伴热线安装工程设计及计算公式

伴热线设计说明：
    1、伴热线适用范围:适用于工业与民用建筑等行业众多场合，金属管道及设备工艺装置的保温和防冻。
    2、伴热线的安装和调试应在供货方的指导下或严格遵循有关国家标准、图集和有关安全规范进行。
    3、伴热线的设计和安装要求：由于伴热线是安装在隔热层和管道(或设备)外壁之间，利用电热来补充输贮过程中所散失的热量，以维持在一定的温度范围内，达到保温和防冻的目的。所以伴热线仍需有隔热层、防潮层和保护层。隔热层的材质、厚度和结构的选择应按保温和防冻要求。保护层的设置要求与非伴热线保护层的设置要求相同。
    4、自调控伴热线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。可以任意截短或在一定范围内接长使用，并允许多次交叉重叠而无高温度点及烧坏之虑。一般情况下，可不配温度控制器，仅在温度控制精度要求很高场合才配温控器。温控器的选择和安装要求与恒功率电热带相同。自控温电热带分屏蔽型和加强型，腐蚀区应采用加强型。
伴热线设计：
    1、散热量计算
    散热量计算有两种方法：一是查表法；二是按公式直接计算法。
    （1）查表法
    首先根据需要伴热的维持温度(T0)和环境最低气温（Ta）计算温差：
    △t=T0-Ta………………………8-1
    根据△t查金属管道散热量(QB)表5 或设备散热量(QP)表1
    根据查得的QB或QP按下式计算出实际的散热量(QTB或QTP）
    管道QTB=f×QB……………………………（8-2）
    平壁设备QTP=f×QP………………………（8-3）
    式中：T0需要伴热线维持温度（℃）即金属管道或设备的表面温度。
    Ta极端平均最低环境气温（℃），查全国各地气象参数表，室内有空调的按室内空调最低温度计算。
    QTB管道实际需要伴热量（W/m）
    QTP平壁设备实际需要伴热量（W/m2）
    f绝热材料修正系数（查表3）
    （2）直接计算法

    式中：T0需要伴热线维持温度（℃）即金属管道或设备的表面温度。
    Ta极端平均最低环境气温（℃），查全国各地气象参数表，室内有空调的按室内空调最低温度计算。
    QTB管道实际需要伴热量（W/m）
    QTP平壁设备实际需要伴热量（W/m²）
    f绝热材料修正系数（查表3）
    2、 确定伴热线的功率及长度
    根据散热量及维持温度选择相应系列的伴热线，其最高维持温度必须高于介质维持温度。单位长度散热量小于或等于伴热线额定功率时，伴热线长度等于管道长度乘以1.1～1.2的未预见系数。单位长度热损失大于伴热线额定功率时（即比值大于1时），用以下方法修正：
    a、采用两条或更多条的平行伴热线敷设，伴热线长度为管道长度×根数。
    b、采用卷绕法敷设，根据散热量与伴热线功率的比值，查管道伴热线缠绕安装图得到卷绕的螺距，并按此敷设。伴热线长度为管道长度×比值。（安装空间比较紧张的场合不宜采用此法）。
    c、增加绝热层材料的厚度或选用导热系数较低的绝热材料。
    d、管道零配件所需的伴热线长度。
法兰加上两倍法兰盘直径的长度；金属管架加上管架与管道接触长度的2～3倍；预留电源接线长约1米；中间接线盒和尾端各预留1米；每个阀门加上每米管道需要的伴热线长度×阀门系数（阀门系数见表2）。
计算出有关管道零配件所需电热带长度之和，再加上被伴热管道的电热带长度，其总和即为整个系统所需电热带的总长度。
    3、伴热线选型
    在选择伴热线产品时，应综合考虑各种因素，如适用性、经济性、供电条件等，具体方法如下：
    a、根据管道维持温度及偶然性的最高操作温度选定伴热线的耐温等级和发热温度等级。
    b、根据管道单位长度的散热量或设备单位面积上的散热量来确定所需伴热线的单位功率和长度。
    c、根据不同使用环境来确定所需电热带产品的结构型式，一般场合下选用屏蔽型，有腐蚀性物质的场合选用加强型。
    4、相关的电气设计
    设计伴热线配电系统时，伴热线应与过载、短路、漏电保护和温度保护装置配合，并应符合我国有关电气规范要求。
    （1）单一电源伴热线长度定义如下图：

    单一电源自调控伴热线最大使用长度与过流保护开关的容量关系可查伴热线编制说明（二）。当实际过流保护开关容量介于两档之间时，应选用容量大的一档。
    （2）电路设置安全保护
    每条伴热线线路应采用30mA对地漏电开关做电气保护。特别是在防爆区、危险区或腐蚀区，和管道需要经常维修和电热带易受到机械损坏的区域。
    5、产品选型注意事项：
    （1）无论是否防爆场合，都应严格选用加强型产品或屏蔽型产品，应根据现场应用条件的宽严要求，可以选择双层不阻燃（-P/J）、双层阻燃（-Pz/Jz）、双层不燃（-Pf/Jf）产品或无防腐要求选择屏蔽型（-P、-Pz、-Pf）产品。
    （2）根据（低、中、高温）产品最高维持温度下降15℃±5℃后仍≥需要设计的维持温度的电热要求，以及被电热介质的允许最高维持温度。确定产品温度（高、中、低）等级的选型。
    （3）根据使用条件及产品的起始电流值的大小，确定控制器件参数。