ท่อป้องกันเทอร์โมคอปเปอร์เป็นองค์ประกอบสําคัญในระบบวัดอุตสาหกรรมอุณหภูมิสูงและอายุการใช้งานของเทอร์โมคอปเปอร์ที่ทํางานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ความร้อนสูง, การกัดกรอง, การกระแทกทางความร้อน, และการกัดกรองทางกล
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมโลหะ การแปรรูปปิโตรเคมี วัสดุที่ก้าวหน้า และพลังงานวัสดุท่อป้องกันได้วิวัฒนาการจากโลหะดั้งเดิมไปยังเซรามิกวิศวกรรมที่ก้าวหน้าในหมู่พวกเขา ซีลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) เซรามิคได้กลายเป็นทางออกที่สําคัญที่สุด
บทความนี้ให้ภาพรวมครบวงจรของระบบวัสดุ เทคโนโลยีการผลิต ความต้องการการทํางาน และแนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของหลอดป้องกัน thermocouple
ท่อป้องกันเทอร์โมคอปเปอร์เป็นอุปสรรคทางกายภาพและเคมีระหว่างองค์ประกอบการตรวจจับและสภาพแวดล้อมการทํางานที่รุนแรง
หน้าที่สําคัญของพวกมันประกอบด้วย:
- การแยกเพลิงที่มีอุณหภูมิสูงและรังสีความร้อน
- ก๊าซและสื่อละลายที่ทนทานต่อการกัดกรอง
- การป้องกันการกระแทกทางกลและการละลาย
- ขยายอายุการใช้งานของเทอร์โมคอปเปอร์
- การประกันการวัดอุณหภูมิที่มั่นคงและแม่นยํา
ในเตาอบอุตสาหกรรม, เครื่องทําแก๊ส, และปฏิกิริยาเคมี, ท่อป้องกันโดยตรงกําหนดความน่าเชื่อถือในการวัด
ท่อป้องกันอุตสาหกรรมสามารถแบ่งออกเป็นระบบวัสดุหลัก ๆ สี่ประเภท
ซิลิคอนคาร์ไบด์เป็นวัสดุหลักสําหรับการใช้งานอุณหภูมิสูงสุด (> 1400 ° C) มันประกอบด้วยสี่ชนิดหลัก:
▌SiC ที่ซินเตอร์โดยไม่ต้องกดดัน (SSiC)
- อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด: ถึง 1650 °C
- โครงสร้าง: มีขุมขวางเกือบศูนย์ ความหนาแน่นเต็ม
- ข้อดี: ความแข็งแรงสูงสุด, ความสามารถในการนําความร้อนที่ดี, ความต้านทานต่อการกัดกรองที่ดีกว่า
- การประยุกต์ใช้: เตาเผาเกรี้ยวอุณหภูมิสูง, การแปรรูปโลหะสี
▌SiC ที่เชื่อมต่อด้วยปฏิกิริยา (SiSiC / RB-SiC)
- อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด: 1350~1380°C
- โครงสร้าง: หนาแน่น แต่มีซิลิคอนอิสระ
- ข้อดี: ค่าใช้จ่ายต่ํา, การนําความร้อนที่ดี, การผลิตง่าย
- จํากัด: การออกซิเดนของซิลิคอนเหลือที่อุณหภูมิสูง
▌SiC ที่เชื่อมโยงด้วยไนตริด (NBSiC)
- อุณหภูมิการทํางานสูงสุด: ~ 1450 °C
- โครงสร้าง: โครงสร้างผสมโปรัส
- ข้อดี: ทนต่อแรงกระแทกทางความร้อนที่ดี
- การใช้งาน: กระบวนการทําความร้อนและทําความเย็นเร็ว
▌SiC (RSiC) ที่กระจายใหม่
- อุณหภูมิการทํางานสูงสุด: ถึง 1600 °C
- โครงสร้าง: ความบริสุทธิ์สูง มีรูขุมขวางเปิด
- ข้อดี: ทนต่อการกระแทกทางความร้อนและการออกซิเดนที่ดี
- การใช้งาน: หม้อสูบแอก, อุตสาหกรรมกระจก, ระบบเตาอบ
- อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด: 1600~1800°C
- ข้อดี: ความบริสุทธิ์สูง, กันไฟฟ้าที่ดี
- ข้อจํากัด: ความทนทานต่อการกระแทกทางความร้อนที่ค่อนข้างต่ํา
โดยทั่วไปใช้เป็นกล่องภายในสําหรับเทอร์โมคัพลโลหะมีค่าหรือระบบวัดความบริสุทธิ์สูง
- วัสดุ: สแตนเลส 310S สแตนเลสที่มีเนื้อหาจากนิเคิล ฯลฯ
