伴熱線安裝工程設(shè)計(jì)及計(jì)算公式

伴熱線設(shè)計(jì)說明：
    1、伴熱線適用范圍:適用于工業(yè)與民用建筑等行業(yè)眾多場(chǎng)合，金屬管道及設(shè)備工藝裝置的保溫和防凍。
    2、伴熱線的安裝和調(diào)試應(yīng)在供貨方的指導(dǎo)下或嚴(yán)格遵循有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、圖集和有關(guān)安全規(guī)范進(jìn)行。
    3、伴熱線的設(shè)計(jì)和安裝要求：由于伴熱線是安裝在隔熱層和管道(或設(shè)備)外壁之間，利用電熱來補(bǔ)充輸貯過程中所散失的熱量，以維持在一定的溫度范圍內(nèi)，達(dá)到保溫和防凍的目的。所以伴熱線仍需有隔熱層、防潮層和保護(hù)層。隔熱層的材質(zhì)、厚度和結(jié)構(gòu)的選擇應(yīng)按保溫和防凍要求。保護(hù)層的設(shè)置要求與非伴熱線保護(hù)層的設(shè)置要求相同。
    4、自調(diào)控伴熱線是由導(dǎo)電聚合物和兩條平行金屬導(dǎo)線及絕緣層構(gòu)成。其特點(diǎn)是導(dǎo)電聚合物具有很高的電阻正溫度系數(shù)特性，且相互并聯(lián)；能隨被加熱體系的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，自動(dòng)限制加熱的溫度。可以任意截短或在一定范圍內(nèi)接長使用，并允許多次交叉重疊而無高溫度點(diǎn)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(chǎng)合才配溫控器。溫控器的選擇和安裝要求與恒功率電熱帶相同。自控溫電熱帶分屏蔽型和加強(qiáng)型，腐蝕區(qū)應(yīng)采用加強(qiáng)型。
伴熱線設(shè)計(jì)：
    1、散熱量計(jì)算
    散熱量計(jì)算有兩種方法：一是查表法；二是按公式直接計(jì)算法。
    （1）查表法
    首先根據(jù)需要伴熱的維持溫度(T0)和環(huán)境最低氣溫（Ta）計(jì)算溫差：
    △t=T0-Ta………………………8-1
    根據(jù)△t查金屬管道散熱量(QB)表5 或設(shè)備散熱量(QP)表1
    根據(jù)查得的QB或QP按下式計(jì)算出實(shí)際的散熱量(QTB或QTP）
    管道QTB=f×QB……………………………（8-2）
    平壁設(shè)備QTP=f×QP………………………（8-3）
    式中：T0需要伴熱線維持溫度（℃）即金屬管道或設(shè)備的表面溫度。
    Ta極端平均最低環(huán)境氣溫（℃），查全國各地氣象參數(shù)表，室內(nèi)有空調(diào)的按室內(nèi)空調(diào)最低溫度計(jì)算。
    QTB管道實(shí)際需要伴熱量（W/m）
    QTP平壁設(shè)備實(shí)際需要伴熱量（W/m2）
    f絕熱材料修正系數(shù)（查表3）
    （2）直接計(jì)算法

