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如何让不锈钢反应釜顶部和底部的温度一致

发布日期:2020-03-22 09:37 浏览次数:
不锈钢反应釜顶部温度计套管内加入导热油,安装一支双金属温度计,底部温度计套管内安装一支铂电阻温度计;安装完成后,开始对不锈钢反应釜进行升温测试,工艺设定最高温度为80℃,核对上下两只温度计测温温度一致性。
       釜内加入70%体积饮用水,放置至常温状态(26.8℃),进行升温,并记录在不同温度节点上下温度数值;开始升温时,顶部、底部 温度计测温数据均为常温,顶部温度计读数为27℃,底部温度计读数为26.7℃;升温至40℃时,记录顶部温度计读数40℃,底部温度计读数为37℃,温度误差为3℃;升温至60℃时,记录顶部温度计读数60℃,底部温度计读数为54℃,温度误差为6℃,发现误差值在逐渐变大;升温至70℃时,记录顶部温度计读数69℃,底部温度计读数为59℃,为了确认底部温度数据是否滞后,在70℃温度下保温3分钟,记录顶部温度计读数为69℃,底部温度计读数为60℃,温度误差为10℃;升温至80℃时,记录顶部温度计读数79℃,底部温度计读数为63℃,在80℃温度下保温5分钟,记录顶部温度计读数为79℃,底部温度计读数为65℃,温度误差为15℃。
       根据
不锈钢反应釜升温测试发现问题:① 反应釜顶部测温数值更接近真实温度;② 反应釜顶部、底部测温数值具有一定误差,且随着温度的升温逐渐变大;③ 底部测温数值滞后于顶部测试数值,灵敏性不及顶部测温。为了解决问题,从两个方面排查:① 把顶部温度计和底部温度计进行更换,重新进行升温测试,确认是否是温度计类型原因;② 是否为反应釜底部测温套管设计、结构缺陷。
       首先,对顶部测温温度计更换为铂电阻温度计,底部测温温度计更换为双金属温度,重新进行升温测试,升温过程与第一次升温过程一致,发现和第一次温度误差接近,同样随着温度的升温逐渐变大,底部测温数值滞后于顶部测试数值;说明顶部测温与底部测温温度误差与温度计没有关系。
       接着,对底部温度计套管进行改进,原温度计套管设计长度为230mm,深入釜内100mm,对深入釜内套管截短至40mm,再次进行升温测试,发现温度计套管截短后,底部测温数值与顶部测温数值误差减小了;顶部温度计读数40℃时,底部温度计读数为38℃,温度误差为2℃;顶部温度计读数60℃时,底部温度计读数为55℃,温度误差为5℃;顶部温度计读数80℃时,底部温度计读数为70℃,温度误差为10℃;分析原因说明底部测温套管内空气传质温差较大,且空气体积越大,传质效率越差。
       接下来,对温度计套管设计一个加油管,套管内加入一定导热油,继续进行升温测试,发现温度计套管内加入导热油后,底部测温数值与顶部测温数值误差进一步减小;顶部温度计读数40℃时,底部温度计读数为39℃,温度误差为1℃;顶部温度计读数60℃时,底部温度计读数为58℃,温度误差为2℃;顶部温度计读数70℃时,底部温度计读数为67℃,温度误差为3℃;顶部温度计读数80℃时,底部温度计读数为76℃,温度误差为4℃;分析原因怀疑底部测温套管内仍有一定空气,只要空气存在就会影响温度传质,顶部测温与底部测温就会存在误差。
       为尽量减小底部测温与顶部测温误差,必须对底部测温套管内充满导热油,排尽空气,公司经过多方咨询、考察,了解到一种导热硅脂,工作温度-30~300℃,在工作温度下为黏稠状白色流体,可以填充满测温套管,可以满足工艺温度要求,热传导系统1.53w/m.k,传热性能比导热油传热性能更佳。再次进行升温测试,结果底部测温数值与顶部测温数值一致,顶部温度计读数40℃时,底部温度计读数为40℃,温度误差为0℃;顶部温度计读数60℃时,底部温度计读数为60℃,温度误差为0℃;顶部温度计读数70℃时,底部温度计读数为70℃,温度误差为0℃;顶部温度计读数80℃时,底部温度计读数为80℃,温度误差为0℃;彻底解决了底部测温与顶部测温误差的问题。
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