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伴熱電纜<百科>
發(fā)布時間:2024-08-16 11:51:01 人氣:1791
伴熱電纜簡介
伴熱電纜是一種有效的管道(儲罐)保溫及防凍方案。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。其工作原理是通過伴熱媒體散發(fā)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(yè)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(yè)在內(nèi)的很多工業(yè)部門已廣泛推廣了電伴熱技術,以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術發(fā)展,已由傳統(tǒng)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。
伴熱帶概述
我國工藝管線和罐體容器的伴熱大多采用傳統(tǒng)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在工藝流程中所散失的熱量,從而維持流動介質最合理的工藝溫度,它是一種高新技術產(chǎn)品。電伴熱是沿管線長度方向或罐體容積大面積上的均勻放熱,它不同于在一個點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(wěn)定時間較長,適合長期使用,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,設計簡單,施工安裝方便,無污染,使用壽命長,能實現(xiàn)遙控和自動控制等優(yōu)點,是取代蒸汽,熱水伴熱的 技術發(fā)展方向,是國家重點推廣的節(jié)能項目。
伴熱帶原理
電熱帶接通電源后(注意尾端線芯不得連接),電流由一根線芯經(jīng)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(jié)輸出功率,而傳統(tǒng)的恒功率加熱器卻無此功能。
電伴熱優(yōu)點
電伴熱與蒸汽(熱水)相比,具有諸多優(yōu)勢如下:
(1)電伴熱裝置簡單、發(fā)熱均勻、控溫準確,能進行遠控,遙控,實現(xiàn)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,有利于環(huán)境保護。
(4)節(jié)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(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(jié)??;有的項目電伴熱帶的一次性投資可能會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(jié)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)可分為以下幾種:
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,由于其啟動時電流較大,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(fā)熱。
2. 并聯(lián)式電熱帶,此電熱帶兩根(或三根)平行的絕緣銅絞線作為電源母線,PTC特性發(fā)熱絲纏繞在骨架上,每隔一個發(fā)熱節(jié)長度為母線交替連接,形成連續(xù)的并聯(lián)電阻,此電熱帶使用長度10-800米左右。
3. 串聯(lián)式電熱帶,此電熱帶將三根具有相同截面積,一定長度的平行絕緣銅絞線為電源母線和發(fā)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,就形成了一個星形負載,根據(jù)焦耳一楞次定律:Q=0.24IRT電能轉化為熱能星形負載不斷放出熱量,形成一條連續(xù)的、發(fā)熱均勻的電伴熱帶。根據(jù)實際情況需要,電伴熱帶的三相(單相)可以各自分開(分體式),也可以整合為一體。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制成,耐溫300℃以內(nèi),長度1-50米不等(由于其不可隨意剪切,需找專業(yè)廠家設計)。
5. 硅橡膠電熱帶,此電熱帶可用于潮濕的、無爆炸性氣體場所工業(yè)設備或實驗室管箱,罐體和槽池,油桶(箱)的加熱、伴熱和保溫,電熱帶長度1-15米(由于其不可隨意剪切,需找專業(yè)廠家設計)
6. MI電纜,此電熱帶是金屬線芯(發(fā)熱體)、線芯周圍緊密的環(huán)繞著礦物質氧化鎂(絕緣層)及經(jīng)過多次拉制過的金屬管(通常是銅、鋼或是不銹鋼等)構成,連續(xù)工作溫度可達250-590℃,短期工作溫度可至1083℃,使長度18-680米(由于其不可隨意剪切,需找專業(yè)廠家設計)。
電伴熱帶選型
在實際工程中如何選擇電伴熱帶,要具體情況具體分析,不宜按油田區(qū)塊劃分,都選恒功率電伴熱帶,或都選自控溫電伴熱帶,要從技術經(jīng)濟角度綜合考慮,建議參照以下選型原則。
(1)在氣分離緩沖罐及天然氣分離器組成的油氣分離區(qū),地面油管道、油氣分離緩沖罐排污管道、天然氣分離器、液位計比較集中,對控制溫度也較嚴,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(tǒng)一控制,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(qū),被伴熱體不太集中,溫度控制要求不高,只要使水溫始終維持在一定范圍內(nèi)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(qū)域,可能出現(xiàn)交叉重疊式安裝,因而不適宜安裝恒功率電伴熱帶(有單獨的電加熱絲層),易選用自控溫電伴熱帶。
(4)從設計、安裝角度講,恒功率電伴熱帶一般受節(jié)長限制, 若切割時未能找準一個節(jié)長,則該部分伴熱帶不起作用,這不僅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。
電伴熱應用范圍
電伴熱產(chǎn)品可廣泛用于石油、化工、電力、醫(yī)藥、機械、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、儲液介質罐體維持工藝溫度 最先進、最有效的方法。電伴熱不但適用于蒸汽伴熱的各種場所,而且能解決蒸汽伴熱難以解 決的問題,如:長輸管道的伴熱,窄小空間的伴熱;無規(guī)則外型的設備(如泵)伴熱;無蒸汽 熱源或邊遠地區(qū)管道和設備的伴熱;塑料與非金屬管道的伴熱,等等。
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