Thermowell (ống bảo vệ cảm biến nhiệt độ, giếng nhiệt) là ống kim loại kín đầu, lắp vào đường ống hoặc bồn để bảo vệ cảm biến nhiệt độ khỏi áp suất, dòng chảy, ăn mòn và mài mòn. Nhờ thermowell, có thể tháo thay cảm biến Pt100 hoặc can nhiệt thermocouple mà không cần dừng máy hay xả ống. ISE cung cấp thermowell chế tạo theo yêu cầu, theo thông lệ châu Âu DIN 43772, EN 1092-1, PED 2014/68/EU.
Thermowell là gì và vì sao cần dùng?
- Bảo vệ cảm biến khỏi áp suất, vận tốc dòng, môi chất ăn mòn, hạt rắn.
- Giữ kín hệ thống: thay cảm biến khi đang vận hành, không rò rỉ môi chất.
- Tăng tuổi thọ và độ an toàn của điểm đo nhiệt độ trong hơi nước, dầu nóng, hóa chất, khí thải.
Các kiểu lắp đặt phổ biến
| Kiểu | Kết nối | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Ren | Ren BSPP, BSPT, NPT 1/4″ – 1″ | Áp thấp – trung bình, lắp nhanh |
| Mặt bích | Mặt bích EN 1092-1, ASME B16.5, JIS | Áp cao, dễ tháo lắp; hóa dầu, lò hơi |
| Hàn (weld-in) | Hàn trực tiếp vào ống, DIN 43772 dạng 4 | Áp và nhiệt rất cao, không rò |
| Van Stone | Mặt bích lỏng (lap joint) | Môi chất ăn mòn, lót vật liệu đặc biệt |
| Không gian hạn chế | Thân ngắn, kích thước nhỏ gọn | Ống nhỏ, thiết bị chật |
Khoan đặc (bar stock) và ống hàn (fabricated)
Bar stock được khoan từ thanh thép đặc, không mối hàn, chịu áp và vận tốc cao – dạng này gồm thân thẳng hoặc thân côn. Fabricated làm từ ống hàn kín đầu, giá thấp, dùng cho áp suất và vận tốc thấp.
Thông số kỹ thuật ISE cung cấp
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Thiết kế | Chế tạo theo yêu cầu và theo tiêu chuẩn (DIN 43772, bản vẽ khách hàng) |
| Kích thước ren | 1/4″ · 1/2″ · 3/4″ · 1″ |
| Kiểu ren | BSPP · BSPT · NPT |
| Vật liệu | Inox 304, 310, 316/316L, 316Ti; Alloy C276, 400, 600, 601, 625, 800 |
| Kết nối cảm biến | BSPP · BSPT · NPT, M20×1,5 |
| Kết nối quá trình | Ren, mặt bích EN 1092-1 / ASME B16.5, hàn, Van Stone |
| Hồ sơ | Chứng chỉ vật liệu EN 10204 3.1, thử áp (theo yêu cầu) |
Cấu tạo và lắp đặt đúng kỹ thuật
- Chiều dài nhúng (U): đầu đo nằm vùng giữa dòng chảy; nhúng quá dài làm tăng rủi ro rung, gãy.
- Gốc dày – đầu mỏng (thân côn): tăng độ cứng, tăng tần số riêng, giữ đáp ứng nhiệt tốt.
- Khe hở lỗ khoan nhỏ, cảm biến lò xo chạm đáy giúp đáp ứng nhanh và ổn định.
- Vật liệu chọn theo môi chất, nhiệt độ như vật liệu đường ống; cấp áp theo mặt bích hoặc mối nối.
Tính toán tần số xoáy thermowell (wake frequency)
Dòng chảy qua thermowell tạo xoáy Kármán; nếu tần số xoáy gần tần số riêng của thermowell, thermowell có thể rung cộng hưởng và gãy. Sự cố tại nhà máy Monju (Nhật Bản) năm 1995 do cộng hưởng dọc dòng chảy đã dẫn tới việc sửa đổi hoàn toàn tiêu chuẩn ASME PTC 19.3 TW (bản 2010, cập nhật 2016) (Process Worldwide). Tính toán kiểm tra tần số, ứng suất động, ứng suất tĩnh và áp suất – đặc biệt quan trọng với hơi và khí vận tốc cao. Khi không đạt: rút ngắn chiều dài nhúng, tăng đường kính gốc, dùng thân côn, vật liệu cứng hơn, vòng đỡ hoặc thân gân xoắn.
Tiêu chuẩn EU cho thermowell
| Tiêu chuẩn | Nội dung |
|---|---|
| DIN 43772 | Kích thước và dạng thermowell (dạng 2, 3, 4, 4F…) |
| EN 1092-1 | Mặt bích thép – xem tiêu chuẩn mặt bích |
| PED 2014/68/EU | Thiết bị chịu áp lực |
| EN 10204 3.1 | Chứng chỉ kiểm tra vật liệu |
| EN 60751 / EN 60584-1 | Cảm biến Pt100 / thermocouple lắp trong thermowell |
| ASME PTC 19.3 TW-2016 | Tính toán độ bền và tần số xoáy |
Ứng dụng thực tế
- Đường hơi, lò hơi, đo nhiệt độ hơi bão hòa.
- Dầu tải nhiệt, đồng hồ đo nhiệt lượng dầu truyền nhiệt.
- Hóa chất, dầu khí, thực phẩm – đồ uống, xử lý nước, khí thải.
Câu hỏi thường gặp
Thermowell có làm chậm thời gian đáp ứng không?
Có, do thành ống và khe hở. Chọn đầu mỏng, lỗ khoan vừa khít và cảm biến lò xo để giảm thời gian đáp ứng.
Khi nào cần tính tần số xoáy?
Khi môi chất là hơi, khí hoặc chất lỏng vận tốc cao, chiều dài nhúng lớn; ISE hỗ trợ tính toán theo ASME PTC 19.3 TW khi chọn thermowell.
Sản phẩm liên quan
- Cảm biến nhiệt độ Pt100 CST-RTD320
- Can nhiệt thermocouple CST-TCS320
- Cảm biến nhiệt độ 4–20 mA
- Cảm biến nhiệt độ Shinko
Liên hệ đặt thermowell theo yêu cầu
CÔNG TY TNHH THIẾT BỊ GIẢI PHÁP CÔNG NGHIỆP (ISE) – A20B/14, Ấp 13, Xã Tân Vĩnh Lộc, TP. Hồ Chí Minh.
Hotline: Kinh doanh 0909 617 185 – Kỹ thuật 0979 117 185 – Email: [email protected]
