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1。概述伴熱已被廣泛用作管道(儲罐)的有效保溫和防凍方案其工作原理是通過伴熱介質(zhì)輻射一定的熱量，并通過直接或間接的熱交換來補(bǔ)充伴熱管道的損耗，以滿足升溫、保溫或防凍的正常工作要求。20世紀(jì)70年代，美國能源工業(yè)提出了用電伴熱代替蒸汽伴熱的想法。在20世紀(jì)70年代末和80年代初，包括能源工業(yè)在內(nèi)的許多工業(yè)部門廣泛推廣電伴熱技術(shù)，用電伴熱取代蒸汽伴熱。隨著電伴熱技術(shù)的發(fā)展至今，它已經(jīng)從傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導(dǎo)電塑料為核心的自動控溫電伴熱。

1，原理比較

1，1自動溫度跟蹤電纜原理

自動溫度電伴熱方案主要由自動溫度電伴熱線完成自動溫控電伴熱線由導(dǎo)電塑料、兩條平行母線加絕緣層、金屬屏蔽網(wǎng)和防腐護(hù)套組成由塑料和導(dǎo)電碳顆粒經(jīng)過特殊加工制成的導(dǎo)電塑料是發(fā)熱芯當(dāng)電熱絲周圍溫度較低時，導(dǎo)電塑料產(chǎn)生小分子收縮，碳顆粒連接形成電路，讓電流通過，電熱絲開始發(fā)熱；當(dāng)溫度較高時，導(dǎo)電塑料會產(chǎn)生小分子膨脹，碳顆粒會逐漸分離，導(dǎo)致電路中斷和電阻上升。伴隨的熱線會自動降低功率輸出，熱值也會降低。當(dāng)環(huán)境溫度變冷時，塑料回到小分子收縮狀態(tài)，碳粒相應(yīng)連接形成回路，電熱絲的加熱功率自動再次上升由于整個溫度控制過程由材料省自動調(diào)節(jié)，控制溫度不會過高或過低。因此，電伴熱的良好特性是其他伴熱系統(tǒng)無法比擬的。

1和2條恒功率伴熱電纜的原理

恒功率伴熱電纜分為平行電伴熱電纜和串聯(lián)電伴熱電纜恒功率并聯(lián)電伴熱帶簡稱并聯(lián)電伴熱帶，因?yàn)槠涠鄠€加熱段在整個長度上并聯(lián)，由電源母線和母線絕緣、主絕緣、電熱絲、外護(hù)套、金屬屏蔽網(wǎng)和加強(qiáng)護(hù)套組成恒功率并聯(lián)電伴熱帶由于其多個加熱節(jié)點(diǎn)而在整個長度上并聯(lián)電源母線為兩根或三根平行的絕緣銅線，電熱絲纏繞在電源母線的表面，電熱絲之間相隔一定距離加熱節(jié)點(diǎn)長度。)與總線連接形成一個連續(xù)的并聯(lián)電阻；母線通電后，各并聯(lián)電阻發(fā)熱，形成連續(xù)加電伴熱帶；恒功率串聯(lián)電伴熱帶由電源母線、發(fā)熱芯、復(fù)合絕緣、外護(hù)套、銅帶和加強(qiáng)層組成根據(jù)焦耳定律，電流通過導(dǎo)體連續(xù)發(fā)射能量，形成連續(xù)均勻的加熱電伴熱帶。

2與產(chǎn)品性能特性對比

2與1自動伴熱電纜性能特性

自動伴熱電纜能自動限制電纜加熱時的工作溫度；自控伴熱電纜可隨著加熱系統(tǒng)的溫度變化自動調(diào)節(jié)輸出功率，無需額外設(shè)備。電纜可以在一定范圍內(nèi)任意切割或加長，而上述性能保持不變。允許交叉重疊繞組敷設(shè)，無需擔(dān)心過熱和燃燒。伴熱管道溫度均勻，無過熱現(xiàn)象，安全可靠。節(jié)約電能；在間歇運(yùn)行期間，溫度開始快速上升。安裝和運(yùn)行成本低；易于安裝、使用和維護(hù)；便于自動化管理；無環(huán)境污染；使用壽命長等

2和2根恒功率伴熱電纜的性能特點(diǎn)

恒功率系列電伴熱電纜每單位長度具有恒定的熱值。電伴熱電纜使用的時間越長，總功率輸出越大，管道維護(hù)溫度越高。電伴熱帶不能根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際長度完全剪斷。此外，電伴熱帶比自控溫度更軟，可以緊貼管道表面。電伴熱帶外層的金屬屏蔽網(wǎng)可防止靜電產(chǎn)生并安全接地。它不僅提高了電伴熱帶的整體強(qiáng)度，還起到了傳熱和散熱的作用。

