Reparation av termoelektriska omvandlare

Besiktning av termoelektriska omvandlare

Termoelementet demonteras i separata delar, rengörs från smuts och undersöks noggrant för att bestämma termoelektrodernas tillstånd och deras arbetsände, klämmor på huvudkudden och själva fodret, ett keramiskt isolerande skal (kopp) för termoelementets arbetsände och ett skyddsrör.

Vid kontroll av termoelement, vars termoelektroder är gjorda av oädla metaller eller legeringar (koppar, koppar, kromel, alumel, etc.), frånvaron av tvärgående sprickor, som ibland uppstår som ett resultat av långvarig drift av termoelementet vid höga temperaturer för termoelektroder, kontrolleras eller som ett resultat av frekventa alternerande temperaturförändringar, mediet som undersöks, sedan upp, sedan ner.

Uppkomsten av sprickor i termoelektroderna kan också vara en följd av mekaniska påkänningar från felaktig förstärkning av termoelementet. Således leder användningen av tvåkanalsisolatorer med tjocka termoelektroder ofta till fel på termoelementen.Det är oacceptabelt att ett termoelement, särskilt ett av tjocka termoelektroder, vilar med sin arbetsände på botten av ett skyddsrör eller en isolerande keramisk insats (kopp).

När du externt undersöker termoelement, vars termoelektroder är gjorda av ädelmetaller eller legeringar (platina, platina-rhodium och andra), kontrollera frånvaron av "korsningar" på deras yta - små fördjupningar, så att säga, från ett knivslag. När de upptäcks bryts och svetsas termoelektroder på platser där "korsningar" är synliga.

Glödgning av termoelement av ädelmetall

Under driftförhållanden vid mycket höga temperaturer är det inte alltid möjligt att skydda platina-rodium- och platina-termoelektroder från exponering för reducerande gasmedier (väte, kolmonoxid, kolväten) och korrosiva gasmedier (koldioxid) i närvaro av järnångor , magnesium och kiseloxider. Kisel, som finns i nästan alla keramiska material, utgör det största hotet mot platina-rodium-platina termoelement.

De termiska elektroderna i dessa termiska omvandlare absorberar det lätt med bildning av platinasilicider. Det finns en förändring i termo-EMF, termoelektrodernas mekaniska styrka minskar, ibland förstörs de helt på grund av den resulterande bräckligheten. Närvaron av kolhaltiga material såsom grafit har en negativ effekt eftersom de innehåller föroreningar av kiseldioxid, som vid höga temperaturer i kontakt med kol lätt reduceras med frigörandet av kisel.

För att avlägsna föroreningar från termoelektroder av ädelmetall eller legering, glödgas (brändes) termoelementen i 30 … 60 minuter med en elektrisk ström i luften.För detta ändamål frigörs termoelektroderna från isolatorerna och hängs upp på två stativ, varefter de avfettas med en svabb fuktad med ren etylalkohol (1 g alkohol för varje känsligt element). De fria ändarna av termoelektroder är anslutna till ett elektriskt nätverk med en spänning på 220 eller 127 V och en frekvens på 50 Hz. Den ström som krävs för glödgning regleras av en spänningsregulator och övervakas med en amperemeter.

Känsliga element i termoelement med en kalibreringskarakteristik PP (platina rodium - platina) med termoelektroder med en diameter på 0,5 mm glödgas vid en ström på 10 - 10,5 A [temperatur (1150 + 50) ° C], känsliga element med en kalibreringskarakteristik av typen PR -30/6 [platinarodium (30%) — platinarodium (6%)] glödgas vid en ström på 11,5 … 12 A [temperatur (1450 + 50) °C].

Under glödgningen tvättas termoelektroderna med brunt. För detta hälls borax på en plåt eller annan platta och sedan flyttas plattan längs den uppvärmda termoelektroden så att den är nedsänkt i borax (glöm inte plattans elektriska ledningsförmåga). Det räcker att föra en platta med en borr över termoelektroden 3-4 gånger så att platina-rhodium och platina är rena, utan förorening av ytan.

En annan metod kan rekommenderas: en droppe borax smälts på en varm termoelektrisk elektrod, vilket låter denna droppe rulla fritt.

I slutet av glödgningen reducerades strömmen gradvis till noll inom 60 s.

Efter rengöring avlägsnas restborax på termoelektroderna: stora droppar - mekaniskt och svaga rester - genom att tvätta i destillerat vatten. Termoelementet glödgas sedan igen.Ibland räcker det inte med bruntvätt och glödgning eftersom termoelektroderna fortfarande förblir solida. Detta indikerar att platinan har absorberat kisel eller andra obrännbara element och måste förädlas på raffinaderiet dit termoelektroderna skickas. Detsamma görs om ytföroreningar kvarstår på termoelektroderna.

