关于管道电保温的考虑

1、关于管道电保温的考虑1前言随着高层建筑的不断增多，公共设施比例的增大，外部设备的增加，使本来复杂的管道系统越来越多地暴露在相对开放的空间中。建筑当中管道安全标准的提高， 使管道防冻系统在建筑中扮演越来越重要的角色，特别在北方的冬天， 室外明敷水管经常会冻堵， 为了保证管道系统的正常工作，都会进行电伴热处理。2电伴热的种类由于功能的不同，电伴热种类很多。按原理考虑，分为三种情况。传统的电伴热带， 采用集肤效应和邻近效应原理制造的电伴热；采用电磁感应原理制造的电磁管道加热器3传统的电伴热带电功率 p=u i ，在时间 t内做功为 w=p t=ui t ，在没有能量损失的情况下，电能全部转化为热能，

2、这时q=w 。这就是传统电伴热的原理，根据这种基础原理制造的电伴热产品也很多，例如自限温电伴热带。自限温电伴热带 ( 简称电伴热带 ) 是长带状限温电加热器， 其发热材料的电阻率具有很高的正温度系数(ptc)。在二根平行的金属线芯之间均匀地挤塑半导电的高分子复合ptc 材料，在其外面再包一层绝缘材料作为护套，便得到可以使用的基本型电伴热带。如有必要也可再加屏蔽及防护层。 电伴热带接通电源后 ( 注意尾端线芯不得连接)，电流由一根线芯经过导电的 ptc 材料到另一线芯而形成回路。电能使导电材料升温， 其电阻随即增加， 当芯带温度升至某值之后， 电阻大到几乎阻断电流的程度， 其温度不再升高， 与此

3、同时电伴热楷向温度较低的被加热体系传热。 电伴热带的功率主要受控于传热过程，随被加热体系的温度自动调节输出功率。4集肤效应电伴热管道集肤效应电伴热技术是近几年来出现的一种新的金属管道加热方法，也称为 sect 法。在一个集肤效应装置中， 绝缘导线 (sect 线) 穿过具有强磁性的钢管并与钢管尾端相连接，钢管的首端与绝缘导线分别接电源的零线和相线，施以交流电压， 电流通过导线和钢管形成回路产生焦耳热。由于钢管的尺寸、 材质，交流电频率之间存在一定的关系，交流电并非均匀地流经钢管截面， 而是集中流过自其内表面起的某一深度内，电流密度按指数规律减少， 在钢管外表面电压电流几乎为零，很安全。因此可以

4、将 sect 管直接焊接在输送管上， 使之成为高效热源。 sect 管产生的热量通过焊缝及导热胶泥迅速传给输送管，起到伴热作用。5电磁管道加热器英国物理学家法拉第提出了电磁感应定律。其内容为：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都会建立起感应电动势， 且此感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值， 即=一ddt 。如果回路系统由 n匝密绕线圈组成，而穿过每匝线圈的磁通量都等于o，那么电磁感应定律为 8=一nddr。感应电流不仅能够在导电回路内出线，而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时，在这块导体中也会激起感应电流。这种在大块导体内流动的感

5、应电流，叫做涡电流，简称涡流。当绕在金属管道上的线圈中通有交流电时，穿过管道包围面积的磁通量都在不断地变化， 因此，在这些回路中便产生感应电动势，并形成环形感应电流。 由于金属导管的电阻很小， 涡电流就很大， 所以能够产生大量的热量，使管道中的水融化。应当指出，涡流产生的热量还与交变电流的频率有关。因为感应电动势与磁通量随时间的变化率成正比， 而磁通量随时间的变化率又与简便电流的频率成正比， 所以， 感应电动势应与交变电流的频率成正比。在忽略涡流自身激发磁场的情况下， 根据电流产生的热量与电流的二次方成正比的焦耳定律， 涡流产生的热置与交变电流频率的二次方成正比。电磁管道加热器以用电磁感应原理

6、将电能转换为热能。先由整流电路将50hz的交流电压变成直流电压， 再经过控制电将直流电压转换为高频电压 (20khz40khz)， 高速变化的电流流过线圈产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过导磁又导电的金属材料管壁，产生无数的小涡流，使管道本身自行发热， 进而将管内的物体迅速加热，并由微机自动控制。6分析与对比电磁管道加热器加热方式： 1，围绕在金属管道上的感应线圈发热( 辅助)，2，由电磁感应使金属管道自身发热(主要) ，三、如果考虑到水也具有微弱的导电性， 则水中的涡流也会使水的温度升高(次要)。由上面的方式可以看出， 电磁管道加热器区别于以往靠热能传递的加热方式，而是直接使物体本身发

7、热， 热效率很高， 和电阻丝加热相比节能50以上，且寿命可在 10年左右( 电阻丝加热的半年要更换一次) 。另外电阻丝与管道接触存在不安全因素。经方案比较，采用电磁管道加热器。7实例某大学 2#人才住宅楼，地上 28层为住宅，地下室为车库和设备用房，高度近 100m 。消防水箱问在顶层，内置稳压罐、稳压泵等消防设备。由于水箱间正下方为普通住户室内，因此，消防水管沿屋面明敷至水道竖井内。具体做法如下：将三根露天消防水管道(直径50mm 一根，直径100ram两根，每根长 15m ，材质为q235)的外径分别缠绕耐压防水感应线圈，三个控制箱放在室内。包括控制板、igbt、整流桥、冷却器、显示部分、报警等。加热温度可以适当调整。根据消防水管道保温不冻，保证管道内水流畅通的要求， 经计算三台电磁管道加热器的功率为： 3kw 两台， 2kw 一台，供电电压为 2