一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔嫷闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種高溫?zé)崃饔?，特別涉及一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔?，屬于熱工檢測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在高溫設(shè)備中，熱流密度是設(shè)備運行狀況的一個重要參數(shù)。包括設(shè)備的檢修與改進(jìn)、校驗計算結(jié)果等方面都需要熱流密度分析。在熱流計的設(shè)計中，如何提高熱流計測量精度，避免制作、使用時產(chǎn)生的誤差是需要解決的重要問題。
[0003]目前已有熱流計主要采用的是在導(dǎo)熱部件中打孔，將熱電偶埋入的設(shè)計方案。但在實際運行中，特別是細(xì)小孔徑的熱流測量中，類似的設(shè)計方案不適合布置多個熱電偶，同時難以保證熱電偶和導(dǎo)熱部件的緊密接觸，在熱電偶和導(dǎo)熱部件中間存在的空隙也導(dǎo)致了導(dǎo)熱熱阻增高以及熱流計精確性、靈敏度下降等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決多個熱電偶布置困難，熱電偶與導(dǎo)熱部件之間存在間隙影響測量精度的問題，本發(fā)明提出一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔嫛?br>[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種高溫?zé)崃饔嬙O(shè)計方案，該熱流計包括導(dǎo)熱部件、金屬墊片、至少兩個熱電偶、冷卻介質(zhì)進(jìn)口管、出口管、熱電偶保護(hù)管，其特征:導(dǎo)熱部件沿軸向至少分為兩段，相鄰兩段之間通過金屬墊片緊密連接；前端導(dǎo)熱部件和冷卻介質(zhì)流出管之間采用螺紋連接，后端導(dǎo)熱部件與冷卻介質(zhì)流出管固定連接；前端導(dǎo)熱部件和后端導(dǎo)熱部件中間的每個導(dǎo)熱部件在遠(yuǎn)離中心的位置開有軸向通孔，端面開有徑向槽道；在后端導(dǎo)熱部件的前后兩端面上均開有徑向槽道，遠(yuǎn)離中心位置開有軸向通孔，每個徑向槽道均與各自的軸向通孔連通，且相互之間的軸向通孔相連通；每個徑向槽道之中均布置有熱電偶，熱電偶的引線由軸向通孔引出。
[0007]優(yōu)選地，所述中間導(dǎo)熱部件及后端導(dǎo)熱部件上軸向通孔到熱流計中心軸線的距離至少等于導(dǎo)熱部件半徑的1/2。
[0008]優(yōu)選地，本發(fā)明所述金屬墊片采用導(dǎo)熱系數(shù)A>200W/(m°C)的高導(dǎo)熱系數(shù)以及布氏硬度HB〈50的軟金屬材料。
[0009]本發(fā)明具有以下優(yōu)點及突出性的技術(shù)效果:①本發(fā)明將原有熱流計的導(dǎo)熱部件沿軸向分為至少兩段，方便了熱電偶的布置及引線，可實現(xiàn)多支熱電偶的布置，有效提高了熱流計的測量精度；②在分段導(dǎo)熱部件之間采用金屬墊片緊密連接，有效減小了導(dǎo)熱部件之間的間隙所帶來的測量誤差；③中間導(dǎo)熱部件及后端導(dǎo)熱部件上開有軸向通孔，通孔到熱流計中心軸線距離至少等于導(dǎo)熱部件半徑的1/2，避免了通孔對于導(dǎo)熱部件中心導(dǎo)熱特性的影響，減小了測量誤差。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明提供的一種內(nèi)置墊片高溫?zé)崃饔媽嵤├慕Y(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0011]圖2為圖1的A—A斷面圖。
[0012]圖3為圖1的B—B斷面圖。
[0013]圖4為導(dǎo)熱部件采用四段的實施例的布置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1-導(dǎo)熱部件；Ia-前端導(dǎo)熱部件；Ib-第二段導(dǎo)熱部件；lc_第三段導(dǎo)熱部件；ld_后端導(dǎo)熱部件；2_金屬墊片；2a_第一金屬墊片；2b_第二金屬墊片；2c_第三金屬墊片；3a_徑向槽道；3b_軸向通孔；4_熱電偶；4a_第一熱電偶；4b_第二熱電偶；4c_第二熱電偶；4d-第四熱電偶4 ;5_熱電偶保護(hù)管；6_冷卻介質(zhì)出口 ；7_冷卻介質(zhì)進(jìn)口 ；8-冷卻介質(zhì)進(jìn)入管；9_冷卻介質(zhì)流出管。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理、具體結(jié)構(gòu)及最佳實施方式。
[0016]圖1為本發(fā)明提供的一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔媽嵤├慕Y(jié)構(gòu)示意圖，以2段導(dǎo)熱部件為例，該熱流計包括前端導(dǎo)熱部件la、后端導(dǎo)熱部件ld、第一熱電偶4a、第二熱電偶4b、熱電偶保護(hù)管5、冷卻介質(zhì)進(jìn)入管8和冷卻介質(zhì)流出管9 ;在冷卻介質(zhì)進(jìn)入管8和冷卻介質(zhì)流出管9上分別設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)口 7和冷卻介質(zhì)出口 6 ;熱電偶設(shè)置在熱電偶保護(hù)管5內(nèi)；前端導(dǎo)熱部件Ia和后端導(dǎo)熱部件Ib之間通過金屬墊片2緊密連接，金屬墊片有效減小了導(dǎo)熱部件之間的空隙所帶來的誤差。
