第一章 電伴熱帶的設(shè)計與安裝
發(fā)表時間：2020-09-10 閱讀次數(shù)：1429
1 電伴熱設(shè)計說明
1．1電伴熱適用范圍：適用于工業(yè)與民用建筑等行業(yè)眾多場合，金屬管道及設(shè)備工藝裝置的保溫和防凍。
1．2電伴熱工程的安裝和調(diào)試應(yīng)在供貨方的指導(dǎo)下或嚴格遵循本手冊及有關(guān)國家標(biāo)準、圖集和有關(guān)安全規(guī)范進行。
1．3電伴熱的設(shè)計和安裝要求：
由于電伴熱的電伴熱帶是安裝在絕熱層和管道（或設(shè)備）外壁之間，利用電熱來補充輸貯過程中所散失的熱量，以維持在一定的溫度范圍內(nèi)，達到保溫和防凍的目的。所以電伴熱仍需有絕熱層、防潮層和保護層。絕熱層的材質(zhì)、厚度和結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)先按保溫和防結(jié)露要求的絕熱層厚度計算和選擇電熱帶功率。當(dāng)功率過大時,再增加絕熱層厚度.用于保溫為目的的絕熱層可不設(shè)防潮層，但用于防凍目的絕熱層則一般應(yīng)設(shè)防潮層。只有在確保夏季管道、設(shè)備表面不結(jié)露的情況下地可不設(shè)防潮層。保護層的設(shè)置要求與非電伴熱保護層的設(shè)置要求相同。
1．4電熱帶分自控溫和恒功率兩種
（1）自控溫電熱帶是由導(dǎo)電聚合物和兩條平行金屬導(dǎo)線及絕緣層構(gòu)成。其特點是導(dǎo)電聚合物具有很高的電阻正溫度系數(shù)特性，且相互并聯(lián)；能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)節(jié)輸出功率，自動限制加熱的溫度。可以任意截短或在一定范圍內(nèi)接長使用，并允許多次交叉重疊而無高溫度點及燒壞之慮。一般情況下，可不配溫度控制器，僅在溫度控制精度要求很高場合才配溫控器。溫控的選擇和安裝要求與恒功率電熱帶相同。旭陽牌自控溫電熱帶分基本型，屏蔽型，加強型，防爆型，防腐型，阻燃型等。不同區(qū)域應(yīng)選擇相應(yīng)型號電熱帶，或向我公司技術(shù)人員咨詢。
（2）恒功率電熱帶是以金屬電阻絲或?qū)Ｓ锰祭w維束串聯(lián)或并聯(lián)與導(dǎo)電線芯及絕緣材料結(jié)合而制成，由于其輸出功率恒定，溫度積累必須采取通斷電控溫，因此使用時必須配置溫控器，不允許交以、重疊及任意接長、剪斷使用，否則會出現(xiàn)過熱、過載、燃燒等惡性事故，因此恒功率電熱帶常用于非重要（非防爆）場合，功率需要較大、溫度較高的加熱場合。
2 電伴熱設(shè)計
2．1散熱量計算
散熱量計算有兩種方法：一是查表法：二是按公式直接計算法。
（1）查表法
首先根據(jù)需要伴熱的維持溫度（T0）和環(huán)境最低氣溫（Ta）計算溫差：
△ t=T0-Ta………………………………（8-1）
根據(jù)△t查金屬管道散熱量（QB）表（4）或設(shè)備散熱量（QP）表（3）
根據(jù)查得的QB或QP按下式計算出實際的散熱量(QTB或QTP)
管道QTB=f×QB………………………………（8-2）
平壁設(shè)備QTP=f×QP………………………………(8-3)
式中：T0需要電伴熱維持溫度（0C）即金屬管道或設(shè)備的表面溫度。
Ta極端平均最低環(huán)境氣溫（0C），查全國各地氣象參數(shù)表，室內(nèi)有空調(diào)的按室內(nèi)空調(diào)的最低溫度計算。
QTB管道實際需要熱量（W/m）
QTP平壁設(shè)略實際需要拌熱量（W/m2）
f絕熱材料修正系數(shù)（表1）
（2）直接計算法
式中:入絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·0C)
D1絕熱層內(nèi)徑（mm）（管道外徑）
D2絕熱層外徑（mm）
δ絕熱層厚度（mm）
Ln自然對數(shù)
δ絕熱層外表面向周轉(zhuǎn)環(huán)境的放熱系數(shù),
室內(nèi)取11.63((W/m2·℃)
1.3安全系數(shù)
2.2確定電熱帶的功率及長度
