電伴熱帶工作原理  

1、  概述 

自控溫電伴熱帶（或稱(chēng)自限溫電熱帶）。它是一種電熱功率隨系統(tǒng)溫度自調(diào)的帶狀限溫伴熱器。即電纜本身具有自動(dòng)限溫，并隨著被加熱體系的溫度變化能自動(dòng)調(diào)整發(fā)熱功率的功能，以保證工作體系始終穩(wěn)定在設(shè)定的操作溫區(qū)正常運(yùn)行。

1.1 工作優(yōu)點(diǎn) 

—加熱時(shí)能夠自動(dòng)限定電纜的工作溫度；  —能隨被加熱體系的溫度變化自動(dòng)調(diào)整輸出功率而無(wú)需外加設(shè)備；  —電纜可以任意裁短或在一定范圍內(nèi)接長(zhǎng)使用，而上述性能不變。  —允許交叉重疊纏繞敷設(shè)而無(wú)過(guò)熱及燒毀之憂(yōu)。

1.2 工作優(yōu)點(diǎn) 

自控溫電伴熱帶在用于防凍和保溫時(shí)，具有如下優(yōu)點(diǎn)： —伴熱管線(xiàn)溫度均勻，不會(huì)過(guò)熱，安全可靠； —節(jié)約電能，穩(wěn)態(tài)時(shí)，功率較小； —間歇操作時(shí)，升溫啟動(dòng)快速； —安裝及運(yùn)行費(fèi)用低； —安裝使用維護(hù)簡(jiǎn)便； —便于自動(dòng)化管理。

2、 PTC工作原理

2.1 PTC效應(yīng)及PTC材料 

PTC效應(yīng)即正溫度系數(shù)效應(yīng)，是特指材料電阻率隨著溫度升高而增大，并在一定溫度區(qū)間電阻率急劇增大的特性。具有PTC效應(yīng)的材料稱(chēng)為PTC材料，本電纜的高分子PTC材料是半晶離聚物與炭黑的共混物。

2.2 工作原理 

自控溫電伴熱帶的電熱元件，是在兩根平行金屬母線(xiàn)之間均勻的擠包一層PTC材料制成的芯帶。PTC材料經(jīng)熔融擠出、冷卻定型之后，分散其中的炭微粒形成無(wú)數(shù)纖細(xì)的導(dǎo)電炭網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)它們跨接在兩根平行母線(xiàn)上時(shí)，就構(gòu)成芯帶的PTC并聯(lián)回路。電纜一端的兩根母線(xiàn)與電源接通時(shí)，電流從一根母線(xiàn)橫向流過(guò)PTC材料層到達(dá)另一根母線(xiàn)形成并聯(lián)回路。PTC層就是連續(xù)并聯(lián)在母線(xiàn)之間的電阻發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化成熱能，對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行伴熱保溫。當(dāng)芯帶溫度升到相應(yīng)的高阻區(qū)時(shí)，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，芯帶的溫度將達(dá)到高限不再升高（即自動(dòng)限溫）。與此同時(shí)，芯帶通過(guò)護(hù)套向溫度較低的被加熱體系傳熱，達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)單位時(shí)間傳遞的熱量等于電纜的電功率。電纜的輸出功率主要受控于傳熱過(guò)程以及被加熱體系的溫度。

2.3工作性能

2.3.1功率自調(diào)性能 

自控溫電伴熱帶的電熱功率是隨溫度升高而自動(dòng)減少，或隨溫度降低自動(dòng)增大，同時(shí)電阻達(dá)到極大時(shí)，電熱功率就趨于極小，溫度便升到了高限，這就是電纜的自限溫特性。限溫伴熱是指電纜能在溫度高限以下某溫區(qū)進(jìn)行伴熱的過(guò)程。

2.3.2 PTC記憶性能 

自控溫電伴熱帶的電阻隨著溫度升高而增大，在降溫時(shí)若電阻能沿著原升溫路線(xiàn)返回原來(lái)的起點(diǎn)，便是具有PTC記憶性能。具有記憶性能的電纜才能長(zhǎng)期反復(fù)使用。

