电伴热带热效力计算

1、电伴热带热效力一、电伴热原理简介自控温电热带是由导电聚合物和两条平行金属导线及绝缘层构成。其特点是导电聚合物具有很高的 电阻正温度系数特性，且相互并联；能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，自动限制加热的温度。电热带接通电源后，电流由一根线芯经过导电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，与此同时电 热带向温度较低的被加热体系传热。电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。二、性能参数：温度范围：最高维持温度65C，最高承受温度105 施工温度：最低-60 C热稳定性：由

2、10C至99C间来回循环300次后，热线发热量维持在90%以上。工作电压：220V三、名词解释：PTC效应及PTC材料：PTC效应即电阻正温度系数效应(Positive Temperature coefficienT)，特指材 料电阻随温度升高而增大，并在某一温区急剧增大的特性。具有PTC效应的材料称为PTC材料。标称功率：额定电压下，在一定保温层内以电缆伴热的管道温度为10C时，每米温控伴热电缆输出 的稳态电功率。温控指数：温度每升高1C时，电缆输出功率的下降值或温度每下降1C时，电缆输出功率的增加值。温控伴热电缆(自控温电热带)维持温度：它分为三种温度区范围：低温、中温、高温系列最高维持

3、温度分别为 705C，1055C,1355C。最高维持温度：用一定型号的电缆伴热某一体系时，能使体系维持到的最高温度。它是一个相对参数， 与体系的热损失大小有关，与伴热电缆的最高表面温度有关。若设计得当，可使体系维持在从最高维持温 度到环境温度之间的任度。若单位时间内温控伴热电缆向体系传递的热量等于体系向环境传递的热量，体 系的温度便得以维持不变。四、管线伴热工艺参数：1.介质：维持温度C环境最低温度C最高操作温度：a.连续操作温度b.扫线操作温度管材管径mm管道长度m保温材料保温层厚度mm环境：a.室内或室外b.地面或埋地c.防爆或非防爆d.防腐或非防腐电压五、散热量计算已知;管径分别是2、

4、3、4、6，管材为碳钢，介质为水，维持温度5。5 环境最低温度-20C, 保温材料岩棉，保温层厚度50mm，分别计算每米管道热损失。Q = q X t X K X C X E （w/m）Q -每米管道的散热量（W/m）q -管道的散热量（1C/m时）TW -维持温度TH -环境最低温度At -TW -THK -保温材料导热系数C -管道材料修正系数E -安全系数（1）、计算温差 t = TW -TH = 5- （-20） = 25（2）、计算每米管道的散热量K = 0.044 （查表一“保温材料导热系数”）q1 = 7.05q2 = 9.03q3 = 10.83q4 = 14.6 （查表二“每

5、米管道1C温差时的热损失”）C1 = 1（查表三“管道材料修正系数”）E = 1.2（一般取值为1.2）Q 1= qAtxK x C x E =7.05x25x0.044x1x1.2= 9.306 W/m即，每米管道热损失为9.306 WV25W （25W为我方提供的电伴热带的功率）Q 2= q2xAtxK x C x E =9.03x25x0.044x1x1.2= 11.9196 W/m即，每米管道热损失为11.9196 WV25WQ 3= q3xAtxK x C x E =10.83x25x0.044x1x1.2= 14.2956 W/m即，每米管道热损失为14.2956 WV25WQ 4

6、= q1xAtxK x C x E =14.6x25x0.044x1x1.2= 19.272 W/m即，每米管道热损失为19.272 WV25W综上：在上述四种尺寸管道所用的电伴热提供的功率均大于损失的热量，即在-20C环境下管道中的温度仍 然可以高于5C以上。在2管道中的At最大可达到的值为:t1max=25/ (q1xK x C x E ) =25/ (7.05x0.044x1x1.2) =73.88 即当外界温度为-20C时管道内的最高温度可达：73.88C-20C=53.88C同理：At2max=25/ (q2xK x C x E ) =25/ (9.03x0.044x1x1.2) =

7、52.4即当外界温度为-20C时管道内的最高温度可达：52.4C-20C=32.4CAt3max=25/ (q3xK x C x E ) =25/ (10.83x0.044x1x1.2) =43.72 即当外界温度为-20C时管道内的最高温度可达：43.72C-20C=23.72CAt4max=25/ (q4xK x C x E ) =25/ (14.6x0.044x1x1.2) =33.11 即当外界温度为-20C时管道内的最高温度可达：33.11 C-20C=13.11 C表一、保温材料的保温系数、导热系数(10C时)保温材料保温系数（w/mC）导热系数（w/mC）玻璃纤维0.036岩棉0

8、.044矿渣棉0.038发泡塑料0.042珍珠岩0.047聚氨脂泡沫塑料0.024聚苯乙烯泡沫塑料0.031硅酸钙0.054复合硅酸盐毡FHP-VB0.0234表二、每米管道1C温差的热损失管径保温层厚度（mm/in）101/2153/4251351-1/2502602-1/275310041/2 158.866.735.744.593.943.613.282.953/4 2010.347.876.565.094.433.943.613.281 ”2512.319.027.555.914.924.434.13.611-1/4 3214.7710.838.76.735.584.924.593.9

9、41-1/2 4017.0612.310.017.556.235.584.924.272 ”5019.6914.1111.328.537.056.075.424.762-1/2 6523.1316.5713.139.687.886.896.075.253 ”8027.5619.3615.2611.169.037.886.895.743-1/2 9531.0121.8217.0612.3110.018.537.556.234 ”10034.4524.1218.8713.6210.839.198.216.734-1/2 11537.926.4120.5114.7711.8110.018.867.2

