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1、电伴热保温详细知识 2013-1-22 14:57:01 1 北方地区冬季如何给管道电伴热保温一直是困扰土建施工技术人员的一大难 题， 消防管道电伴热保温工程采用的电伴热系统较好地解决了这个问题，为此 类问题的彻底解决尝试性地开创了一条新的途径。 管道电伴热保温工程， 即发热电缆低温伴热系统， 是用电能直接转化为热能的新型供暖系统。本工程着重研究和解决了管道防冻 系统电加热技术的设计、发热电缆和与之配套元器件在施工安装中存在的一些技术性问题，使保 温防冻系统自动控制其温度保持在允许的范围内，实现了对管道的主动性保温 防冻。2 电伴热系统工作原理管道保温防冻的目的就是补充由于管道外壳内外温差引
2、起的热散失。要达到管道防冻保温的目的，只需要提供给管路损失的热量，保 持管道内流体的热量平衡，就可维持其温度基本不变。发热电缆管道保温防冻系统就是提供给管路 损失的热量，维持其温度基本不变。 管道电伴热系统由发热电缆供电电源系统、 管道防冰冻电缆加热系统和管道电伴热智能控制报警系统三部分组成。每根伴热电缆单元包括温 控器、温度传感器、空气开关、交流越限报警隔离变速器、伴热电缆断路监测 器、工作状态显示器、故障蜂鸣报警器及变压器等电路，以便观察、控制与调节电伴热工作情况。 工作状况下，温度传感器安置在被加热的管道上，可随时测量出其温度。温控 器根据事先设定好的温度，与温度传感器测出的温度比较，通
3、过伴热电缆控制箱内的空气开关与交 流电流越限报警隔离变速器，及时切断与接通电源，以达到加热防冻目的。3 产品选型31 电缆选择根据管路系统的工程实际情况和经济性进行综合考虑，为便于安 装使用，本工程选用挪威耐克森 TXIP 型双导线发热电缆组件。它具有发热材 料寿命长、金属屏蔽护套可消除磁场、对人体无害、金属防水护套、 1O0 防止水的渗漏等特点，并 有金属加强护套，抗拉、抗压强度高。耐克森发热电缆外套的最大连续工作温 度为 6O ，线性负荷 1O wm 。为确保系统的工作可靠性，每一根发热电缆单独使用 1 支温度传 感器及 1 个温控器。根据温度传感器测出的温度，系统在温控器设定的温度值 上
4、通过中间继电器与交流接触器作周期性振荡工作，其振荡工作精度为 1l ，根据北京地区冬 季和夏季常年温度一 12 +36，取温度设定范围为一 15 +40。32 温控装置选择由于每根发热电缆都必须和一套温控装置配套使用，所以选 择正确的温控装置也是非常重要的。与耐克森发热电缆配套使用的温控装置是 丹麦 OJ 公司生产的OJ microline 温控器， 通过电子温控器能够达到防冰冻和管道伴热系统所必要 的温度效果。温控器安装在智能报警伴热电缆控制箱中，可迅速精确地调节温 度。4 电伴热系统施工技术本管道防冻电伴热工程主要包括车站站台板下及站厅 层吊顶内的消防、给水管道防冻电伴热系统，41 施工前
5、的准备工作安装前首先要查看设计图纸， 确认发热电缆及配件配备 齐全，并与设计相一致。安装管道系统并验收完毕。管道及阀门等附配件均已 安装完毕，并且按相关安装规范试压验收完毕。管道外刷防锈层、防腐层完毕并彻底干透。检查管 道外表面确认无毛刺、锐角，以免在安装时对电缆造成损坏。管道穿墙处预留 好电缆穿墙套管，套管位置与数量根据该处穿越电缆位置数量确定。检查控制箱安装位置是否符合 设计要求。与其它专业协调，确保安装过程中与其它专业无冲突。42 发热电缆的安装由电源连接处开始安装，电缆端头应甩在连接电源处(先 不接电 ) ，管道至电源之间的电缆用金属软管连接。将 2 根发热电缆沿管道直 线放置，水平方
