伴熱作為一種有效的管道(儲罐)保溫及防凍方案一直被廣泛應用。其工作原理是通過(guò)伴熱媒體散發(fā)一定的熱量,通過(guò)直接或間接的熱交換補充被伴熱管道的損失,以達到升溫、保溫或防凍的正常工作要求。20世紀70年代,美國能源行業(yè)就提出用電伴熱方案來(lái)替代蒸汽伴熱的設想。70年代末80年代初,包括能源行業(yè)在內的很多工業(yè)部門(mén)已廣泛推廣了電伴熱技術(shù),以電伴熱代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)發(fā)展至今,已由傳統的恒功率伴熱發(fā)展到以導電塑料為核心的自控溫電伴熱。 我國工藝管線(xiàn)和罐體容器的伴熱目前大多采用傳統的蒸氣或熱水伴熱。電伴熱是用電熱的能量來(lái)補充被伴熱體在工藝流程中所散失的熱量,從而維持流動(dòng)介質(zhì)的工藝溫度,它是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。電伴熱是沿管線(xiàn)長(cháng)度方向或罐體容積大面積上的均勻放熱,它不同于在一個(gè)點(diǎn)或小面積上熱負荷高度集中的電伴熱;電伴熱溫度梯度小,熱穩定時(shí)間較長(cháng),適合長(cháng)期使用,其所需的熱量(電功率)大大低于電加熱。電伴熱具有熱效率高,節約能源,設計簡(jiǎn)單,施工安裝方便,無(wú)污染,使用壽命長(cháng),能實(shí)現遙控和自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),是取代蒸汽,熱水伴熱的 技術(shù)發(fā)展方向,是重點(diǎn)推廣的節能項目。
電伴熱電纜的伴熱方式
1、自控溫電伴熱的核心材料PTC半導電塑料,其電阻值隨溫度的升高而相應的增加,但是當溫度上升到一定的數值時(shí)(這個(gè)溫度值即為門(mén)檻溫度,事實(shí)上它是可以根據需要進(jìn)行調節大小的),電阻突然劇增,從而阻斷電流停止加熱;當溫度低于門(mén)檻溫度時(shí),PTC材料的電阻自動(dòng)下降導通電流,繼續加熱。從而使系統維持在一個(gè)穩定的溫度值。 基本型自調控電伴熱線(xiàn)(伴熱電纜)由PTC芯帶和絕緣層組成。將PTC材料厚度均勻、連續地擠包(或纏繞)在平行的金屬線(xiàn)芯(亦稱(chēng)母線(xiàn))上,制成的扁型帶即為PTC芯帶。在他的外面包裹一層聚乙烯高分子或聚氯乙烯絕緣層。而當環(huán)境有強化或耐腐蝕要求時(shí),可以加一層編織層或氟聚合物外被。芯帶一端的兩根導電母線(xiàn)與電源接通時(shí),電流便從一根母線(xiàn)橫向流過(guò)并聯(lián)的PTC材料層到達另一根母線(xiàn),構成并聯(lián)回路。一定長(cháng)度的芯帶在一定的溫度下有一定的電阻,并具有PTC特性。電流流經(jīng)并聯(lián)的PTC材料層時(shí)產(chǎn)生焦耳熱,使芯帶發(fā)熱升溫。同時(shí)芯帶的熱量通過(guò)電纜絕緣層向溫度低的被加熱體系傳遞,以補償體系向環(huán)境散失的熱量。 2、恒功率型電伴熱帶在通電后功率輸出是一直恒定的,不會(huì )隨外界環(huán)境、保溫材料、伴熱的材質(zhì)變化而變化,而其功率的輸出或停止通常由溫度傳感器來(lái)控制。 A:并聯(lián)式恒功率電伴熱帶其電阻絲是并聯(lián)連接方式,其工作時(shí)是靠電阻絲發(fā)熱對管道進(jìn)行加熱。 原理:兩根相互平行的度鎳銅絞線(xiàn)包覆在氟化物絕熱層中,作為電源母線(xiàn),并且在內絕熱層外纏繞鎳鉻合金電熱絲,每隔一個(gè)固定距離即將電熱絲進(jìn)行焊接,形成一個(gè)連續的并聯(lián)電阻,當電源銅母線(xiàn)通電以后,各并聯(lián)電阻隨之發(fā)熱,即形成一個(gè)連續發(fā)熱的電熱帶,可任意剪切。 B:并聯(lián)式恒功率電伴熱帶其電阻絲是串聯(lián)連接方式,其工作時(shí)是靠電阻絲發(fā)熱對管道進(jìn)行加熱。 原理:串聯(lián)式電伴熱帶是由絕緣銅絞線(xiàn)為電源母線(xiàn),即為發(fā)熱芯線(xiàn)。具有一定內阻的芯線(xiàn)通過(guò)電流芯線(xiàn)就會(huì )產(chǎn)生焦耳熱量(焦耳--楞次定律Q=0.24I\S2^;Rt),其大小與電流平方、芯線(xiàn)阻值和通過(guò)時(shí)間成正比。因此串聯(lián)式電伴熱帶隨著(zhù)通電時(shí)間的延續,源源不斷的發(fā)出熱量,形成一條連續的、均勻發(fā)熱的電伴熱帶。串聯(lián)式電伴熱帶芯線(xiàn)電流相同、電阻相等,所以整根電伴熱帶首尾發(fā)熱均勻,其輸出功率恒定不受環(huán)境溫度和管道溫度影響。 3、礦物絕緣加熱電纜是一種以金屬作為外護套,電熱材料作為發(fā)熱元件,氧化鎂粉作為絕緣的特殊加熱電纜。礦物絕緣加熱電纜的熱發(fā)熱量與工作電壓、發(fā)熱芯的截面及電纜的長(cháng)度有關(guān)電伴熱與蒸汽(熱水)相比,具有諸多優(yōu)勢如下: ?。?)電伴熱裝置簡(jiǎn)單、發(fā)熱均勻、控溫準確,能進(jìn)行遠控,遙控,實(shí)現自動(dòng)化管理。 ?。?)熱具有防爆、全天候工作性能,可靠性高,使用壽命長(cháng)。 ?。?)電伴熱無(wú)泄漏,有利于環(huán)境保護。 ?。?)節省鋼材:它不需要蒸氣伴熱所需的一來(lái)一去二趟伴熱管路。 ?。?)節省保溫材料。 ?。?)節約水資源,不象鍋爐每天需要大量的水。 ?。?)電伴熱還能解決蒸氣和熱水伴熱難以解決的問(wèn)題。 ?。?)電伴熱設計工作量小,施工方便簡(jiǎn)單,維護工作量小。 ?。?)效率高,能大大降低能耗。 一次性投資,還是年運行費用,電伴熱帶比蒸汽伴熱帶都要節??;有的項目電伴熱帶的一次性投資可能會(huì )略高于蒸汽熱水伴熱,但以年運行費用論,通常電伴熱運行 1-2年節省的費用就能收回投資
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