1.本電伴(ban)熱適用范圍:適用于室內外管道、容(rong)器、罐體等貯(zhu)藏系統(tong)、設備的保溫和防凍。
2.電熱相關工(gong)(gong)程建議應在供(gong)應商(shang)指導下進(jin)行安裝工(gong)(gong)程,并制(zhi)作詳(xiang)細的工(gong)(gong)程進(jin)展記(ji)錄(lu)表。
3.電熱(re)防(fang)凍(dong)液系統的設計原(yuan)理:利用電熱(re)補充(chong)輸水和貯水中失去的熱(re)量,使水溫保持在一(yi)定范圍內,達到保溫和防(fang)凍(dong)液的目的,電熱(re)需(xu)要絕熱(re)層、防(fang)濕層和保護層。
4.電(dian)熱(re)防(fang)(fang)(fang)凍(dong)系統整體設計的(de)目(mu)的(de)是經(jing)濟地滿足管道(dao)流(liu)體(例如(ru)水)系統的(de)防(fang)(fang)(fang)凍(dong)(防(fang)(fang)(fang)粘和堵塞(sai)),從功能性、可行(xing)性、經(jing)濟性的(de)觀(guan)點出(chu)發達(da)到防(fang)(fang)(fang)凍(dong)(防(fang)(fang)(fang)粘和堵塞(sai))的(de)效果。
最低氣象溫度(du)標準(zhun)和(he)防凍標準(zhun):
采用(yong)氣象(xiang)參數(極端平均最(zui)低(di)溫度TA=-17.1℃)設(she)備(bei)維持水不結冰(bing)狀態,采用(yong)管道(dao)(dao)水系(xi)統(tong)維持在(zai)5℃的標準(zhun)。 計算管道(dao)(dao)的最(zui)大散熱功率。
電伴熱設計所需(xu)的(de)工藝參數
1 )配管所需的維持溫(wen)度
2 )當地最低環境(jing)溫度TA(℃)
3 )管的外(wai)徑(jing)D(mm )
4 )容器表面積(ji)S(m2 )
5 )配管保溫材(cai)料的品種和厚(hou)度( mm )
6 )管道在室(shi)內或室(shi)外
二、電伴(ban)熱系統設計:
2.1散熱量的計算
在散熱量的(de)計算中,查(cha)找表法和第2個是根據式(shi)直接(jie)計算。
2.1.1 .驗針法
首先,根據需要伴隨熱維持溫(wen)度TM和最低環境溫(wen)度TA
溫(wen)差計(ji)算:δt
δt=tm-ta
δt下(xia)金屬(shu)管散熱量( QB )如附表1所示
或設備(bei)散(san)熱量(
根據調查的QB或QP用下式計算實際的散熱量
配(pei)管QTB==f×QB
平壁設(she)備QTP=f×QP
式中(zhong): TM--伴(ban)隨熱維持溫度(℃)
ta--極端的平均最(zui)低溫度
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--保溫材料的導熱系數,(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系數(W/㎡℃)與風速ω(m/s)有關
α=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ ) …………………………(3)
1.3--安全系數
2.1.3.管道材質修正系數
不同材質的導熱系數不同,在同等TM的情況下所需功率不同,修正系數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系數。
Q=Qt×f W/m ………………………………………(4)
式中:
Q--表示最后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,并確定每米管道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--表示最后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小于1時,每米管道采用的伴熱電纜小于1m無法敷設,所以Lg不能小于1。
Lg等于1時,則每米管道采用1 m該規格的伴熱電纜,單根直線敷設。
Lg等于n時(n為整數),則每米管道采用n根這種規格的伴熱電纜,n根直線敷設。
Lg大于1且不等于n ,可采用螺旋卷繞敷設,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)。當管徑大于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 = 附件散熱系數×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為閥門散熱系數
閥門散熱系數
閥門品種 閘 閥 蝶 閥 球 閥 球心閥
散熱系數 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為其他附件散熱系數
管道附件散熱系數
附件項目 法蘭 彎頭 直型接頭 T型接頭 托架 吊架
散熱系數 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%的安全系數), L = (L1+L2+Lf+Lj+L3)×1.1
3 .電熱帶選型:
選(xuan)擇電熱帶產品時,要綜(zong)合(he)考慮適(shi)用(yong)性、經濟性、供電條件等各種因素。 具體方法(fa)如(ru)下
3.1根據管道的(de)維(wei)持溫度(du)和偶然(ran)的(de)最高(gao)操作溫度(du),選定電熱(re)帶的(de)耐溫等(deng)級(ji)(ji)和發熱(re)等(deng)級(ji)(ji)。
根(gen)據管道可(ke)能(neng)受到的(de)最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)選擇最(zui)高(gao)暴露溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)電熱帶,決(jue)定(ding)管道是(shi)否偶然升溫(wen)(wen)(wen)(蒸汽(qi)、溫(wen)(wen)(wen)水(shui)、熱油清掃管道等(deng))和最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du),選擇的(de)電熱帶的(de)最(zui)高(gao)暴露溫(wen)(wen)(wen)度(du)不會低(di)于偶然升溫(wen)(wen)(wen)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。 當偶然溫(wen)(wen)(wen)度(du)上升到高(gao)于最(zui)高(gao)暴露溫(wen)(wen)(wen)度(du)時,可(ke)在(zai)進行熱工估算后,調整安(an)裝(zhuang)方法,即在(zai)電熱帶與管道之間加(jia)一層適(shi)當厚度(du)的(de)保溫(wen)(wen)(wen)層,以(yi)緩解偶發(fa)溫(wen)(wen)(wen)升對電熱......
