热工设备表面散热检测计算方法研究22471.docx

《热工设备表面散热检测计算方法研究22471.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热工设备表面散热检测计算方法研究22471.docx（76页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、武汉理工大学论文（设计）摘要能源是制制约经济济发展的的颈瓶，随随着经济济的发展展，能源源危机越越发显得得突出和和重要。因因此，提提高能源源的利用用效率，在在生产中中切实做做好节能能降耗工工作对缓缓解能源源危机，保保障国民民经济持持续、稳稳定、健健康发展展具有重重要的意意义。水泥生产产是国民民经济中中的一个个耗能大大户，以以新型水水泥预分分解生产产工艺为为例，每每生产11吨水泥泥约消耗耗0.11到0.112吨标标准煤，其其能耗占占到水泥泥生产成成本的440%60%，其中窑体体表面散散热损失失又占熟熟料实际际热耗的的20%左右。为为了实时时监控窑窑体表面面温度，尽尽可能减减少表面面散热，就就必须解

2、解决好热热工设备备表面散散热的测测量与计计算问题题。现有有的计算算中所用用到的表表面综合合换热系系数的计计算范围围，其温温度范围围上限仅仅为2440，已严严重不能能满足新新型干法法水泥窑窑表面散散热计算算的需要要。为此此，本论论文对现现有的计计算温度度区间的的相关参参数及理理论进行行了重新新的分析析研究，得得到了计计算综合合换热系系数的回回归方程程，并应应用于对对实际范范例的计计算，结结果表明明，所得得到的方方程较好好地解决决了不同同情况下下表面综综合换热热系数的的计算问问题。我我们得到到的回归归方程如如下：转动设备备表面散散热综合合换热系系数方程程：当风速WW=0时时：=0.2466t +

3、355.344当风速WW0时： 在在温差t时：=（00.00027ww + 0.2265）t + 4.76ww2 + 188.577w + 355.366 在温差t时：=（-0.117744w5+1.09557w442.55336w33+2.74661w221.32001w+0.227433）t 0.888w22+ 222.144w + 766.900 不动设备备表面散散热综合合换热系系数系数数方程：当风速WW=0时时：=0.2511t + 255.077 当W00时：=（00.00009ww3 - 0.001499w2 + 0.008088w +0.1176）t - 0.3055w2 + 1

4、11.7793ww+ 441.664关键词： 能源危危机 综综合换热热系数 回归归方程 节能AbsttracctEnerrgy is resstriictiion ecoonommic devveloopmeent , aalonng wwithh thhe ddeveeloppmennt oof eeconnomyy,enerrgy criisiss thhe mmoree loookss ouutsttanddingg annd iimpoortaant.Theerefforee raaisee ennerggy, usee effficcienncy, inn prroduuctiion

5、, maake eneergyy saavinng cconsscieentiioussly to falll, connsumme , woork is enssureed ffor allleviiatiing eneergyy crrisiis, havve cconttinuued nattionnal ecoonommy , sttabiilizze , heealtthy devveloopmeent havve iimpoortaant meaaninng.Cemeent prooducctioon iis tthatt onne iin nnatiionaal eeconnom

6、yy coonsuumess caan bbig houusehholdd,decoompoose in advvancce wwithh neew ccemeent to prooducce ttechhnollogyy, ffor exaamplle.Perr prroduuce 1 ttonss off ceemennt cconttracct cconssumpptioon 00.1 to 0.112 tton staandaard coaals,Itss sppeciificc poowerr coonsuumpttionn taakess thhe oof ccemeent pro

7、oducctioon ccostt 400% 600%, agaain takke tthe 20% off coookeed mmateeriaal aactuual heaar rratee inn whhichh kiiln boddy ssurffacee heeat losss ddue to raddiattionn coontrrol.Forr thhe mmoniitorringg kiiln boddy ssurffacee teempeeratturee off reeal timme, redducee suurfaace scaatteeredd heeat as fa

