Reparación de convertidores termoeléctricos
Inspección de convertidores termoeléctricos
El termopar se desmonta en partes separadas, se limpia de suciedad y se examina cuidadosamente para determinar el estado de los termoelectrodos y su extremo de trabajo, abrazaderas en la almohadilla de la cabeza y el revestimiento mismo, una cubierta aislante de cerámica (copa) para el extremo de trabajo del termopar. y un tubo protector.
Al verificar termopares, cuyos termoelectrodos están hechos de metales comunes o aleaciones (cobre, cobre, cromo, alumel, etc.), la ausencia de grietas transversales, que a veces aparecen como resultado del funcionamiento prolongado del termopar a altas temperaturas para termoelectrodos, se verifica o como resultado de frecuentes cambios de temperatura alternos, el medio bajo investigación, luego hacia arriba, luego hacia abajo.
La aparición de grietas en los termoelectrodos también puede ser consecuencia de esfuerzos mecánicos por un refuerzo incorrecto del termopar. Por lo tanto, el uso de aisladores de dos canales con termoelectrodos gruesos a menudo conduce a la falla de los termopares.Es inaceptable que un termopar, especialmente uno hecho de termoelectrodos gruesos, descanse con su extremo de trabajo en la parte inferior de un tubo protector o un inserto de cerámica aislante (copa).
Al examinar externamente los termopares, cuyos termoelectrodos están hechos de metales preciosos o aleaciones (platino, platino-rodio y otros), verifique la ausencia de "intersecciones" en su superficie, pequeñas hendiduras, por así decirlo, de un golpe de cuchillo. Cuando se detectan, los termoelectrodos en lugares donde los "cruces" son visibles se rompen y sueldan.
Recocido de termopares de metales preciosos
En condiciones de funcionamiento a temperaturas muy altas, no siempre es posible proteger los termoelectrodos de platino-rodio y platino de la exposición a medios gaseosos reductores (hidrógeno, monóxido de carbono, hidrocarburos) y medios gaseosos corrosivos (dióxido de carbono) en presencia de vapores de hierro. , magnesio y óxidos de silicio. El silicio, presente en casi todos los materiales cerámicos, representa la mayor amenaza para los termopares de platino-rodio-platino.
Los electrodos térmicos de estos convertidores térmicos lo absorben fácilmente con la formación de siliciuros de platino. Hay un cambio en el termo-EMF, la resistencia mecánica de los termoelectrodos disminuye, a veces se destruyen por completo debido a la fragilidad resultante. La presencia de materiales carbonosos como el grafito tiene un efecto adverso porque contienen impurezas de sílice, que a altas temperaturas en contacto con el carbón se reducen fácilmente con la liberación de silicio.
Para eliminar los contaminantes de los termoelectrodos de metales preciosos o aleaciones, los termopares se recocen (calcinan) durante 30…60 minutos con una corriente eléctrica en el aire.Para ello, los termoelectrodos se sueltan de los aisladores y se suspenden en dos soportes, después de lo cual se desengrasan con un hisopo humedecido con alcohol etílico puro (1 g de alcohol por cada elemento sensible). Los extremos libres de los termoelectrodos se conectan a una red eléctrica con un voltaje de 220 o 127 V y una frecuencia de 50 Hz. La corriente requerida para el recocido es regulada por un regulador de voltaje y monitoreada con un amperímetro.
Los elementos sensibles de los termopares con una característica de calibración PP (platino rodio - platino) con termoelectrodos con un diámetro de 0,5 mm se recocen a una corriente de 10 - 10,5 A [temperatura (1150 + 50) ° C], elementos sensibles con una característica de calibración del tipo PR -30/6 [platino rodio (30%) — platino rodio (6%)] se recocen a una corriente de 11,5 … 12 A [temperatura (1450 + 50) ° C].
Durante el recocido, los termoelectrodos se lavan con marrón. Para esto, se vierte bórax en una lata u otra placa y luego la placa se mueve a lo largo del termoelectrodo calentado para que se sumerja en bórax (no se olvide de la conductividad eléctrica de la placa). Basta con pasar una placa con un taladro sobre el termoelectrodo 3-4 veces para que el platino-rodio y el platino queden limpios, sin contaminar la superficie.
Se puede recomendar otro método: se derrite una gota de bórax sobre un electrodo termoeléctrico caliente, lo que permite que esta gota ruede libremente.
Al final del recocido, la corriente se redujo gradualmente a cero en 60 s.
Después de la limpieza, se elimina el bórax residual de los termoelectrodos: gotas grandes (residuos débiles y mecánicos) mediante lavado con agua destilada. A continuación, el termopar se vuelve a recocer.A veces, el lavado marrón y el recocido no son suficientes porque los termoelectrodos aún permanecen sólidos. Esto indica que el platino ha absorbido silicio u otros elementos no combustibles y debe ser refinado en la refinería donde se envían los termoelectrodos. Lo mismo se hace si queda contaminación superficial en los termoelectrodos.
