電伴熱是利用伴熱電纜輸出的熱量來補償管道、容器、罐體等儲運系統所耗散的熱量,以維持系統操作介質始終處在工藝要求的適宜溫區。所以,熱工設計首先要確定工藝裝置的熱損失即散熱量,然後根據散熱量確定所需伴熱電纜的功率和長度。
一:GOODWAY設計說明:
1.本電伴熱適用範圍:適用於室內外管道、容器、罐體等儲運系統、設備保溫和防凍。 2.GOODWAY電伴熱工程建議應在供貨方的指導下進行安裝施工,並做好詳細的工程進展記錄表. 3.GOODWAY電伴熱防凍系統設計原理:利用電熱來補充輸水或貯水過程中所散失的熱量,以維持水溫在一定的範圍內,達到保溫和防凍的目的,所以電伴熱仍需要有絕熱層、防潮層和保護層。 4.GOODWAY電伴熱防凍系統總體設計旨在經濟的滿足管道流體(如:水)系統防凍(降粘及防堵),從功能性、可實現性、經濟性的角度出發,達到防凍(降粘及防堵)的效果。 最低氣象溫度標準和防凍標準:北京地區氣象參數(極端平均最低溫度TA=-17.1℃);維持設備的水不結冰狀態,採用管道水系統維持在5℃的標準。計算管道最大的散熱功率。 設計需要確定的工藝參數 1) 管道要求的維持溫度TM(℃); 2) 當地最低環境溫度TA(℃); 3) 管道的外徑D(mm); 4) 容器的表面積S(m2); 5) 管道的保溫材料品種及厚度(mm); 6) 管道是在室內或室外屬於什麼工作區域。 二、系統設計: 2.1散熱量計算 散熱量計算有兩種方法:一查表法;二是按公式直接計算法。 2.1.1.查表法 首先根據需要伴熱的維持溫度TM和最低環境溫度TA 計算溫差:ΔT ΔT=TM-TA 根據ΔT查金屬管道散熱量(QB)見附表一 或設備散熱量(QP)見附表二 根據查得的QB或QP按下式計算出實際的散熱量 管道QTB==f×QB 平壁設備QTP=f×QP
式中:TM--需要伴熱的維持溫度(℃) TA--極端平均最低溫度(℃),室內有空調的按室內空調最低溫度計算 QTB--管道實際需要伴熱熱量(W/m) QTP--平壁實際需要伴熱熱量(W/m) f----保溫材料修正參數見附表三
2.1.2.直接計算方法:
管道QTB={[2π(TM-TA) ]/[( LnD2/D1)1/λ+2/( D2α)]}×1.3 ………(1) 設備QTP=[(TM-TA)/(δ/λ+1/α)] ×1.3 …………………………… (2)
式中: TM--需要伴熱的維持溫度(℃) TA--極端平均最低溫度(℃),室內有空調的按室內空調最低溫度計算 λ--保溫材料的導熱係數,(W/m℃) D1--保溫層內徑(mm),(管道外徑) D0--保溫層外徑(mm) δ--保溫層厚度(mm) Ln--自然對數 α--保溫層外表面向大氣的散熱係數(W/㎡℃)與風速ω(m/s)有關 α=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ ) …………………………(3) 1.3--安全係數
2.1.3.管道材質修正係數 不同材質的導熱係數不同,在同等TM的情況下所需功率不同,修正係數f,見附表四; QTB、QTP值的條件是鋼材,如材質變動應乘以材質修正係數。
Q=Qt×f W/m ………………………………………(4)
式中: Q--表示最後確定的總實際需要伴熱熱量(W/m) Qt--表示代表QTB、QTP伴熱熱量(W/m) f----保溫材料修正參數見附表三
2.2確定電伴熱帶的功率及長度: 2.2.1.計算所需伴熱電纜的總長度L
A:計算管道所需伴熱電纜的總長度L1
用Q值(QTB、QTP)來選擇合適規格的伴熱電纜,並確定每米管道Lg所用伴熱電纜的長度和敷設 方法。
Lg=Q/QM (m)……………………………………………(4) 式中: Lg--表示每米管道所用伴熱電纜的長度(m) Q--表示最後確定的總實際需要伴熱熱量(W/m) QM--表示某一規格伴熱電纜在維持溫度TV時的輸出功率(W/m)