8、rr ass poossiiblee, mmustt soolvee thhe hhot meaasurre aand callcullatiion of worrk eequiipmeent surrfacce sscattterred heaat pprobblemm.Thhe ccalcculaatioon oof tthe surrfacce ccompprehhenssivee cooeffficiientt off heeat excchannge thaat uusess inn exxisttingg caalcuulattionn sccopee, iits temmperr

9、atuure scoope uppper limmit is onlly 2240 , aalreeadyy seerioous cann noot ssatiisfyy neew ddry laww ceemennt kkilnn thhe nneedds oof ssurffacee sccatttereed hhot callcullatiion.Theerefforee thhis papper forr exxisttingg caalcuulattionn, ttheoory andd thhe rrelaatedd paarammeteer oof ttempperaaturre

10、 iinteervaal hhavee goone on agaain anaalysse rreseearcch,hhavee gootteen ccalcculaatioon tto ssyntthessizee thhe rregrresssionn eqquattionn off thhe ccoeffficciennt oof hheatt exxchaangee, aand apppliccatiion in thee caalcuulattionn foor aactuual exaamplle.AAs aa reesullt,tthe equuatiion thaat gget

11、ss haas ssolvved diffferrentt coondiitioon bbettter to takke ooff thee caalcuulattionn off thhe ssurffacee coomprreheensiive coeeffiicieent of heaat eexchhangge pprobblemm.Thhe rregrresssionn eqquattionn thhat we gett iss ass foolloows: Turnn thhe eequiipmeent surrfacce eequaatioon oof tthe scaattee

12、redd hoot ccompprehhenssivee cooeffficiientt off heeat excchannge:Whenn windd sppeeddW=00:=0.2466t + 355.344Whennwindd sppeedd W0:In ddifffereencee inn teempeerattureet:=（00.00027ww + 0.2265）t + 4.76ww2 + 188.577w + 355.366In ddifffereencee inn teempeerattureet:=（-0.117744w5+1.09557w442.55336w33+2.7

13、4661w221.32001w+0.227433）t 0.88ww2+ 222.144w + 766.900 Do nnot movve tthe equuipmmentt suurfaace scaatteeredd eqquattionn off thhe hhot commpreehennsivve ccoeffficciennt ccoeffficciennt oof hheatt exxchaangee:Whennwindd sppeedd W=0: =0.2511t + 255.077 Whenn wiind speeedWW0：=（00.00009ww3 - 0.001499w2

14、 + 0.008088w +0.1176）t - 0.3055w2 + 111.7793ww+ 441.664Keywwordd:Ennerggy ccrissisTThe commpreehennsivve ccoeffficciennt oof hheatt exxchaangeeReggresssioon eequaatioonEnnerggy ssaviing第一章 绪论能源是制制约经济济发展的的颈瓶，随随着经济济的发展展，能源源危机越越发显得得突出和和重要。因因此，提提高能源源的利用用效率，在在生产中中切实做做好节能能降耗工工作对缓缓解能源源危机，保保障国民民经济持持续、稳稳定、健健

15、康发展展具有重重要的意意义。 能源是是是人类类社会发发展最强强大的动动力引擎擎。世界界各国的的发展实实践表明明：国家家和地区区经济发发展的速速度和发发达程度度越来越越明显地地取决于于现代能能源供应应保障系系统的能能力和建建设状态态。例如如.20000年年.，占占世界人人口122%的西西欧和北北美发达达国家.其一次次能源消消费却，占占了全球球的444%【11、2】。我国的的能源消消费结构构中，是是以煤炭炭为主要要能源的的国家。煤炭是中国最主要的能源。长期以来，中国一次能源消费的70%以上来自煤炭【3】。煤炭在一次能源消费结构中的比重一直很大。尽管中国始终在致力于提高本国能源的自给水平，但是发展的

