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简析电伴热带的热效力

来源：电伴热带　　浏览次数：3469　　日期：2014年12月17日

 

一、电伴热原理简介
自控温电热带是由导电聚合物和两条平行金属导线及绝缘层构成。其特点是导电聚合物具有很高的电阻正温度系数特性，且相互并联；能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，自动限制加热的温度。
电热带接通电源后，电流由一根线芯经过导电材料到另一线芯而形成回路。电能使导电材料升温，其电阻随即增加，当芯带温度升至某值之后，电阻大到几乎阻断电流的程度，其温度不再升高，与此同时电热带向温度较低的被加热体系传热。电热带的功率主要受控于传热过程，随被加热体系的温度自动调节输出功率。
二、产品性能参数
1、温度范围：最高维持温度65℃，最高承受温度105℃
2、施工温度：最低-60℃
3、热稳定性：由10℃至99℃间来回循环300次后，热线发热量维持在90％以上。
4、工作电压：220V
三、管线伴热工艺参数
1、介质
2、维持温度 ℃
3、环境最低温度 ℃
4. 最高操作温度：a.连续操作温度扫线操作温度
5. 管材
6. 管径mm
7. 管道长度m
8. 保温材料
9. 保温层厚度mm
10. 环境：a.室内或室外 b.地面或埋地 c.防爆或非防爆 d.防腐或非防腐
11. 电压
四、散热量计算
已知管径分别是2″、3″、4″、6″，管材为碳钢，介质为水，维持温度5℃，环境最低温度 -20℃，保温材料岩棉， 保温层厚度50mm，分别计算每米管道热损失。
Q = q × Δt × K × C × E（w/m）
Q -----每米管道的散热量 (W/m)
q -----管道的散热量(1℃/m时)
TW -----维持温度
TH -----环境最低温度
Δt -----TW –TH
K -----保温材料导热系数
C -----管道材料修正系数
E -----安全系数
（1）、计算温差
Δt = TW–TH = 5-（-20）= 25
（2）、计算每米管道的散热量
K = 0.044 (查表一“保温材料导热系数”)
q1 = 7.05
q2 = 9.03
q3 = 10.83
q4 = 14.6 (查表二“每米管道1℃温差时的热损失”)
C1 = 1 (查表三“管道材料修正系数”)
E = 1.2（一般取值为1.2）
Q 1= q1×Δt×K × C × E =7.05×25×0.044×1×1.2= 9.306 W/m
即，每米管道热损失为9.306 W＜25W（25W为我方提供的电伴热带的功率）
Q 2= q2×Δt×K × C × E =9.03×25×0.044×1×1.2= 11.9196 W/m
即，每米管道热损失为11.9196 W＜25W
Q 3= q3×Δt×K × C × E =10.83×25×0.044×1×1.2= 14.2956 W/m
即，每米管道热损失为14.2956 W＜25W
Q 4= q1×Δt×K × C × E =14.6×25×0.044×1×1.2= 19.272 W/m
即，每米管道热损失为19.272W＜25W
综上：在上述四种尺寸管道所用的电伴热提供的功率均大于损失的热量，即在-20℃环境下管道中的温度仍然可以高于5℃以上。
在2管道中的Δt最大可达到的值为：
Δt1max＝25/（q1×K × C × E ）=25/（7.05×0.044×1×1.2）=73.88
即当外界温度为-20℃时管道内的最高温度可达：73.88℃-20℃＝53.88℃
同理：
Δt2max＝25/（q2×K × C × E ）=25/（9.03×0.044×1×1.2）=52.4
即当外界温度为-20℃时管道内的最高温度可达：52.4℃-20℃＝32.4℃
Δt3max＝25/（q3×K × C × E ）=25/（10.83×0.044×1×1.2）=43.72
即当外界温度为-20℃时管道内的最高温度可达：43.72℃-20℃＝23.72℃
Δt4max＝25/（q4×K × C × E ）=25/（14.6×0.044×1×1.2）=33.11
即当外界温度为-20℃时管道内的最高温度可达：33.11℃-20℃＝13.11℃
信息引用：电伴热带
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