第一章 電伴熱帶的設計與安裝
發表時間：2020-09-10 閱讀次數：1686
1 電伴熱設計說明
1．1電伴熱適用范圍：適用于工業與民用建筑等行業眾多場合，金屬管道及設備工藝裝置的保溫和防凍。
1．2電伴熱工程的安裝和調試應在供貨方的指導下或嚴格遵循本手冊及有關國家標準、圖集和有關安全規范進行。
1．3電伴熱的設計和安裝要求：
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，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、厚度和結構的選擇應先按保溫和防結露要求的絕熱層厚度計算和選擇電熱帶功率。當功率過大時,再增加絕熱層厚度.用于保溫為目的的絕熱層可不設防潮層，但用于防凍目的絕熱層則一般應設防潮層。只有在確保夏季管道、設備表面不結露的情況下地可不設防潮層。保護層的設置要求與非電伴熱保護層的設置要求相同。
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。可以任意截短或在一定范圍內接長使用，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。不同區域應選擇相應型號電熱帶，或向我公司技術人員咨詢。
（2）恒功率電熱帶是以金屬電阻絲或專用碳纖維束串聯或并聯與導電線芯及絕緣材料結合而制成，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
首先根據需要伴熱的維持溫度（T0）和環境最低氣溫（Ta）計算溫差：
△ t=T0-Ta………………………………（8-1）
根據△t查金屬管道散熱量（QB）表（4）或設備散熱量（QP）表（3）
根據查得的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）即金屬管道或設備的表面溫度。
Ta極端平均最低環境氣溫（0C），查全國各地氣象參數表，室內有空調的按室內空調的最低溫度計算。
QTB管道實際需要熱量（W/m）
QTP平壁設略實際需要拌熱量（W/m2）
f絕熱材料修正系數（表1）
（2）直接計算法
式中:入絕熱材料導熱系數(W/m·0C)
D1絕熱層內徑（mm）（管道外徑）
D2絕熱層外徑（mm）
δ絕熱層厚度（mm）
Ln自然對數
δ絕熱層外表面向周轉環境的放熱系數,
室內取11.63((W/m2·℃)
1.3安全系數
2.2確定電熱帶的功率及長度
根據散熱量及維持溫度選擇相應系列的電熱帶,其最高維持溫度必須高于介質維溫度.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的未預見系數.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，電熱帶長度為管道長度×根數。
b、采用卷繞法敷設，根據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。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熱系數較低的絕熱材料。
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（閥門系數見表）。
計算出有關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所需電熱帶的總長度。
2．3電熱帶選型
在選擇電熱帶產品時，應綜合考慮各種因素，如適用性、經濟性、供電條件等，具體方法如下：
a、根據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熱溫度等級。
b、根據管道單位長度的散熱量或設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、根據不同使用環境來確定所需電熱帶產品的結構型式，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相關的電氣設計
設計電熱帶配電系統時，電熱帶應與過載、短路、漏電保護和溫度保護裝置配合，并應符合我國有關電氣規范要求。
（1）單一電源電熱帶長度定義 如下圖：
1．1電伴熱適用范圍：適用于工業與民用建筑等行業眾多場合，金屬管道及設備工藝裝置的保溫和防凍。
1．2電伴熱工程的安裝和調試應在供貨方的指導下或嚴格遵循本手冊及有關國家標準、圖集和有關安全規范進行。
1．3電伴熱的設計和安裝要求：
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，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、厚度和結構的選擇應先按保溫和防結露要求的絕熱層厚度計算和選擇電熱帶功率。當功率過大時,再增加絕熱層厚度.用于保溫為目的的絕熱層可不設防潮層，但用于防凍目的絕熱層則一般應設防潮層。只有在確保夏季管道、設備表面不結露的情況下地可不設防潮層。保護層的設置要求與非電伴熱保護層的設置要求相同。
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。可以任意截短或在一定范圍內接長使用，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。不同區域應選擇相應型號電熱帶，或向我公司技術人員咨詢。
（2）恒功率電熱帶是以金屬電阻絲或專用碳纖維束串聯或并聯與導電線芯及絕緣材料結合而制成，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
首先根據需要伴熱的維持溫度（T0）和環境最低氣溫（Ta）計算溫差：
△ t=T0-Ta………………………………（8-1）
根據△t查金屬管道散熱量（QB）表（4）或設備散熱量（QP）表（3）
根據查得的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）即金屬管道或設備的表面溫度。
Ta極端平均最低環境氣溫（0C），查全國各地氣象參數表，室內有空調的按室內空調的最低溫度計算。
QTB管道實際需要熱量（W/m）
QTP平壁設略實際需要拌熱量（W/m2）
f絕熱材料修正系數（表1）
（2）直接計算法
式中:入絕熱材料導熱系數(W/m·0C)
D1絕熱層內徑（mm）（管道外徑）
D2絕熱層外徑（mm）
δ絕熱層厚度（mm）
Ln自然對數
δ絕熱層外表面向周轉環境的放熱系數,
室內取11.63((W/m2·℃)
1.3安全系數
2.2確定電熱帶的功率及長度
根據散熱量及維持溫度選擇相應系列的電熱帶,其最高維持溫度必須高于介質維溫度.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的未預見系數.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，電熱帶長度為管道長度×根數。
b、采用卷繞法敷設，根據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。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熱系數較低的絕熱材料。
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（閥門系數見表）。
計算出有關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所需電熱帶的總長度。
2．3電熱帶選型
在選擇電熱帶產品時，應綜合考慮各種因素，如適用性、經濟性、供電條件等，具體方法如下：
a、根據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熱溫度等級。
b、根據管道單位長度的散熱量或設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、根據不同使用環境來確定所需電熱帶產品的結構型式，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相關的電氣設計
設計電熱帶配電系統時，電熱帶應與過載、短路、漏電保護和溫度保護裝置配合，并應符合我國有關電氣規范要求。
（1）單一電源電熱帶長度定義 如下圖：
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