16、社会经济却对有限的资源基础提出了越来越大的挑战。我国能源短缺与水泥工业快速发展急需大量能源的矛盾将日益尖锐。2005年水泥工业的能源问题己摆在而前。我国水泥工业主要以煤炭为燃料，以电能为动力，是典型的耗能大户。虽然我国煤炭资源丰富，但分布并不平均，且低挥发份煤和含硫量大的煤较多，能够用于水泥工业的煤质越来越差。水泥工业是能源资源消耗较大的产业，按照8亿吨水泥熟料10亿吨水泥产量考虑【4】，则每年我国水泥工业需要标准煤炭9600万吨(按每吨熟料热耗为120kg标准煤计)，占全年煤炭总产量的8.5%。虽然我国是煤炭大国，但世界七大煤炭大国中，只有我国的存采比不足百年，其余六国均在210年以上【5】

17、，充分认识能源对经济和社会发展的支撑作用。水泥工业业是国民民经济中中的一个个耗能大大户。水水泥生产产中的能能耗费用用在整个个生产成成本中的的能耗费费用在整整个生产产成本中中占有相相当大的的比例。因因此，长长期以来来世界各各国对降降低水泥泥生产的的单位能能耗作了了不懈的的巨大努努力。至至今的主主要作法法表现在在一方面面纷纷以以新开发发出来的的高效节节能设备备取代水水泥工艺艺过程中中能耗高高的老设设备或节节能新技技术改造造老设备备，并努努实现工工艺过程程的优化化，从而而大大降降低了燃燃料能和和电能的的消耗；另一方方面则努努力采用用新技术术以加强强工艺过过程中废废热的回回收利用用，从而而使废热热的利

18、用用率达到到了一个个较高的的水平；另外通通过掺混混合材料料水泥的的生产和和降低能能耗水泥泥的开发发也获得得了可观观的节能能效益。经经过几十十年来人人们的艰艰苦努力力，发达达国家水水泥生产产的单位位能耗指指标已有有了很大大的下降降。我国国在这方方面也取取得了显显著的成成效，但但与发达达国家相相比，仍仍有较大大差距。由此可见水泥窑的能耗偏高，高能耗已经成为制约水泥企业经济效益提高的重要因素。因此，采用各种措施来实现水泥窑的节能降耗目标是推动水泥工业技术进步的重要任务。水泥窑是是一种高高能耗的的热工设设备，近近代发展展起来的的各种新新型干法法窑的主主要特色色是产量量高和热热耗低。即即使这些些低热耗耗

19、的水泥泥窑能源源消耗也也要占到到水泥生生产成本本的400%660%【6】，熟料料热耗主主要有四四方面：熟料形形成热。成品带走的热量。废气与飞灰带走的热量。系统表面的散热损失。其中窑体表面散热损失又占熟料实际热耗的20%左右。如云南水泥有限公司3.3m52m五级旋风筒预热器窑的标定数据：熟料形成热占37.195%；成品带走的热量占5.42%；废气与飞灰带走的热量占28.83%；系统表面的散热损失占22.58%；其它占5.98%。由此可见，减少系统的散热损失非常重要，且所需资金又少的节能办法就是采用隔热材料提高窑体隔热保温效果，使用隔热砖的水泥窑窑体表面的热流量减少、温度降低。如果能把表面散热降到

20、10%以下，每年按照8亿吨水泥熟料来计算，则每年我国水泥土业可节约标准煤炭960万吨(按每吨熟料热耗为120kg标准煤计)以上。在保持原有燃料消耗的水平上，窑温增高，加速了水泥生料的预分解和熟料的煅烧，从而提高了熟料的质量和产量，使熟料热耗降低，能少排放上百万吨二氧化硫，并可降低排风机电耗。所以，我们作为一个水泥生产大国，从长远战略方针来看中国经济和社会发展，节能降耗是一个迫切的任务。为推动全社会开展节能降耗，缓解能源颈瓶制约，建设节约型社会，促进经济社会可持续发展，为建设节约型社会，为实现中国水泥工业可持续发展，战略思路是在科研开发与工程设计中，要以节约资源、能源和可持续发展为主导，全面提升