Lg小於1時,每米管道採用的伴熱電纜小於1m無法敷設,所以Lg不能小於1。 Lg等於1時,則每米管道採用1 m該規格的伴熱電纜,單根直線敷設。 Lg等於n時(n為整數),則每米管道採用n根這種規格的伴熱電纜,n根直線敷設。 Lg大於1且不等於n ,可採用螺旋卷繞敷設,節距為LS(m)
LS=π(D+d)/(Lg2-1)0.5 m ………………………(6) 式中: D為管道外徑(m) d為伴熱電纜厚度(m)
管道部分用伴熱電纜長度,為: L1=管道總長度×Lg (m)………………………………(7)
B:平面部分用伴熱電纜長度L2 1) 每平方米表面應敷設伴熱電纜長度為: Lp=(Qp×f)/ QM m/㎡ 2) Lp≥3,即每㎡面積須敷設不短于3m長度的伴熱電纜。 3) 平面部分用伴熱電纜長度為: L2=S×Lp m…………………………………………………(8) S為散熱平面面積(m2)。當管徑大於600mm時可當作平面容器處理。
C:管道附件用伴熱電纜長度 管道附件的熱損失可換算成一定長度相同管徑管道的熱損失,所需電纜應敷設在相應附件上。 管道附件所需伴熱電纜長度 = 附件散熱係數×每米管道所需同種電纜長度 1) 每個閥門所需電纜長度Lf,為: Lf=kf×Lg………………………………………………………(9) 式中,kf為閥門散熱係數 閥門散熱係數 閥門品種 閘 閥 蝶 閥 球 閥 球心閥 散熱係數 1.5 0.9 1.0 1.4 2) 每個管道其他附件所需電纜長度Lj為: Lj=kj×Lg …………………………………………………(10) 式中,kj為其他附件散熱係數 管道附件散熱係數 附件項目 法蘭 彎頭 直型接頭 T型接頭 托架 弔架 散熱係數 2 2 2 3 3 3
D:接頭留用長度L3 1) 每個電源引入端預留1m; 2) 每個尾端留0.5m; 3) 每個直型或T型接線盒預留0.5m; 4) 備用(按工程需要); 所需伴熱電纜總長度L為(增加10%的安全係數), L = (L1+L2+Lf+Lj+L3)×1.1
三:GOODWAY電熱帶選型: 在選擇GOODWAY電熱帶產品時,應綜合考慮各種因素,如適用性、經濟性、供電條件等,具體方 法如下:
3.1 根據管道維持溫度及偶然性的最高操作溫度選定中海華光電熱帶的耐溫等級和發熱等級。
根據管道可能經受的最高溫度來選擇相應最高暴露溫度的中海華光電熱帶,確定管道是否會 出現偶發性溫升(如蒸汽、熱水、熱油清掃管道)及最高溫度,所選GOODWAY電熱帶的最高暴露溫 度應不低於偶發性溫升。如偶發性溫升高于最高暴露溫度,可在進行熱工估算后,調整安裝方 法,即在GOODWAY電熱帶與管道之間加一層適當厚度的保溫層,以緩解偶發溫升對中海華光電熱 帶的影響。
3.2根據功率—溫度曲線選擇中海華光電熱帶功率 選擇GOODWAY電熱帶的輸出功率,不是以標稱功率為依據,而是以系統維持溫度時中海華光 電熱帶必須輸出的功率為依據。 選擇GOODWAY電熱帶的溫度等級及伴熱功率與系統所需的維持溫度有直接關係,應選用最高表面 溫度高于系統維持溫度(例如20℃)並能補償體系熱損失的GOODWAY電熱帶。
3.3單一電源最大GOODWAY電熱帶的確定 從同一個電源接線盒引出的所有各段伴熱電纜的長度之和,稱為單一電源最大伴熱電纜長 度。據此選擇過流保護開關的容量。根據管道分布及支線長短選用GOODWAY電熱帶,低功率 GOODWAY電熱帶單根使用長度較大,適合較長的支線使用,若一根的功率不夠可用多根。
3.4 GOODWAY電熱帶結構的選擇 根據安裝環境和條件進行結構選擇 1)在塑料或表面塗有油漆,而不能可靠接地的容器和管道上選用中海華光屏蔽型產品。 2)在易燃易爆地區,或管內介質是易燃易爆介質,應選用GOODWAY屏蔽型防爆電伴熱產品 。 3)管道內介質如有腐蝕性,或電纜有可能接觸腐蝕屏蔽層的化學品,則應採用GOODWAY防 護型產品。