6、向管道放置在管道下方两侧呈 120。夹角，垂直方向管道放置在管道对称的两侧，并 用铝箔胶带每隔 3 50 cm 固定 1 道。 如管道下方无法放置发热电缆，应将 电缆放置在管道的两侧或上端但要适当增加缠绕系数，在放置发热电缆前测量每根电伴热线的电阻 值，放置完成后再次测量其电阻值，确保无误后，用铝箔胶带将发热电缆和管 道裹住、包严 ( 搭接1cm)，以确保电缆和管道表面保持紧密接触。放置发热电缆时不能有死结、死 弯现象，穿洞、穿管时不能损伤电伴热线的外皮。发热电缆不能放置在管道较 锋利的边缘，严禁踩踏发热电缆， 并加以保护。 发热电缆敷设的最小弯曲半径为线径的 5 倍，且不 能出现交叉接触和重
7、叠现象，两根线的最小间距为 6 cm 。局部 缠绕发热电缆不 能过多，以免使管道过热烧毁发热电缆，如必须多缠绕时，应适当减少保温厚度。 温度传感器、 监测探头均应放在管道顶端温度最低点，紧贴在被测量的管道的外壁上，用铝 箔胶带固定好并远离发热电缆，同时远离发热体 1 m 以上。为避免强弱电间干扰，温度传感器探头 测试线、管道测温线分别单独布2O 镀锌管，并采用 1m 。屏蔽铜线。为保 证 管道电伴热温度精确无误，需对温度传感器探头进行标定，然后在现场用专用仪器安装。探头 应安装于较隐蔽的位置， 以免受损。温度传感器、监测传感器均应放在保温层内， 连接线 在穿入被检测管道时，应用金属软管连接。通
8、过施工实践摸索总结出：发热电缆承受的 张力应不超过 25kg ，系统应具有接地保护功能；发热电缆严禁与油漆、沥青 及其它强酸、强碱等有机污染物接触；在安装前，应检查管道是否损坏或滴漏，另外发热电缆在管 道上的连接固定必须以不破坏缆线为前提；在安装完成后，必须核查标称电阻 和绝缘电阻；在现场环境温度低于 - 5 时，发热电缆不宜安装。43 伴热控制报警箱的安装根据相关规范， 结合工程实际情况， 摸索制定了电 伴热控制报警箱定位原则： 依据配电室所在位置； 不影响其它电气设备的安装； 安装的墙为实墙，陶粒或空心砖墙要加装支架； 高低位置原则以易观察、 易维修为佳。依据以上定位原则和电伴热系统管道布
9、 置情 况，采用了两线伴热电缆控制报警箱。分别放置在站台上两侧的配电室或 值班室及站厅层的配电室内，由配电室内的配电箱向控制箱供 220V 电压。每台伴热电缆控制箱连 接 2 条双导发热电缆，向站台板下及站厅层大厅吊顶内的消防给水管道加热。 对于伴热控制报警箱要严格按设计要求安装，箱体安装高度、 垂直误差等均应控制在规范允许的 范围内。箱内配线应整齐美观、走向合理、绑扎成束并适当固定。导线与电器 的连接头必须符合规范的规定即多股导线压接后应镀锡、单股导线按螺旋方向盘圈。采用螺栓顶按 时应双线径插入，线端绝缘边裸露导体长度应不大于 3 mm 。25 m 及以上的 截面的导线，不宜采用开口式接线端
10、子。控制电器可动触点端必须是负荷端。各配电支路、控制回 路应在专设的铭牌框内标注明确。44 检查及调试整个系统安装完毕要进行全面系统的调试，确保系统正常安全 工作。首先检查所有管道、所有配件均已正确安装，发热电缆外观是否完好无 损。其后将全部回路的空气保护开关断开，用摇表检测每个回路并作好记录。通电前，要测量电源 线是否接通，发热电缆是否接通，检 查电伴热温度传感器是否连接正常，温度调节器是否连接正常等。 通过测试检查 系统启动是否自如，另外检查电源箱各开关、显示灯工作是否正常。通电试运 行，调节电伴热工作温度， 3 次降低或提高工作温度， 检查发热电缆是否正常伴热。观察 3 个伴热 工作周期
11、，记录每个周期时间。做事故报警实验即断路实验、漏电实验、高温 低温实验，观察并记录实验过程。在寒冷环境温度下，要观察电伴热工作情况及周期。最后，系统 测试完毕后填写调试报告。 5 结语 通过采用发热电缆提供热量， 使管道保温防 冻工程具有如下优点： (1) 安全可靠，反应灵敏。 (2) 温度均匀，经济节能。 (3) 安装方便，无须维护。 (4) 保护环境，智能报警。 电伴热原理一、 电伴热概述电伴热是用电热来补充被伴热物体在工艺过程中所散失的热量， 测控流体介质温度，使之维持在一个合理和经济的水平上。二、电热带选型电热带选型应综合考虑管道（罐体）的类型、尺寸、最高伴热 温度、最高承受温度、最低
