高温压力变送器
高温压力变送器是一种用于测量高温介质(如蒸汽、热油、熔盐、高温气体等)压力的精密仪表,广泛应用于电力、化工、冶金、石化、锅炉等行业。
结构组成
高温压力变送器通常由以下几个核心部分构成:
1.感压元件(传感器)
多采用扩散硅压阻式、电容式或溅射薄膜式传感器。
薄膜式传感器因耐高温、抗冲击性能好,常用于极端工况(如350℃以上)。
感压膜片材料:常用316L不锈钢、哈氏合金(Hastelloy)、钽等耐腐蚀、耐高温金属。
2.隔离/散热结构(关键区别于普通变送器)
散热片(Heat Sink):金属翅片结构,安装在变送器本体与过程连接之间,通过自然对流降低传入电子腔的热量。
冷凝弯/虹吸管(Siphon Loop):用于蒸汽测量,使高温蒸汽在进入变送器前冷凝成水,形成液封,隔绝高温。
远传密封系统(Remote Seal/Diaphragm Seal):
通过毛细管连接隔离膜片与变送器主体;
高温介质仅接触前端隔离膜片,热量通过填充液(如高温硅油)缓慢传导;
可将电子部件远离热源数米,适用于>400℃场合。
3.填充液(仅限隔离型)
常用高温硅油(如Dow Corning DC704),耐温可达315℃~400℃;
要求热稳定性好、低膨胀系数、不气化、不碳化。
4.电子信号处理单元
包含放大电路、温度补偿模块、A/D转换器等;
高温型号通常具备增强型温度补偿算法,以抵消热漂移影响;
输出信号:标准4–20mA、HART协议、Profibus PA、Modbus等。
5.外壳与防护
外壳材质:铝合金或不锈钢,防护等级通常达IP65/IP67;
接线盒带密封圈,防尘防水;
部分型号具备本安防爆(Ex ia)或隔爆(Ex d)认证。
6.过程连接接口
常见螺纹:1/2"NPT、M20×1.5、G1/2等;
法兰连接:用于大口径或高压高温管道(如DN25 PN40)。
主要特点
1.耐高温能力强通过散热结构或远传密封,可测介质温度达+300℃~+450℃(部分特殊型号更高)。
2.高精度与稳定性典型精度:±0.1%~±0.5%FS;内置温度补偿,减少热漂移。
3.适应恶劣工况抗振动、耐腐蚀、防爆设计,适用于石化、电力、冶金等严苛环境。
4.多种输出与通信方式支持模拟量、数字通信,便于集成到DCS/PLC系统。
5.维护方便(模块化设计)电子模块可现场更换,部分支持在线校准。
6.成本较高因特殊材料和结构,价格显著高于普通压力变送器。
7.安装要求高散热方向、冷凝弯安装角度、毛细管长度等均影响性能。
维护保养
一、日常巡检(建议每日或每班次)
1.外观检查
检查外壳是否有破损、腐蚀、变形或渗漏。
确认接线盒密封良好,无进水、积尘或油污。
检查安装支架是否牢固,有无振动松动。
2.运行状态监测
观察输出信号(4–20mA或数字信号)是否稳定,有无跳变、漂移。
对比现场压力表读数,判断是否存在明显偏差。
注意是否有异常噪音或介质泄漏(尤其在引压管接口处)。
3.散热与隔离情况
若使用散热片或冷凝弯(用于蒸汽等高温介质),确认其完好、未堵塞。
检查膜片隔离液(如硅油)是否充足、无气泡或碳化(适用于带隔离膜片型)。
二、定期维护(建议每3–6个月)
1.清洁
用软布擦拭外壳,避免使用强溶剂(如丙酮、苯类)。
清理散热片或冷凝弯中的积垢、水垢(可用弱酸清洗后彻底冲洗)。
2.校准
使用标准压力源(如压力校验仪)进行零点和量程校准。
高温环境下长期使用易导致零点漂移,建议每年至少校准一次,关键工况下每半年校准。
校准应在常温下进行,若需高温校准,须使用专用高温校验设备。
3.密封性检查
检查过程连接口(如M20×1.5、1/2"NPT)和电气接口的密封圈是否老化、开裂。
必要时更换耐高温密封垫(如石墨、聚四氟乙烯PTFE)。
4.电气连接检查
紧固接线端子,防止因振动导致接触不良。
测量绝缘电阻(建议>20 MΩ),确保电路安全。
应用领域
1.电力与能源行业
火力发电厂
主蒸汽管道(过热蒸汽,温度450–600℃,压力10–25 MPa)
再热蒸汽系统、锅炉汽包压力监测
核电站
一回路/二回路冷却剂压力监控(需高可靠性与安全等级)
光热发电(CSP)
熔盐储热与换热系统(熔盐温度达565℃,需远传密封型变送器)
2.石油化工与炼化
催化裂化装置(FCC)
反应器、再生器高温烟气压力监测(>600℃)
加氢裂化/精制装置
高温高压氢气环境下的反应器压力控制
导热油系统
用于加热反应釜、蒸馏塔等,介质温度常达280–350℃
乙烯裂解炉
炉管出口高温油气压力检测
3.冶金与金属加工
高炉与转炉
热风炉送风压力、煤气管网压力监测(含粉尘、高温)
连铸与轧钢
液压系统、冷却水系统在高温环境下的压力控制
热处理炉
保护气体(如氮气、氩气)压力监控
4.制药与生物工程
灭菌系统(SIP,Sterilization-in-Place)
高压饱和蒸汽灭菌釜(121℃或135℃,需冷凝弯+卫生型设计)
冻干机(Lyophilizer)
冷凝器与真空系统中的高温阶段压力测量
CIP清洗系统
高温碱液/酸液循环管路压力监控(需耐腐蚀膜片)
5.食品与饮料工业
UHT超高温瞬时灭菌设备
牛奶、果汁等在135–150℃下的管路压力控制
蒸煮与杀菌釜
罐头、软包装食品的高温高压杀菌过程监测
酿造与蒸馏
蒸汽夹套锅、酒精蒸馏塔的压力管理
6.新材料与新能源
锂电池材料烧结炉
正极材料(如NCM)在700–900℃氮气/氧气氛围中烧结,需间接测压
氢能装备
高温电解槽(SOEC)、储氢容器的压力监控
半导体制造
扩散炉、CVD设备中的高温工艺气体压力控制(高洁净要求)
7.环保与市政
垃圾焚烧发电
余热锅炉、烟气净化系统高温段压力检测
生物质锅炉
高温烟气与蒸汽侧压力监测
选型匹配建议(按介质类型)