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自控溫伴熱電纜-自調(diào)控伴熱電纜簡易熱工設(shè)計離不開相關(guān)技術(shù)參數(shù)：
電伴熱是利用電伴熱帶輸出的熱量來補償管道、容器、罐體等儲運系統(tǒng)所耗散的熱量，以維持系統(tǒng)操作介質(zhì)始終處在工藝要求的適宜溫區(qū)。所以，熱工設(shè)計首先要確定工藝裝置的熱損失即耗熱量，然后根據(jù)耗熱量確定所需電伴熱帶的功率和長度。
8.1 設(shè)計需要確定的工藝參數(shù)
1） 管道要求的維持溫度，TV；
2） 當(dāng)?shù)貁ui低環(huán)境溫度（℃），TA；
3） 管道的外徑，D；
4） 容器的表面積，S；
5） 管道的保溫材料品種及厚度；
6） 管道是在室內(nèi)或室外。
8.2 管道、平面熱損失計算
8.2.1 管道
保溫管道的熱損失（加30%安全系數(shù)）按公式（1）計算：
Qt={[2π（TV-TA） ]/［（ LnD0/D1）1/λ+2/（ D0α）]}×1.3 ………（1）
8.2.2 平面
保溫平面的熱損失（加30%安全系數(shù)）按公式（2）計算：
QP=[（TV-TA）/（δ/λ+1/α）] ×1.3 ……………………………（2）
式（1）和式（2）中：
Qt — 單位長度管道的熱損失，W/m；
Qp — 單位平面的熱損失，W/㎡;
TV — 系統(tǒng)要求的維持溫度，℃；
TA — 當(dāng)?shù)氐膠ui低環(huán)境溫度 ℃；
λ — 保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m℃），見表3；
D1 — 保溫層內(nèi)徑，（管道外徑） m；
D0 — 保溫層外徑，m; D0=D1+2δ；
δ — 保溫層厚度，m；
Ln — 自然對數(shù)；
α — 保溫層外表面向大氣的散熱系數(shù)，W/（㎡℃）與風(fēng)速ω，（m/s）有關(guān)，
α值按公式（3）計算:
α=1.163（6+ω1/2） W/（ ㎡℃ ） …………………………（3）
8.2.3 管道材質(zhì)修正系數(shù)
不同材質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)不同，在同等TV的情況下所需功率不同，修正系數(shù)Kc,見表4；
Q t、Q P值的條件是鋼材，如材質(zhì)變動應(yīng)乘以材質(zhì)修正系數(shù)。例如式（4）：
表3 常用保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)
保溫材料 導(dǎo)熱系數(shù)W/ （m. ℃）
玻璃纖維 0.036
礦渣棉 0.038
硅酸鈣 0.054
膨脹珍珠巖 0.054
蛭 石 0.084
巖 棉 0.043
聚氨脂 0.024
聚苯乙烯 0.031
泡沫塑料 0.042
石 棉 0.093
表4 管道材質(zhì)修正系數(shù)
管道材料 修正系數(shù)
碳 鋼 1
銅 0.9
不銹鋼 1.25
塑 料 1.5
Q=Qt×kc W/m ………………………………………（4）
8.3 計算所需電伴熱帶的總長度L
用Q值來選擇合適規(guī)格的電伴熱帶，并確定每米管道所用電伴熱帶的長度和敷設(shè)方法。
8.3.1 管道部分用電伴熱帶長度Lg
1） 每米管道應(yīng)敷設(shè)電伴熱帶的長度Lg為：
Lg=Q/QM m/m ……………………………………………（5）
式中，QM為某一規(guī)格電伴熱帶在維持溫度TV時的輸出功率（W/m）。
2） Lg小于1時，每米管道采用的電伴熱帶小于1m無法敷設(shè)，所以Lg不能小于1。
3） Lg等于1時，則每米管道采用1 m該規(guī)格的電伴熱帶，單根直線敷設(shè)。