2.3.3溫度均勻性能 

自控溫電伴熱帶的芯帶是由大量的纖細(xì)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)形成的PTC并聯(lián)單元組成。當(dāng)伴熱管道任何區(qū)段出現(xiàn)料溫及能耗波動(dòng)時(shí)，所在部位的各個(gè)PTC元都能直接感溫并獨(dú)立做出響應(yīng)。即時(shí)朝著消除波動(dòng)的方向自動(dòng)調(diào)整各自的輸出功率，溫度低了功率調(diào)大，溫度高了功率調(diào)小，并按溫度波動(dòng)的幅度大小，給出功率調(diào)幅的大小，以維持整個(gè)系統(tǒng)各區(qū)段的運(yùn)行溫度均勻穩(wěn)定。這是一種微區(qū)跟蹤，全線(xiàn)同步，全自動(dòng)的伴熱保溫過(guò)程。

3、 主要參數(shù)定義

3.1 標(biāo)稱(chēng)功率 

標(biāo)稱(chēng)功率是指在額定工作電壓下，在一定保溫層內(nèi)以電纜伴熱的管道溫度為10℃時(shí)，每米溫控伴熱電纜輸出的穩(wěn)態(tài)電功率。

3.2 溫控指數(shù)  溫控指數(shù)是指溫度每升高1℃時(shí)，電纜輸出功率的下降值，或溫度每降低1℃時(shí)，電纜輸出功率的增加值（一般給出zui低值）。

3.3 zui高維持溫度  在用一定型號(hào)的電纜伴熱某一體系時(shí)，能使體系維持到的zui高溫度稱(chēng)為該種型號(hào)的電纜的zui高維持溫度。維持溫度是一個(gè)相對(duì)參數(shù)，它與保溫體系的熱損失大小有關(guān)，與伴熱電纜的zui高表面溫度有關(guān)。在使用中如設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以使體系溫度維持在從zui高表面溫度到環(huán)境溫度之間的任何溫度。

3.4 zui高曝露溫度  曝露溫度是指外部熱源施加在電纜上的溫度。曝露溫度高于一定溫度后，將開(kāi)始損壞電纜的電熱性能。這個(gè)溫度是溫控伴熱電纜所能承受的zui高溫度，稱(chēng)為zui高曝露溫度。

3.5 zui高表面溫度

指在良好的隔熱條件下，在額定電壓下工作的伴熱電纜表面所能達(dá)到的zui高電熱溫度。這一參數(shù)對(duì)有易燃物料和易爆氣氛的場(chǎng)合是重要的。

3.6 zui大使用長(zhǎng)度 

在單一電源的額定工作電壓下，伴熱電纜有允許使用的電大長(zhǎng)度限制，這個(gè)長(zhǎng)度為zui大使用長(zhǎng)度。zui大使用長(zhǎng)度與額定電壓、功率、規(guī)格及環(huán)境溫度有關(guān)。如果使用需要超過(guò)zui大使用長(zhǎng)度，應(yīng)當(dāng)另接電源。

·         電伴熱帶是一種新型高科技產(chǎn)品，其自上世紀(jì)70年代進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域以來(lái)， 自限式電伴熱帶已經(jīng)成為當(dāng)今世界上zui通用的電伴熱帶類(lèi)型。它們可以廣泛地應(yīng)用于液態(tài)物體在管道中輸送和罐體的防凍保溫、維持工藝溫度、加熱公路、坡道、人行橫道、屋檐及地板等。自限式電伴熱內(nèi)部的兩根導(dǎo)電線(xiàn)芯之間分布著起加熱 作用的PTC高分子材料，其外部由高分子內(nèi)絕緣、金屬屏蔽網(wǎng)和高分子外護(hù)套(當(dāng)電源接通時(shí)，內(nèi)部PTC高分子材料受熱膨脹，電阻變大，減小發(fā)熱功率，使溫度降低；當(dāng)溫度降低時(shí)，PTC材料遇冷收縮，電阻變小，增大發(fā)熱功率，使溫度上升，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的作用。本項(xiàng)目作為一種95℃環(huán)保型自動(dòng)補(bǔ)償式電伴熱帶，可廣泛用于太陽(yáng)能用伴熱、石油、化工、建筑、道路、民用等領(lǐng)域，尤其是在北方對(duì)電伴熱帶溫度要求較高的石油、化工管道、道路、建筑、屋頂?shù)娜诨裼玫牡責(zé)帷⒓揖邞?yīng)用產(chǎn)品等場(chǎng)所。