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1. Allgemeine Information
Der in Erdöl- oder Ergasraffinerien anfallende Schwefelwasserstoff (Sauergas) wird häufig in nach dem Erfinder „Claus“ genannten Anlagen zu elementaren Schwefel weiterverarbeitet. Sauergas und Wasserstoff besitzen die Fähigkeit, bei hohen Temperaturen auch durch gasdichte Schutzrohrwerkstoffe hindurch zu diffundieren.
Diese Stoffe schädigen Edelmetall-Thermopaare. Die Thermoelementarmaturen dieser Typenreihe schützen die Thermopaare durch Schutzgas. In der Regel wird hierfür Stickstoff verwendet. Der Schutz kann durch statischen Innendruck oder besser durch einen Spülkreislauf erfolgen.
Das bevorzugte Thermopaarmaterial ist der Typ B (Pt30Rh-Pt6Rh).
Der hohe Rhodiumanteil in beiden Thermoschenkeln bewirkt bessere Korrosionsunempfindlichkeit.
Der Nachteil liegt in einem hohen Messbereichsanfang bei ca. 400 °C.
Bei Einsatz eines Spülsystems können natürlich auch die Thermopaare S (Pt10Rh-Pt) und R (Pt13Rh-PT) verwendet werden.
2. Typreihen
An Abhängigkeit von der angewandten Spülung haben wir folgende Typen im Programm:
– TFC41 – mit Schutzgasatmosphere durch statischem Innendruck
– TFC42 – Schutz des/der Thermopaares/-re durch Spülkreislauf
3. Grundsätzlicher Aufbau
Grundsätzliche Eigenschaften sind in unserem Produktdatenblatt 1113.01 – Thermoelemente für Industrieöfen beschrieben.
Hier in diesem Datenblatt wird lediglich auf bauartspezifische Besonderheiten eingegangen.
Es können alle A-Anschlussköpfe verwendet werden. Doppelemente mit 2 Messumformern sind durch Verwendung eines Felgehäuses statt Anschlusskopf möglich.
Als Schutzrohrwerkstoff kommt nur hochreines Aluminiumoxid C799 in Frage. Für ein 2. äußeres Schutzrohr hat sich Siliziumkarbid als sehr robust bewährt.
4. Prozessanschlüsse
Diese Geräte werden ausschließlich geflanscht. Bauartbedingt muß die Flanschgröße mindestens DN40 bzw. 1 1/2″ betragen. Die Vorzugsflanschgrößen sind DN50 bzw. 2″.
5. Zusätzliche Ausrüstung
Falls am Flanschstutzen der Brennkammer kein Freiblasanschluss vorhanden ist, kann ein solcher auch in den Prozessanschlussflansch integriert werden.
6. Typbeschreibungen
6. 1 Typ TFC41 – Thermoelementarmatur mit statischen Innendruck
Das Thermopaar wird durch eine stehende Schutzgasatmosphere, Vorzugsweise Stickstoff, geschützt. Durch Diffusionsprozesse kann diese allmählich verunreinigt werden. Deshalb kommt für diese Ausführung nur relativ korrosionsunempfindliche Thermopaar Typ B in Frage.
Das Schutzrohr besteht aus gasdichten hochreinen Aluminiumoxid Typ C799 und sollte im Durchmesser mindestens 15 mm betragen. Kommt ein weiteres äußeres Schutzrohr zum Einsatz, kann der Durchmesser auch geringer ausfallen.
6.2. Typ TFC42 – Thermometerarmatur mit Spülkreislauf
Die permanente Spülung schützt das Thermopaar zuverlässig vor Sauergas. Das ermöglicht den Einsatz von Thermopaaren mit einem reinen Platinschenkel, Typen R und S. Diese können bei SIL-Messkreisen in Verbindung mit Messumformern erforderlich sein.
Das Spülgas fließt durch die Isolierstabkapillaren zum heißen Ende und außen herum innerhalb des Schutzrohres wieder zurück. Bezüglich des Schutzrohres selbst gilt das unter 6.1 gesagte.
Für weiterführende Beratung steht Ihnen die Anwendungstechnik der Böhme + Ewert GmbH gern zur Verfügung.