ترموول

ترموول Thermowell

در حالت کلی اگر بخواهیم ترموول را دسته بندی کنیم ترموول جزء متعلقات مربوط به گیج دما به حساب میاید، اگر بخواهیم یک گیج را روی پایپ قرار دهیم با توجه به اینکه قطر استم گیج بسیار کوچک مثلا در حد 6mm است اگر مستقیم در پایپ قرار دهیم با توجه به واکنش های فرایند که اشاره شد سریع خم میشود و یا میشکند برای جلوگیری از این موضوع آن را در یک غلاف فلزی قرار میدهیم که در ابزار دقیق به عنوان Thermowell نام گذاری شده است .

ترموول چیست؟

ترموول اتصال لوله ای شکل است که به عنوان حایل بین سیال فرآیند و حسگر دما عمل می کند. به این ترتیب که در خط فرآیندی نصب شده و در تماس با سیال داخل لوله قرار می گیرد. سپس حسگر دما درون ترموول قرار گرفته و به صورت پیچی بسته و در جای خود محکم می شود.

اتصال Thermowell به خط لوله به یکی از سه روش فلنجی، پیچی یا جوشی انجام می شود. اما اتصال حسگر دما به Thermowell همیشه به صورت پیچی است. شکل بدنه ی ترموول Thermowell می تواند مستقیم ، پله ای یا مخروطی باشد. 

ترموول‌ها وظیفه محافظت از سنسورهای دما را در صنایع ابزاردقیق بر عهده دارند. این تجهیزات با جلوگیری از آسیب‌هایی که ممکن است به سنسورها ناشی از فشار بالا، سرعت مواد و خوردگی وارد شود، عملکرد بهتری برای سنسورها فراهم می‌کنند.

ترموول‌ها قادر به جایگزینی سنسورها در صورت نیاز هستند، به طوری که در صورتی که فرآیندی در حال اجرا است و نمی‌توان سیستم را قطع کرد یا قطع سیستم هزینه ‌بر است، می‌توان سنسور دما را با استفاده از ترموول تعویض کرد. این امکان به کاربر اجازه می‌دهد تا بدون هیچ نگرانی از قطع شدن سیستم، سنسور دما را جایگزین کند.

پارامتر های گوناگونی در خصوص قیمت ترموول تاثیرگذار میباشند. متریال مورد استفاده در ترموول، نوع ساخت، سایز فلنج یا رزوه در ترموول همگی از پارامترهای تاثیرگذار در قیمت ترموول میباشند.

ابعاد ترموول

ترموول در حالت کلی دارای یک همچین ساختاری است ولی میتواند نصب و شکل های مختلفی داشته باشد که در ادمه اشاره خواهیم کرد. سنسور گیج دما از سمت بالا داخل ترموول میرود بطوری که استم آن در قسمت U شکل قرار میگیرد.

مجموع U و H را طول کلی ترموول نامگذاری میکنند. در این ساختارنصب بصورت فلنجی است و شکل ترموول هم مخروطی می باشد، طول U باید طوری انتخاب گردد که موقع قرار دادن گیج در داخل ترموول حتما استم گیج 2 یا 3 میلی متر از نوک بور(Bore) یا همان قطر داخلی ترموول فاصله داشته باشد. که برای تنظیم این فاصله میتوان از Union adjustment گیج استفاده کرد و با شل کردن آن با آچار استم در جابجا کرد و این فاصله را ایجاد کرد. چون اگر بیشتر باشد دما را درست نشان نمیدهد و اگر به ته بچسبد ممکنه باعث شکستگی سنسور بشود.

قطر داخلی ترموول را با توجه به قطر استم انتخاب میکنند و اگر قطر استم 6 میلی متر باشد قطر داخلی ترموول هم در حدود 8 تا 8.5 میلی متر خواهد بود. اگر بخواهیم این تجهیز را روی خط نصب کنیم سایز کانکشن فلنج آن ½ 1 اینچ است و درصورت نصب روی مخزن سایز اتصال باید 2 اینچ باشد.

نحوه نصب ترموول

ابتدا قسمتی از پایپ توسط تیم مهندسی پایپینگ سوراخکاری میشود و یک O-let در قسمتی که سوراخ شده است قرار داده میشود. سپس روی این قسمت یک فلنج قرار داده که به کل این مجموعه Projection Nozzle گفته میشود.

Projection Nozzle قسمتی از لوله سوراخکاری میباشد که تجهیز ابزار دقیقی یعنی ترموول روی آن قرار خواهد گرفت. با توجه به سایز خط لوله فرآیند طول U یا Shank باید طوری انتخاب شود که وقتی داخل پایپ میشود نوک آن در 1/3میانی خط قرار گیرد.

