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浅析自限温电伴热带的原理与应用

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摘要：电伴热是指用电热来补偿被伴热体（容器、管道等）在工艺生产过程中的热量损失，以维持最合适的介质工艺温度，发热形式是沿长度方向或最大面积均匀放热、温度梯度小、温度稳定，适合长期使用，是传统的热水伴热、蒸汽伴热的取代品。本文主要围绕自限温电伴热带讲述。

关键词：自限温电伴热带；编织密度；选型

自限温电伴热带是工艺站场中常用的伴热保温设备，但由于其存在较大的启动电流，使之不能按常规设备考虑配电。本文主要介绍自限温伴热带一些重要参数和安装要求进行阐述。

自限温伴热带：

1.1工作原理：

电伴热带由纳米导电碳粒和两根平行母线外加绝缘层构成，由于这种平行结构，所有自限温电伴热线均可以在现场被切割成任何长度，采用两通或三通接线盒连接。在每根伴热线内，母线之间的电路数随温度的影响而变化，当伴热带周围的温度变冷时，导电塑料产生微分子的收缩而使碳粒连接形成电路，电流经过这些电路，使伴热带发热。

当温度升高时，导电塑料产生微分子的膨胀，碳粒渐渐分开，引起电路中断，电阻上升，伴热带会自动减少功率输出。当温度变冷时，塑料又恢复到微分子收缩状态，碳粒相应连接起来，形成电路，伴热带发热功率又自动上升。

自限温伴热带具有其他伴热设备所没有的好处，它控制的温度不会过高亦不会过低，因为温度是自动调节的。

主要技术参数：

额定电压,V;

标称功率,W/m;

伴热带宽度和厚度,mm；

最高承受温度,?C；

最小弯曲半径,mm;

产品结构示意图

图片1

图片2

1.4主要构成部分：

导体：导体由多根绞合或编织的镀锡或镀镍铜线组成，目前Danfoss生产的这款产品，导体使用的是镀锡铜丝，同时符合相应的标准要求；

芯带：由导体和发热材料挤压而成，断面形状成扁圆形，包覆导体的材料厚度不得小于0.2mm.

绝缘层：绝缘层材料一般使用改性聚烯烃交连工艺处理，目前市场上有两种不同的加工方法，一种是三层共挤的模式，另外一种是逐层加工；前者整体性能会更好一些，间隙更小，整体性更强；，绝缘层的厚度0.4-1.2mm之间，目前厚度为0.8mm，规格使用较多，挤压绝缘时参考GB/T3048.9-2007规定5KV火花试验不被击穿；

金属护套/屏蔽层:

金属护套/屏蔽层应使用镀锡铜丝或其他金属丝编织，编织层应均匀平整地覆盖于伴热带绝缘层外面，单根金属丝的直径在0.12-0.2mm,编织层覆盖率不小于70%。

外护套

外护套材质目前整体行业市场需求为低烟无卤材质，其主要成分为改性聚烯烃，外护套厚度要求在0.4-0.8mm,在挤包护套时工频火花试验3KV,伴热带不被击穿。

1.5伴热带屏蔽层的编织密度计算：

屏蔽保护用镀锡斜纹铜编制套(TZXP)

套径范围(mm)

结构股数*根数*单跟直径(mm)

计算重量（kg/km)

1～2

16*3/0.10

3.77

2～4

16*5/0.10

6.28

3～6

24*4/0.15

16.96

6～10

24*8/0.15

33.93

10～16

24*8/0.20

60.32

16～24

24*8/0.30

135.7

24～30

36*6/0.30

152.7

30～40

36*8/0.30

204.3

40～55

48*8/0.30

271.4

55～60

48*10/0.30

339.3

表格1

1.5.1套径为4mm及以下的TZXP型屏蔽保护用斜纹镀锡铜编织套编织密度不应小于70%；

1.5.2套径为4mm及以上的TZXP型屏蔽保护用斜纹镀锡铜编织套编织密度不应小于80%；

1.5.3编织套的编织密度计算，取长度为200mm的试样套到相应最大直径的圆棒上用游标卡尺测量有关数据，并按公式(1)计算：

P=(2P0-PO2)×100

式中：

P---编织密度,(%)

P0—单向排列密度系数；

P0=and/hcosα

式中：

α—编织层股数（锭数）的一半；

n—每股单线根数；

d—单线直径，单位为毫米(mm)

h—编织节距，单位为毫米(mm)

α—编织角，单位为度（?）

cosα=π(D+δ)/2

式中：

D—圆棒直径，单位为毫米(mm)

δ—编制套厚度（δ=2d）,单位为毫米(mm)

h—编织节距，单位为毫米(mm)

1.6产品主要应用场景

图片3

冬季天气寒冷，气温较低，室外一些管道内部流体会出现冻冰现象，为更好的解决该问题，避免维修的成本和管道替换费用，采用自限温电伴热带的进行热量补偿，很好的实现管内流体稳定的流动。

图片4

热水管道自限温伴热带可使用室内家用或者商用的使用场景；

产品优势：各个热水供热点即开即热；不需要回水管和回热水泵；保温效果好，热量损失小；

2自限温电伴热带的选型（管道防冻