4） Lg等于n時（n為整數(shù)），則每米管道采用n根這種規(guī)格的電伴熱帶，n根直線敷設(shè)。
5） Lg大于1且不等于n ，可采用螺旋卷繞敷設(shè)，節(jié)距為LS（m）
LS=π（D+d）/（Lg2-1）0.5 m ………………………（6）
D為管道外徑（m）；d為電伴熱帶厚度（m）
6） 管道部分用電伴熱帶長度，為：
L1＝管道總長度×Lg m ………………………………（7）
8.3.2 平面部分用電伴熱帶長度L2
1） 每平方米表面應(yīng)敷設(shè)電伴熱帶長度為：
Lp=（Qp×Kc）/ QM m/㎡
2） Lp≥3，即每㎡面積須敷設(shè)不短于3 m長度的電伴熱帶。
3） 平面部分用電伴熱帶長度為：
L2=S×Lp m…………………………………………………（8）
S為散熱平面面積（m2）。當(dāng)管徑大于600mm時可當(dāng)作平面容器處理。
北京中海華光伴熱電纜、恒功率電伴熱帶單位的發(fā)熱量恒定，使用的電熱帶越長，輸出的總功率越大，電熱帶在現(xiàn)場金額按照實際需要的長度熱議剪接，但zui少不得少于3米。由于電熱帶具有柔軟性，可以方便的緊貼被伴熱管道表面敷設(shè)。電伴熱帶外層有銅絲屏蔽編織層，不僅具有熱傳和散熱作用，能提高電熱帶的整體抗拉強度，同時還能作為安全接地線使用。
詳細(xì)介紹
北京中海華光溫伴熱電纜、控電伴熱帶又稱自調(diào)控電伴或自限溫電熱帶。它是一種電熱功率隨系統(tǒng)溫度自調(diào)的帶狀限溫伴熱帶。即電伴熱帶本身具有自動限溫，并隨著被加熱體系的溫度變化能自動調(diào)整發(fā)熱功率的功能，以保證工作體系始終穩(wěn)定在設(shè)定的*操作溫區(qū)正常運行。
1、工作特點：加熱時能夠自動限定電伴熱帶的工作溫度， 能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)整輸出功率而無需外加設(shè)備，電伴熱帶可以任意裁短或在一定范圍內(nèi)接長使用，而上述性能不變。允許交叉重疊纏繞敷設(shè)而無過熱及燒毀之憂。
2 、工作優(yōu)點：溫控電伴熱帶在用于防凍和保溫時，具有如下優(yōu)點：伴熱管線溫度均勻，不會過熱，安全可靠，節(jié)約電能，間歇操作時，升溫啟動快速，安裝及運行費用低，安裝使用維護(hù)簡便，便于自動化管理，無環(huán)境污染。
3 、PTC工作原理：PTC效應(yīng)及PTC材料，PTC效應(yīng)即正溫度系數(shù)效應(yīng),是特指材料電阻率隨著溫度升高而增大，并在一定溫度區(qū)間電阻率急劇增大的特性。具有PTC效應(yīng)的材料稱為PTC材料，本電伴熱帶的高分子PTC材料是半晶 高聚物與炭黑的共混物。
4、工作原理：溫控電伴熱帶的電熱元件，是在兩根平行金屬母線之間均勻的擠包一層PTC材料制成的芯帶。PTC材料經(jīng)熔融擠出、冷卻定型之后，分散其中的炭微粒形成無數(shù)纖細(xì)的導(dǎo)電炭網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)它們跨接在兩根平行母線上時，就構(gòu)成芯帶的PTC并聯(lián)回路。電伴熱帶一端的兩根母線與電源接通時，電流從一根母線橫向流過PTC材料層到達(dá)另一根母線形成并聯(lián)回路。PTC層就是連續(xù)并聯(lián)在母線之間的電阻發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化成熱能，對操作系統(tǒng)進(jìn)行伴熱保溫。當(dāng)芯帶溫度升到相應(yīng)的高阻區(qū)時，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，芯帶的溫度將達(dá)到高限不再升高（即自動限溫）。與此同時，芯帶通過護(hù)套向溫度較低的被加熱體系傳熱，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時單位時間傳遞的熱量等于電伴熱帶的電功率。電伴熱帶的輸出功率主要受控于傳熱過程以及被加熱體系的溫度。