3.5 其他事項 1)電伴熱帶的電源接線截面要大於伴熱電纜導體截面。 2)熔斷器、空氣開關要選擇適中,要考慮大於全線起動電流。 3)易燃易爆地區必須採用專用的電源接線盒,中間接線盒和終端等專用附件。 4 ) 根據電源容量、電壓、電網平衡狀態,確定採用單相供電或三相供電及電壓等級。 5 ) 管道週圍環境是否便於電纜安裝,確定電伴熱帶,採用直線敷設還是螺旋敷設。
四:GOODWAY電伴熱系統圖 4.1 GOODWAY電伴熱系統圖繪製原則 1)每個單一電源供電的電伴熱系統,應繪製各自的電伴熱系統圖。 2)電伴熱系統圖以該被伴熱管道配管圖為依據,用軸側投影圖表示。 3)電伴熱系統圖是示意圖,可以不按比例繪製。 4.2 GOODWAY電伴熱系統圖圖示要求 1)GOODWAY電伴熱系統圖應列出管道編號、管徑、材質,保溫材質和保溫厚度; 2)應標出管道上的閥門、管件、支架、法蘭的位置及管道的長度,同時標出接線盒的位置; 3)列出管內介質的名稱、操作溫度,維持溫度,可能最高溫度,最低環境溫度、溫差、散熱損 失、危險區域分類; 4) 列出電伴熱帶的規格,數量及其在維持溫度時的發熱量以及電器設備的數量、規格、型號及 其他附件。
五:GOODWAY電伴熱設施的安裝 5.1 安裝前的準備 1) 所有電伴熱帶均須進行電路連續性和絕緣性能的測試,不符合規定的不能使用。 2) 電氣設備和控制設備均須進行外觀檢查,有變形、有裂紋,器件不全又無法修復的,不能使 用。 3) 安裝前,應先按照電伴熱系統圖,逐一核對管道編號、管道規格、工藝條件、電伴熱帶參數 、規格型號、電氣設備和控制設備規格型號,確認無誤后,才能進行安裝。 4) 沒有產品標記,或標記模糊不清,無法辨認的產品,不能安裝。 5) 電伴熱系統安裝前,被伴熱管道必須全部施工完畢,並經水壓試驗(或/和氣密試驗)檢查合 格。 5.2 安裝注意事項 1) GOODWAY電熱帶安裝時,不要在地面上拖拉,以免被鋒銳物損坏。不要與高溫物體接觸,防 止電焊熔渣濺落到中海華光電熱帶上。 2) GOODWAY電熱帶有良好的柔性,但不允許硬折,需要彎曲時,彎曲半徑不得小於伴熱電纜厚 度的6倍。 3) GOODWAY電熱帶嚴禁用重物硬砸,如被砸 伴熱電纜應重新進行電氣測試,合格后才能使用。 4) 中海華光電熱帶應與被伴熱管道(或設備)貼緊並固定,以提高伴熱效率。固定電伴熱帶時應 用專用尼龍扎帶,嚴禁用金屬絲綁紮。 5)非金屬管道應在管外壁與伴熱電纜之間貼一層鋁膠帶,用來增大接觸傳熱面積。
6) GOODWAY電熱帶的安裝要充分考慮管道附件(或設備)的拆卸可能性,且電伴熱帶又不需要被 切斷。電熱帶被剪斷或接頭時要注意接頭的密封。 7) 每米管道熱損失大於每米伴熱電纜輸出功率時,採用纏繞方式,以利維修時拆卸。 8)法蘭處易產生洩漏,纏繞電伴熱帶時,應避開其正下方。 9) GOODWAY電熱帶在管道上的安裝方法與固定,扎帶材料應根據管道的溫度選用。 10) GOODWAY電熱帶安裝完畢后,必須逐個迴路進行電氣測試合格后,再進行通電試驗,檢查 GOODWAY電熱帶發熱情況。確認正常后,才允許保溫。 11) 保溫材料應乾燥。潮濕的保溫材料不但影響伴熱效果,還會導至對中海華光電熱帶的腐蝕 ,縮短使用壽命,未包外保護層的保溫管道,被雨雪澆濕后,應風乾后再施工外保護層。 12) GOODWAY伴熱系統施工完畢,應在管道的外保護層,做出明顯的電伴熱標記,以提醒人們注 意。 13) GOODWAY電熱帶安裝時,當電纜一端接入電源前應將母線另一端用配套的封頭套封好,兩條 母線不得短路。 14) 多迴路GOODWAY電熱帶從同一接線盒接出時,各母線都要有絕緣套隔離,以防短路。 15) 接線盒應密封,防止雨水進入。