Comprobación de la homogeneidad de los termoelectrodos
En el uso práctico de un convertidor térmico, siempre se detecta una cierta diferencia de temperatura a lo largo de su longitud. termoelectrodos. El extremo de trabajo del termopar suele estar ubicado en la zona de mayor temperatura, por ejemplo en el centro de la chimenea. Si mueve un determinado medidor de temperatura, por ejemplo, el extremo de trabajo del convertidor térmico (conectado a otro milivoltímetro), a lo largo de los electrodos térmicos del primer convertidor térmico en la dirección desde el extremo de trabajo hasta los extremos libres, entonces la temperatura disminuye vendrá marcado por la distancia desde el centro de la chimenea hasta sus paredes.
Cada uno de los termoelectrodos a lo largo suele tener una irregularidad (falta de homogeneidad): una pequeña diferencia en la composición de la aleación, endurecimiento por trabajo, tensiones mecánicas, contaminación local, etc.
Como resultado de la distribución desigual de la temperatura en los termoelectrodos y su falta de homogeneidad en el circuito termoeléctrico, surgen termo-EMF inherentes, inherentes a los puntos de falta de homogeneidad de los termoelectrodos, algunos de los cuales se suman, otros se restan, pero todo esto conduce a una distorsión del resultado de la medición de la temperatura.
Para reducir el efecto de falta de homogeneidad, se comprueba la homogeneidad de cada termopar termopar hecho de metales preciosos, especialmente ejemplares, después del recocido.
Para este propósito, se introduce un termoeléctrico vertical que se va a probar en un horno eléctrico de tubo pequeño desconectado capaz de crear un campo de calor local cuando se calienta. El terminal negativo del galvanómetro cero sensible está conectado al termoelectrodo positivo, el terminal positivo de la fuente de voltaje regulada (IRN) está conectado al terminal positivo de este galvanómetro, y el termopar termopar negativo está conectado al terminal negativo del IRN . Tal inclusión del IRN hace posible compensar (equilibrar) el termo-EMF del termopar con el voltaje del IRN. Para no dañar el sensible galvanómetro de cero, primero se enciende un galvanómetro de cero más grueso, se compensa el termo-EMF, luego se invierten los galvanómetros de cero y se realiza la compensación termo-EMF final usando reóstatos IRN para un ajuste suave del galvanómetro cero sensible.
Encienda el horno eléctrico, cree un calentamiento local del termoelectrodo probado y tírelo lentamente a través del horno a lo largo de toda su longitud. Si el metal o aleación del termoelectrodo es homogéneo, la aguja del galvanómetro cero estará en la marca cero. En caso de falta de homogeneidad del cable del termoelectrodo, la aguja del galvanómetro cero se desviará hacia la izquierda o la derecha de la marca cero. Se corta la parte no homogénea del termoelectrodo, se sueldan los extremos y se verifica la homogeneidad de la costura.
En presencia de una falta de homogeneidad menor, donde la termo-EMF adicional no exceda la mitad del error permisible para la termo-EMF de un par dado, la sección del termoelectrodo no debe cortarse y dicha falta de homogeneidad debe descartarse.
Preparación de termoelectrodos para soldadura
Si la longitud de los termoelectrodos restantes sin quemar lo permite, se fabrica uno nuevo en lugar del extremo de trabajo destruido.
Si es posible fabricar un termopar a partir de nuevos termoelectrodos, la compatibilidad del material del termopar con el termopar fabricado se comprueba de la forma más cuidadosa para garantizar su calidad.
Para este propósito, sobre la base de los documentos reglamentarios, el departamento de control de calidad (departamento de control técnico) del fabricante determina el tipo de material, sus características técnicas y los resultados de las pruebas de materiales. Si estos datos cumplen con los requisitos técnicos, se puede utilizar el material; de lo contrario, se prueba.
Para verificar la homogeneidad, se corta una pieza del termoelectrodo de la bobina de material más larga que la requerida para la fabricación del termopar, después de lo cual se conectan cables de conexión de cobre cortos a los extremos del termoelectrodo usando abrazaderas. Las abrazaderas se bajaron a recipientes aislantes con hielo derretido (0 °C) y se determinó la homogeneidad del material del termoelectrodo.
Para determinar el tipo de material y su grado, se cortan aproximadamente 0,5 m del termoelectrodo de la bobina y se sueldan a la misma pieza de alambre de platino.El extremo de trabajo del termopar resultante se coloca en un termostato de vapor con una temperatura de 100 ° C, y los extremos libres se llevan a recipientes termoaislantes con hielo derretido (0 ° C) y se conectan con cables de cobre con un potenciómetro. El tipo y grado del material está determinado por el termo-EMF desarrollado por el termopar.
En apariencia, el cromel difiere ligeramente del alumel, pero el cromel es más duro que el alumel, lo que se determina fácilmente al doblarlo y, además, el alumel es magnético, a diferencia del cromel no magnético.