21、技术经济指标与世界先进同步，使水泥产品高质量、装备大型化、生产集约化，逐步使中国水泥工业成为产业结构合理的水泥制造业。我国水泥工业应积极发展新型干法生产技术，淘汰技术落后且能耗大的立窑、中空干法窑、湿法窑及立波尔窑等。近二、三年中国新型干法生产线的熟料标煤耗己达到104 kg标煤/t【7】，水泥综合电耗己降到100kWh/t, 可望达到95 kWh/t，而1998年的熟料热耗175 kg标煤t，水泥综合电耗114 kWht（平均）【8】，表明中国水泥工业进入新世纪后，已发生了突破性变化。为了实时时监控窑窑体表面面温度，尽尽可能减减少表面面散热，就就必须解解决好热热工设备备表面散散热的测测量与计

22、计算问题题。现有有的计算算中所用用到的表表面综合合换热系系数的计计算范围围，其温温度范围围上限仅仅为2440，已严严重不能能满足新新型干法法水泥窑窑表面散散热计算算的需要要。为此此，本论论文对现现有的计计算温度度区间的的相关参参数及理理论进行行了重新新的分析析研究，得得到了计计算综合合换热系系数的回回归方程程，并应应用于对对实际范范例的计计算，结结果表明明，所得得到的方方程较好好地解决决了不同同情况下下表面综综合换热热系数的的计算问问题。能源是社社会生产产力的核核心和动动力源泉泉，是发发展国民民经济、改改善人民民生活水水平的重重要物质质基础，是我国可持续发展的物质基础。正确认识和处理好能源与经

23、济发展的关系涉及到经济和社会可持续发展的各个方面。中国要落实科学的发展观.实现经济社会的可持续发展和全而实现小康社会的战略日标，必须以能源与经济的协调发展为基本前提。因此，节约能源促进可持续发展。第二章 表面散散热的测测定与计计算方法法所有热设设备如立立窑、回回转窑、分分解炉、预预热器、冷冷却机及及热设备备之间的的联结管管道的表表面散热热量的测测量，均均在各热热工设备备的表面面进行。表面散热热量的测测定可用用热流量量计直接接测出热热设备的的表面散散热量。若若没有热热流量计计，可测测出热设设备的表表面温度度，然后后计算出出散热量量。测定时将将各种需需要测定定的热设设备，按按其本身身的结构构特点和

24、和表面温温度的差差别，划划分成若若干个区区域，计计算出每每一区域域的表面面积的大大小，分分别在每每一区域域测算其其表面散散热量，其其总和就就是该热热设备的的表面散散热量。2.1 测量方方法2.1.1 膨膨胀式温温度计膨胀式温温度计利利用了液液体或固固体热胀胀冷缩的的性质，它它有液体体膨胀式式和固体体膨胀式式两种。2.1.1.11 液体体膨胀式式温度计计（玻璃璃液体温温度计）液体膨胀胀式温度度计就是是玻璃液液体温度度计，广广泛用于于设备、管管道、容容器上的的温度测测量，其其测量范范围内2000+5000。这种种温度计计的优点点是结构构简单，使使用方便便，价格格便宜和和精确度度高。温度计毛毛细管里

25、里面充液液体，常常用的液液体有水水银或某某种有机机液体，如如甲苯、酒酒精、煤煤油、戊戊浣和石石油醚等等。前者者测量范范围为005000，后者者多用来来测量低低温，最最低可测测2000。 普通通玻璃管管温度计计普通玻璃璃管温度度计按其其本身形形状和结结构，可可分为三三种基本本类型，即即棒式温温度计、内内标式温温度计和和外标式式温度计计。棒式温度度计，由由温包连连接一根根厚壁的的玻璃毛毛细管而而成。温温度标尺尺可直接接刻在毛毛细管的的外表面面上。安安全泡的的作用是是避免在在温度过过高时，液液体顶破破温度计计。内标式温温度计，由由温包和和一根较较薄的玻玻璃毛细细管相连连，在毛毛细管后后面有一一片乳白

