ترموول

ترموول (Thermowell)یکی از ابزارهای پرکاربرد صنعتی است که برای حفظ سنسورهای دما استفاده می‌شود. زمانی سنسور دما به اندازه گیری دقیق می‌پردازد که در ارتباط مستقیم با جریان فرآیند قرار گیرد. این فرآیند ممکن است منجر به خوردگی یا فرسایش سنسور شود. برای پیشگیری از این اتفاق Thermowell بهترین پیشنهاد است. مجموعه سنجش حرارت تمام تجهیزات صنعتی برای اندازه گیری دما را ارائه می‌دهد و ترموول نیز یکی از محصولات مفید آن است. با بررسی شرایط و نیاز صنعت می‌توانید خرید خوبی از این مجموعه داشته باشید.

ترموول چیست؟

این ابزار ترموکوپل، دماسنج و هر دستگاه اندازه گیری دیگر را درون خود پوشش می‌دهد و به حفظ آن در برابر عوامل محیطی می‌پردازد. سنسور تعبیه شده داخل آن به راحتی بیرون می‌آید و قابلیت تعویض آن وجود دارد. شاید سوال برایتان ایجاد شود که آیا اندازه گیری دقیق دما با حضور ترموول وجود دارد یا خیر؟ اگرچه این دستگاه مانع تماس مستقیم سنسور و سیال فرآیند می‌شود، اما همچنان اندازه گیری دقیق دما امکان‌پذیر است. سنسورهای مختلف دما مانند ترمیستورها، RTD‌ها و ترموکوپل‌ها به کمک انواع ترموول‌ها در امان هستند و هیچ خطری آن‌ها را تهدید نمی‌کند. بدین شکل، عمر سنسورهای دما بالا می‌رود و در صورت بروز مشکل سنسور دما به راحتی تعویض می‌شود؛ بدون این که کوچک‌ترین مشکلی برای سیستم به وجود آید.

متریال‌هایی که در ساخت ترموول استفاده می‌شود، شامل فولاد سخت، فولاد ضدزنگ، فولاد کربن و برنج است. با توجه به نوع طراحی، ترموول‌ها در برابر فرآیند و مواد شیمیایی مقاومت خوبی دارند و اشکال مختلف مانند فلنج دار، رزوه‌ای و جوشی طراحی شده اند. مدل‌های رزوه‌ای مناسب اجرا در سیال غیرخورنه است و مدل فلنج دار در بخش انتهای فلنج به کار می‌رود.
گاهی اوقات ترموول‌ها به دلایلی همچون تاثیرات ارتعاشی دچار مشکل می‌شوند و عواملی مانند فشار، دما یا خوردگی روی آن‌ها تاثیر نمی‌گذارد. با جریان پیدا کردن سیال در کنار ترموول، یک پی متلاطم با فرکانس مشخص شکل می‌گیرد. در صورت یکسان بودن فرکانس طبیعی ترموول و فرکانس بیداری، بدنه ابزار تا مرز فروپاشی تکان می‌خورد. به همین خاطر، طراحی ترموول باید به گونه‌ای باشد که مقاومت کافی در حالت فرکانس برابر را داشته باشد.

جهت استعلام قیمت و سفارش ساخت ترموول از سنجش حرارت کافیست فرم زیر را تکمیل نموده تا در اسرع وقت با شما عزیزان تماس بگیریم.

کاربرد ترموول

Thermowell در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از کاربردهای اصلی ترمو ول در تولید برق در تجهیزات الکترونیکی کوچک است. به عنوان مثال، در ساعت‌های هوشمند، سنسورهای دما، تراشه‌های الکترونیکی و سیستم‌های نظارتی کوچک، Thermowell به عنوان یک منبع انرژی الکتریکی مستقل استفاده می‌شود. همچنین، ترموول در سیستم‌های خنک کننده نیز کاربرد دارد.

با استفاده از Thermowell، امکان انتقال گرمای اضافی از یک سیستم به سیستم خنک کننده فراهم می‌شود. این کاربرد در دستگاه‌های الکترونیکی پیچیده مانند رایانه‌های شخصی، تلفن‌های همراه و سرورها بسیار مهم است. علاوه بر این، ترمو ول به عنوان تقویت کننده‌های حرارتی نیز استفاده می‌شود. کاربردهای دیگر Thermowell شامل موارد زیر است:

• الکترونیکی: تولید برق در تجهیزات کوچک، سنسورهای دما، سیستم‌های نظارتی و رایانه‌های پرتابل
• خودروسازی: کاهش مصرف سوخت در خودروهای الکتریکی و هیبریدی، سیستم‌های تهویه و خنک‌کننده
• فضایی: تامین انرژی در ماموریت‌های فضایی، تقویت حرارت در سیستم‌های مدار بسته، محافظت از تجهیزات در دماهای بسیار بالا و پایین
• پزشکی: دستگاه‌های پزشکی حمل و نقل‌پذیر، تقویت حرارت در تراپی‌های فیزیکی و تأمین انرژی برای سیستم‌های پزشکی
• نیروگاه‌ها: بهینه‌سازی و استفاده از گرمای باقی‌مانده در نیروگاه‌های حرارتی، تولید برق به صورت پایدار و کاهش آلودگی زیست محیطی
• صنعتی: کاهش مصرف انرژی در صنایع حرارتی، بهبود راندمان سیستم‌های حرارتی و استفاده از گرمای باقی‌مانده در فرایندهای صنعتی
• انرژی‌های تجدیدپذیر: استفاده از گرما و حرارت آفتابی در سیستم‌های تولید برق خورشیدی و گردشگری

ساختار ترموول

ساختار ترموول به صورت یک لوله است که دارای انتهای باز است و در داخل آن، حسگر دما یا ترموکوپل قرار می‌گیرد. این لوله به صورت محافظ برای حسگر دما عمل کرده و از تاثیرات مخرب محیط بیرونی جلوگیری می‌کند. Thermowell می‌تواند به صورت مستقیم یا مخروطی باشد و انتهای باز آن به سیستم اندازه‌گیری متصل می‌شود. ساختار Thermowell بستگی به شرایط دارد. در مواردی که دما و فشار پایین است، از موادی مانند تفلون برای ساخت آن استفاده می‌شود. همچنین، ترموول مخروطی دارای فرکانس تشدید بالاتری نسبت به ترموول مستقیم با ابعاد مشابه است. لوله حفاظتی به کار رفته در ترموول دارای سه بخش اصلی است:

بدنه (Shank)

بدنه ترموول یک لوله طولانی است که به طور مستقیم در سیال قرار می‌گیرد. این بخش از Thermowell مستقیما با سیال در تماس است و تغییرات دما و فشار سیال را به سنسور داخلی منتقل می‌کند.

سر (Head)

سر ترموول در قسمت بالای بدنه قرار می‌گیرد و وظیفه‌ای مشابه پوشش یا کاپ برای محافظت از سنسور دارد. این بخش معمولاً از جنسی با مقاومت بالا است و به طور مستقیم با سیال در تماس نیست.

قسمت پایانی (Connection)

قسمت پایانی ترموول به لوله‌ها و تجهیزات دیگر متصل می‌شود. این بخش از ترمو ول معمولا از جنس فلزی است و اتصالاتی مانند پیچ و مهره برای اتصال به سیستم اندازه‌گیری دارد.

جنس ترموول

Thermowell معمولا از جنس فلز ساخته می‌شود. به خصوص از استنلس استیل (Stainless Steel)، آلومینیوم (Aluminum) و تیتانیوم (Titanium) در ساختار آنان استفاده می‌شود. انتخاب جنس ترمو ول وابسته به شرایط کاربری و محیط اندازه‌گیری است. استنلس استیل یکی از محبوب‌ترین جنس‌ها برای ترموول است که در برابر خوردگی، حرارت و فشار مقاومت بالا دارد. آلومینیوم به عنوان یک جنس سبک و همچنین دارای خواص حرارتی مطلوب، معمولاً در برنامه‌هایی که وزن کمی مورد نیاز است، استفاده می‌شود. تیتانیوم نیز به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و دما، برای شرایطی مناسب است که مواد شیمیایی خورنده یا بسیار داغ در دسترس است. هر کدام از این جنس‌ها ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که با توجه به نیازهای اندازه‌گیری، انتخاب مناسبی برای ساخت ترمووِل می‌باشند. در ادامه جنس‌های مختلف استفاده شده برای ساخت ترموول و ویژگی‌های هریک را برای شما آورده‌ایم:

• استنلس استیل (Stainless Steel): مقاومت بالا در برابر خوردگی، حرارت و فشار.
• آلومینیوم (Aluminum):سبک، خواص حرارتی مطلوب.
• تیتانیوم (Titanium): مقاومت بالا در برابر خوردگی و دما.

انواع ترموول

انواع ترمو ول بسته به طراحی و استفاده متفاوت هستند. در زیر، توضیح مختصری از چند نوع رایج Thermowell را ارائه کرده‌ایم:

ترموول استاندارد (Standard Thermowell)

ترمو ول استاندارد یک لوله است که به طور مستقیم درون پروسه نصب می‌شود. دارای شکل صاف و دیواره‌ نازک است و مناسب برای محیط‌هایی به کار می‌رود که فشار و شرایط خاصی ندارند.

