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伴熱帶

什么是電伴熱帶？

　　電伴熱就是利用電伴熱設(shè)備將電能轉(zhuǎn)化為熱能，通過(guò)直接或間接的熱交換，補(bǔ)充被伴熱設(shè)備通過(guò)保溫材料所損失的熱量，并采用溫度控制，達(dá)到跟蹤和控制伴熱設(shè)備內(nèi)介質(zhì)的溫度，使之維持在一個(gè)合理和經(jīng)濟(jì)的水平上。 過(guò)去，蒸汽伴熱始終是一種主要的保溫方式。其工作原理是通過(guò)蒸汽伴熱管道散熱以補(bǔ)充被保溫管道的熱損失。由于蒸汽的散熱量不易控制，其保溫效率始終處于一個(gè)較低的水平。20世紀(jì)70年代，美國(guó)能源行業(yè)就提出用電伴熱方案來(lái)替代蒸汽伴熱的設(shè)想。70年代末80年代初，包括能源業(yè)在內(nèi)的很多工業(yè)部門已廣泛推廣了電伴熱技術(shù)，以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)發(fā)展至今，已由傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導(dǎo)電塑料為核心的自控溫電伴熱

電熱帶、電伴熱帶、伴熱帶的工作原理

　　電伴熱帶電纜由導(dǎo)電高分子復(fù)合材料(塑料)和兩根平行金屬導(dǎo)線及絕緣護(hù)套構(gòu)成的扁形帶狀電纜。其特性是導(dǎo)電高分子復(fù)合材料具有正溫度系數(shù)“PTC”特性，且相互并聯(lián)，能隨被加熱體系的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，自動(dòng)限制加熱的溫度。“PTC”特性即正溫度系數(shù)效應(yīng)，是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。溫控伴熱電纜可以任意截短或在一定范圍內(nèi)接長(zhǎng)使用，并允許多次交叉重疊而無(wú)高溫?zé)狳c(diǎn)及燒毀之慮。因此溫控伴熱電纜優(yōu)點(diǎn)是： 
溫控電伴熱帶電纜相應(yīng)被伴熱體系具有自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，因此不會(huì)因自身發(fā)熱而燒毀，卻因?qū)嶋H需要熱量進(jìn)行補(bǔ)償，因此為新一代節(jié)能型恒溫加熱器。 
低溫狀態(tài)快速啟動(dòng)，溫度均勻，每一局部皆可因其被伴熱處的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)。 
安裝簡(jiǎn)便，維護(hù)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化水平高，運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低。 
安全可靠，用途廣，不污染環(huán)境，壽命長(zhǎng)。

PTC工作原理

　　1.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，本電纜的高分子PTC材料是半晶 高聚物與炭黑的共混物。
2.PTC工作原理
溫控伴熱電纜的電熱元件，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(wú)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(shí)，就構(gòu)成芯帶的PTC并聯(lián)回路。電纜一端的兩根母線與電源接通時(shí)，電流從一根母線橫向流過(guò)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(duì)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(shí)，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(dòng)限溫)。與此同時(shí)，芯帶通過(guò)護(hù)套向溫度較低的被加熱體系傳熱，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)單位時(shí)間傳遞的熱量等于電纜的電功率。電纜的輸出功率主要受控于傳熱過(guò)程以及被加熱體系的溫度。

自控溫電熱帶、自限溫電熱帶的特點(diǎn)