26、白色玻璃璃的温度度标尺，毛毛细管同同标尺板板均固装装在一根根圆形的的玻璃保保护套内内，套管管一端封封闭，另另一端熔熔接在温温泡上。内内标式温温度计有有较大的的热惰性性，但在在生产和和普通实实验条件件下使用用时，观观测是比比较方便便的。外标式温温度计，由由接有温温包的毛毛细管直直接固定定在刻有有温度标标尺的板板上而成成（板可可用塑料料、木料料、金属属等做成成），这这种温度度计的测测量液体体一般是是用染成成红色或或蓝色的的酒精。它它基本上上只用于于测量不不超过550660的空气气温度。玻璃液体体温度计计按其测测量精度度可分为为三类：工业用用的、实实验室用用的和标标准温度度计。标准水银银温度计计有一

27、等等和二等等之分，其其分度值值为0.050.11，用于于校验其其它温度度计。分分度值为为0.11、0.22的一般般用于实实验室；分度值值为0.5、1、2、5的适于于工业上上应用。工业用温温度计大大多为内内标式水水银温度度计，它它有着较较长的尾尾部，且且其尾部部可以做做成直的的或弯成成90、1200和1355等角度度的几种种。工业业用温度度计的插插入深度度是固定定的，用用它测温温度时，其其尾部应应全部插插入被测测介质内内。安装有工工业设设设的温度度计，为为保护其其安全起起见，通通常放在在专用的的金属保保护套管管内。为为改善套套管内壁壁和温包包间的传传热，在在温包和和套管壁壁间的环环形空隙隙内注入

28、入油（当当温度计计刻度在在2000以下时时）或石石墨粉、铜铜屑（当当温度计计刻度在在7500以下时时）。在在套管中中注入油油或石墨墨粉、铜铜屑的高高度只要要盖住温温度计的的温包即即可，过过多会增增加仪表表的热惰惰性。带电接接点的玻玻璃管水水银温度度计除普通玻玻璃管温温度计外外，还有有一种带带电接点点的的玻玻璃管水水银温度度计。它它与继电电器配合合，广泛泛用于恒恒温控制制、讯号号报警等等自动装装置上。其其性能比比较稳定定，灵敏敏度也高高。 吸附附式表面面温度计计水泥厂的的回转窑窑是在旋旋转的，用用普通的的棒式温温度计无无法测定定其表面面温度。建建筑材料料科学研研究院研研究了一一种吸附附式表面面温

29、度计计（见图图2-11）来测测量表面面温度，效效果较好好。1234图2-1附式表面温度计的构造1环形磁钢；2锌柱；3石棉绳；4水银温度计吸附式表表面温度度计市场场上没有有供应，需需要自己己动手制制作。把把制得的的吸附式式表面温温度计和和普通水水银温度度计放在在CaCCl2溶液中中，利用用CaCCl2溶液不不同浓度度具有不不同沸点点这一性性质，作作了一些些实验，得得到的数数据列入入表2-1中【9】。 吸附式式表面温温度计和和普通水水银温度度计测温温比较 表2-1温度计测得温度度（）吸附式表表面温度度计3547100122129150普通水银银温度计计3549100124130151从这组数数据的

30、比比较中可可以看出出，两个个温度计计的差别别是很小小的。所需材料料：强磁磁铁一块块，4000（或3300）水银银温度计计一支，锌锌（或铅铅）一些些，内径径为177mm长长为300mm的的钢管一一段，凡凡士林一一些。制作步骤骤：（1）将将磁铁车车削成外外径约为为50mmm、内内径约为为23mmm、高高约为112mmm的空心心圆柱体体。（2）将将30mmm长的的钢管一一端磨平平，在磨磨平端上上方188mm处处钻一直直径为88mm的的圆孔。（3）将将锌（或或铅）熔熔融。（4）在在钢管内内部涂上上一薄层层凡士林林（防止止锌与钢钢管粘住住），把把钢管放放在光滑滑的瓷板板上，再再将水银银温度计计水平放放入

