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冬天里的一把火-电伴热带

编辑:芜湖市恒鑫电缆有限责任公司时间:2021-08-24

“伴热带”,全称“自限温伴热电缆”self-regulating heat tracing (又称“自调控电伴热线”或者“自限温电热带”)是新一代唯一带状恒温电加热器。其发热原件的电阻率具有很高的正温度系数“PTC”(Positive Temperature Coefficent)且相互并联。


电伴热带由纳米导电碳粒和两根平行母线外加绝缘层构成,由于这种平行结构,所有自限温电伴热线均可以在现场被切割成任何长度,采用两通或三通接线盒连接。在每根伴热线内,母线之间的电路数随温度的影响而变化,当伴热带周围的温度变冷时,导电塑料产生微分子的收缩而使碳粒连接形成电路,电流经过这些电路,使伴热带发热。

当温度升高时,导电塑料产生微分子的膨胀,碳粒渐渐分开,引起电路中断,电阻上升,伴热带会自动减少功率输出。当温度变冷时,塑料又恢复到微分子收缩状态,碳粒相应连接起来,形成电路,伴热带发热功率又自动上升。自限温伴热带具有其他伴热设备所没有的好处,它控制的温度不会过高亦不会过低,因为温度是自动调节的。伴热带根据温度层级,大致分为低温伴热带,中温伴热带和高温伴热带。


从材料构成上来说,伴热带一般由一定比例的乙炔碳黑(acetylene carbon black ) ,混合低密度线性聚乙烯树脂(low density linear polyethlene resin ),在密炼机(enclosed mixing mill)或开炼机(open mixing mill)中升温搅拌成半胶料块(stock)。


块在进行冷却后破碎、干燥、然后造粒(pelletizing),然后再熔融挤出(extrusion),包覆在锡包铜芯导线(tin-coated copper wire)或镍包铜芯导线(nickel-coated copper wire)周围,形成导电芯带(conducting tape)。导电芯带后期还要经过挤出绝缘层(insulation extrusion),辐照(irradiation/beaming),金属编织(metal braiding),护套(jacketing)等工序,才能最终成为电伴热带成品。


PTC原材料生产流程


总的来说,电伴热就是利用电伴热设备将电能转化为热能,通过直接或间接的热交换,补充被伴热设备通过保温材料所损失的热量,并采用温度控制,达到跟踪和控制伴热设备内介质的温度,使之维持在一个合理和经济的水平上。


过去,蒸汽伴热始终是一种主要的保温方式。其工作原理是通过蒸汽伴热管道散热以补充被保温管道的热损失。由于蒸汽的散热量不易控制,其保温效率始终处于一个较低的水平。


20世纪70年代,美国能源行业就提出用电伴热方案来替代蒸汽伴热的设想。70年代末80年代初,包括能源业在内的很多工业部门已广泛推广了电伴热技术,以电伴热全面代替蒸汽伴热。电伴热技术发展至今,已由传统的恒功率伴热发展到以导电塑料为核心的自控温电伴热。


电伴热能够自动限制加热时的温度,并随被加热体的温度自动调节输出功率而无任何附加设备;可以任意裁短或在一定长度范围内接长使用,并允许多次交叉重叠而无高温过热点及烧毁之虑。这些特点使电伴热具有:防止过热,使用维护简便及节约电能等优点。


电伴热适合于管道、设备及容器控温、伴热、保温、加热,特别是其中有物料容易分解、变质、析晶、凝聚冻结时。在石油、化工、电力、冶金、轻工、食品、冷冻、建筑、煤气、农副产品生产、加工及其他部门具有广泛的用途。


除了基础设施,铁路、公路、工业用途,伴热带还广泛用于民宅、养殖场、体育运动场所(高尔夫球场和足球场),作为冬日的供暖、融雪的保障。


总结一下,电伴热具有诸多优势:


(1)电伴热装置简单、发热均匀、能进行远控,遥控,实现自动化管理。


(2)热具有防爆、全天候工作性能,可靠性高,使用寿命长。


(3)电伴热无泄漏,有利于环境保护。


(4)节省钢材:它不需要蒸气伴热所需的一来一去二趟伴热管路。


(5)节省保温材料。


(6)节约水资源,不象锅炉每天需要大量的水。


(7)电伴热还能解决蒸气和热水伴热难以解决的问题。


(8)电伴热设计工作量小,施工方便简单,维护工作量小。


(9)效率高,能大大降低能耗。


简单说来,电伴热经济耐用,该出手时就出手,让寒冷的冬日不再难熬,简直是冬天里的一把火。


电伴热技术最早在美国大规模应用,中国的伴热材料生产技术起步较晚。我国国内已有不少生产伴热带的制造企业,他们中的优秀代表正不断学习西方伴热带生产及材料工艺的先进技术和理念。着力改善工艺流程,更好服务市场。


不断改善咨询伴热芯材挤出工艺,认真学习国外伴热带先进理念。


相信在不远的未来,中国制造的伴热材料能领先世界,为更多生活在冰雪地的人们,送去冬日的温暖,在白雪皑皑的边陲,保障基础设施的正常运转,逢雪开道,保证铁路、公路的行车安全。如果把青松全部都缠绕上伴热带,再大的雪,也压不倒青松了。