根據(jù)散熱量及維持溫度選擇相應(yīng)系列的電熱帶,其最高維持溫度必須高于介質(zhì)維溫度.單位長度散熱量小于或等于電熱額定功率時,電熱帶長度等于管道長度乘以1.2的未預(yù)見系數(shù).單位長度熱損失大于電熱帶額定功率時(即比值大于1時),用以下方法修正:
a、采用兩條或更多條的平行電熱帶敷設(shè)，電熱帶長度為管道長度×根數(shù)。
b、采用卷繞法敷設(shè)，根據(jù)散熱量與電熱帶功率的比值，查管道電熱帶纏繞安裝圖得到卷繞的螺距，并按此敷設(shè)。電熱帶長度為管道長度×比值。（安裝空間比較緊張的場合不宜采用此法）。
C、增加絕熱層材料的厚度或選用導(dǎo)熱系數(shù)較低的絕熱材料。
d、管道零配件所需的電熱帶長度。法蘭加上兩倍法蘭盤直徑的長度；金屬管架加上管架與管道接觸長度的2~3倍：預(yù)留電源接線長約1米；每個閥門加上每米管道需要的電熱帶長度×閥門系數(shù)（閥門系數(shù)見表）。
計算出有關(guān)管道零配件所需電熱帶長度之和，再加上被伴熱管道的電熱帶長度，其總和即為整個系統(tǒng)所需電熱帶的總長度。
2．3電熱帶選型
在選擇電熱帶產(chǎn)品時，應(yīng)綜合考慮各種因素，如適用性、經(jīng)濟性、供電條件等，具體方法如下：
a、根據(jù)管道維持溫度及偶然性的最高操作溫度選定電熱帶的耐溫等級和發(fā)熱溫度等級。
b、根據(jù)管道單位長度的散熱量或設(shè)備單位面積上的散熱量來確定所需電熱帶的單位功率和長度。
C、根據(jù)不同使用環(huán)境來確定所需電熱帶產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)型式，一般場合下選用屏蔽型，有腐蝕性物性的場合先用加強型或防腐型。
2．4相關(guān)的電氣設(shè)計
設(shè)計電熱帶配電系統(tǒng)時，電熱帶應(yīng)與過載、短路、漏電保護和溫度保護裝置配合，并應(yīng)符合我國有關(guān)電氣規(guī)范要求。
（1）單一電源電熱帶長度定義 如下圖：
1．1電伴熱適用范圍：適用于工業(yè)與民用建筑等行業(yè)眾多場合，金屬管道及設(shè)備工藝裝置的保溫和防凍。
1．2電伴熱工程的安裝和調(diào)試應(yīng)在供貨方的指導(dǎo)下或嚴格遵循本手冊及有關(guān)國家標(biāo)準、圖集和有關(guān)安全規(guī)范進行。
1．3電伴熱的設(shè)計和安裝要求：
由于電伴熱的電伴熱帶是安裝在絕熱層和管道（或設(shè)備）外壁之間，利用電熱來補充輸貯過程中所散失的熱量，以維持在一定的溫度范圍內(nèi)，達到保溫和防凍的目的。所以電伴熱仍需有絕熱層、防潮層和保護層。絕熱層的材質(zhì)、厚度和結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)先按保溫和防結(jié)露要求的絕熱層厚度計算和選擇電熱帶功率。當(dāng)功率過大時,再增加絕熱層厚度.用于保溫為目的的絕熱層可不設(shè)防潮層，但用于防凍目的絕熱層則一般應(yīng)設(shè)防潮層。只有在確保夏季管道、設(shè)備表面不結(jié)露的情況下地可不設(shè)防潮層。保護層的設(shè)置要求與非電伴熱保護層的設(shè)置要求相同。
1．4電熱帶分自控溫和恒功率兩種
（1）自控溫電熱帶是由導(dǎo)電聚合物和兩條平行金屬導(dǎo)線及絕緣層構(gòu)成。其特點是導(dǎo)電聚合物具有很高的電阻正溫度系數(shù)特性，且相互并聯(lián)；能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)節(jié)輸出功率，自動限制加熱的溫度。可以任意截短或在一定范圍內(nèi)接長使用，并允許多次交叉重疊而無高溫度點及燒壞之慮。一般情況下，可不配溫度控制器，僅在溫度控制精度要求很高場合才配溫控器。溫控的選擇和安裝要求與恒功率電熱帶相同。旭陽牌自控溫電熱帶分基本型，屏蔽型，加強型，防爆型，防腐型，阻燃型等。不同區(qū)域應(yīng)選擇相應(yīng)型號電熱帶，或向我公司技術(shù)人員咨詢。