لازم به ذکر است اشاره کنیم وقتی میخواهیم تجهیز گیج دما را روی ترموول نصب کنیم ابتدا لازم است چند قطره روغن یا پودر مس در داخل ترموول ریخته شود. این کار باعث خواهد شد با توجه به فاصله ای که بین نوک ترموول و استم وجود دارد گپ هوایی ایجاد شده از بین برود و انتقال دما به سنسور بدون خطا صورت پذیرد.

مشخصات ابعادی ترموول

• فاصله ي بين نوک Thermowell تا محل اتصال Thermowell به خط فرآيندي را طول فرورفتگي ترموول مي گويند كه با  حرف U نشان داده مي شود.
• فاصله ي بين نوک ترموول تا محل اتصال حسگر دما را هم طول ترموول مي گويند كه با حرف A نمایش مي شود.
• به علاوه در صورت عايق كاري لوله، فاصله اي هم بين محل اتصال حسگر دما  به ترموول و محل اتصال Thermowell به خط فرآيندي در نظر گرفته مي شود كه به آن طول الحاقي مي گويند و با حرف T نشان داده مي شود.
• بنابراين طول ترموول (A) مساوي طول فرورفتگي (U) به علاوه طول الحاقي(T) به علاوه طول قسمتي از Thermowell كه براي اتصال به خط لوله به كار مي رود، خواهد بود.
• طول قسمتي از Thermowell كه براي اتصال Thermowell به خط لوله به كار مي رود، در اتصال پيچي ناحيه ي رزوه دار Thermowell و در اتصال فلنجي ضخامت فلنج ترموول است.
• در مورد ترموول جوشي اين طول نه داراي رزوه است و نه داراي فلنج و ناحيه اي است كه از آن جا ترموول به بدنه ي لوله جوشكاري مي شود .  A ،U ،T و طول ناحيه ي اتصال براي يک Thermowell پله اي در شكل نشان داده شده است. اين پارامترها مستقل از نوع بدنه ي ترموول تعريف مي شوند.

پارامتر های مهم در خرید ترموول

پارامترهای مهم و تعیین کننده در انتخاب، طراحی و خرید ترموول وجود دارند که عبارتند از:

جنس ترموول

ترموول‌ها باید از جنسی باشند که با خواص جریان فرآیندی از تمام جوانب، به ویژه از لحاظ خوردگی و خواص مکانیکی و اثرات شیمیایی، همخوانی داشته باشند. متریال هایی که بطور معمول در ساخت ترموول استفاده می‌شوند، شامل استنلس استیل، کروم-مولیبدن استیل، سیلیکون برنز، مونل، نیمل، تیتانیوم و غیره هستند. در مواردی که فشار و درجه حرارت پایین است، از موادی مانند تفلون یا انواع مختلف فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود.

انتخاب نادرست جنس و شکل ترموول می‌تواند منجر به اندازه‌گیری نادرست یا تخریب ترموول شود که ممکن است باعث وقوع حوادث جبران‌ناپذیری شود. به همین دلیل، استاندارد ASME-PTC 19.3 برای اطمینان از دوام ترموول‌ها در شرایط سخت فرآیندهای شیمیایی تعیین شده است. همچنین، در انتخاب ترموول‌ها باید شرایط و استانداردهای طراحی پایپینگ سایت را در نظر گرفت.

ترموول‌ها عموماً از ماشینکاری یک قطاع گرد فلزی یکپارچه تولید می‌شوند. و یک سر آن برای اتصال به پایپینگ پلانت به یکی از شکل‌های ترموول جوشی، ترموول پیچی یا ترموول فلنجی تولید می‌شود. تیوب‌های محافظ اما لزوماً ماشینکاری نمی‌شوند و روش‌های دیگری نیز برای ساخت آن‌ها وجود دارد. برای دماهای بسیار بالا، از موادی مانند سرامیک یا سیلیکون کار برای ساخت ترموول و تیوب محافظ استفاده می‌شود.