ترموول مقاوم به ارتعاش (Vibration-Resistant Thermowell)

این نوع ترمول با توجه به نیازهای محیطی با ارتعاشات قوی طراحی شده‌است. دارای ساختاری مقاوم به ارتعاشات مکانیکی است که سنسور را در برابر آنها محافظت می‌کند.

ترموول مقاوم به خوردگی (Corrosion-Resistant Thermowell)

این نوع ترموول برای محیط‌های شیمیایی و خوراکی طراحی شده است. از جنس‌های مقاوم در برابر خوردگی مانند استنلس استیل 316 یا تیتانیوم ساخته می‌شود.

ترموول مقاوم به فشار بالا (High-Pressure Thermowell)

برای سیستم‌هایی که فشار اعمالی بالا دارند، از ترموول مقاوم به فشار بالا استفاده می‌شود. طراحی و ساختار این قطعه به طور خاص برای تحمل فشارهای بالا و انتقال حرارت به سنسور دما بهینه شده‌است.

ترموول مقاوم به دمای بالا (High-Temperature Thermowell)

در برخی از برنامه‌ها، دماهای بالایی که از حد معمول ترموول‌ها فراتر می‌رود، وجود دارد. Thermowell مقاوم به دمای بالا از جنس‌هایی مانند مولیبدن، تنگستن و کاربید سیلیکون ساخته می‌شود.

مزایای ترموول

استفاده از ترموول باعث می‌شود طول عمر سنسور دمایی ارتقا یابد. همچنین امکان تعمیر و نگهداری راحت‌تر دستگاه وجود دارد. در واقع هنگام بروز مشکل و نیاز به تعمیر ترموکوپل، باز شدن آن با وجود ترموول بسیار ساده انجام می‌شود. در موارد زیر به مزایای دیگر این ابزار اشاره می‌کنیم:

🔸 حفظ سنسور در برابر فرسایش، خوردگی، لرزش و فشار
🔸 جداسازی آسان سنسور اندازه گیری بدون نیاز به قطع جریان سیال

برای انتخاب ترموول باید به مواردی همچون جنس، طول و نوع اتصال به خط توجه کنید. همچنین ترموول‌ها از نظر ظاهری با یکدیگر فرق می‌کنند. ابتدا باید فرآیندهای شیمیایی که در محیط اتفاق می‌افتد را مشخص و براساس آن ترموول مناسب را انتخاب کنید. بدین صورت از بروز مشکل و خرابی این ابزار جلوگیری می‌شود. عامل دیگر موثر بر عملکرد ترموول ها، طراحی و اجرای استانداردهای لازم است. در روند تولید باید تمام استانداردها رعایت شود و ابزار تحت فشارها و آزمایش هیدرواستاتیک به خوبی دوام آورده باشد.

انواع روش نصب ترموول

ترموول‌ها برای اتصال به سیستم‌های اندازه‌گیری دما از روش‌های مختلفی استفاده می‌کنند. در هر یک از روش‌های نصب فوق، مهم است که قوانین و استانداردهای مربوطه را رعایت کنید و از ابزارها و تجهیزات مناسب استفاده کنید. انواع روش‌های نصب عبارتند از دنده‌ای، فلنجی و جوشی، که در ادامه هر یک را توضیح داده‌ایم:

نصب دنده‌ای (Threaded Installation)

در این روش، ترموول با استفاده از دنده‌هایی که در بدنه‌ ترموول قرار دارند، به سیستم متصل می‌شود. ابتدا Thermowell را به قطعه‌ مورد نظر متصل کرده و با استفاده از ابزار مناسب آن را به صورت محکم و درست در سیستم نصب می‌کنید. این روش نصب بسیار سریع و آسان است و به دلیل استفاده از دنده‌ها، امکان تعویض و جابجایی ترموول نیز وجود دارد.

نصب فلنجی (Flanged Installation)

در این روش، ترموول با استفاده از فلنج‌ها به سیستم متصل می‌شود. ابتدا Thermowell را درون لوله‌ فلنجی قرار می‌دهید و سپس با استفاده از پیچ و مهره‌های مناسب، آن را به صورت محکم در محل مورد نظر نصب می‌کنید. سپس فلنج ترموول را با فلنج سیستم ترکیب می‌کنید و با استفاده از پیچ و مهره‌های مناسب آن را به صورت محکم می‌بندید. این روش نصب برای ترموول‌هایی است که باید در برابر فشارها و شرایط خاصی مانند فشار بالا یا محیط‌های خورنده مقاومت کنند.