[0017]如圖2所示，前端導(dǎo)熱部件Ia外周加工有螺紋，前端導(dǎo)熱部件Ia和冷卻介質(zhì)流出管9之間采用螺紋連接；后端導(dǎo)熱部件Ib與冷卻介質(zhì)流出管9固定連接。如圖3所示，后端導(dǎo)熱部件Ib在遠(yuǎn)離中心的位置開有軸向通孔3b，前端面和后端面開有徑向槽道3a，徑向槽道之中布置有熱電偶4a，熱電偶4a的引線由軸向通孔引出。通孔到熱流計中心軸線距離至少等于導(dǎo)熱部件半徑的1/2，避免了通孔對于導(dǎo)熱部件中心導(dǎo)熱特性的影響，減小了測量誤差。
[0018]在導(dǎo)熱部件之間的金屬墊片2優(yōu)選采用導(dǎo)熱系數(shù)X>200W/(m°C)的高導(dǎo)熱系數(shù)以及布氏硬度HB〈50的軟金屬材料。
[0019]圖4為本發(fā)明的另一實施例，以四段導(dǎo)熱部件為例，該實施例中導(dǎo)熱部件分為前端導(dǎo)熱部件la，第二段導(dǎo)熱部件lb，第三段導(dǎo)熱部件Ic和后端導(dǎo)熱部件Id ;相鄰導(dǎo)熱部件之間均由金屬墊片連接，共有3片金屬墊片，分別為第一金屬墊片2a、第二金屬墊片2b、第三金屬墊片2c ;第二段導(dǎo)熱部件Ib和第三段導(dǎo)熱部件Ic前端面槽道中布置有第一熱電偶4a和第一熱電偶4b，后端導(dǎo)熱部件Id前后端面槽道中分別布置有第三熱電偶4c和第四熱電偶4d ;第二段導(dǎo)熱部件lb，第三段導(dǎo)熱部件Ic和后端導(dǎo)熱部件Id中的軸向通孔相連通，熱電偶導(dǎo)線由其中引出，解決了多個熱電偶布置困難的問題，在實際測量中可以將導(dǎo)熱部件分為更多段，布置更多的熱電偶以提高測量精度。
[0020]本發(fā)明將原有熱流計的導(dǎo)熱部件沿軸向分為至少兩段，方便了熱電偶的布置及引線，可實現(xiàn)多支熱電偶的布置，有效提高了熱流計的測量精度；同時在分段導(dǎo)熱部件之間采用金屬墊片緊密連接，有效減小了導(dǎo)熱部件之間的間隙所帶來的測量誤差。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔?，該熱流計包括?dǎo)熱部件(I)、至少兩個熱電偶(4)、熱電偶保護(hù)管(5)、冷卻介質(zhì)進(jìn)入管(8)和冷卻介質(zhì)流出管(9);在冷卻介質(zhì)進(jìn)入管(8)和冷卻介質(zhì)流出管(9)上分別設(shè)有冷卻介質(zhì)進(jìn)口(7)和冷卻介質(zhì)出口(6);所述熱電偶設(shè)置在熱電偶保護(hù)管(5)內(nèi)；其特征在于:導(dǎo)熱部件(I)沿軸向至少分為兩段，相鄰兩段之間通過金屬墊片(2)緊密連接；前端導(dǎo)熱部件(Ia)和冷卻介質(zhì)流出管(9)之間采用螺紋連接，后端導(dǎo)熱部件與冷卻介質(zhì)流出管固定連接；前端導(dǎo)熱部件和后端導(dǎo)熱部件中間的每個導(dǎo)熱部件在遠(yuǎn)離中心的位置開有軸向通孔(3b)，端面開有徑向槽道(3a);在后端導(dǎo)熱部件(Id)的前后兩端面上均開有徑向槽道，遠(yuǎn)離中心位置開有軸向通孔；每個徑向槽道均與各自的軸向通孔連通，且相互之間的軸向通孔相連通海個徑向槽道中均布置有熱電偶，熱電偶的引線由軸向通孔引出。2.如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔?，其特征在?軸向通孔(3b)到熱流計中心軸線的距離至少等于導(dǎo)熱部件半徑的1/2。3.按權(quán)利要求1或2所述的一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔?，其特征在?金屬墊片(2)材質(zhì)采用導(dǎo)熱系數(shù)A>200W/(m°C)的軟金屬，布氏硬度HB〈50。
【專利摘要】一種內(nèi)置墊片的高溫?zé)崃饔?，屬于熱工檢測技術(shù)領(lǐng)域。該熱流計包括導(dǎo)熱部件、熱端熱電偶、冷端熱電偶、熱電偶保護(hù)管、冷卻介質(zhì)進(jìn)口管、冷卻介質(zhì)出口管以及金屬墊片；導(dǎo)熱部件沿軸向分為至少兩段，相鄰兩段之間通過金屬墊片連接，導(dǎo)熱部件中開有相互連通的軸向通孔及徑向槽道，熱電偶布置在徑向槽道之中，熱電偶引線由軸向通孔引出。本發(fā)明將導(dǎo)熱部件沿軸向分為至少兩段，方便在導(dǎo)熱部件中布置熱電偶；在導(dǎo)熱部件之間采用金屬墊片連接，避免了內(nèi)部存在間隙對導(dǎo)熱特性的影響；同時分塊結(jié)構(gòu)使導(dǎo)熱部件中可布置多個熱電偶，從而提高了測量精度。
【IPC分類】G01K17/00
【公開號】CN105043596
【申請?zhí)枴緾N201510196995
【發(fā)明人】蒙晨瑋, 吳玉新, 張海, 呂俊復(fù), 劉青
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年4月23日