本發(fā)明涉及管殼式換熱器換熱性能研究領(lǐng)域，特別是涉及一種對管殼式換熱器管程流體進行溫度測量的裝置。

背景技術(shù)：

管殼式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，操作可靠，主要由金屬材料制造，能在高溫、高壓下使用，是目前應(yīng)用最廣的換熱器類型之一，特別是在能源回收、發(fā)電等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其結(jié)構(gòu)是，以封閉在殼體中的管束壁面作為換熱面。這種結(jié)構(gòu)給換熱器內(nèi)流體溫度測量帶來很大困難，所以目前對管殼式換熱器流體進行溫度測量主要局限于換熱器流體進出口處。但是，測量管殼式換熱器內(nèi)部流體溫度分布對研究換熱器的換熱性能，優(yōu)化換熱器的工況選擇、換熱器的設(shè)計用料選擇都至關(guān)重要。

管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)限制了其內(nèi)部流體溫度的直接測量，特別是管程流體的溫度測量?，F(xiàn)有方法通常是應(yīng)用數(shù)值模擬對管殼式換熱器流體溫度分布進行研究，需要找到一種測量方法對眾多的模擬結(jié)果進行實驗驗證。

管殼式換熱器內(nèi)部流體分為殼程流體和管程流體，因此內(nèi)部流體溫度分布也分為殼程流體溫度分布和管程流體溫度分布。已有的對殼程流體溫度進行直接測量的方法，在管殼式換熱器殼體上打孔插入熱電偶或者熱電阻，該方法由于需要破壞殼體，換熱器的密封難以保證，不能用于高壓工況。

公開號為CN103674310A的專利提到一種基于油管表面溫度測量的油溫測量方法，該方法不是對流體溫度的直接測量，并且如果應(yīng)用于管殼式換熱器管程流體，需破壞換熱器殼體。公開號為CN204679181U的專利提到一種管內(nèi)流體壓力和溫度同時測量的光纖光柵傳感器，該測量方法需要破壞流體管道，由于管殼式換熱器傳熱管直徑小且被殼層包裹，不適用于該測量方法。公開號為CN104697739A的專利提到一種絕熱波紋管內(nèi)低溫流體流動阻力和溫度分布測試裝置，可以對管道內(nèi)流體進行溫度測量，但不適用于管殼式換熱器。論文等文獻中提到的管道內(nèi)流體溫度獲得方法主要分兩種：測量管壁溫度進而推導(dǎo)出流體溫度；破壞管道伸進熱電偶或者熱電阻測量流體溫度。這兩種方法如果用于管殼式換熱器管程流體溫度的測量，前者需要破壞殼體且推導(dǎo)誤差較大，后者不僅破壞殼體還需要破壞換熱器的換熱管且布置困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是結(jié)合管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)特點，提供一種對管殼式換熱器管程流體進行溫度測量的裝置，此裝置對換熱器結(jié)構(gòu)基本沒有破壞，不妨礙管殼式換熱器高壓工況下工作且易于加工。本發(fā)明采用技術(shù)方案是：

一種對管殼式換熱器管程流體進行溫度測量的裝置，包括盲管和熱電偶，所應(yīng)用的管殼式換熱器包括傳熱管，管板和管箱板端頭，其特征在于，在盲管內(nèi)布置有熱電偶；盲管的開口側(cè)伸出到換熱器管箱板端頭的外側(cè)，盲管的閉口側(cè)伸入到換熱器傳熱管內(nèi)，盲管與管箱板端頭密封連接。

優(yōu)選地，熱電偶的電偶線從盲管開口側(cè)引出。盲管在布置熱電偶的位置開有小孔，電偶點通過小孔漏出盲管的外壁。盲管與管箱板端頭采用盲管螺栓進行連接及密封。

本發(fā)明的積極效果在于：提供了一種對管殼式換熱器管程流體進行溫度測量的裝置，確保對管殼式換熱器結(jié)構(gòu)基本沒有破壞，不妨礙管殼式換熱器高壓工況下工作，易于加工，應(yīng)用熱電偶可以完成溫度測量。具體為：

(1)對管殼式換熱器結(jié)構(gòu)基本沒有破壞方面：不破壞管殼式換熱器殼體，不破壞管殼式換熱器傳熱管，僅僅在管箱板接頭加工盲管螺栓孔即可。

(2)不妨礙管殼式換熱器高壓工況下工作方面：管殼式換熱器本身可以應(yīng)用于高壓工況，本發(fā)明不存在密封性問題，所以換熱器的承壓能力沒受影響。

(3)易于加工方面：本發(fā)明應(yīng)用于管殼式換熱器，對管殼式換熱器結(jié)構(gòu)的改造僅在于加工盲管螺栓孔，工藝成熟。

(4)應(yīng)用熱電偶可以完成溫度測量方面：電偶線從盲管開口側(cè)引出，不接觸流體，沒有沖刷，沒有腐蝕，可以測量管殼式換熱器傳熱管內(nèi)任何種類流體的溫度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明對管殼式換熱器管程流體進行溫度測量的裝置一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明對管殼式換熱器管程流體進行溫度測量的裝置整體結(jié)構(gòu)及局部放大圖，圖2(a)是盲管與管箱板端頭連接處結(jié)構(gòu)放大圖，圖2(b)是熱電偶布置處結(jié)構(gòu)放大圖，圖2(c)是盲管閉口側(cè)結(jié)構(gòu)放大圖。

附圖中各部件的標記如下：1、流體b進口；2、盲管；3、管板螺栓；4、管殼式換熱器傳熱管；5、管殼式換熱器殼體；6、流體a進口；7、流體b出口；8、流體a出口；9～11、熱電偶；12、管箱板端頭；13、盲管螺栓；14、管板。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明對管殼式換熱器管程流體進行溫度測量的裝置，具體包括盲管2，管殼式換熱器傳熱管4，熱電偶9～11，管箱板端頭12，盲管螺栓13，管板14，確?？梢詼y量管殼式換熱器管程流體溫度。

管殼式換熱器傳熱管4封閉在管殼式換熱器殼體5中，兩側(cè)焊接到管板14上，且進出口伸出到管板14之外，提供管程流體的流動通道。要求管殼式換熱器傳熱管4與管板14間密封良好，確保管程流體與殼程流體均不泄露。

盲管2的內(nèi)部布置熱電偶9～11，盲管2的熱電偶布置點處可預(yù)先在管壁上開設(shè)小孔，用于焊接熱電偶的電偶點，電偶點漏出盲管2的外壁與管程流體接觸，確保測溫更加精確。同時要求點焊電偶點后，盲管2管壁上的小孔已被密封良好，確保防止管程流體泄漏到盲管內(nèi)。

盲管2的閉口側(cè)伸入到管殼式換熱器傳熱管4的內(nèi)部，開口側(cè)伸出到管箱板端頭12的外側(cè)，確保可以引出電偶線到換熱器外部。

熱電偶9～11，其電偶線在盲管2內(nèi)部，從電偶點出發(fā)，經(jīng)由盲管2開口，引出到換熱器外部，確保實時監(jiān)控管程流體測點溫度。

盲管2與管箱板端頭12的連接采用盲管螺栓13進行連接，確保固定及密封。

以上僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。