10、25 ”13041.8329.0422.4816.0812.810.839.527.716 ”15049.2233.9626.2518.5414.612.310.668.78 ”20063.1643.1533.1423.1318.2115.0913.1310.6610 25077.7652.9940.5228.0521.8218.0515.5912.4712 30091.762.1847.5832.8125.432117.8814.2714 350100.468.0851.8435.627.5623.4619.3615.2616 400114.277.2758.7340.3631.0125.4

11、321.8217.0618 450128.186.4665.7944.9534.4528.2224.1218.87表三电伴热带缠绕节距管径每米管道散热量（热损失）与电伴热带额定功率比值1.11.21.31.41.51 ”2501701401101001 1/4 3102101701401301 1/2 3502401901601402 ”4303002402001802 1/2 5203602902402103 ”6304303502902603 1/2 7204903903302904 ”8005604403703304 1/2 8906104804003505 ”9906805504604

12、006 ”11808106505504808 ”15201050840710620一、 一、管线伴热厚mm2、Q保温一、 一、管线伴热厚mm2、Q保温1、1、工艺参数：介质维持温度C环境最低温度C最高操作温度：a.连续操作温度b.扫线操作温度管材管径mm管道长度m保温材料保温层环境：a.室内或室外b.地面或埋地c.防爆或非防爆d.防腐或非防腐 电压2、散热量计算=q X A t X K X C X E (w/m)Q 每米管道的散热量(W/m)q 管道的散热量(1C/m时)T 维持温度T：环境最低温度A t T - TK 保温材料导热系数C管道材料修正系数E - 安全系数例：管径80mm，管道长

13、度100m，管材为碳钢，介质为原油，维持温度50C，环境最低温度-10C, 材料岩棉，保温层厚度25mm，计算每米管道热损失。、计算温差At = T -T = 50- (-10) = 60、计算每米管道的散热量K = 0.044 （查表一“保温材料导热系数”）q = 15.26 （查表二“每米管道1 C温差时的热损失”）C广1（查表三“管道材料修正系数”）E = 1.2（一般取值为1.2）Q 二qXAtXK X C X E =15.26X60X0.044X1X1.2= 48.36 W/m即，每米管道热损失为48.36 W。每米管道1C温差时的热损失q保温材料的保温系数、导热系数（10C时）每米

14、管道1C温差时的热损失q保温材料保温系数（w/mC）导热系数（w/mC）玻璃纤维0.036岩棉0.044矿渣棉0.038发泡塑料0.042珍珠岩0.047聚氨脂泡沫塑料0.024聚苯乙烯泡沫塑料0.031硅酸钙0.054复合硅酸盐毡FHP-VB0.0234管径保温层厚度（mm/in）101/2153/425135 1-1/250 260 2-1/275 310041/2158.866.735.744.593.943.613.282.953/42010.347.876.565.094.433.943.613.2812512.319.027.555.914.924.434.103.611-1/43

15、214.7710.838.706.735.584.924.593.941-1/24017.0612.3010.017.556.235.584.924.2725019.6914.1111.328.537.056.075.424.762-1/26523.1316.5713.139.687.886.896.075.2538027.5619.3615.2611.169.037.886.895.743-1/29531.0121.8217.0612.3110.018.537.556.23410034.4524.1218.8713.6210.839.198.216.734-1/211537.9026.412

16、0.5114.7711.8110.018.867.22513041.8329.0422.4816.0812.8010.839.527.71615049.2233.9626.2518.5414.6012.3010.668.70820063.1643.1533.1423.1318.2115.0913.1310.661025077.7652.9940.5228.0521.8218.0515.5912.471230091.7062.1847.5832.8125.4321.0017.8814.2714350100.4068.0851.8435.6027.5623.4619.3615.2616400114

17、.277.2758.7340.3631.0125.4321.8217.0618450128.186.4665.7944.9534.4528.2224.1218.8720500141.995.8172.6849.5537.9031.0126.4120.5124600169.6114.286.4658.7344.9537.0831.0124.12表二管道材料修正系数碳钢1铜1.05不锈钢0.9塑料0.65表三管道材料修正系数阀门及管道附件散热系数（以每米管道散热量为基数）表四管道材料修正系数名称散热系数法兰0.5蝶阀0.7节流阀0.7球阀0.8球心阀1.2闸阀1.33、确定电伴热带型号、长度（1）

18、、确定型号规格型号最高伴热温度。C最高耐温。最大使用长度mLT系列自调温电伴热带65.585200HT系列自调温电伴热带121220240MI矿物电缆5937001600RDP-J系列恒功率电伴热DP.-J.系列恒功率电伴热带20526014024RDP系列恒功率电伴热带120205330Q 总=Q X LQ -每米管道的散热量（W/m）L管道长度6、电伴热带预留长度法兰：管径的5倍弯头：管径的1.5倍阀门：管径的5倍管架：管径的35倍电源接线盒：预留1米中间接线盒：预留米0.5米每米管道的热损失Q 注：安全系电缆的额定榆.2）X（每米管道的热损失Q 注：安全系电缆的

19、额定榆.2）X（管道长度+各管道附件折合长度）8、电伴热带敷设方法管道单位长度的散热量（热损失）大于电伴热带额定功率时，即比值1时，按下述方法敷设：当比值大于1.5时，采用平行敷设方式，电伴热带长度为管道长度x电伴热带根数；当比值1.11.5之间时，可采用缠绕敷设方式，缠绕节距见表三，电伴热带长度为管道长度x比 值。表三电伴热带缠绕节距表三管径每米管道散热量（热损失）与电伴热带额定功率比值1.11.21.31.41.512501701401101001 1/4 ”3102101701401301 1/2 ”3502401901601402 4303002402001802 1/2 ”5203602902402103 6304303502902603 1/2 ”7204903903302904 800