31、水孔孔内（注注意刻度度向上），放放入磁铁铁中，锌锌与磁铁铁空隙处处用石棉棉绳压紧（以以防锌柱柱向外散散热），即即制得吸吸附式表表面温度度计。测定前，先先将吸附附式表面面温度计计暴露在在空气中中的锌柱柱用石棉棉绳包好好，然后后轻轻放放上，一一定要拿拿平了轻轻轻放上上，以免免强磁铁铁靠近筒筒体时，磁磁力的作作用将磁磁铁猛然然吸过去去而造成成冲击作作用损坏坏玻璃管管。待测测点上要要去掉污污垢可以以加强传传热；锌锌块周围围都用石石棉绳包包住，减减少散热热这样可可使锌块块尽量接接近被测测物体表表面温度度，使测测量出的的温度读读数较为为准确。温温度计吸吸附在被被测筒体体上的半半小时就就可读数数。玻璃管液液

32、体温度度计的常常见故障障为工作作液柱的的断裂，对对淮柱断断裂可用用下述方方法处理理。（1）对对有安全全泡的温温度计用用热修法法：针温度计计缓缓插插入温度度略高于于测量上上限的恒恒温槽中中，使液液柱断裂裂部分与与整个液液柱在安安全泡中中连接起起来，再再垂直取取出温度度计，使使其在空空气中逐逐渐冷却却至室温温。（2）对对没有安安全泡的的温度计计用冷修修法：将温度计计插入干干冰和酒酒精的混混合液中中进行冷冷缩（若若无干冰冰时，可可用冰、盐盐混合物物），直直到毛细细管中的的水银全全部收缩缩到玻璃璃温包中中为止。取取出温度度计时，注注意温包包切勿与与金属物物体相碰碰。其优点：用于测测量窑体体的温度度准确

33、。缺缺点：测测量温度度的时间间常数大大，锌温温度计与与窑体温温度达到到平衡的的时间约约为200minn，铅温温度计约约为300minn（锌的的导热系系数为1100，铅铅为300）。所所以反应应不够灵灵敏，微微小的温温度变化化要100minn后才能能反映出出来。2.1.1.22 固体体膨胀式式温度计计固体膨胀胀式温度度计具有有一定的的耐振性性能，可可用来测测量气体体或液体体的温度度，它采采用叠焊焊在一起起的双金金属片作作为测量量元件。这这两金属属片的线线膨胀系系数不同同，当又又金属片片受热温温度升高高时，金金属片AA伸长量量小，金金属片BB伸长量量大，引引起双金金属片弯弯曲，弯弯曲的程程度与温温

34、度高低低成正比比。为了了增大仪仪表的灵灵敏度，常常将双金金属片制制成盘旋旋形或螺螺旋形，把把它们的的一端固固定，另另一端的的变形通通过传动动放大，就就能带动动指针指指示出温温度值。2.1.2 压压力式温温度计压力式温温度计的的测温原原理是：封闭在在容器中中的液体体、气体体或某种种液体的的饱和蒸蒸气，受受热后温温度升高高，体积积膨胀或或压力变变化，其其变化的的值通过过弹簧管管压力计计显示出出温度来来。主要要用来测测量气体体、蒸气气及液体体的温度度。压力式温温度计，由由温包、毛毛细管和和弹簧管管压力计计组成。温温包作为为测温元元件，温温包内所所充工作作介质可可以是液液体、气气体、也也可以是是某种液