應(yīng)用場合

自動伴熱電纜(電伴熱電纜)廣泛用于石油、化工、鋼鐵、電力等工業(yè)企業(yè)的管道和儲罐的伴熱、絕緣、抗凝和防凍伴熱電纜用于公共區(qū)域、危險(xiǎn)區(qū)域和腐蝕區(qū)域。

恒功率伴熱電纜主要用于管道、閥門、泵體、儲罐、反應(yīng)塔、儀表箱等的防凍保溫，或用于保持儀表管道的工藝溫度，適用于加熱和高溫伴熱場合

自動控溫電伴熱的效益分析是一項(xiàng)節(jié)能措施，省內(nèi)根據(jù)敏感管壁(介質(zhì))的溫度調(diào)整其熱值較廣泛使用的自動溫控電伴熱線每米使用15W電能。管道總長1000米，每小時耗電量1000倍；15/1000=15KW.h當(dāng)管道溫度達(dá)到維護(hù)溫度的上限時，電伴熱的熱值會逐漸降低，輸出功率也會降低，因此電伴熱的功耗一般為額定功率的60%；服務(wù)電價按0.60元/千瓦時計(jì)算，運(yùn)行日為100天(2400小時)，則年正常用電成本為:(15倍；2400)&次；0.60倍；60% = 12960元。當(dāng)自動控溫電伴熱帶與溫控器配合使用時，不僅可以準(zhǔn)確保持管道或發(fā)熱體的介質(zhì)溫度，而且可以大大降低運(yùn)行成本

恒功率電伴熱帶的單位長度發(fā)熱量是恒定的，電伴熱帶越長，總功率輸出越大。較廣泛使用的恒功率電伴熱線路每米用電量為20W。管道總長1000米，每小時耗電量1000倍；20/1000=20KW.h當(dāng)管道溫度達(dá)到維護(hù)溫度上限時，輸出功率將穩(wěn)定，因此電伴熱的功耗保持不變。服務(wù)電價按0.60元/千瓦時計(jì)算，運(yùn)行日為100天(2400小時)，則年正常用電成本為:(20倍；2400)&次；0.60 = 28800元。當(dāng)恒功率電伴熱帶與溫度控制器結(jié)合使用時，還可以精確地保持管道或加熱體的介質(zhì)溫度。

結(jié)論

從以上分析可以看出，伴熱和保溫同樣適用于管道和儲罐，但兩者有很大的區(qū)別。自動溫度電伴熱和恒功率電伴熱的一次性投資相似，但自動溫度電伴熱的運(yùn)行成本大大降低，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。此外，從我國目前采用自動溫度伴熱系統(tǒng)的電力行業(yè)、石化行業(yè)、建筑行業(yè)、公用事業(yè)等設(shè)備的運(yùn)行情況來看，可以預(yù)見，自動溫度電伴熱系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)管道和儲罐的保溫、抗凝和防凍應(yīng)用中，能夠準(zhǔn)確、方便地發(fā)揮保溫和防凍的作用，并根據(jù)伴熱的特殊技術(shù)要求達(dá)到了預(yù)期的效果。雖然與自動控溫電伴熱帶產(chǎn)品相比，恒功率電伴熱帶存在很多缺點(diǎn)，產(chǎn)品本身也不能智能化，但在一定條件下，在一些高溫伴熱或加熱場合，特別是超長管道運(yùn)輸中，對伴熱或輔助控制加熱仍有相當(dāng)大的應(yīng)用需求。

自限電加電伴熱帶

自限(自限、自調(diào)、自控、變功率)電加電伴熱帶(電熱絲、電纜、伴熱電纜、加電伴熱帶、加電伴熱帶)是當(dāng)今世界先進(jìn)的智能高分子電加熱裝置。其加熱元件由一個帶有& ldquoPTC & rdquo導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料擠壓封裝在兩個平行的導(dǎo)電線芯帶(線、板)之間形成的效應(yīng)裝置加熱元件是以氟樹脂為基料或以聚乙烯為基料的正溫度系數(shù)材料(簡稱含氟正溫度系數(shù)和普通正溫度系數(shù))，通過兩根導(dǎo)線形成正溫度系數(shù)芯帶，相當(dāng)于無數(shù)個自調(diào)節(jié)并聯(lián)電阻電路，即所謂的& ldquoPTC & rdquo效應(yīng)是指加熱材料的電阻隨著溫度的升高而增加的現(xiàn)象。因此，它可以隨著溫度的變化自動調(diào)節(jié)電加熱輸出功率。當(dāng)溫度上升到一定溫度時，其電阻趨于無窮大，即輸出功率近似為零，反之亦然。上述現(xiàn)象被稱為PTC產(chǎn)品的記憶特性和開關(guān)特性。

