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                      電伴熱帶熱效力

                      2023-07-27 13:56:44

                      一、 電伴熱原理簡介


                      自控溫電熱帶是由導電聚合物和兩條平行金屬導線及絕緣層構成。其特點是導電聚合物具有很高的電阻正溫度系數特性,且相互并聯;能隨被加熱體系的溫度變化自動調節輸出功率,自動限制加熱的溫度。


                      電熱帶接通電源后,電流由一根線芯經過導電材料到另一線芯而形成回路。電能使導電材料升溫,其電阻隨即增加,當芯帶溫度升至某值之后,電阻大到幾乎阻斷電流的程度,其溫度不再升高,與此同時電熱帶向溫度較低的被加熱體系傳熱。電熱帶的功率主要受控于傳熱過程,隨被加熱體系的溫度自動調節輸出功率。

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                      二、 性能參數:


                      1. 溫度范圍:維持溫度65℃,承受溫度105℃


                      2. 施工溫度:低-60℃


                      3. 熱穩定性:由10℃至99℃間來回循環300次后,熱線發熱量維持在90%以上。


                      4. 工作電壓:220V


                      三、 名詞解釋:


                      1.PTC效應及PTC材料: PTC效應即電阻正溫度系數效應(Positive Temperature coefficienT),特指材料電阻隨溫度升高而增大,并在某一溫區急劇增大的特性。具有PTC效應的材料稱為PTC材料。


                      2.標稱功率:額定電壓下,在一定保溫層內以電纜伴熱的管道溫度為10℃時,每米溫控伴熱電纜輸出的穩態電功率。


                      3.溫控指數:溫度每升高1℃時,電纜輸出功率的下降值或溫度每下降1℃時,電纜輸出功率的增加值。


                      4.溫控伴熱電纜(自控溫電熱帶)維持溫度:它分為三種溫度區范圍:低溫、中溫、高溫系列維持溫度分別為70±5℃,105±5℃,135±5℃。


                      5.維持溫度:用一定型號的電纜伴熱某一體系時,能使體系維持到的溫度。它是一個相對參數,與體系的熱損失大小有關,與伴熱電纜的表面溫度有關。若設計得當,可使體系維持在從維持溫度到環境溫度之間的任度。若單位時間內溫控伴熱電纜向體系傳遞的熱量等于體系向環境傳遞的熱量,體系的溫度便得以維持不變。


                      四、 管線伴熱工藝參數:


                      1. 介質:


                      2. 維持溫度 ℃    


                      3. 環境溫度 ℃


                      4. 操作溫度:a.連續操作溫度  b.掃線操作溫度  


                      5. 管材


                      6. 管徑mm


                      7. 管道長度m


                      8. 保溫材料


                      9. 保溫層厚度mm


                      10. 環境:a.室內或室外 b.地面或埋地 c.防爆或非防爆 d.防腐或非防腐


                      11. 電壓


                      一、  散熱量計算  


                      已知;管徑分別是2″、3″、4″、6″,管材為碳鋼,介質為水,維持溫度5℃,環境溫度 -20℃,保溫材料巖棉, 保溫層厚度50mm,分別計算每米管道熱損失。


                      Q  = q × Δt × K × C × E(w/m)            


                      Q -----每米管道的散熱量 (W/m)


                      q -----管道的散熱量(1℃/m時)


                      TW -----維持溫度


                      TH -----環境溫度


                      Δt -----TW –TH


                      K -----保溫材料導熱系數


                      C -----管道材料修正系數


                      E ----安全系數


                      (1)、計算溫差


                      Δt = TW –TH = 5-(-20)= 25


                      (2)、計算每米管道的散熱量



                      K = 0.044  (查表一“保溫材料導熱系數”)


                      q1 = 7.05


                      q2 = 9.03


                      q3 = 10.83  


                      q4 = 14.6 (查表二“每米管道1℃溫差時的熱損失”)


                      C1 = 1     (查表三“管道材料修正系數”)


                      E = 1.2  (一般取值為1.2)


                      Q 1= q1×Δt×K × C × E =7.05×25×0.044×1×1.2= 9.306 W/m


                      即,每米管道熱損失為9.306 W<25W (25W為我方提供的電伴熱帶的功率)


                      Q 2= q2×Δt×K × C × E =9.03×25×0.044×1×1.2= 11.9196 W/m


                      即,每米管道熱損失為11.9196 W<25W


                      Q 3= q3×Δt×K × C × E =10.83×25×0.044×1×1.2= 14.2956 W/m


                      即,每米管道熱損失為14.2956  W<25W


                      Q 4= q1×Δt×K × C × E =14.6×25×0.044×1×1.2= 19.272 W/m


                      即,每米管道熱損失為19.272  W<25W


                      綜上:在上述四種尺寸管道所用的電伴熱提供的功率均大于損失的熱量,即在-20℃環境下管道中的溫度仍然可以高于5℃以上。


                      在2″管道中的Δt可達到的值為:


                      Δt1max=25/ (q1×K × C × E )=25/(7.05×0.044×1×1.2)=73.88


                      即當外界溫度為-20℃時管道內的溫度可達:


                      73.88℃-20℃=53.88℃


                      同理:


                      Δt2max=25/(q2×K × C × E )=25/(9.03×0.044×1×1.2)=52.4


                      即當外界溫度為-20℃時管道內的溫度可達:


                      52.4℃-20℃=32.4℃


                      Δt3max=25/(q3×K × C × E )=25/(10.83×0.044×1×1.2)=43.72


                      即當外界溫度為-20℃時管道內的溫度可達:


                      43.72℃-20℃=23.72℃


                      Δt4max=25/(q4×K × C × E )=25/(14.6×0.044×1×1.2)=33.11


                      即當外界溫度為-20℃時管道內的溫度可達:


                      33.11℃-20℃=13.11℃


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