伴熱電纜簡介
伴熱電纜是一種有效的管道(儲(chu) 罐)保溫及防凍方案。伴熱作為(wei) 一種有效的管道(儲(chu) 罐)保溫及防凍方案一直被廣泛應用。其工作原理是通過伴熱媒體(ti) 散發一定的熱量,通過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(ye) 就提出用電伴熱方案來替代蒸汽伴熱的設想。70年代末80年代初,包括能源行業(ye) 在內(nei) 的很多工業(ye) 部門已廣泛推廣了電伴熱技術,以電伴熱全麵代替蒸汽伴熱。電伴熱技術發展,已由傳(chuan) 統的恒功率伴熱發展到以導電塑料為(wei) 核心的自控溫電伴熱。
伴熱帶概述
我國工藝管線和罐體(ti) 容器的伴熱大多采用傳(chuan) 統的蒸汽或熱水伴熱。電伴熱是用電熱的能量來補充被伴熱體(ti) 在工藝流程中所散失的熱量,從(cong) 而維持流動介質最合理的工藝溫度,它是一種高新技術產(chan) 品。電伴熱是沿管線長度方向或罐體(ti) 容積大麵積上的均勻放熱,它不同於(yu) 在一個(ge) 點或小麵積上熱負荷高度集中的電伴熱;電伴熱溫度梯度小,熱穩定時間較長,適合長期使用,其所需的熱量(電功率)大大低於(yu) 電加熱。電伴熱具有熱效率高,節約能源,設計簡單,施工安裝方便,無汙染,使用壽命長,能實現遙控和自動控製等優(you) 點,是取代蒸汽,熱水伴熱的 技術發展方向,是國家重點推廣的節能項目。
伴熱帶原理
電熱帶接通電源後(注意尾端線芯不得連接),電流由一根線芯經過導電的PTC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後,電阻大到幾乎阻斷電流的程度,其溫度不再升高,與(yu) 此同時電熱帶向溫度較低的被加熱體(ti) 係傳(chuan) 熱。電熱帶的功率主要受控於(yu) 傳(chuan) 熱過程,隨被加熱體(ti) 係的溫度自動調節輸出功率,而傳(chuan) 統的恒功率加熱器卻無此功能。
電伴熱優(you) 點
電伴熱與(yu) 蒸汽(熱水)相比,具有諸多優(you) 勢如下:
(1)電伴熱裝置簡單、發熱均勻、控溫準確,能進行遠控,遙控,實現自動化管理。
(2)電伴熱具有防爆、全天候工作性能,可靠性高,使用壽命長。
(3)電伴熱無泄漏,有利於(yu) 環境保護。
(4)節省鋼材:它不需要蒸氣伴熱所需的一來一去二趟伴熱管路。
(5)節省保溫材料。
(6)節約水資源,不象鍋爐每天需要大量的水。
(7)電伴熱還能解決(jue) 蒸氣和熱水伴熱難以解決(jue) 的問題。
(8)電伴熱設計工作量小,施工方便簡單,維護工作量小。
(9)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省;有的項目電伴熱帶的一次性投資可能會(hui) 略高於(yu) 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。
電伴熱分類
常用電伴熱針對不同的管道(罐體(ti) )可分為(wei) 以下幾種:
1. 自限溫(自控溫)電熱帶,此電熱帶隨溫度升高電阻變大功率變小,由於(yu) 其啟動時電流較大,所以使用長度一般不超過100米,電熱帶可隨意剪切,電熱帶無論多長,通上額定電壓都能發熱。
2. 並聯式電熱帶,此電熱帶兩(liang) 根(或三根)平行的絕緣銅絞線作為(wei) 電源母線,PTC特性發熱絲(si) 纏繞在骨架上,每隔一個(ge) 發熱節長度為(wei) 母線交替連接,形成連續的並聯電阻,此電熱帶使用長度10-800米左右。