　　自控溫電熱帶、自限溫電熱帶具有自動(dòng)控溫和自動(dòng)限溫的特性體現(xiàn)在：
它是由導(dǎo)電聚合物（塑料）和兩根平行金屬導(dǎo)線及絕緣護(hù)層構(gòu)成。其特點(diǎn)是導(dǎo)電聚合物具有很高的正溫度數(shù)"PTC"特性，且相互并聯(lián)，能隨被加熱體系的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，自動(dòng)限制加熱的溫度?？梢匀我饨囟袒蛟谝欢ǚ秶鷥?nèi)接長(zhǎng)使用，并允許多次交叉重疊而無(wú)高溫?zé)狳c(diǎn)及燒毀之慮.因此上述帶狀恒溫加熱器是其適應(yīng)被加熱體系,而傳統(tǒng)的恒功率加熱器是其影響被加熱體系.故此種自控溫電熱帶實(shí)際優(yōu)點(diǎn)是：
* 電熱帶相應(yīng)被伴熱體系具有自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，因此不會(huì)因自身發(fā)熱而燒毀，卻因?qū)嶋H需要熱量進(jìn)行補(bǔ)償，故為新一代節(jié)能型恒溫加熱器。 
* 低溫狀態(tài)、快速起動(dòng)，溫度均勻，因每一局部皆可因其被伴熱處的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)。 
* 安裝簡(jiǎn)便、維護(hù)簡(jiǎn)單、全天服務(wù)，自動(dòng)化水平高，運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低。 
* 安全可靠、用途廣、不污染環(huán)境、壽命長(zhǎng)。 
（1）功率-溫度特性該特性是模擬管道伴熱保溫條件下測(cè)定的。隨體系溫度的增加，功率大致呈線性下降，其斜率為體系溫度每改變一度時(shí)電熱帶功率的減少量，它反映了功率隨溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)的能力。應(yīng)當(dāng)指出，電熱帶的功率是穩(wěn)定態(tài)參數(shù)，影響的因素較多，不能簡(jiǎn)單地用電流乘以電壓加以計(jì)算。 
（2）zui高維持溫度 
用電熱帶伴熱某一體系，若單位時(shí)間內(nèi)電熱帶向體系傳遞的熱量等于體系向環(huán)境傳遞的熱量，體系的溫度便得以維持不變。 
（3）zui高承受溫度電熱帶能承受低于一定溫度的外部熱源的影響，高于此溫度后，功率會(huì)緩慢下降而且是積累性的。因此，使用中不要超過(guò)電熱帶的zui高承受溫度。本參數(shù)是選擇電熱帶的主要參數(shù)之一。 
（4）zui高表面溫度 
在隔熱良好的密閉容器內(nèi)放放足夠長(zhǎng)度的電熱帶，在額定電壓下達(dá)到的zui高溫度為電熱帶的zui高表面溫度。這一參數(shù)對(duì)有易燃物料或有易爆氣體的場(chǎng)合是重要的。 
（5）zui大使用長(zhǎng)度 
電熱帶可以任意剪短使用，但只能在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)任意接長(zhǎng)；換言之，不得超過(guò)zui大使用長(zhǎng)度。zui大使用長(zhǎng)度與額定電壓、功率規(guī)格及使用時(shí)zui低環(huán)境溫度有關(guān)。如果要求使用的長(zhǎng)度超過(guò)電熱帶的zui大使用長(zhǎng)度，應(yīng)當(dāng)另接電源或使用特殊規(guī)格的特長(zhǎng)型伴熱電纜。

