簡析電伴熱帶的熱效力

一、電伴熱原理簡介

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。

電熱帶接通電源后，電流由一根線芯經過導電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輸出功率。

二、產品性能參數

1、溫度范圍：最高維持溫度65℃，最高承受溫度105℃

2、施工溫度：最低-60℃

3、熱穩定性：由10℃至99℃間來回循環300次后，熱線發熱量維持在90％以上。

4、工作電壓：220V

三、管線伴熱工藝參數

1、介質

2、維持溫度 ℃

3、環境最低溫度 ℃

4. 最高操作溫度：a.連續操作溫度掃線操作溫度

5. 管材

6. 管徑mm

7. 管道長度m

8. 保溫材料

9. 保溫層厚度mm

10. 環境：a.室內或室外 b.地面或埋地 c.防爆或非防爆 d.防腐或非防腐

11. 電壓

四、散熱量計算

已知管徑分別是2″、3″、4″、6″，管材為碳鋼，介質為水，維持溫度5℃，環境最低溫度 -20℃，保溫材料巖棉， 保溫層厚度50mm，分別計算每米管道熱損失。

Q = q × Δt × K × C × E（w/m）

Q -----每米管道的散熱量 (W/m)

q -----管道的散熱量(1℃/m時)

TW -----維持溫度

TH -----環境最低溫度

Δt -----TW –TH

K -----保溫材料導熱系數

C -----管道材料修正系數

E -----安全系數

（1）、計算溫差

Δt = TW–TH = 5-（-20）= 25

（2）、計算每米管道的散熱量

K = 0.044 (查表一“保溫材料導熱系數”)

q1 = 7.05

q2 = 9.03

q3 = 10.83

q4 = 14.6 (查表二“每米管道1℃溫差時的熱損失”)

C1 = 1 (查表三“管道材料修正系數”)

E = 1.2（一般取值為1.2）

Q 1= q1×Δt×K × C × E =7.05×25×0.044×1×1.2= 9.306 W/m

即，每米管道熱損失為9.306 W＜25W（25W為我方提供的電伴熱帶的功率）

Q 2= q2×Δt×K × C × E =9.03×25×0.044×1×1.2= 11.9196 W/m

即，每米管道熱損失為11.9196 W＜25W

Q 3= q3×Δt×K × C × E =10.83×25×0.044×1×1.2= 14.2956 W/m

即，每米管道熱損失為14.2956 W＜25W

Q 4= q1×Δt×K × C × E =14.6×25×0.044×1×1.2= 19.272 W/m

即，每米管道熱損失為19.272W＜25W

綜上：在上述四種尺寸管道所用的電伴熱提供的功率均大于損失的熱量，即在-20℃環境下管道中的溫度仍然可以高于5℃以上。

在2管道中的Δt最大可達到的值為：

Δt1max＝25/（q1×K × C × E ）=25/（7.05×0.044×1×1.2）=73.88

即當外界溫度為-20℃時管道內的最高溫度可達：73.88℃-20℃＝53.88℃

同理：

Δt2max＝25/（q2×K × C × E ）=25/（9.03×0.044×1×1.2）=52.4

即當外界溫度為-20℃時管道內的最高溫度可達：52.4℃-20℃＝32.4℃

Δt3max＝25/（q3×K × C × E ）=25/（10.83×0.044×1×1.2）=43.72

即當外界溫度為-20℃時管道內的最高溫度可達：43.72℃-20℃＝23.72℃

Δt4max＝25/（q4×K × C × E ）=25/（14.6×0.044×1×1.2）=33.11

即當外界溫度為-20℃時管道內的最高溫度可達：33.11℃-20℃＝13.11℃

信息引用：電伴熱帶