12、承受温度、最大功率、最大使用长度、工作电压、 防爆等级、防护等级、是否允许现场剪切和连接、是否要重叠安装等等，永安公司专业工程师可以 免费提供设计方案。三、恒功率电热带的工作原理和特点电源母线为二根平行绝缘铜线，在内绝缘 层上缠绕电热丝，并将电热丝每隔一定距离（即“发热切长”）与母线连接， 形成连续并联电阻。母线通电后，各并联电阻发热，因而形成一条连续的加热带。恒功率电热带单 位长度的发热量恒定， 使用的电热带越长， 输出的总功率越大。 该电热带在现场 能按实际需要长度任意剪切，具有柔软性，机械强度高，但不能重叠安装。四、自限温电热带的工作原理和特点自限温电热带的电热元件，是在两根平行 金属母
13、线之间均匀地挤包一层 PTC 材料制成的芯带。电缆一端的两根母线与电 源接通时，电流从一根母线横向流过 PTC 材料层到达另一根母线， PTC 层就是连续并联在母线之间 的电阻发热体， 将电能转化成热能， 对操作系统进行伴热保温。 芯带电阻随温度 升高增大，到了高阻区，电阻大到几乎阻断电流， 芯带温度便达到高限不再升高却自动限温。电缆 的输出功率主要受控于传热过程以被加热体系的温度。自限温电热带具有温度 均匀，不会过热，节约电能，升温快速，在选用电热带的最长使用长度内任意剪断使用，重叠、 交叉等使用。 自限温电热带经过辐照可以增加使用寿命和发热温度的稳定性，但 此类产品在长期使用中有功率的衰减
14、趋向。五、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10时， 每米自限温电热带输出的稳态电功率。六、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何温度。七、最高表面温度在良好的隔热条件下、在额定电压下工作的伴热电缆表面所 能达到的最高温度。此参数对易燃易爆物料或氛围是非常重要的。八、最高暴露温度暴露温度指外部热源施加在电缆上的温度，超过一定温度后 会损坏电缆的电热性能；最高暴露温度就是电热带所能承受的最高温度。九、自控温电
15、热带和恒功率电热带能否用于融雪场合不能，自控温电热带和恒 功率一般用于管线（或容器）的防冻和保温。对于须融雪的场合，我们有专门的 融雪电热带。十、自限温电热带会不会自身发热而烧毁自控温电热带实际优点：电热带相应 被伴热体系具有自动调节输出功率，因此不会因自身发热而烧毁，却因实际需 要热量进行补偿，故为新一代节能型恒温加热器。低温状态、快速起动，温度均匀，因每一局部皆 可因其被伴热处的温度变化自动调节。安装简便、维护简单、全天服务，自动 化水平高，运行及维护 费用低、安全可靠、用途广、不污染环境、寿命长。十一、怎么安装和简单热工设计请参选永安公司提供的简易的热工设计、安装 前的准备、配好所有需要
16、的电伴热产品的配件，严格按照国家有关电气操作规 范施工。十二、温度控制器如何接线 FWK 型温控器类似我们常用的拉线开关，当电流在 15A 以下，此温控器可直接串接在电路中，当电流在 15A 以上， 主电路必须通 过接触器进行控制。 永安公司研发了防爆数显式温控器，可直接接电源和电热带。十三、 为什么恒功率电热带米功率越高反而最高维持温度越低发热丝的温度（在 0维持温度下 )+外界维持温度必须小于绝缘材料的耐温等级。在相同维持温度 下（例 如在 0维持温度下） , 米功率越高 , 发热丝温度也越高 . 因此当绝缘材料的耐温等级一定 时, 恒功率电热带米功率越高 , 允许的最高维持温度就越低. 十四、恒功率电热带和自控温电热带经常提到最大使用长度，这是什么意思对 于恒功率电热带由于随着长度的增加，电缆尾端的压降也将增加，根据 IEC 标 准，电缆尾端功率降不得 超过输入端的 20%。因此此时的电缆长度就规定为恒定功率电缆的最大长 度。自控温电热带的最大长度是基于某一规格的断路器的大小再考虑一定的冲 击电