電伴熱的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)、壽命、應(yīng)用范圍介紹

　　一、電伴熱的特點(diǎn) 
我國(guó)工藝管線和罐體容器的伴熱目前大多采用傳統(tǒng)的蒸氣或熱水伴熱。電伴熱是用電熱的能量來(lái)補(bǔ)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)zui合理的工藝溫度，它是一種*產(chǎn)品。電伴熱是沿管線長(zhǎng)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(fù)荷高度集中的電伴熱；電伴熱溫度梯度小，熱穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)，適合長(zhǎng)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(jié)約能源，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，施工安裝方便，無(wú)污染，使用壽命長(zhǎng)，能實(shí)現(xiàn)遙控和自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是取代蒸汽或熱水伴熱的技術(shù)發(fā)展方向，是國(guó)家重點(diǎn)推廣的節(jié)能項(xiàng)目。
二、電伴熱的優(yōu)點(diǎn)
電伴熱與蒸汽（熱水）相比，具有諸多優(yōu)勢(shì)如下：
（1）電伴熱裝置簡(jiǎn)單、發(fā)熱均勻、控溫準(zhǔn)確，能進(jìn)行遠(yuǎn)控，遙控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。
（2）熱具有防爆、全天候工作性能，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。
（3）電伴熱無(wú)泄漏，有利于環(huán)境保護(hù)。
（4）節(jié)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。
（5）節(jié)省保溫材料。
（6）節(jié)約水資源，不象鍋爐每天需要大量的水。
（7）電伴熱還能解決蒸氣和熱水伴熱難以解決的問(wèn)題。
（8）電伴熱設(shè)計(jì)工作量小，施工方便簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小。
（9）效率高，能大大降低能耗。
有的項(xiàng)目，無(wú)論是一次性投資，還是年運(yùn)行費(fèi)用，電伴熱帶比蒸汽伴熱帶都要節(jié)??；有的項(xiàng)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(yùn)行費(fèi)用論，通常電伴熱運(yùn)行1-2年節(jié)省的費(fèi)用就能收回投資。
三、電熱帶使用壽命
在正確維護(hù)下，電伴熱系統(tǒng)使用壽命為8年或更長(zhǎng)。
四、電伴熱產(chǎn)品的應(yīng)用范圍
電伴熱產(chǎn)品可廣泛用于石油、化工、電力、醫(yī)藥、機(jī)械、食品、船舶等行業(yè)的管道、泵體、閥門、槽池和罐體容積的伴熱保溫、防凍和防凝，是輸液管道、儲(chǔ)液介質(zhì)罐體維持工藝溫度　zui*、zui有效的方法。電伴熱不但適用于蒸汽伴熱的各種場(chǎng)所，而且能解決蒸汽伴熱難以解決的問(wèn)題，如：長(zhǎng)輸管道的伴熱，窄小空間的伴熱；無(wú)規(guī)則外型的設(shè)備（如泵）伴熱；無(wú)蒸汽熱源或邊遠(yuǎn)地區(qū)管道和設(shè)備的伴熱；塑料與非金屬管道的伴熱，等等。
主要應(yīng)用場(chǎng)所舉例如下：
（1）、石油管線防凝、解蠟和伴熱保溫。 
（2）、油田井口采油樹的伴熱防凝，提高產(chǎn)量。 
（3）、化工管道、罐體、儀表管線的伴熱保溫。 
（4）、海上石油平臺(tái)輸油管線伴熱和水管防凍。 
（5）、油輪和船舶管線、容器的伴熱保溫。 
（6）、發(fā)電廠重油管道的伴熱保溫和水管的防凍。 
（7）、間歇輸送介質(zhì)管道的升溫和伴熱保溫。 
（8）、需要嚴(yán)格控制介質(zhì)溫度管線的伴熱保溫。
溫控伴熱電纜由導(dǎo)電高分子復(fù)合材料(塑料)和兩根平行金屬導(dǎo)線及絕緣護(hù)套構(gòu)成的扁形帶狀電纜。其特性是導(dǎo)電高分子復(fù)合材料具有正溫度系數(shù)”PTC”特性，且相互并聯(lián)，能隨被加熱體系的溫度變化自動(dòng) 調(diào)節(jié)輸出功率，自動(dòng)限制加熱的溫度。“PTC”特性即正溫度系數(shù)效應(yīng)，是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。溫控伴熱電纜可以任意截短或在一定范圍內(nèi)接長(zhǎng)使用，并允許多次交叉重疊而無(wú)高溫?zé)狳c(diǎn)及燒毀之慮。因此溫控伴熱電纜優(yōu)點(diǎn)是：
溫控伴熱電纜相應(yīng)被伴熱體系具有自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，因此不會(huì)因自身發(fā)熱而燒毀，卻因?qū)嶋H需要熱量進(jìn)行補(bǔ)償，因此為新一代節(jié)能型恒溫加熱器。
低溫狀態(tài)快速啟動(dòng)，溫度均勻，每一局部皆可因其被伴熱處的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)。
安裝簡(jiǎn)便，維護(hù)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化水平高，運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低。

