（浙江信桥生化科技有限公司，浙江 杭州 312369）
摘要：由于不锈钢反应釜设计了顶部测温口和底部测温口两种测试温度方式，为了测试不锈钢反应釜顶部测温和底部测温温度一致性，通过升温的方法测试顶部和底部测温数值的误差，并通过温度计类型和底部测温设计、结构进行排查，确认为底部测温套管内存在空气造成传质较差，最终通过对套管内填充导热硅脂进行传热，保证了反应釜底部测温与顶部测温温度一致性。
关键词：双金属温度计；铂电阻温度计；温度一致性；误差；传质；导热硅脂
公司新购一台不锈钢反应釜，设计为顶部和底部方式进行测温。反应釜釜盖、釜底均为椭圆形封头，釜盖上开设φ57接管，接口为DN50法兰，接管内安装温度计套管，温度套管与接管法兰连接，温度计套管深入釜内液面以下；釜底封头上开设φ32测温套管，套管垂直呈30°夹角，接口为DN25法兰，反应釜温度计测温接管设计图纸如下：
反应釜顶部温度计套管内加入导热油，安装一支双金属温度计，底部温度计套管内安装一支铂电阻温度计；安装完成后，开始对反应釜进行升温测试，工艺设定最高温度为80℃，核对上下两只温度计测温温度一致性。
釜内加入70%体积饮用水，放置至常温状态（26.8℃），进行升温，并记录在不同温度节点上下温度数值；开始升温时，顶部、底部 温度计测温数据均为常温，顶部温度计读数为27℃，底部温度计读数为26.7℃；升温至40℃时，记录顶部温度计读数40℃，底部温度计读数为37℃，温度误差为3℃；升温至60℃时，记录顶部温度计读数60℃，底部温度计读数为54℃，温度误差为6℃，发现误差值在逐渐变大；升温至70℃时，记录顶部温度计读数69℃，底部温度计读数为59℃，为了确认底部温度数据是否滞后，在70℃温度下保温3分钟，记录顶部温度计读数为69℃，底部温度计读数为60℃，温度误差为10℃；升温至80℃时，记录顶部温度计读数79℃，底部温度计读数为63℃，在80℃温度下保温5分钟，记录顶部温度计读数为79℃，底部温度计读数为65℃，温度误差为15℃。
根据反应釜升温测试发现问题：① 反应釜顶部测温数值更接近真实温度；② 反应釜顶部、底部测温数值具有一定误差，且随着温度的升温逐渐变大；③ 底部测温数值滞后于顶部测试数值，灵敏性不及顶部测温。为了解决问题，从两个方面排查：① 把顶部温度计和底部温度计进行更换，重新进行升温测试，确认是否是温度计类型原因；② 是否为反应釜底部测温套管设计、结构缺陷。
首先，对顶部测温温度计更换为铂电阻温度计，底部测温温度计更换为双金属温度，重新进行升温测试，升温过程与第一次升温过程一致，发现和第一次温度误差接近，同样随着温度的升温逐渐变大，底部测温数值滞后于顶部测试数值；说明顶部测温与底部测温温度误差与温度计没有关系。
接着，对底部温度计套管进行改进，原温度计套管设计长度为230mm，深入釜内100mm，对深入釜内套管截短至40mm，再次进行升温测试，发现温度计套管截短后，底部测温数值与顶部测温数值误差减小了；顶部温度计读数40℃时，底部温度计读数为38℃，温度误差为2℃；顶部温度计读数60℃时，底部温度计读数为55℃，温度误差为5℃；顶部温度计读数80℃时，底部温度计读数为70℃，温度误差为10℃；分析原因说明底部测温套管内空气传质温差较大，且空气体积越大，传质效率越差。
接下来，对温度计套管设计一个加油管，套管内加入一定导热油，继续进行升温测试，发现温度计套管内加入导热油后，底部测温数值与顶部测温数值误差进一步减小；顶部温度计读数40℃时，底部温度计读数为39℃，温度误差为1℃；顶部温度计读数60℃时，底部温度计读数为58℃，温度误差为2℃；顶部温度计读数70℃时，底部温度计读数为67℃，温度误差为3℃；顶部温度计读数80℃时，底部温度计读数为76℃，温度误差为4℃；分析原因怀疑底部测温套管内仍有一定空气，只要空气存在就会影响温度传质，顶部测温与底部测温就会存在误差。
为尽量减小底部测温与顶部测温误差，必须对底部测温套管内充满导热油，排尽空气，公司经过多方咨询、考察，了解到一种导热硅脂，工作温度-30~300℃，在工作温度下为黏稠状白色流体，可以填充满测温套管，可以满足工艺温度要求，热传导系统1.53w/m.k，传热性能比导热油传热性能更佳。再次进行升温测试，结果底部测温数值与顶部测温数值一致，顶部温度计读数40℃时，底部温度计读数为40℃，温度误差为0℃；顶部温度计读数60℃时，底部温度计读数为60℃，温度误差为0℃；顶部温度计读数70℃时，底部温度计读数为70℃，温度误差为0℃；顶部温度计读数80℃时，底部温度计读数为80℃，温度误差为0℃；彻底解决了底部测温与顶部测温误差的问题。
参考文献
[1]刘智. 热电偶测温误差分析及解决方法〔J〕. 山东工业技术. 2015（11）.
[2]冯梅玲. 导热硅脂的研究进展〔J〕. 有机硅材料. 2016.30（5）.
论文作者:杨付攀
论文发表刊物:《知识-力量》5中
论文发表时间:2018/10/12