Thermowell
Figuur 1: Een bimetaalthermometer en een messing thermowell
Een thermowell is een buis die temperatuursensoren, zoals bimetaalthermometers of weerstandstemperatuurdetectoren, beschermt tegen de extreme omstandigheden van industriële processen. Deze beschermende buizen worden gebruikt in leidingen, tanks en reactoren. Thermowells beschermen tegen hitte, druk, corrosieve stoffen en fysieke spanning en zorgen dat de temperatuursensor eenvoudig kan worden verwijderd, vervangen of onderhouden. Dit artikel gaat verder in op het ontwerp, de voor- en nadelen van thermowells en hoe deze te selecteren voor een toepassing. Lees ons artikel over bimetaalthermometers voor een voorbeeld van wat thermowells beschermen.
Inhoudsopgave
Bekijk hier onze selectie thermowell- en bimetaalthermometers!
Thermowell ontwerp
Vorm thermowell
Er zijn drie hoofdtypen thermowells, of beschermbuizen: rechte, conische en getrapte. De verschillende ontwerpen spelen een belangrijke rol in verschillende processen om een effectieve temperatuurmeting en sensorbescherming te garanderen.
- Rechte thermowells: Rechte thermowells hebben een consistente diameter over de hele lengte. Deze thermowellvorm is geschikt voor gematigde processen met lage drukgeïnduceerde spanning.
- Conische thermowells: Tapse thermowells hebben een lineair afnemende diameter van de basis naar de punt. Deze vorm is geschikt voor trillingsweerstand en belasting door stromingstoepassingen met hoge druk en hoge snelheid.
- Getrapte thermowells: De diameter van getrapte thermowells verandert abrupt op bepaalde punten in de lengte van de buis. Dit ontwerp houdt het midden tussen de rechte en taps toelopende ontwerpen.
Voor- en nadelen van de vorm van de thermowell
| Voordelen: | Nadelen: | |
| Recht |
|
|
| Kegellager |
|
|
| Getrapt |
|
|
Typen thermowell-aansluitingen
Het type verbinding tussen de beschermbuis en het processysteem (bijv. pijpen, reactoren en tanks) is afhankelijk van de procesomstandigheden, temperatuur, druk en toepassingsvereisten. De vier meest voorkomende verbindingstypes zijn schroefdraad, gelast, geflensd en inbus gelast.
- Schroefdraad: Thermowells met schroefdraad hebben externe schroefdraad op de basis die in het processysteem wordt geschroefd. Dit type aansluiting is voor toepassingen met lage tot middelhoge druk.
- Gelast: Gelaste thermowells zijn permanent aan het processysteem gelast. De verbinding is sterk, veilig en lekvrij. Dit verbindingstype is geschikt voor toepassingen met hoge druk en hoge temperaturen.
- Met flens: Flensthermowells maken gebruik van standaard flensaansluitingen voor aansluiting op het systeem. Deze zijn geschikt voor verschillende toepassingsparameters, waaronder hogedruk- en corrosieve toepassingen.
- Mofgelast: Mofgelaste beschermbuizen worden in een mof in het processysteem gelast in plaats van rechtstreeks op het systeem. Dit verbindingstype is geschikt voor toepassingen met middelhoge tot hoge druk.
Voor- en nadelen van het type thermowell-aansluiting
| Voordelen: | Nadelen: | |
| Schroefdraad |
|
|
| Gelast |
|
|
| Met flens |
|
|
| Mof gelast |
|
|
Thermowell voor- en nadelen
Voordelen:
- Sensorbeveiliging: Thermowells beschermen temperatuursensoren tegen de procesmedia die een hoge druk of temperatuur kunnen hebben, of corrosieve stoffen. Dit leidt tot een langere levensduur van de sensor.
- Onderhoud: Thermowells met schroefdraad en flenzen kunnen eenvoudig worden verwijderd, vervangen of onderhouden. Dit voorkomt stilstand, verhoogt de productiviteit en verlaagt de onderhoudskosten.
- Verscheidenheid aan materialen en ontwerpen: Door de verscheidenheid aan materialen en ontwerpen zijn thermowells beschikbaar voor een grote verscheidenheid aan industriële toepassingen.
Nadelen:
- Kortere reactietijd: Omdat de thermowell een laag toevoegt tussen het medium en de sensor, wordt de reactietijd van de meting verkort. Dit kan worden verminderd met taps toelopende en getrapte thermowells.
- Extra kosten: Thermowells verhogen de totale kosten van het temperatuurmeetsysteem.
- Trillingen of vermoeidheidsbreuk: Vloeistofstromingen met hoge snelheden kunnen thermowells beschadigen. Conische thermowells zijn het best bestand tegen deze trillingen.
- Installatie: Specifiek gelaste en inbus thermowells vereisen extra vaardigheid en tijd om te installeren.
Selectiecriteria
Houd bij het kiezen van een thermowell rekening met de volgende criteria:
- Procesomstandigheden: De beschermbuis moet bestand zijn tegen de temperatuur en druk van het proces. Controleer de temperatuur- en drukwaarde van een thermowell voordat je deze kiest.
- Materiaal: Gebruikelijke thermowellmaterialen zijn roestvrij staal, Inconel en Hastelloy. Houd bij het kiezen van een materiaal rekening met chemische compatibiliteit, temperatuurbestendigheid en mechanische sterkte.
- Ontwerp en vorm: Conische en getrapte thermowells zijn beter geschikt voor toepassingen met hoge druk en hoge vloeistofstroming. Rechte thermowells zijn geschikt voor gematigde procesomstandigheden.
- Verbinding: Schroefdraad- en flensverbindingen zijn relatief eenvoudiger te installeren, maar zorgen ook voor lekken. Gelaste en inbusverbindingen zijn beter voor toepassingen met hoge druk, maar kunnen niet gemakkelijk worden verwijderd en vervangen.
- Onderdompelingslengte: De met een thermowell bedekte sensor moet volledig worden ondergedompeld in het procesmedium zonder de wanden van het processysteem te raken.
- Reactietijd Controleer of de reactietijd van de beschermbuis geschikt is voor de toepassing. Dunnerwandige thermowells (taps toelopend of getrapt) hebben meestal een snellere reactietijd.
FAQs
Waar worden thermowells voor gebruikt?
Thermowells passen rond temperatuursensoren om ze te beschermen tegen de omstandigheden van het proces.
Hoeveel soorten thermowells zijn er?
Thermowells kunnen een rechte, taps toelopende of getrapte vorm hebben. Ze kunnen op het processysteem worden aangesloten met een schroefdraad-, flens-, las- of moflasverbinding.