技術(shù)指標(biāo)

1、電纜結(jié)構(gòu)：內(nèi)層導(dǎo)電熱塑料、外層為雙層阻燃聚烯烴并帶有屏蔽層
2、溫度范圍：
zui高暴露溫度85℃，zui高表面溫度85℃
zui高維持溫度65℃，zui低使用溫度-60℃
3、施工溫度： zui低：-5℃ 
4、熱穩(wěn)定性：由10℃至99℃間來(lái)回循環(huán)300次后， 電纜發(fā)熱量維持在90%以上。
5、彎曲半徑：20℃室溫時(shí)為25.4mm，-30℃低溫時(shí)為35.0mm

伴熱帶的基本結(jié)構(gòu)和分類

按溫度分類

　　根據(jù)高分子PTC材料的組成不同，自控溫伴熱帶分為低溫型和高溫型兩類。 
市場(chǎng)上常見(jiàn)的有以聚烯烴為基材的65℃溫度等級(jí)的加熱電纜和以含氟材料為基材的110℃和150℃加熱電纜。此處的溫度等級(jí)定義為加熱電纜所能有效應(yīng)用的zui高環(huán)境溫度(MAXIMUMPIPE MAINTENANCE TEMPERATURE)。也可以理解為電纜能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定應(yīng)用并產(chǎn)生有效加熱功率輸出的zui高環(huán)境溫度，超過(guò)規(guī)定溫度等級(jí)，一方面由于電阻增高，電纜本身的輸出功率很小，實(shí)際加熱效率很低。另一方面，長(zhǎng)期的超溫使用，使電纜性能如：PTC特性，加熱功率等劣化或衰減，會(huì)降低電纜的使用壽命和運(yùn)行可靠性。但短期間斷地暴露于超過(guò)溫度等極的溫度環(huán)境，也是可以的。因此，除上述溫度等級(jí)外，自控溫加熱電線，還有另一個(gè)溫度等級(jí)。如對(duì)于65℃溫度等級(jí)的電纜，該溫度等級(jí)為85℃，對(duì)于110℃溫度等級(jí)的電纜，為130℃，而對(duì)于150℃電纜，則為230℃。然而此時(shí)的電纜有效輸出功率已接近于零。? 
由于相關(guān)文獻(xiàn)資料太少，許多人對(duì)于自控溫加熱電纜的溫度等級(jí)有著錯(cuò)誤的理解，認(rèn)為它是指加熱電纜的zui高表面溫度，因此，出現(xiàn)了45.65,85和105℃溫度等級(jí)聚烯烴加熱的說(shuō)法。而實(shí)際上，由于電纜的輸出功率與環(huán)境溫度有關(guān)，而電纜的表面溫度與測(cè)試時(shí)的環(huán)境溫度，保溫狀態(tài)都有密切聯(lián)系。因此，用表面溫度來(lái)定義自控溫加熱電纜的溫度等級(jí)是不科學(xué)，也是不準(zhǔn)確的。我們需要記住的是，對(duì)于以聚烯烴為基材的加熱電纜其zui高連續(xù)使用溫度應(yīng)不超過(guò)65℃。

按加熱輸出功率分類

　　自控溫伴熱帶的輸出功率是指在環(huán)境溫度為攝氏10度條件下，單位長(zhǎng)度電纜的輸出功率。按加熱功率輸出分類，自控溫伴熱帶有高中低三種類型。一般而言，加熱功率小于35瓦/米的為低功率加熱電纜；加熱功率大于35瓦/米而小于70瓦/米的為中等功率加熱電纜；而加熱大于65瓦/米的為高功率加熱電纜。