3. 串聯式電熱帶,此電熱帶將三根具有相同截麵積,一定長度的平行絕緣銅絞線為(wei) 電源母線和發熱芯線,將其一端可靠短接,另一端接上380V(或設計的電壓)電源,就形成了一個(ge) 星形負載,根據焦耳一楞次定律:Q=0.24IRT電能轉化為(wei) 熱能星形負載不斷放出熱量,形成一條連續的、發熱均勻的電伴熱帶。根據實際情況需要,電伴熱帶的三相(單相)可以各自分開(分體(ti) 式),也可以整合為(wei) 一體(ti) 。此電熱帶使用長度不能太短,一般使用500-2500米左右。
4. 高溫電伴熱帶,此電熱帶由玻璃纖維或其它耐高溫材料製成,耐溫300℃以內(nei) ,長度1-50米不等(由於(yu) 其不可隨意剪切,需找專(zhuan) 業(ye) 廠家設計)。
5. 矽橡膠電熱帶,此電熱帶可用於(yu) 潮濕的、無爆炸性氣體(ti) 場所工業(ye) 設備或實驗室管箱,罐體(ti) 和槽池,油桶(箱)的加熱、伴熱和保溫,電熱帶長度1-15米(由於(yu) 其不可隨意剪切,需找專(zhuan) 業(ye) 廠家設計)
6. MI電纜,此電熱帶是金屬線芯(發熱體(ti) )、線芯周圍緊密的環繞著礦物質氧化鎂(絕緣層)及經過多次拉製過的金屬管(通常是銅、鋼或是不鏽鋼等)構成,連續工作溫度可達250-590℃,短期工作溫度可至1083℃,使長度18-680米(由於(yu) 其不可隨意剪切,需找專(zhuan) 業(ye) 廠家設計)。
電伴熱帶選型
在實際工程中如何選擇電伴熱帶,要具體(ti) 情況具體(ti) 分析,不宜按油田區塊劃分,都選恒功率電伴熱帶,或都選自控溫電伴熱帶,要從(cong) 技術經濟角度綜合考慮,建議參照以下選型原則。
(1)在氣分離緩衝(chong) 罐及天然氣分離器組成的油氣分離區,地麵油管道、油氣分離緩衝(chong) 罐排汙管道、天然氣分離器、液位計比較集中,對控製溫度也較嚴(yan) ,可以采用恒功率電伴熱帶,其中液位計采用單相恒功率電伴熱帶,其他采用三相恒功率電伴熱帶,這樣可以用一套防爆配電箱、溫控器進行統一控製,但配電箱、接線盒、溫控器必須符合防爆要求。
(2)給水箱、給水管道一般遠離防爆區,被伴熱體(ti) 不太集中,溫度控製要求不高,隻要使水溫始終維持在一定範圍內(nei) 即可達到設計要求。因此,若采用自控溫電伴熱帶,可以省去電伴熱配件如配電箱、溫控器等。
(3)在閥門彎頭較多區域,可能出現交叉重疊式安裝,因而不適宜安裝恒功率電伴熱帶(有單獨的電加熱絲(si) 層),易選用自控溫電伴熱帶。
(4)從(cong) 設計、安裝角度講,恒功率電伴熱帶一般受節長限製, 若切割時未能找準一個(ge) 節長,則該部分伴熱帶不起作用,這不僅(jin) 影響管道的伴熱效果,同時也造成成浪費;而自控溫電伴熱帶可隨意切割,能確保電伴熱完整。
電伴熱應用範圍
電伴熱產(chan) 品可廣泛用於(yu) 石油、化工、電力、醫藥、機械、食品、船舶等行業(ye) 的管道、泵體(ti) 、閥門、槽池和罐體(ti) 容積的伴熱保溫、防凍和防凝,是輸液管道、儲(chu) 液介質罐體(ti) 維持工藝溫度 最先進、最有效的方法。電伴熱不但適用於(yu) 蒸汽伴熱的各種場所,而且能解決(jue) 蒸汽伴熱難以解 決(jue) 的問題,如:長輸管道的伴熱,窄小空間的伴熱;無規則外型的設備(如泵)伴熱;無蒸汽 熱源或邊遠地區管道和設備的伴熱;塑料與(yu) 非金屬管道的伴熱,等等。