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自控温电热带与恒功率串联电热带分析对比
 

自控温电热带与恒功率串联电热带分析对比



  一、概述 伴热作为一种有效的管道(储罐)保温及防冻方案一直被广泛应用。其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量,通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的损失,以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。20世纪70年代,美国能源行业就提出用电伴热方案来替代蒸汽伴热的设想。70年代末80年代初,包括能源行业在内的很多工业部门已广泛推广了电伴热技术,以电伴热全面代替蒸汽伴热。电伴热技术发展至今,已由传统的恒功率伴热发展到以导电塑料为核心的自控温电伴热。
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、原理对比
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1自控温伴热电缆原理
  自控温电伴热方案主要通过自控温电伴热线完成。自控温电伴热线由导电塑料和2根平行母线加绝缘层、金属屏蔽网、防腐外套构成。其中由塑料加导电碳粒经特殊加工而成的导电塑料是发热核心。当伴热线周围温度较低时,导电塑料产生微分子收缩,碳粒连接形成电路使电流通过,伴热线便开始发热;而温度较高时,导电塑料产生微分子膨胀,碳粒逐渐分开,导致电路中断,电阻上升,伴热线自动减少功率输出,发热量便降低。当周围温度变冷时,塑料又恢复到微分子收缩状态,碳粒相应连接起来形成电路,伴热线发热功率又自动上升。由于整个温度控制过程是由材料本省自动调节完成的,其控制温度不会过高也不会过低。因此电伴热所具有的良好特性是其他伴热系统所无法比拟的。
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2 恒功率伴热电缆原理
  恒功率伴热电缆分为并联式电热带和串联式电热带。恒功率并联电热带由于其多个发热节在整个长度并联联接,故简称为并联式电热带,它是由电源母线和母线绝缘、主绝缘、发热丝、外护套、金属屏蔽网、加强护套构成。恒功率并联电热带由于其多个发热节在整个长度并联联接。电源母线为二根或三根平行绝缘铜导线,并在其表面上缠绕电热丝,并将该电热丝每隔一定距离(即发热节长)与母线连接,形成连续并联电阻,母线通电后,各并联电阻发热,因而形成一条连续的加热带;恒功率串联电热带由电源母线和发热芯、复合绝缘、外护套、铜编织、加强层构成。根据焦耳定律可知,电流通过导体不断的放出能量,形成一条连续的、发热均匀的电伴热带。
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、产品性能特点对比
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1自控温伴热电缆性能特点
  自控温伴热电缆加热时能够自动限定电缆的工作温度;自控温伴热电缆能随被加热体系的温度变化自动调整输出功率而无需外加设备;电缆可以任意裁短或在一定范围内接长使用,而上述性能不变;允许交叉重叠缠绕敷设而无过热及烧毁之忧;伴热管线温度均匀,不会过热,安全可靠;节约电能;间歇操作时,升温启动快速;安装及运行费用低;安装使用维护简便;便于自动化管理;无环境污染;使用寿命长等特点。
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2恒功率伴热电缆性能特点
  恒功率串联电热带单位长度的发热量恒定,使用的电热带越长输出的总功率越大,管道维持温度高。该电热带在现场不完全能按实际长度任意剪切。此外,电热带柔软行没有自控温较柔软,能够紧贴在管道表面,电热带外层金属屏蔽网可以防止静电产生并安全接地,它不仅提高了电热带的整体强度,还起着传热和散热的作用。
应用场合

我公司研制生产的自控温伴热电缆(电伴热带)广泛应用在石油、化工、钢铁、电力等工业企业的管线、储罐的伴热保温、抗凝、防冻。该伴热电缆使用于普通区、危险区和腐蚀区。
   恒功率伴热电缆主要使用于管道、阀门、泵体、储罐、反应塔、仪表箱等防冻和保温,或者维持仪管线的工艺温度,应用于加热、高温伴热场合。
效益分析
  自控温电伴热因本省根据敏感管壁(介质)的温度而自调发热量,是一种节能措施。应用最广泛的自控温电伴热线每米用电量为15W。管道全长为1000m,每小时用电量为1000×15/1000=15KW.h。当管道温度达到维持温度上限时,电伴热的发热量将逐渐减少,输出功率亦随之下降,从而电伴热的耗电量一般为额定功率的60%;厂用电价按0.60/ KW.h计,运行日为100天(2400小时),则每年正常耗电费用为:(15×2400×0.60×60%=12960元,自控温电热带与温控器配合使用时,不但可以精确维持管道或加热体的介质温度,还可以大大的降低运行费用成本。
   恒功率电热带单位长度的发热量恒定,使用的电热带越长输出的总功率越大。应用最广泛的恒功率电伴热线每米用电量为20W。管道全长为1000m,每小时用电量为1000×20/1000=20KW.h。当管道温度达到维持温度上限时,输出功率随之进入稳定,从而电伴热的耗电量保持不变;厂用电价按0.60/ KW.h计,运行日为100天(2400小时),则每年正常耗电费用为:(20×2400×0.6028800元,恒功率电热带与温控器配合使用时,也可精确维持管道或加热体的介质温度。
结论
  由以上的分析可知,同样都是给管线、储罐伴热保温,但他们之间有着很大的区别,在采用自控温电伴热与恒功率电伴热一次性投资差不多,但自控温电伴热运行费用却有较大降低,经济效益非常显著。而且,从国内目前已经采用自控温伴热系统的电力工业、石油化工、建筑业、公共事业设备等的运行情况看,可以预见工业企业的管线、储罐的伴热保温、抗凝、防冻应用中,针对伴热的特殊技术要求,自控温电伴热系统能够准确、方便地起到保温、防冻的作用电伴热已达到了预期的效果。恒功率电热带较自控温电热带产品虽然存在较多缺点,产品本身不能智能化,但在一定条件下,通过辅助控制在某些高温伴热或加热场合,特别是超长度管输的伴热或加热,还是有相当大的应用需求。

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