5.4GOODWAY電伴熱系統的現場測試與檢查 1) GOODWAY電熱帶的連續性和絕緣電阻,用1000V搖表檢查,系統絕緣電阻大於50MΩ為合格。 2) GOODWAY電熱帶安裝完畢,每個電伴熱迴路的測試結果應有記錄和報告。 3) 檢查人員應按照工程規定對伴熱系統的安裝進行中間檢查和最終核實、驗收。
六:相關電氣設計:
設計GOODWAY電伴熱配電系統時,電熱帶應與過載、短路、漏電保護和溫度保護裝置配合,並應 符合我國有關電氣規範要求。
6.1單一電源電熱帶長度的定義如下圖: 變功率單一電源電熱帶最大使用長度與過流保護開關的容量關係可查GOODWAY電伴熱編製說明, 當實際過流保護開關容量介於兩檔之間,應選用容量大的一檔。 6.2電路對地漏電保護 每條電熱帶線路應採用30MA對地漏電開關做電氣保護。特別是防爆區、危險區或腐蝕區,和管 道需要經常維修和電熱帶易受到機械損坏的區域。
注附表1~5正在編輯中 舉例說明 1.1室內熱水管道伴熱 我公司針對北京某高級公寓室內衛生間熱水管道伴熱熱水維持溫度TM=50℃,偶然性操作溫 度65℃。室內空調溫度最低溫度TA=16℃,管道通過普通區。電壓220V。管徑為DN100。 管長50M,管道上有3個閘閥,8對法蘭(包括閥門的6對)5個管架。保溫層材料為泡沫橡塑( λ=0.038W/m℃),厚30mm確定中海華光電伴熱帶的長度、功率和選型。
第一步:計算溫差:ΔT ΔT=TM-TA TM=50℃ TA=16℃ ΔT=50-16=34 ℃ 第二步:計算管道散熱量QB。查附表一,當ΔT=30℃,QB=21.8W/m,ΔT=40℃ QB= 29.0W/m。採用內差法求得: QB=21.8+{(29-21.8)/(40-30)}×(34-30) =24.68W/m 第三步:計算實際散熱量QTB,根據QTB==f×QB 查表:附表三 f=1.23 QTB=1.23×24.68=30.36W/m 第四步:計算電熱帶總長度L: a.自控溫電熱帶(變功率電熱帶),查GOODWAY電熱帶的編製說明:附表五可知,選用ZXW(ZKW )-P-220V/45W型(中溫屏蔽型)GOODWAY提供的自控溫電伴熱帶比較合適,從GOODWAY電熱帶的 編製說明查出10℃時,每米輸出功率45W/m,50℃時輸出的功率QM=28.8W/m,小於散熱量QTB= 30.36W/m,因此,選用ZXW(ZKW)-P-220V/45W型,需要確定安裝係數:Lg=Q/QM=30.36/28.8 =1.06
GOODWAY提供的電熱帶總長度計算如下:
管道部份:L1=50×1.06=53m 法蘭部份:L2=8×(2×.215)=3.44m(0.215法蘭盤直徑) 閘閥部份:L3=3×1.3=3.9m(1.3係數,查伴熱設計) 管架部份:L4=5×3×2×.15=4.5m(0.15為管道與支架接觸長度) 其它部份:L5=2×1=2.0m(1個電源接線盒,1個尾端接線盒)
總長度:L=L1+L2+L3+L4+L5=53+3.44+3.9+4.5+2=66.84m
查GOODWAY安裝與操作中相關電氣設計說明: TA=10℃,Lmax=65m,20A開關;Lmax=96m,30A開關容量。 電熱帶實際總長度L=66.84m,選用30A開關。配用中海華光自控溫電伴熱帶可以任意剪切。
總功率:N=L×QTB=66.84×30.4=1924W(1.924KW)
b.恆功率電熱帶 已知:QTB=30.36W/m,查恆功率電伴熱帶編製,選用兩根或一根RDP2-J-17W/220V 、RDP2-J -35W/220V
1.2應用消防管道防凍: 我公司就應用北京某樓宇地下室不采暖車庫消防管線防凍。根據管道冬季維持水溫TM=5℃,其 它條件同前例。