- อุณหภูมิการทํางาน: 600~1100°C
- ข้อดี: ความแข็งแรง ทนต่อแรงกระแทก การติดตั้งง่าย
- ข้อจํากัด: การออกซิเดนและการปรับปรุงที่อุณหภูมิสูง
ประกอบด้วย:
- ควาร์ทซ์
- มูลไลท์
- กราฟิต
ใช้สําหรับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการและสภาพแวดล้อมอุณหภูมิกลางพิเศษ
ผลงานของท่อป้องกัน SiC ถูกกําหนดโดยวิธีการผลิต
- สับ SiC ความบริสุทธิ์สูง
- จํานวนน้อยของสารเสริมในการปะทะ
- ซินเตอร์ที่ 1950 ∼ 2100 °C ในบรรยากาศอเนิร์ต
- โครงสร้างหนาแน่นอย่างเต็มที่ โดยไม่มีระยะของเหลว
👉 การแก้ไขระดับพรีเมี่ยม สําหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
- ระบบ SiC + คาร์บอน
- ปฏิกิริยาการกระจายซิลิคอนเหลว
- การซินเทอร์ที่ 1500~1600°C
👉 ประหยัด แต่จํากัดด้วยซิลิคอนที่เหลือ
- SiC + ซิลิคอนปูน
- การปฏิกิริยาในบรรยากาศไนโตรเจน สร้างระยะเชื่อม Si3N4
👉 ความทนทานต่อการกระแทกทางความร้อนที่ดีที่สุด
- อุณหภูมิสูงสุด (2200 ∼ 2400 °C)
- กลไกการระเหย ผสมผสาน
- ไม่ใช้สารเสริมในการซิงเตอร์
👉 ความบริสุทธิ์สูงสุดและความมั่นคงที่ดี
ท่อป้องกันเทอร์โมคอปเปอร์ที่เหมาะสมต้องตอบสนองความต้องการต่อไปนี้
- ทนต่ออุณหภูมิสูง
- ความต้านทานต่อการกัดกรองทางเคมี
- ความแน่นของก๊าซ
- ความสามารถในการนําความร้อนสูง
- ความต้านทานต่อการกระแทกทางความร้อน
- ความมั่นคงทางเคมี
ท่อป้องกันเทอร์โมคอปเปิลถูกใช้อย่างแพร่หลายใน:
- เหล็กและโลหะ (การวัดเหล็กหลอม)
- เครื่องบดน้ํามันเคมี
- ระบบก๊าซฟิชชั่นถ่านหิน
- เครื่องปั่นไฟฟ้า
- เครื่องอบแก้วและเซรามิก
- อุตสาหกรรมการแปรรูปวัสดุที่ก้าวหน้า
ตลาดท่อป้องกันเทอร์โมคอปเปอร์โลกมีมูลค่าประมาณขนาด 3 พันล้านเหรียญจีนและยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง
สายผลักดันการเติบโตหลักประกอบด้วย
- การขยายการผลิตระดับสูง
- การเติบโตของการแปรรูปวัสดุพลังงานใหม่
- การปรับปรุงระบบเตาอุตสาหกรรม
- ความต้องการเพิ่มขึ้นสําหรับการควบคุมอุณหภูมิความแม่นยํา
ตลาดคาดว่าจะรักษาการเติบโตสองหลักในปีข้างหน้า
การปรับปรุงความแน่นของก๊าซและความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง
เพิ่มความทนทานต่อการออกซิเดนและการกัดกร่อน
ตอบสนองความต้องการของเตาอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
การสนับสนุนการผลิตขนาดใหญ่และการท้องถิ่น
การบูรณาการของเซ็นเซอร์สําหรับการติดตามสภาพในเวลาจริง
ท่อป้องกันเทอร์โมคอปเปอร์เป็นองค์ประกอบสําคัญในระบบวัดอุตสาหกรรมอุณหภูมิสูงการพัฒนาของพวกมันเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความก้าวหน้าในวิทยาศาสตร์วัสดุเซรามิก และวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง.
ในหมู่ระบบวัสดุทั้งหมด ซีลิคอนคาร์ไบด์เซรามิกส์ได้กลายเป็นคําตอบที่นิยมสําหรับการใช้งานที่มากกว่า 1400 °C เนื่องจากความมั่นคงทางความร้อนที่ดี, ความแข็งแรงทางกลและความทนทานต่อการกัดกร่อน.
การพัฒนาในอนาคตจะเน้นความหนาแน่นสูงกว่า โครงสร้างประกอบ และการบูรณาการที่ใช้งานได้อย่างฉลาด