35、液体的蒸蒸气。压压力式温温度计按按其工作作介质不不同，分分成充液液体式，充充气体式式或充蒸蒸气式三三种。液体压力力式温度度计所充充的工作作介质以以水银最最为广泛泛，测温温范围可可达6550。测量量1500和4000以下的的温度可可分别采采用甲醇醇和二甲甲苯。当温包周周围温度度弯化时时，温包包内的液液体体积积就要膨膨胀或收收缩，其其变化量量等于弹弹簧管内内容积随随其变形形而产生生的容积积变化量量。温度度计在使使用时，毛毛细管和和弹簧管管中液体体也会因因受到周周围温度度变化而而发生体体积变化化，引起起测量误误差，常常用的纠纠正办法法是在弹弹簧管自自由端和和指针机机构之间间装上一一条双金金属片，当当

36、周围温温度变化化时，双双金属片片受温度度影响而而膨胀，偏偏转的方方向与盘盘弹簧扭扭转方向向相反，借借以被偿偿其误差差。气体压力力式温度度计的工工作原理理是基本本查理定定律： （22-1）式（2-1）表表示在气气体容积积保持恒恒定的条条件下，气气体绝对对压力随随气体的的绝对温温度增加加而增加加。因此此，当含含有一定定容积气气体的温温包受热热时，增增大的压压力推动动盘弹簧簧动作。由由于盘弹弹簧和毛毛细管中中的气体体也会因因感受了了周围温温度弯化化而产生生压力变变化，从从而造成成测量误误差，此此误差也也可用双双金属片片来补偿偿，其工工作气体体以氮气气用得最最广，它它能测量量的景高高温度是是50005

37、550。蒸气压力力式温度度计的工工作原理理是：低低沸点液液体的饱饱和蒸气气压只和和温度有有关，并并且仅是是和分界界面（气气、液分分界面）的的温度有有关。在在温包的的一部分分容积内内（约占占2/33容积）盛盛放易挥挥发的液液体，而而在其它它空间以以及毛细细管、盘盘弹簧内内是这种种液体的的饱和蒸蒸气，由由于分界界面处于于温包内内，因而而这种温温度计的的读数仅仅和温包包温度、即即被测介介质温度度有关。这这种温度度计不会会因毛细细管和盘盘弹簧周周围温度度的变化化以及整整个容积积的变化化而影响响读数。蒸气压力力式温度度计的主主要测量量误差是是由于低低沸点液液体的初初始饱和和蒸气压压力与大大气压力力的差别

38、别很小，因因此大气气压力的的变化影影响测量量准确度度，要比比气体压压力式温温度计大大。采用的低低沸点液液体有：氯甲烷烷（220+1000）；氯氯乙烷（001220）；二二乙醚（001550）；丙丙酮（001770）；苯苯（01200）。压力式温温度计的的测量距距离最大大可达660m，精精度为11.5与与2.55级。这这种温度度计的优优点是不不怕振动动。缺点点是测温温距离远远时，滞滞后较大大。压力式温温度计有有指示式式、记录录式、报报警式（带带电接点点）等各各种类型型。水泥厂中中带电气气接点压压力式温温度计常常用于袋袋式除尘尘器温度度监视，电电除尘器器进入废废气的温温度测量量，煤磨磨混合气气体的

39、温温度测量量，磨机机轴承润润滑油油油温的测测量等。2.1.3 热热电偶温温度计热电偶是是目前温温度测量量领域里里应用最最广泛的的测温元元件之一一。它与与其它温温度测量量元件相相比具有有突出的的优点，这这就是：能测量量较高的的温度；热电偶偶能把温温度讯号号转换成成电压信信号，因因而便于于讯号的的远传和和记录，也也有利于于集中检检测和控控制；性性能稳定定，准确确可靠；结构简简单，讯讯号测量量方便，经经济耐用用，维护护方便等等。正是是由于它它具备了了这些突突出的优优点，所所以无论论是在工工业生产产还是科科学研究究领域里里都广泛泛地使用用热电偶偶来测温温。其缺点：热电偶偶元件易易受化学学腐蚀，热热电偶