按應(yīng)用場(chǎng)所分類

　　通用型伴熱帶：是指由銅導(dǎo)線，高分子PTC材料和單層阻燃護(hù)套所組成的加熱電纜。主要應(yīng)用于一般場(chǎng)合下的管網(wǎng)的加熱或伴熱。防爆增強(qiáng)型加熱電纜：是在通用型電纜的外層再?gòu)?fù)合一層金屬網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)電纜可有效消除靜電和抵御外來(lái)機(jī)械碰境。主要應(yīng)用于具有防爆要求的場(chǎng)所。? 
防腐防爆增強(qiáng)型：這種結(jié)構(gòu)的電纜是在防爆增強(qiáng)型加熱電纜的金屬網(wǎng)外層，再?gòu)?fù)合上一層含氟材料。具有這種結(jié)構(gòu)的加熱電纜可有效地防止和抵御靜電，機(jī)械碰撞和各種腐蝕性介質(zhì)。主要應(yīng)用于環(huán)境惡劣或有易燃易爆物品的場(chǎng)所。

按電纜用途分類

　　普通型伴熱帶：這是一種二芯結(jié)構(gòu)的加熱電纜。由兩根平行金屬導(dǎo)線外敷高分子PTC材料和阻燃護(hù)套材料或金屬網(wǎng)和氟材料護(hù)套所構(gòu)成。由于受導(dǎo)體直徑和沿長(zhǎng)電壓降的影響，這種電纜的連接使用長(zhǎng)度一般不超過(guò)200米。 
超長(zhǎng)型伴熱帶：這是一種特殊結(jié)構(gòu)的五芯或六芯加熱電纜。除由高分子PTC材料包敷的兩根平行導(dǎo)線外，同方向還另布3-4根帶絕緣護(hù)套的金屬導(dǎo)線，外加金屬鎧裝。用于傳送電能。這種特殊的結(jié)構(gòu)，使電纜的zui長(zhǎng)連續(xù)使用長(zhǎng)度可超過(guò)1100米，因而可應(yīng)用于輸油輸氣道的伴熱和油田井下伴熱。 
安全型伴熱帶：這是一種三芯加熱電纜。在電纜中，在阻燃護(hù)套內(nèi)沿長(zhǎng)度方向另布一根監(jiān)視電線。監(jiān)視電線可隨時(shí)把沿線的輸出功率異常變化，過(guò)電流情況，局部損傷等信息及時(shí)傳送到中央控制室，便于及時(shí)了解沿線加熱情況，保證電纜的安全可靠運(yùn)行。

按施用電壓分類

低電壓型：是指適用電壓范圍在12-36V之間的伴熱帶。這類電纜一般加熱功率較低，連續(xù)使用長(zhǎng)度不超過(guò)10米。使用時(shí)需嚴(yán)格遵守電壓要求，否則，可導(dǎo)致電纜著火等意外事故。應(yīng)用范圍主要為民用保健品及車船用加熱坐椅等。? 
中電壓型：是指適用電壓在100-660V之間的加熱電纜。我們一般所說(shuō)的自控溫伴熱帶均指這一類電纜。在實(shí)際應(yīng)用中，120和250V電纜可互換，但120V加熱電纜的zui大連續(xù)使用長(zhǎng)度通常為240V的一半。這類電纜的連續(xù)應(yīng)用長(zhǎng)度通常不超過(guò)200米。高壓型伴熱帶：是指適用電壓在380-650V之間的加熱電纜。它們主要為前面所提及的5-6芯加熱電纜。連續(xù)應(yīng)用長(zhǎng)度通常大于500米。

詞條標(biāo)簽： 防凍 電伴熱帶 伴熱帶 自限溫伴熱帶 伴熱電纜