5、電伴熱帶工作性能：1功率自調(diào)性能電伴熱帶的電熱功率是隨溫度升高而自動減少，或隨溫度降低而自動增大。2 自限溫性能電伴熱帶通電發(fā)熱時溫度升高、電阻增大，當(dāng)電阻達(dá)到極大時，電熱功率就趨于極小，溫度便升到了高限，這就是電伴熱帶的自限溫特性。限溫伴熱是指電伴熱帶能在溫度高限以下某溫區(qū)進(jìn)行伴熱的過程。3 PTC記憶性能電伴熱帶的電阻隨著溫度升高而增大，在降溫時若電阻能沿著原升溫路線返回原來的起點，便是具有PTC記憶性能。具有記憶性能的電伴熱帶才能長期反復(fù)使用。
4 溫度均勻性能溫控電伴熱帶的芯帶是由大量的纖細(xì)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)形成的PTC并聯(lián)單元組成。當(dāng)伴熱管道任何區(qū)段出現(xiàn)料溫及能耗波動時，所在部位的各個PTC元都能直接感溫并獨立做出響應(yīng)。即時朝著消除波動的方向自動調(diào)整各自的輸出功率，溫度低了功率調(diào)大，溫度高了功率調(diào)小，并按溫度波動的幅度大小，給出功率調(diào)幅的大小，以維持整個系統(tǒng)各區(qū)段的運行溫度均勻穩(wěn)定。這是一種微區(qū)跟蹤，全線同步，全自動的伴熱保溫過程。
6、主要參數(shù)定義： 標(biāo)稱功率
標(biāo)稱功率是指在額定工作電壓下、在一定保溫層內(nèi)以電伴熱帶伴熱的管道溫度為10℃時，每米溫控電伴熱帶輸出的穩(wěn)態(tài)電功率。溫控指數(shù)溫控指數(shù)是指溫度每升高1℃時，電伴熱帶輸出功率的下降值，或溫度每降低1℃時，電伴熱帶輸出功率的增加值（一般給出zui低值）。zui高維持溫度
在用一定型號的電伴熱帶伴熱某一體系時，能使體系維持到的zui高溫度稱為該種型號電伴熱帶的zui高維持溫度。維持溫度是一個相對參數(shù)，它與保溫體系的熱損失大小有關(guān)，與電伴熱帶的zui高表面溫度有關(guān)。在使用中如設(shè)計得當(dāng)，可以使體系溫度維持在從zui高維持溫度到環(huán)境溫度之間的任何溫度。zui高曝露溫度曝露溫度是指外部熱源施加在電伴熱帶上的溫度。曝露溫度高于一定溫度后，將開始損壞電伴熱帶的電熱性能。這個溫度是溫控電伴熱帶所能承受的zui高溫度，稱為zui高曝露溫度。zui高表面溫度
指在良好的隔熱條件下、在額定電壓下工作的電伴熱帶表面所能達(dá)到的zui高電熱溫度。這一參數(shù)對有易燃物料和易爆氣氛的場合是重要的。zui大使用長度在單一電源的額定工作電壓下，北京中海華光電伴熱帶有允許使用的zui大長度限制，這個長度為zui大使用長度。zui大使用長度與額定電壓、功率、規(guī)格及環(huán)境溫度有關(guān)。如果使用需要超過zui大使用長度，應(yīng)當(dāng)另接電源。
7、 產(chǎn)品型號及結(jié)構(gòu)： 產(chǎn)品型號規(guī)格表示方法
產(chǎn)品型號、規(guī)格表示方法如下所示：結(jié)構(gòu)型式、額定電壓、產(chǎn)品代號、溫度等級、標(biāo)稱功率從左向右
1）標(biāo)稱功率：例如“10”表示標(biāo)稱功率為10Wm-1。
2） 溫度等級：D表示低溫；Z表示中溫。
3） 產(chǎn)品代號：WL表示溫控型電伴熱帶。
4）額定電壓：“1”表示110V；“2”表示220V；“3”表示380V。
5）結(jié)構(gòu)型式：“J”表示基本型、“P”表示屏蔽型、“F”表示防護(hù)型。