自限伴電伴熱帶的質(zhì)量主要是指其記憶特性和開關(guān)特性(開關(guān)點(diǎn))的穩(wěn)定程度。當(dāng)產(chǎn)品處于某個臨界高溫點(diǎn)(較高軸承溫度)時，其穩(wěn)定度會逐漸下降，直至不發(fā)熱。在特定條件下(即工作電壓水平、通電次數(shù)、使用期間的內(nèi)部和外部環(huán)境溫度水平、長期工作狀態(tài)下的輸出功率水平等)。)，條件越是惡劣。記憶& rdquo和& ldquo開關(guān)特性越穩(wěn)定，質(zhì)量越好。因此，比較自限電伴熱帶的優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)該在相同的應(yīng)用條件下進(jìn)行，或者比較類似產(chǎn)品的穩(wěn)定性適應(yīng)條件的苛刻性。適應(yīng)條件越苛刻，質(zhì)量就越好。特別是提出了較高軸承溫度的條件，即許多需要蒸汽吹掃的場合對該產(chǎn)品有更高的要求。在應(yīng)用

之前，應(yīng)該如何進(jìn)行比較？

(1)應(yīng)從其核心& ldquo開始。PTC & rdquo材料分析，聚合物& ldquoPTC & rdquo材料分為兩種類型(見表1)。含氟樹脂或非含氟樹脂(聚乙烯)用作基質(zhì)。由于氟樹脂的特殊性質(zhì)。PTC & rdquo這種材料(含氟PTC)的基本性能，尤其是熱穩(wěn)定性，比基于聚乙烯的PTC材料(普通PTC)高得多。所謂的含氟正溫度系數(shù)是指電加電伴熱帶的黑色加熱芯帶材料，而絕不是電加電伴熱帶的絕緣或增強(qiáng)護(hù)套材料是氟材料。

因此，在世界上，通常使用由含氟的正溫度系數(shù)材料制成的中高溫帶和由普通正溫度系數(shù)材料制成的低溫帶。

(2)技術(shù)指標(biāo)是產(chǎn)品水平和質(zhì)量的定量表示，但主要是指代表上述兩種穩(wěn)定性的一些指標(biāo)例如:

a，較大耐受溫度b，衰減率(溫度、功率)

c，初始電流與穩(wěn)定電流之比d，阻燃性

e，耐壓等級或在高壓條件下性能穩(wěn)定或無擊穿

特別指出，初始電流水平不是判斷穩(wěn)定性能的技術(shù)指標(biāo)，因?yàn)樗荒塥?dú)立比較。初始值受許多因素影響，因此業(yè)內(nèi)專家引入了& ldquo比率。只有這樣才能正確反映產(chǎn)品的性能，但當(dāng)產(chǎn)品被廣泛使用時，它是控制電路和開關(guān)容量的一個應(yīng)用參數(shù)，產(chǎn)品的初始電流值與穩(wěn)態(tài)電流值之比是影響輔助設(shè)施的一個經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。電伴熱帶指數(shù)沒有國際標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)國內(nèi)外制造商定義產(chǎn)品的初始電流值時，它在電源接通后的某個時間是不同的，無論是瞬時的、幾秒鐘的還是更長的，時間越長，初始電流越小，產(chǎn)品的初始電流取決于加熱溫度和標(biāo)稱功率(w/m & bull；在10℃下，通電時，工作環(huán)境溫度、工作電壓和產(chǎn)品的工作長度之間存在直接關(guān)系。電伴熱帶加熱溫度低，功率小，每米電阻大，啟動電流小。電伴熱帶加熱溫度高，功率大，每米電阻小，啟動電流大。根據(jù)上述定性規(guī)律，不能根據(jù)產(chǎn)品的啟動電流大小來判斷產(chǎn)品的好壞，但根據(jù)啟動電流值與穩(wěn)態(tài)工作電流值的比值來合理選擇控制裝置(開關(guān)容量和熔斷器容量)是一個重要的依據(jù)。通常，優(yōu)選2-5倍，并且下限比優(yōu)于上限比。

如果只是在不同的使用條件下，不同的產(chǎn)品規(guī)格，用電伴熱帶的啟動電流，甚至用較小的功率(& le10W/m，10℃)，較低的加熱溫度(& le60℃)電伴熱帶和25W/m，10℃功率，加熱溫度& le80℃電伴熱帶的初始電流值在非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行比較，甚至將本產(chǎn)品與普通電線電纜混淆，以電伴熱帶導(dǎo)電芯的截面大小來判斷優(yōu)劣，這是一種誤導(dǎo)。電伴熱帶不能等同于普通電線和電纜，更不用說作為定價主要依據(jù)的導(dǎo)體芯截面的尺寸了。

符合國際安全認(rèn)證，符合國家CCC強(qiáng)制性認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求的電加熱電纜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)為如圖2所示的增強(qiáng)型電加熱電纜。由于國內(nèi)外對這種產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，目前在許多場合下，有大量的產(chǎn)品具有單一的功能，即基本的或屏蔽的結(jié)構(gòu)。目前，世界上先進(jìn)的產(chǎn)品能長時間承受155℃的溫度，短時間承受205℃的溫度，

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