電伴熱系統(tǒng)的歷史與發(fā)展

　

在保溫工程中，使用伴熱系統(tǒng)是常見的一種保溫施工工藝，伴熱是指采用外加熱方法使管道、容器內(nèi)的物料保持所要求的溫度。傳統(tǒng)的伴熱方法是利用一去一回兩根伴熱管線緊靠在管道外壁，通過熱量傳遞，把熱量傳給物料，從而達(dá)到保溫、伴熱的目的。

隨電力事業(yè)的發(fā)展及與材料研發(fā)的進(jìn)步，采用電加溫及電伴熱輸送的方式已逐漸被廣泛認(rèn)識,并在建筑、油田、化工、電力、制藥、食品、機(jī)械等行業(yè)中得到了應(yīng)用，電伴熱具有熱效率高、節(jié)能、設(shè)計簡單、安裝方便、無污染、使用壽命長、能實現(xiàn)遙控和自動控制等優(yōu)點而受到日益關(guān)注。

以下簡要介紹電伴熱產(chǎn)品及其應(yīng)用情況。

電伴熱產(chǎn)品一般分為以下幾種。

1 MI礦物電纜

它是以金屬作為外護(hù)套,由芯線、高溫礦物絕緣材料填充層等組成,其電阻體材料是高溫時穩(wěn)定的耐熱合金。電流通過電纜的串聯(lián)式電阻發(fā)熱芯產(chǎn)生熱量。MI電纜具有耐高溫(維持溫度達(dá)430℃,最高伴熱溫度可達(dá)到590℃)、防水、防爆、機(jī)械強(qiáng)度高、壽命長、安全可靠等特點。

2恒功率電熱帶

它也是一種電阻元件，原理與MI電纜基本相同，同樣具有功率不可調(diào)的特點。但它在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上做了改進(jìn)，可以根據(jù)實際情況延長或縮短,使用相對方便一些。

3自限溫電熱帶

隨著高分子材料科學(xué)的發(fā)展，自限溫電熱帶逐漸在石化、建筑、電力、造紙、醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)展起來。自限溫電熱帶的主要原理是:在兩條平行線路中間充填導(dǎo)電塑料作為芯線,當(dāng)電源接通后,電流通過一條導(dǎo)線傳輸?shù)搅硪粭l導(dǎo)線形成回路，芯線通電后發(fā)出熱量以補(bǔ)償管道的散熱損失。其中由塑料加導(dǎo)電碳粒經(jīng)特殊加工而成的導(dǎo)電塑料是發(fā)熱的關(guān)鍵:當(dāng)伴熱管道周圍溫度較低時，導(dǎo)電塑料產(chǎn)生微分子收縮，碳粒連接形成電路使電流通過，伴熱線便開始發(fā)熱;而溫度較高時,導(dǎo)電塑料產(chǎn)生微分子膨脹，碳粒逐漸分開，導(dǎo)致電路中斷，電阻值增大，伴熱線自動減少功率輸出，發(fā)熱量降低。當(dāng)周圍溫度變冷時，塑料又恢復(fù)到微分子收縮狀態(tài)，碳粒相應(yīng)連接起來形成回路,伴熱線發(fā)熱功率又自動上升。由于整個溫度控制過程由材料本身自動調(diào)節(jié)完成，其控制溫度不會過高或過低。因此,自限溫電熱帶具有良好的特性:能根據(jù)管道的溫度自動調(diào)節(jié)自身的輸出功率，并沿電熱帶長度自動調(diào)節(jié)各處功率，使被伴熱管線表面保持恒溫,防止某些散熱不良的部位發(fā)生超溫現(xiàn)象。這種作用還可以分段獨立進(jìn)行，這使得它消除了季節(jié)或晝夜的氣溫變化對溫度的影響，同時也消除了同一管道不同段有不同熱損失(如室內(nèi)與室外溫度的差別，保溫層厚度不均勻等)的影響。

從以上幾種電伴熱方法可以看出:自限溫電熱帶因其輸出的功率隨伴熱管線溫度可作自動調(diào)整，故具有明顯的節(jié)能效果，是較先進(jìn)的伴熱方式,目前使用范圍正在逐漸擴(kuò)大，在物料輸送時,可以按照實際需要加以選用。

在保溫工程中用到電伴熱系統(tǒng)的行業(yè)有很多，現(xiàn)在廣泛用在石油、化工、建筑、電力、醫(yī)藥、機(jī)械、食品、船舶等行業(yè)的管道、泵體、閥門、槽池和罐體容器的伴熱保溫、防凍和防凝，是輸液管道、貯液介質(zhì)罐體維持工藝溫度先進(jìn)、有效的方法。

在進(jìn)行伴熱系統(tǒng)安裝施工時，可以從下面幾個方面進(jìn)行選擇。

(1)確定管道介質(zhì)溫度t(℃)指被伴熱介質(zhì)必須維持的溫度，對于防凍和防凝管線，指冰點和凝點以上;對于工藝伴熱，則應(yīng)適應(yīng)工藝的要求。(2)最低環(huán)境溫度t.(℃入指當(dāng)?shù)仄骄淖畹蜏囟取?3)保溫材料的熱導(dǎo)率入[W / (m · c)]。(4)管道外徑d (mm)。(5)保溫層厚度6(mm)。