示例：10DWK2－F
表示：防護(hù)型低溫溫控電伴熱帶（如圖1所示結(jié)構(gòu)），標(biāo)稱功率10Wm-1，額定電壓220V。
4.2 產(chǎn)品型號規(guī)格
產(chǎn)品型號規(guī)格見表1
表1 產(chǎn)品型號規(guī)格（220V）
項 目 基本型 屏蔽型 防護(hù)型 標(biāo)稱功率W/m
低溫系列 DWL－J DWL－P DWL－F 10、25、35、45
中溫系列 ZWL－J ZWL－P ZWL－F 30、40、50、60
4.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
（1） 導(dǎo)體（鍍錫銅線1.0、1.5、2.5mm2）
（2） PTC芯帶
（3） 改性聚烯烴絕緣層
（4） 鍍錫銅絲編織屏蔽層
（5） 改性聚烯烴或氟碳樹脂護(hù)套層
5 主要性能參數(shù)
5.1 低溫系列性能參數(shù)
— 標(biāo)準(zhǔn)顏色：黑色
— 溫度范圍：zui高維持溫度65℃
zui高曝露溫度85℃
zui高表面溫度85℃
— 施工溫度：zui低-60℃
— 熱穩(wěn)定性：由10℃至99℃間來回循環(huán) 300次后，電伴熱帶發(fā)熱量維持在90% 以上。
— 彎曲半徑：20℃室溫時，為25.4mm，-30℃低溫時，為35mm。
— 絕緣電阻：電伴熱帶長度100m，環(huán)境溫度75℃時，絕緣電阻zui小值為20MΩ。
5.2 DWL電伴熱帶功率—溫度工作曲線圖（電源220Vac），
5.3 中溫系列性能參數(shù)
— 標(biāo)準(zhǔn)顏色：褐色
— 溫度范圍：zui高維持溫度105℃
zui高曝露溫度135℃
zui高表面溫度135℃
— 施工溫度：zui低-30℃
— 熱穩(wěn)定性：由10℃至149℃間來回循環(huán)300次后，電伴熱帶發(fā)熱量維持在90%以上
— 彎曲半徑：20℃室溫時，為25.4mm，-30℃低溫時為35mm。
— 絕緣電阻：電伴熱帶長度100m,環(huán)境溫度75℃時，絕緣電阻zui小值為20 MΩ。
5.4 ZWL電伴熱帶功率—溫度工作曲線圖（電源220Vac），見圖2
5.5 熔斷器選型與單一電源zui大使用長度見表2
表2 熔斷器選型與zui大使用長度
北京中海華光電伴熱帶型號規(guī)格 起動溫度℃ 熔 斷 器
10A 20A 30A 40A
單一電源zui大使用長度（m）
15DWL2-J -20-100+10
25DWL2-J -20-100+10
35DWL2-J -20-100+10
40ZWL2-J -20-100+10
50ZWL2-J -20-100+10
60ZWL2-J -20-100+10
6 用途
— 需要防凍、融冰、化雪及防凝結(jié)的部位或場所。
— 易液化、固化、易結(jié)晶及粘稠液體的管道、閥門、泵、容器、槽、罐、反應(yīng)器等的伴熱保溫、降粘及防堵。如煤氣、氯氣、原油、重油、食用油及水管等，特別是當(dāng)上述管道間歇操作而無法*排空時。
— 測量儀表的支管，因其較細(xì)而物料又不流動。
— 無需恒溫的儀表、元件以及功率不大的限溫加熱。
— 農(nóng)副產(chǎn)品加工以及其他用途，如發(fā)酵、孵化、養(yǎng)殖等。
7 使用注意事項
— 運輸、儲存、安裝及使用中要避免碾壓、撞擊、反復(fù)彎折以及有機溶劑或油污的侵入。
— 電伴熱帶一端接入電源，另一端的線芯不得短路或與導(dǎo)電物質(zhì)接觸，必須用配套的封頭嚴(yán)密套封。在需要防爆的場合應(yīng)使用配套的防爆接線盒。護(hù)套不得損壞，芯帶不得裸露。
— 電伴熱帶的輸出功率與伴熱系統(tǒng)的諸多因素相關(guān)，使用電伴熱帶時須進(jìn)行熱工設(shè)計，方能達(dá)到*運行效果。