第一步:計算溫差:ΔT 查全國各地氣象參數最低環境溫度TA=-17.1℃ ΔT=TM-TA TM=5℃ TA=-17.1℃ ΔT=5-(-17.1)=22.1℃ 第二步:計算管道散熱量QB。查附表一,當ΔT=20℃,QB=14.5W/m,ΔT=30℃ QB= 21.8W/m。採用內差法求得: QB=14.5+{(21.8-14.5)/(30-20)}×(22.1-20) =16.1W/m 第三步:計算實際散熱量QTB,根據QTB==f×QB 查表:附表三 f=1.23 QTB=1.23×16.1=30.36W/m第四步:計算電熱帶總長度L: a.自控溫電熱帶(變功率電熱帶),查GOODWAY電熱帶的編製說明:附表五可知,選用DXW(DKW)-P-220V/15W型(中溫屏蔽型)GOODWAY提供的自控溫電伴熱帶比較合適,從中海華光電熱帶的編製說明查出10℃時,每米輸出功率15W/m,5℃時輸出的功率QM=16.6W/m,小於散熱量QTB=19.8W/m,因此,選用DXW(DKW)-P-220V/15W型,需要確定安裝係數:Lg=Q/QM=19.8/16.6=1.19
GOODWAY提供的電熱帶總長度計算如下:
管道部份:L1=50×1.19=59.5m 法蘭部份:L2=8×(2×.215)=3.44m(0.215法蘭盤直徑) 閘閥部份:L3=3×1.3=3.9m(1.3係數,查伴熱設計) 管架部份:L4=5×3×2×.15=4.5m(0.15為管道與支架接觸長度) 其它部份:L5=2×1=2.0m(1個電源接線盒,1個尾端接線盒) 總長度:L=L1+L2+L3+L4+L5=59.5+3.44+3.9+4.5+2=73.34m 查GOODWAY安裝與操作中相關電氣設計說明: TA=0℃,Lmax=96m,15A開關容量。 電熱帶實際總長度L=66.84m,選用15A開關。配用中海華光自控溫電伴熱帶可以任意剪切。 總功率:N=L×QTB=73.34×30.4=1217W(1.3KW)
b.恆功率電熱帶 已知:QTB=30.36W/m,查恆功率電伴熱帶編製,選用一根RDP2-J-20W/220V
|
|
|
型號 第一款 第二款 第三款 商品名 電熱帶 電熱帶 電熱帶 長度 1000 2000 2000 電壓 220V 220V 220V 功率 120W 240W 360W
1、 硅橡膠電加熱帶能夠纏繞直徑35以上的配管絕對不能重疊。 2、 發熱部位要與配管緊密貼合,此時,電熱伸出部分(厚的部位)請不要彎曲。 3、 將硅膠電熱器固定于配管時,請使用硅膠粘合劑的鋁粘合膠帶與玻璃纖維膠帶等。 容量密度: 硅膠電熱帶通常情況使用0.6~0.8W/CM2這個範圍為最佳,不過,因為根據電熱帶安裝和溫度調節情況的不同會有所變化,所以在先定時請和本公司聯繫. ★將硅膠加熱器懸挂于20度靜止空氣中時的表面溫度150攝氏度. ★根據使用的環境,加熱物體的材質和形狀的不同,硅橡電加熱帶的溫度會有所變化. 部分使用行業及具體應用如下: 1、石化工業:氣體輸送管道、輸油管道、閥門等設備電伴熱或保持恆溫 2、化工行業:傳送管道、處理容器、反應堆、熱熔膠設備電伴熱或保持恆溫 3、啤酒工業:動力車間鍋爐設備重油輸送管道保持恆溫 4、食品行業:食品輸送管道工藝要求保持恆溫,機械設備等的冬天防凍保護 5、汽車工業:點膠機器人、汽車車體及擋風玻璃化合物自動打膠設備電伴熱或保持恆溫 6、機械工程:運輸容器、真空室、液壓或氣壓泵、計量輸送設備電伴熱或保持恆溫 7、實驗研究:樣品氣體分析管道、工業廢氣分析管道電伴熱或保持恆溫 8、核電廠:煙囪尾氣分析(尾氣樣品取樣管道電伴熱或保持恆溫) 9、環保工程:水處理,清潔系統(地下管道電伴熱或保持恆溫) 10、海上平台:輸油管道、閥門等設備電伴熱或保持恆溫 11、其它:油漆設備、制蠟設備電伴熱或保持恆溫
遇到任何電加熱問題,只要您在詢價中能夠提供工作環境及工作溫度等方面要求,我司即可為您提供具有競爭力的價格及最佳解決方案,供您參考比較。 硅橡膠電熱帶特殊規格可量身訂做,歡迎咨詢。黃先生
|
|
|
|
|
|