Dans le « Centre nerveux» de la production chimique, la température est un paramètre central concernant l'efficacité de la réaction, la sécurité de l'équipement et la qualité du produit. Des réacteurs à haute température et haute pression aux colonnes de rectification à basse température, des tuyaux en milieu corrosif aux environnements de processus inflammables et explosifs, la résistance thermique chimique agit comme une « sentinelle thermométrique» qui capture toujours avec précision le signal de température dans des conditions de travail complexes. Sa « précision » n’est pas un hasard – de la conception intelligente de ses structures internes au soutien scientifique de ses principes, en passant par le contrôle de la précision dans les applications pratiques, chaque anneau contient la clé pour déchiffrer le « Code de température ».
I. la « construction du Corps » de la thermorésistance: Décryptage du squelette de base de la thermométrie
La « thermométrie de précision » de la thermorésistance chimique résulte avant tout de sa conception structurelle rigoureuse. Contrairement à la résistance thermique industrielle ordinaire, la rigueur de la scène chimique (par exemple, forte corrosion, haute pression, vibrations violentes) exige que ses « parties du corps» doivent être adaptées à des environnements extrêmes, et sa structure de base peut être démontée en trois grands « modules cryptographiques»:
1. élément thermosensible: le "noyau de perception" du signal de température
L'élément thermosensible est le « cœur» de la thermorésistance, responsable de la transformation des changements de température en signaux de résistance. La résistance thermique métallique est couramment utilisée dans le domaine chimique, avec un fil (ou un film) de très haute pureté au cœur, qui fonctionne en utilisant la propriété physique de « résistance métallique augmente avec la température».
Résistance au platine (pt100, pt1000): le « choix » de la thermométrie chimique de haute précision. La pureté du fil de platine est généralement jusqu'à 99999%, la résistance dans la gamme - 200 ~ 850 ℃ a une relation linéaire stable avec la température (conforme à la norme iec60751), peut maintenir des performances stables même dans un environnement à haute température, oxydant ou réducteur, particulièrement adapté à la mesure de la température des milieux corrosifs tels que l'acide nitrique, l'acide sulfurique et d'autres.
Résistance au cuivre (cu50, cu100): le « choix du rapport qualité - prix » pour les conditions de travail à basse et moyenne température. Excellente linéarité dans la gamme - 50 ~ 150 ℃, le coût est seulement 1 / 5 de la résistance au platine, mais le cuivre est facile à oxyder, ne résiste pas à la corrosion et est plus utilisé dans les médias non corrosifs (tels que les tuyaux d'eau froide, les routes de lubrification).
Résistance au nickel (ni100, ni500): sensibilité élevée (coefficient de température de résistance est 2 fois plus élevé que le platine), mais la plage linéaire est étroite (- 60 ~ 180 ℃) et la stabilité à long terme est mauvaise, dans l'industrie chimique est utilisé uniquement pour les scénarios de mesure temporaire de la température.
La forme d'emballage de l'élément sensible à la température doit également être adaptée à la scène chimique: par exemple, dans des conditions de travail poussiéreuses, l'utilisation de "squelette isolant en céramique + verre fritté scellé", pour éviter l'entrée de poussière affecte la valeur de résistance; Sur la cuve de réaction avec des vibrations violentes, Remplacez le fil enroulé ordinaire par un « fil à ressort enroulé», réduisant ainsi la rupture du fil causée par les vibrations.
2. Manchon de protection: "armure de protection" pour les environnements extrêmes
Les médias sur le site chimique ont tendance à être « agressifs» - acide fort, alcali fort, haute température et haute pression, même le brossage des médias granulaires, si les éléments sensibles à la température sont en contact direct avec les médias, la lumière dérive la performance, le lourd est endommagé instantanément. Le manchon de protection est la clé pour « arrêter le pistolet ».
Le choix du matériau du manchon nécessite un serrage condition "caractéristique":
Milieu corrosif (par exemple acide chlorhydrique, chlore gazeux): Hastelloy C276 (résistant au chlore humide, hypochlorite) ou alliage de titane TA2 (résistant à l'eau de mer, acide sulfurique dilué);
Conditions de fonctionnement à haute température et haute pression (par exemple, réacteur à ammoniac synthétique, température 300 ℃ + pression 10 MPa): en acier inoxydable 310S (résistance à l'oxydation à haute température) ou en céramique de carbure de silicium (résistance à haute température 1600 ℃, dureté élevée et résistance au frottement);
Milieu épais / susceptible de s'incruster (p. ex., réacteur en résine): Choisissez une gaine sans soudure à paroi mince (pour réduire l'hystérésis thermique) + Polissez la paroi interne (pour éviter la fixation du milieu), si nécessaire avec un « revêtement anti - adhésif» (p. ex., polytétrafluoroéthylène, avec une limite de résistance à la température ≤ 200 ° c).
En plus du matériau, la conception structurelle du manchon a également des « portes»: par exemple, sur les tuyaux haute pression, un « raccord à bride» est utilisé pour remplacer le raccord fileté (éviter les fuites sous haute pression); Dans les conditions de travail sujettes au blocage (par exemple, les tuyaux de poudre de charbon), utilisez un « manchon à découpe oblique» (pour réduire l'accumulation de milieu) ou Réservez un « purgeur» (pour passer régulièrement à l'azote pour le nettoyage).
3. Système de fil: le « Canal sans bruit » pour la transmission de signal
Le signal de résistance de l'élément sensible à la température doit être transmis au compteur secondaire par l'intermédiaire d'une sonde, si la résistance de la sonde varie avec la température ambiante (par exemple, fluctuation de la température de l'atelier chimique), elle « polluera» directement le signal de mesure - C'est également un déclencheur commun de l'écart de précision de la résistance thermique chimique. Par conséquent, le cœur de la conception du système de plomb est « l'élimination des interférences de résistance de plomb».
Il existe trois méthodes de plomb couramment utilisées en chimie:
Système à trois fils: aux deux extrémités de l'élément sensible à la température, un fil est connecté, le troisième fil est connecté au point milieu du fil à l'une de ses extrémités, par l'équilibrage du pont pour compenser la variation de la résistance du fil avec la température, convient aux scénarios où les exigences de précision sont moyennes (telles que la thermométrie de tuyau ordinaire, erreur ≤ 0,5 ℃);
Système à quatre fils: l'élément sensible à la température est connecté à deux fils aux deux extrémités (deux pour l'allumage du courant et deux pour la mesure de la tension), évite complètement l'influence de la résistance des fils, est une mesure de température de haute précision "Standard" (comme le contrôle précis de la température dans le réacteur, l'erreur peut être ≤ 0,1 ℃);
Cordon intégré: Intégrez le cordon avec le manchon (par exemple, "résistance thermique blindée"), protégez le cordon avec une couche d'armure métallique (par exemple, acier inoxydable), tout en renforçant la résistance aux vibrations et aux chocs, adapté à l'installation d'équipements chimiques dans un espace étroit (par exemple, faisceau de tubes d'échangeurs de chaleur).