（2）恒功率電熱帶是以金屬電阻絲或?qū)Ｓ锰祭w維束串聯(lián)或并聯(lián)與導(dǎo)電線芯及絕緣材料結(jié)合而制成，由于其輸出功率恒定，溫度積累必須采取通斷電控溫，因此使用時必須配置溫控器，不允許交以、重疊及任意接長、剪斷使用，否則會出現(xiàn)過熱、過載、燃燒等惡性事故，因此恒功率電熱帶常用于非重要（非防爆）場合，功率需要較大、溫度較高的加熱場合。
2 電伴熱設(shè)計
2．1散熱量計算
散熱量計算有兩種方法：一是查表法：二是按公式直接計算法。
（1）查表法
首先根據(jù)需要伴熱的維持溫度（T0）和環(huán)境最低氣溫（Ta）計算溫差：
△ t=T0-Ta………………………………（8-1）
根據(jù)△t查金屬管道散熱量（QB）表（4）或設(shè)備散熱量（QP）表（3）
根據(jù)查得的QB或QP按下式計算出實際的散熱量(QTB或QTP)
管道QTB=f×QB………………………………（8-2）
平壁設(shè)備QTP=f×QP………………………………(8-3)
式中：T0需要電伴熱維持溫度（0C）即金屬管道或設(shè)備的表面溫度。
Ta極端平均最低環(huán)境氣溫（0C），查全國各地氣象參數(shù)表，室內(nèi)有空調(diào)的按室內(nèi)空調(diào)的最低溫度計算。
QTB管道實際需要熱量（W/m）
QTP平壁設(shè)略實際需要拌熱量（W/m2）
f絕熱材料修正系數(shù)（表1）
（2）直接計算法
式中:入絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)(W/m·0C)
D1絕熱層內(nèi)徑（mm）（管道外徑）
D2絕熱層外徑（mm）
δ絕熱層厚度（mm）
Ln自然對數(shù)
δ絕熱層外表面向周轉(zhuǎn)環(huán)境的放熱系數(shù),
室內(nèi)取11.63((W/m2·℃)
1.3安全系數(shù)
2.2確定電熱帶的功率及長度
根據(jù)散熱量及維持溫度選擇相應(yīng)系列的電熱帶,其最高維持溫度必須高于介質(zhì)維溫度.單位長度散熱量小于或等于電熱額定功率時,電熱帶長度等于管道長度乘以1.2的未預(yù)見系數(shù).單位長度熱損失大于電熱帶額定功率時(即比值大于1時),用以下方法修正:
a、采用兩條或更多條的平行電熱帶敷設(shè)，電熱帶長度為管道長度×根數(shù)。
b、采用卷繞法敷設(shè)，根據(jù)散熱量與電熱帶功率的比值，查管道電熱帶纏繞安裝圖得到卷繞的螺距，并按此敷設(shè)。電熱帶長度為管道長度×比值。（安裝空間比較緊張的場合不宜采用此法）。
C、增加絕熱層材料的厚度或選用導(dǎo)熱系數(shù)較低的絕熱材料。
d、管道零配件所需的電熱帶長度。法蘭加上兩倍法蘭盤直徑的長度；金屬管架加上管架與管道接觸長度的2~3倍：預(yù)留電源接線長約1米；每個閥門加上每米管道需要的電熱帶長度×閥門系數(shù)（閥門系數(shù)見表）。
計算出有關(guān)管道零配件所需電熱帶長度之和，再加上被伴熱管道的電熱帶長度，其總和即為整個系統(tǒng)所需電熱帶的總長度。
2．3電熱帶選型
在選擇電熱帶產(chǎn)品時，應(yīng)綜合考慮各種因素，如適用性、經(jīng)濟性、供電條件等，具體方法如下：
a、根據(jù)管道維持溫度及偶然性的最高操作溫度選定電熱帶的耐溫等級和發(fā)熱溫度等級。
b、根據(jù)管道單位長度的散熱量或設(shè)備單位面積上的散熱量來確定所需電熱帶的單位功率和長度。
C、根據(jù)不同使用環(huán)境來確定所需電熱帶產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)型式，一般場合下選用屏蔽型，有腐蝕性物性的場合先用加強型或防腐型。
2．4相關(guān)的電氣設(shè)計
設(shè)計電熱帶配電系統(tǒng)時，電熱帶應(yīng)與過載、短路、漏電保護和溫度保護裝置配合，并應(yīng)符合我國有關(guān)電氣規(guī)范要求。
（1）單一電源電熱帶長度定義 如下圖：
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