40、的的冷端温温度对测测量有很很大影响响。2.1.3.11 热电电偶的测测温原理理 t0 A+ B NA NBA B 静电场方向 自由电子的密度NANB t 图2-2热电偶原理如果把两两种不同同的金属属或合金金导体AA和B组组合成如如图2-2所示示的闭合合回路，这这就是最最简单的的热电偶偶回路。当当A和BB相接的的两处温温度不同同时，例例如tt0，在回回路中就就产生一一定大小小的电动动势，这这个物理理现象称称为热电电效应，这这个电动动势被称称为热电电势。两种不同同的金属属A和BB互相接接触时由由于金属材料料不同，金金属导体体内部的的电子密密度就不同（所所谓电子子密度是是指单位位体积里里自由电电子的

41、数目目，自由由电子的的数目多多就说明明电子密密度大），电电子密度度不同的的金属接接触在一一起就要发生自自由电子子的扩散散现象，自自由电子子从密度大的金金属跑到到密度小小的金属属里去。假假如导体A的自自由电子子密度NNA比导体体B的NNB大，则则就有一些些电子从从A跑到到B中去去，如图图7-443所示。AA失去了了电子带带正电，BB得到了了电子带负电，因因而A、BB之间产产生了一一定的电电位差，这个电位位差就是是接触电电势。同同时这个个电位差差就在接触触处建立立了如图图中所示示的静电电场，这这个静电场场的方向向要把电电子从BB导体吸吸向A导导体，电电场对电电子的作作用与扩扩散现象象正好相相反。在

42、在一定的的条件下下（即在在一定的的温度下下），从从A扩散散到B去去的电子子数目和和由于电电场力的的作用从从B跑到到A的电电子数目目达到了了动态平平衡，这这时就建建立了一一定大小小的接触触电势。接接触电势势。接触触电势的的大小与与温度的的高低及及导体中中的电子子密度有有关。温温度越高高，接触触电势越越大；两两金属的的电子密密度的的的比值越越大，接接触电势势也越大大，当势势电偶的的材料一一定时，接接触电势势只与温温度有关关： （22-2） （22-3）回路的热热电势： （22-4）在热电偶偶回路中中，A和和B两种种导体称称为热电电极。TT端叫做做热端，又又称工作作端；端端叫做冷冷端，又又称自由由端

43、。如果将自自由端温温度固定定，则=常数，回回路的热热电势为为： （22-5）这样，的的大小只只与工作作端的温温度有关关了，只只要能够够测出的的大小，就就能间接接知道被被测量温温度的高高低，这这就是热热电偶为为什么能能够测量量测度的的原理。图图2-22的闭合合回路实实际上只只是热电电偶的原原理性线线路，仅仅用这个个线路是是根本无无法测量量温度的的。要测测量温度度就得测测量热电电势的大大小，要要测量热热电势就就得接入入测量仪仪表及联联结导线线，最简简单的实实际测温温势电偶偶线路如如图2-3（aa）所示示。在冷冷端t00把焊接接处打开开，接入入联接铜铜导线和和动圈式式 动圈圈仪表 EEAB（t0）

44、C tt0 EECA（tt0） EBC（tt0） tt0 t0 tt0 t0 AA B AA B AA B t EEAB（tt） （aa） （b） （c） 图2-3 热热电偶回回路接入入第三种种金属仪表，这这就相当当于在热热电偶闭闭合回路路中接入入第三种种金属，这这样一来来，热电电偶的热热电势是是否受第第三种金金属的影影响呢？下面来来讨论这这个问题题。图2-33（b）所所示，AA、B为为热电极极，C为为加接的的第三种种金属（导导线和动动圈仪表表）。从从图2-3(bb)可以以看出，这这个电路路的热电电势为： （2-6）如果，则则电路中中的热电电势为零零，式（22-6）可可写成 （22-7） 即：