電伴熱是指用電能補充被伴熱物體在輸送工藝過程中的熱損失,使流動介質溫度維持在一定的工藝溫度范圍內。管道電伴熱有以下4 種類型:
(1) 阻抗伴熱(re)。阻抗伴熱(re)分直流電伴熱(re)和交(jiao)流電伴熱(re)。它(ta)要求管(guan)(guan)道等徑(jing),并(bing)且在加熱(re)的管(guan)(guan)段上沒有副管(guan)(guan)和閥門。
(2) 電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)伴(ban)熱(re)。電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)伴(ban)熱(re)是一(yi)種利用電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)原理及感(gan)(gan)應(ying)(ying)電(dian)流通過導體時(shi)產生的熱(re)效(xiao)應(ying)(ying),使工件快速加(jia)熱(re)的方法。電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)伴(ban)熱(re)一(yi)般(ban)分為3 類(lei): 工頻電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)伴(ban)熱(re)、中頻電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)伴(ban)熱(re)和高(gao)頻電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)伴(ban)熱(re)。電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)伴(ban)熱(re)效(xiao)率(lv)可達到80 %以上,并且加(jia)熱(re)速度(du)極高(gao)。
(3) 柔性材料伴熱(re)(re)。柔性材料伴熱(re)(re)是靠導體通電(dian)時產生的(de)焦(jiao)耳熱(re)(re)來加熱(re)(re)管(guan)道,包括(kuo)電(dian)纜伴熱(re)(re)和電(dian)熱(re)(re)帶伴熱(re)(re)。
電纜伴(ban)熱是用銅(tong)或(huo)銅(tong)合金制成(cheng)芯線,芯線外(wai)面用具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)熱穩(wen)定性(xing)和導熱性(xing)的(de)(de)材料做成(cheng)絕緣(yuan)層(ceng),最外(wai)層(ceng)用銅(tong)或(huo)不銹鋼制成(cheng)的(de)(de)封(feng)閉的(de)(de)鎧裝。電纜伴(ban)熱有(you)兩(liang)種(zhong)敷設方(fang)式:
① 管道內部敷設(she);
② 管道外部(bu)敷設(she)。
電熱帶伴熱傳熱效果優于電纜伴熱。電熱帶外形扁平便于與管道接觸,分為恒功率和變功率兩大類。恒功率電熱帶單位長度的發熱功率基本恒定,不受溫度的影響,可分為并聯式電熱帶和串聯式電熱帶。變功率電熱帶又稱自限式伴熱帶,是指電熱帶的輸出功率隨被伴熱介質溫度的升高而下降,反之則增加。系統核心部分由兩根平行母線和發熱元件構成,發熱元件的電阻率具有正溫度系數(簡稱PTC) 。將PTC 材料均勻地擠塑在兩根平行的金屬線芯之間即可得到芯帶。PTC 材料一般由塑料加導電碳粒組成。在通電的電熱帶內,母線間的電路數量隨溫度的變化而變化:
當(dang)電熱帶(dai)周圍的溫(wen)度下降(jiang)時,電路數量(liang)增加;當(dang)母(mu)線的溫(wen)度升高時,電路數量(liang)減少(shao)。
(4) 集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)(ying)伴熱。當交流電(dian)(dian)通過(guo)鐵磁性材料時,導(dao)體(ti)橫截面(mian)上的電(dian)(dian)流分布是不(bu)相(xiang)同的。在接(jie)近導(dao)體(ti)曲表皮部(bu)分電(dian)(dian)流比較(jiao)集(ji)中,這種現象(xiang)被稱為(wei)集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)(ying)。管(guan)道集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)(ying)伴熱(SECT) 是利用集(ji)膚(fu)效(xiao)應(ying)(ying),使(shi)電(dian)(dian)能集(ji)中在一小口徑碳鋼(gang)管(guan)的內表面(mian)處轉換為(wei)熱能,并(bing)把熱量(liang)傳給管(guan)道。因電(dian)(dian)流集(ji)中在鋼(gang)管(guan)的內表面(mian),外表面(mian)幾(ji)乎沒(mei)有電(dian)(dian)流,所以自身能形成很好的絕(jue)緣結構。
SECT 系統基本上由輸(shu)液管(guan)(guan)(guan)、伴(ban)(ban)熱管(guan)(guan)(guan)、耐熱電纜、保(bao)(bao)溫層(ceng)及保(bao)(bao)護外(wai)殼五部分組成(cheng)。輸(shu)液管(guan)(guan)(guan)和(he)伴(ban)(ban)熱管(guan)(guan)(guan)為普通鋼(gang)管(guan)(guan)(guan),伴(ban)(ban)熱管(guan)(guan)(guan)直徑(jing)為1540mm,間斷地點焊(han)在輸(shu)液管(guan)(guan)(guan)上,耐熱電纜放在伴(ban)(ban)熱管(guan)(guan)(guan)中,外(wai)面(mian)是保(bao)(bao)溫層(ceng)和(he)保(bao)(bao)護外(wai)殼。
理想(xiang)的(de)伴(ban)(ban)熱技(ji)術要求伴(ban)(ban)熱量能隨溫度(du)(du)(du)的(de)變化而變化,以(yi)保(bao)持原油溫度(du)(du)(du)的(de)穩定。PTC 材料(liao)完全符合這個(ge)要求,其功率(lv)隨溫度(du)(du)(du)可(ke)調保(bao)證了(le)它在(zai)(zai)技(ji)術上的(de)先進性;最(zui)高的(de)表(biao)面(mian)溫度(du)(du)(du)保(bao)證了(le)它的(de)安全性;整體發(fa)熱和并聯結(jie)構(gou)保(bao)證了(le)它的(de)可(ke)靠性。可(ke)以(yi)說,自限式電熱帶是一種具有科研(yan)價值及市(shi)場推(tui)廣價值的(de)高技(ji)術產品,該項技(ji)術已取得(de)令人(ren)矚目(mu)的(de)成(cheng)就。自限式電熱帶今后(hou)的(de)研(yan)發(fa)重點應在(zai)(zai)提高耐溫等級和帶體加長(chang)兩方(fang)面(mian)尋求突破,以(yi)便占有更大的(de)市(shi)場份額。