شکل ظاهری

Thermowell در 3 نوع زیر تولید میشوند که در ادامه به معرفی هریک میپردازیم:

• مستقیم (Straight): استحکام زیادی دارد ولی سطح مقطع یکسان است و جریان های گردابی زیاد است.
• پله ای (Stepped): استحکام زیادی ندارد و در اثر عبور سیال ممکن است بشکند. ولی یک حسن خوب بدلیل جریال های گردابی است که دور shank ایجاد میشود.
• مخروطی (tapered): هم از لحاظ استحکام قابل قبول است و هم جریان گردابی کمتری دارد و در پروژه ها اکثرا از این نوع استفاده میشود. ترموول های مخروطی با توجه به ساختار خود دارای فرکانس تشدید بالاتری نسبت به Thermowell مستقیم با ابعاد مشابه است. بنابراین در مواقعی که سرعت سیال عبوری از لوله زیاد باشد، انتخاب مناسبی است. پیشنهاد می شود برای سرعت های بیش از 5 m/s در سیالات مایع و 15 m/s در سیالات گاز از Thermowell مخروطی استفاده شود.

تعیین طول مناسب

برای انتخاب طول مناسب، در ابتدا حداقل طول مورد نیاز برای Thermowell را تعیین کنید. معمولا این طول توسط سازنده ی حسگر دما پیشنهاد می شود.

تعیین نوع اتصال Thermowell به خط

برای اتصال Thermowell به لوله میتوان از یکی از 3 روش معمول فلنجی، پیچی و جوشی استفاده کرد. تعیین نوع اتصال ترموول به خط لوله با توجه به الزامات پایپینگ انجام می شود. ویژگی های اتصال نظیر اندازه و نوع رزوه در Thermowell پیچی ، اندازه و نوع فلنج در Thermowell فلنجی و غیره هم با توجه به نیازمندی های پروژه و مشخصات حسگر دما تعیین می شود. البته انواع دیگری از اتصال هم وجود دارند که در صنایع بزرگ و اصلی ایران نظیر نفت و گاز ، صنایع معدنی و غیره کاربردی ندارند.

تعیین قطر مجرای داخلی

مجرای داخلی یا به اصطلاح سوراخ Thermowellجایی است که ساقه ی المان حسگر دما در درون آن قرار می گیرد. اگرچه برخی از سازندگان  اندازه های متنوعی برای قطر سوراخ ارایه می دهند اما مقادیر استاندارد برای قطر سوراخ  0.260 اینچ و 0.385 اینچ می باشند . ترموول های با قطر سوراخ 0.260 اینچ برای حسگرهای دمای با قطر ساقه حداکثر 0.252 اینچ و ترموول های با قطر سوراخ 0.385 اینچ برای حسگرهای دمایی با قطر ساقه حداکثر 0.377اینچ کاربرد دارند. بنابراین برای تعیین قطر سوراخ ترموول باید قطر ساقه حسگر دما مشخص شود .

قیمت ترموول

خرید یک ترموول مناسب مستلزم رعایت فاکتورهای بسیاری میباشد که عدم رعایت آنها منجر به آسیب دیدن سنسور دمایی و اندازه گیری نادرست دمای فرآیند خواهد شد. از مهمترین پارامترهایی که در هنگام خرید ترموول باید به آن توجه نمود متریال مناسب برای ترموول میباشد. ترموول به صورت مستقیم در تماس با سیال فرآیندی میباشد و به همین جهت انتخاب متریال نامناسب برای آن منجر به آسیب دیدن، خوردگی و حتی شکستن ترموول خواهد شد.

از موارد مهم دیگری که در خرید ترموول باید به آن توجه کرد، نوع ساخت ترموول میباشد. ترموول ها در انواع مستقیم، مخروطی و پله ای طراحی و تولید میشوند که هر یک با توجه سرعت سیال فرآیند، دما و فشار سیال باید انتخاب شوند.

طول ترموول و نوع اتصال ترموول از دیگر مواردی هستند که باید در هنگام خرید یک ترموول مناسب آن را مد نظر قرار داد. طول ترموول باید به گونه ای باشد که در 1/3 میانی خط لوله قرار گرفته و بیشترین تماس را با سیال فرآیندی داشته باشد.

قیمت ترموول متاثر از فاکتورهایی مانند سایز ترموول، نوع اتصال (فلنجی، دنده ای) و همچنین متریال ترموول میباشد. طبیعتآ ترموول های فلنجی دارای قیمت بیشتری نسبت به ترموول های دنده ای هستند. همچنین متریال های اینکونل و مونل نیز دارای قیمت های بالاتری نسبت به استیل میباشند. همه اینها مواردی هستند که در قیمت یک ترموول تاثیر گذار میباشند.

تجهیز صنعت تولید کننده و وارد کننده انواع ترموول های فلنجی، پیچی و جوشی در انواع طول ها و سایز های مختلف میباشد. برای استعلام قیمت و مشاوره فنی در خصوص خرید و فروش ترموول با کارشناسان فروش ما تماس بگیرید.