    式中：T0需要伴熱線維持溫度（℃）即金屬管道或設(shè)備的表面溫度。
    Ta極端平均最低環(huán)境氣溫（℃），查全國各地氣象參數(shù)表，室內(nèi)有空調(diào)的按室內(nèi)空調(diào)最低溫度計(jì)算。
    QTB管道實(shí)際需要伴熱量（W/m）
    QTP平壁設(shè)備實(shí)際需要伴熱量（W/m²）
    f絕熱材料修正系數(shù)（查表3）
    2、 確定伴熱線的功率及長度
    根據(jù)散熱量及維持溫度選擇相應(yīng)系列的伴熱線，其最高維持溫度必須高于介質(zhì)維持溫度。單位長度散熱量小于或等于伴熱線額定功率時(shí)，伴熱線長度等于管道長度乘以1.1～1.2的未預(yù)見系數(shù)。單位長度熱損失大于伴熱線額定功率時(shí)（即比值大于1時(shí)），用以下方法修正：
    a、采用兩條或更多條的平行伴熱線敷設(shè)，伴熱線長度為管道長度×根數(shù)。
    b、采用卷繞法敷設(shè)，根據(jù)散熱量與伴熱線功率的比值，查管道伴熱線纏繞安裝圖得到卷繞的螺距，并按此敷設(shè)。伴熱線長度為管道長度×比值。（安裝空間比較緊張的場(chǎng)合不宜采用此法）。
    c、增加絕熱層材料的厚度或選用導(dǎo)熱系數(shù)較低的絕熱材料。
    d、管道零配件所需的伴熱線長度。
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(yù)留電源接線長約1米；中間接線盒和尾端各預(yù)留1米；每個(gè)閥門加上每米管道需要的伴熱線長度×閥門系數(shù)（閥門系數(shù)見表2）。
計(jì)算出有關(guān)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(gè)系統(tǒng)所需電熱帶的總長度。
    3、伴熱線選型
    在選擇伴熱線產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)綜合考慮各種因素，如適用性、經(jīng)濟(jì)性、供電條件等，具體方法如下：
    a、根據(jù)管道維持溫度及偶然性的最高操作溫度選定伴熱線的耐溫等級(jí)和發(fā)熱溫度等級(jí)。
    b、根據(jù)管道單位長度的散熱量或設(shè)備單位面積上的散熱量來確定所需伴熱線的單位功率和長度。
    c、根據(jù)不同使用環(huán)境來確定所需電熱帶產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)型式，一般場(chǎng)合下選用屏蔽型，有腐蝕性物質(zhì)的場(chǎng)合選用加強(qiáng)型。
    4、相關(guān)的電氣設(shè)計(jì)
    設(shè)計(jì)伴熱線配電系統(tǒng)時(shí)，伴熱線應(yīng)與過載、短路、漏電保護(hù)和溫度保護(hù)裝置配合，并應(yīng)符合我國有關(guān)電氣規(guī)范要求。
    （1）單一電源伴熱線長度定義如下圖：

    單一電源自調(diào)控伴熱線最大使用長度與過流保護(hù)開關(guān)的容量關(guān)系可查伴熱線編制說明（二）。當(dāng)實(shí)際過流保護(hù)開關(guān)容量介于兩檔之間時(shí)，應(yīng)選用容量大的一檔。
    （2）電路設(shè)置安全保護(hù)
    每條伴熱線線路應(yīng)采用30mA對(duì)地漏電開關(guān)做電氣保護(hù)。特別是在防爆區(qū)、危險(xiǎn)區(qū)或腐蝕區(qū)，和管道需要經(jīng)常維修和電熱帶易受到機(jī)械損壞的區(qū)域。
    5、產(chǎn)品選型注意事項(xiàng)：
    （1）無論是否防爆場(chǎng)合，都應(yīng)嚴(yán)格選用加強(qiáng)型產(chǎn)品或屏蔽型產(chǎn)品，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件的寬嚴(yán)要求，可以選擇雙層不阻燃（-P/J）、雙層阻燃（-Pz/Jz）、雙層不燃（-Pf/Jf）產(chǎn)品或無防腐要求選擇屏蔽型（-P、-Pz、-Pf）產(chǎn)品。
    （2）根據(jù)（低、中、高溫）產(chǎn)品最高維持溫度下降15℃±5℃后仍≥需要設(shè)計(jì)的維持溫度的電熱要求，以及被電熱介質(zhì)的允許最高維持溫度。確定產(chǎn)品溫度（高、中、低）等級(jí)的選型。
    （3）根據(jù)使用條件及產(chǎn)品的起始電流值的大小，確定控制器件參數(shù)。