Kontrollera termoelektrodernas homogenitet

Vid praktisk användning av en termisk omvandlare detekteras alltid en viss temperaturskillnad längs dess längd. termoelektroder. Termoelementets arbetsände är vanligtvis placerad i området med högsta temperatur, till exempel i mitten av skorstenen. Om du flyttar en viss temperaturmätare, till exempel termoomvandlarens arbetsände (ansluten till en annan millivoltmeter), längs termoelektroderna på den första värmeomvandlaren i riktning från arbetsänden till de fria ändarna, så minskar temperaturen kommer att markeras av avståndet från mitten av skorstenen till dess väggar.

Var och en av termoelektroderna längs längden har vanligtvis en ojämnhet (inhomogenitet) - en liten skillnad i legeringens sammansättning, arbetshärdning, mekaniska spänningar, lokal förorening, etc.

Som ett resultat av den ojämna temperaturfördelningen på termoelektroderna och deras inhomogenitet i den termoelektriska kretsen uppstår inneboende termo-EMF, inneboende i termoelektrodernas inhomogenitetspunkter, av vilka en del adderas, en del subtraheras, men allt detta leder till en förvrängning av temperaturens mätresultat.

För att minska effekten av inhomogenitet kontrolleras varje termoelement av ädelmetaller, särskilt exemplariskt, för homogenitet efter glödgning.

För detta ändamål införs ett upprättstående termoelektriskt material som ska testas i en frånkopplad elektrisk ugn med små rör som kan skapa ett lokalt värmefält när den värms upp. Den negativa terminalen på den känsliga nollgalvanometern är ansluten till den positiva termoelektroden, den positiva terminalen på den reglerade spänningskällan (IRN) är ansluten till den positiva terminalen på denna galvanometer, och det negativa termoelementets termoelement är ansluten till den negativa terminalen på IRN. . En sådan inkludering av IRN gör det möjligt att kompensera (balansera) termo-EMF för termoelementet med spänningen från IRN. För att inte skada den känsliga nollgalvanometern slås först på en grövre nollgalvanometer, termo-EMF kompenseras, sedan vänds nollgalvanometrarna och den slutliga termo-EMF-kompensationen utförs med IRN-reostater för smidig justering av känslig nollgalvanometer.

Slå på den elektriska ugnen, skapa lokal uppvärmning av den testade termoelektroden och dra den långsamt genom ugnen längs hela dess längd. Om metallen eller legeringen i termoelektroden är homogen, kommer nollgalvanometerns pekare att vara vid nollmarkeringen. I händelse av inhomogenitet hos termoelektrodtråden kommer nollgalvanometerns pekare att avvika till vänster eller höger om nollmarkeringen. Den inhomogena delen av termoelektroden skärs ut, ändarna svetsas och sömmen kontrolleras för homogenitet.

I närvaro av en mindre inhomogenitet, där den extra termo-EMF inte överstiger hälften av det tillåtna felet för termo-EMF för ett givet par, ska termoelektrodsektionen inte skäras och nämnda inhomogenitet ska bortses från.

Förberedelse av termoelektroder för svetsning

Om längden på de återstående oförbrända termoelektroderna tillåter, görs en ny istället för den förstörda arbetsänden.

Om det är möjligt att tillverka ett termoelement av nya termoelektroder, kontrolleras termoelementets kompatibilitet med det tillverkade termoelementet på det mest noggranna sättet för att säkerställa dess kvalitet.

För detta ändamål, på grundval av regulatoriska dokument, bestäms typen av material, dess tekniska egenskaper och resultaten av materialtestning av tillverkarens kvalitetskontrollavdelning (teknisk kontrollavdelning). Om dessa data uppfyller de tekniska kraven kan materialet användas; annars är den testad.

För att kontrollera homogeniteten skärs en bit av termoelektroden från spolen av material längre än vad som krävs för tillverkning av termoelementet, varefter korta kopparanslutningsledningar ansluts till termoelektrodens ändar med hjälp av klämmor. Klämmorna sänktes ned i isolerande behållare med smältande is (0 °C) och homogeniteten hos termoelektrodmaterialet bestämdes.

För att bestämma typen av material och dess kvalitet skärs cirka 0,5 m av termoelektroden från spolen och svetsas till samma bit platinatråd.Arbetsänden av det resulterande termoelementet placeras i en ångtermostat med en temperatur på 100 ° C, och de fria ändarna tas till värmeisolerande kärl med smältande is (0 ° C) och ansluts med koppartrådar med en potentiometer. Materialets typ och kvalitet bestäms av termo-EMF som utvecklats av termoelementet.

Utseendemässigt skiljer sig kromel något från alumel, men krom är hårdare än alumel, vilket lätt bestäms genom böjning, och dessutom är alumel magnetisk, till skillnad från icke-magnetisk krom.