نصب جوشی (Welded Installation)

در این روش، ترموول به صورت جوشکاری به سیستم متصل می‌شود. ابتدا این قطعه را در محل نصب قرار داده و با استفاده از روش جوشکاری، آن را به صورت دائمی به سیستم متصل می‌کنید. این روش نصب برای مواردی استفاده می‌شود که نیاز به اتصال دائمی و بدون امکان تعویض ترموول مانند سیستم‌های با فشار بالا یا در محیط‌های خاص دارند.

مشخصات فنی ترموول

ترموول‌ها در اندازه‌گیری دما از شکل‌های ظاهری مختلفی استفاده‌می‌کنند که شامل صاف، مخروطی و پله ای می‌شوند. هر یک از این شکل‌های ظاهری Thermowell ویژگی‌ها و مزایا و معایب خود را دارند. انتخاب شکل ظاهری مناسب بستگی به نیازهای خاص شما و شرایط کاربردی دارد. در ادامه هر یک را توضیح داده‌ایم:

ترموول صاف (Straight Shank)

ترموول با شکل صاف یا همان شانه مستقیم، یک لوله با شکل استوانه‌ای است که طول یکنواختی دارد. در این نوع ترموول، سنسور دما درون لوله قرار می‌گیرد و سطح همه قسمت‌های لوله صاف است. شکل ظاهری صاف برای برنامه‌هایی که نیاز به حفاظت عمومی از سنسور دارند و فشار و شرایط خاصی وجود ندارد مناسب است.

ترموول مخروطی (Tapered Shank)

ترمو ول با شکل مخروطی دارای بدنه‌ای است که به صورت مخروطی بالا می‌رود. این شکل ظاهری به سنسور دما اجازه می‌دهد که به طور محکم درون ترموول قرار بگیرد و از حرکت غیر مطلوب درون لوله جلوگیری کند. شکل ظاهری مخروطی برای مواقعی که نیاز به محافظت بیشتری برای سنسور دما و مقاومت در برابر ارتعاشات داریم، مناسب است.

ترموول پله‌ای (Stepped Shank)

ترموول با شکل ظاهری پله‌ای دارای بدنه‌ای است که از قسمت‌های مختلف با قطرهای متفاوت تشکیل شده است. این شکل ظاهری به سنسور دما اجازه می‌دهد که به صورت محکم و کامل درون ترموول قرار بگیرد و حرارت بهینه‌ای را به سنسور انتقال دهد. شکل ظاهری پله‌ای برای برنامه‌هایی که نیاز به جذب دمای بیشتر و تولید نقطه اندازه‌گیری دقیق‌تر داریم، مناسب است.

اجزای تشکیل دهنده ترموول

ترموول (Thermowell) از چندین قسمت تشکیل شده است. اجزای تشکیل دهنده‌ی یک ترموول عبارتند از:

بدنه (Body)

بدنه ترموول معمولاً یک لوله استوانه‌ای است که از جنس فلزی مانند استیل یا آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت ساخته‌شده‌است. این بخش وظیفه حفاظت از سنسور دما را دارد و آن را از عوامل خارجی مانند فشار، شیمیایی بودن محیط، ارتعاشات و غیره محافظت می‌کند.

سنسور دما (Temperature Sensor)

این بخش وظیفه اندازه‌گیری دما را دارد. انواع سنسورهای دما شامل ترموکوپل‌ها و رزیستورهای دما می‌شوند. سنسور دما بسته به نوع و کاربرد ترموول، در قسمت داخلی ترموول،یا به صورت جداگانه درون آن قرار می‌گیرد.

قلاب (Stem)

قلاب یا ساقه، بخشی از ترموول است که به سنسور دما متصل می‌شود و دمای محیط را به سنسور منتقل می‌کند. این قسمت معمولاً از همان جنس بدنه ترموول ساخته می‌شود.

غلاف (Sheath)

غلاف به عنوان پوشش محافظ برای قلاب و سنسور دما عمل می‌کند. معمولاً از جنس فلزی مانند استیل یا آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت ساخته می‌شود. این بخش محافظت از قلاب و سنسور دما در برابر شرایط محیطی سخت مانند فشار، شیمیایی بودن محیط، ارتعاشات و غیره را به عهده دارد.

اتصالات (Fittings)

اتصالات برای اتصال ترموول به سیستم استفاده می‌شوند. این اتصالات می‌توانند شامل فلنج‌ها، دنده‌ها، مهره‌ها و سایر اجزا باشند که ترموول را به صورت محکم و ایمن به سیستم متصل می‌کنند.