熱處理爐、焚燒爐、工業(yè)窯爐等高溫爐體內(nèi)部煙氣溫度普遍數(shù)百攝氏度,氧氣傳感器耐受溫度有限,直接接觸高溫?zé)煔鈽O易造成元件老化、電解液失效、外殼高溫變形。合理采用隔熱、降溫、分流采樣組合防護(hù)方案,將傳感器工作溫度控制在額定區(qū)間,實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定在線氧含量監(jiān)測。
1、直插式探頭隔熱護(hù)套方案(短距離安裝)
適用于傳感器探頭少量伸入爐內(nèi)、爐溫≤600℃工況。采用雙層不銹鋼隔熱護(hù)套結(jié)構(gòu),夾層填充耐高溫硅酸鋁隔熱棉;護(hù)套前端預(yù)留煙氣導(dǎo)流孔,后端依托法蘭隔斷爐體熱量傳導(dǎo)。護(hù)套長度根據(jù)爐壁厚度設(shè)計(jì),阻擋爐壁傳導(dǎo)熱與輻射熱,降低傳感器基座溫度。

注意事項(xiàng):護(hù)套不可完全密封,保障煙氣正常擴(kuò)散;定期清理護(hù)套內(nèi)側(cè)積灰,防止堵塞進(jìn)氣通道。
2、旁路采樣降溫防護(hù)方案(中高溫、高粉塵爐體首選)
爐壁開設(shè)采樣口,通過耐高溫取樣管引出煙氣,外部布設(shè)風(fēng)冷/水冷降溫組件,煙氣降溫后再送入氧氣傳感器。
(1)風(fēng)冷型:通入潔凈儀表空氣對(duì)流散熱,結(jié)構(gòu)簡單,適合400~700℃煙氣;
(2)水冷型:盤管水循環(huán)冷卻,降溫能力更強(qiáng),適配700~1200℃高溫?zé)煔狻?/p>
配套汽水分離器,避免降溫產(chǎn)生冷凝水侵蝕探頭;增設(shè)前置濾芯過濾煙塵。

3、法蘭隔熱墊片+熱隔斷結(jié)構(gòu),阻斷熱傳導(dǎo)
傳感器安裝法蘭與爐壁之間加裝多層耐高溫隔熱墊片、隔熱轉(zhuǎn)接法蘭,切斷固體導(dǎo)熱路徑。避免傳感器底座直接緊貼高溫爐鋼板,防止熱量沿著金屬安裝座持續(xù)傳導(dǎo)至傳感元件。禁止使用薄壁短接頭,盡可能增加熱傳導(dǎo)距離。
4、強(qiáng)制風(fēng)冷一體化探頭防護(hù)罩
高輻射熱工況配置封閉式風(fēng)冷防護(hù)罩,持續(xù)通入干燥常溫潔凈空氣,在傳感器探頭外圍形成冷氣屏障,隔絕爐體輻射熱。氣流同時(shí)具備吹掃防塵效果,兼顧隔熱與防積塵。風(fēng)量需要合理調(diào)節(jié),風(fēng)量過大會(huì)稀釋煙氣,造成氧含量測量誤差。
5、安裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化減少熱輻射
傳感器避開爐體高溫輻射面、火焰區(qū)域;優(yōu)先側(cè)面水平安裝,減少熱氣流向上烘烤探頭。不采用垂直向上安裝,避免高溫?zé)煔馍仙掷m(xù)包裹傳感腔體。條件允許增加遮熱擋板,阻擋爐膛紅外輻射直接照射探頭殼體。

6、分傳感器類型差異化防護(hù)要點(diǎn)
氧化鋯傳感器本身可耐受高溫,重點(diǎn)做好散熱防超溫、防粉塵燒結(jié);電化學(xué)、熒光法氧氣傳感器不耐高溫,嚴(yán)禁直插高溫爐膛,必須采用旁路采樣降溫方案。
高溫且存在酸性煙氣工況,降溫系統(tǒng)同步配套預(yù)處理裝置,兼顧隔熱、除塵、脫水、防腐蝕。
7、日常運(yùn)維要點(diǎn)
定期檢查冷卻水路、風(fēng)冷管路有無堵塞;清理取樣管、隔熱護(hù)套內(nèi)結(jié)焦積灰;監(jiān)測傳感器殼體運(yùn)行溫度,發(fā)現(xiàn)溫度持續(xù)上升及時(shí)排查隔熱結(jié)構(gòu)破損。