3.2從功(gong)(gong)率-溫度曲線中選擇電熱帶(dai)功(gong)(gong)率
選(xuan)擇(ze)電(dian)熱帶(dai)(dai)的輸出功率(lv)不是(shi)標稱功率(lv),而是(shi)系統在維持溫度時(shi)電(dian)熱帶(dai)(dai)必須輸出的功率(lv)。
因為(wei)電熱(re)帶(dai)(dai)的溫度等級和伴(ban)隨熱(re)功率與系(xi)(xi)統(tong)(tong)所(suo)需的維持(chi)溫度直(zhi)接相關,所(suo)以最高表(biao)面溫度高于系(xi)(xi)統(tong)(tong)的維持(chi)溫度(如20℃),應(ying)選擇(ze)能夠補償(chang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)熱(re)損(sun)失的電熱(re)帶(dai)(dai)。
3.3確定單一電源(yuan)的(de)最大電熱帶
從同一(yi)電源(yuan)端子箱(xiang)引(yin)出的(de)所有各段的(de)附(fu)帶熱纜的(de)長度之和稱為單(dan)一(yi)電源(yuan)的(de)最大附(fu)帶熱纜長度。 選(xuan)擇(ze)過電流保護開(kai)關(guan)的(de)容量。 根(gen)據管道的(de)分布和支線的(de)長度選(xuan)擇(ze)電熱帶,低功(gong)率電熱帶一(yi)條(tiao)長,適合(he)長支線的(de)使用(yong)。
3.4 電熱帶結構的選擇
根據安裝環境和條件進行結構選擇
1)在塑料或表面涂有油漆,而不能可靠接地的容器和管道上選用屏蔽型產品。
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,則應采用防護型產品。
3.5 其他事項
1)電伴熱帶的電源接線截面要大于伴熱電纜導體截面。
2)熔斷器、空氣開關要選擇適中,要考慮大于全線起動電流。
3)易燃易爆地區必須采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,確定采用單相供電或三相供電及電壓等級。
5 ) 管道周圍環境是否便于電纜安裝,確定電伴熱帶,采用直線敷設還是螺旋敷設。
四:電伴熱系統圖
4.1 電伴熱系統圖繪制原則
1)每個單一電源供電的電伴熱系統,應繪制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,可以不按比例繪制。
4.2 電伴熱系統圖圖示要求
1)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: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,并經水壓試驗(或/和氣密試驗)檢查合格。
5.2 安裝注意事項
1) 電熱帶安裝時,不要在地面上拖拉,以免被鋒銳物損壞。不要與高溫物體接觸,防止電焊熔渣濺落到電熱帶上。
2) 電熱帶有良好的柔性,但不允許硬折,需要彎曲時,彎曲半徑不得小于伴熱電纜厚度的6倍。
3) 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) 電熱帶應與被伴熱管道(或設備)貼緊并固定,以提高伴熱效率。固定電伴熱帶時應用專用尼龍扎帶,嚴禁用金屬絲綁扎。
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) 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) 每米管道熱損失大于每米伴熱電纜輸出功率時,采用纏繞方式,以利維修時拆卸。
8)法蘭處易產生泄漏,纏繞電伴熱帶時,應避開其正下方。
9) 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) 電熱帶安裝完畢后,必須逐個回路進行電氣測試合格后,再進行通電試驗,檢查電熱帶發熱情況。確認正常后,才允許保溫。
11) 保溫材料應干燥。潮濕的保溫材料不但影響伴熱效果,還會導至對電熱帶的腐蝕,縮短使用壽命,未包外保護層的保溫管道,被雨雪澆濕后,應風干后再施工外保護層。
12) 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) 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) 多回路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。
5.4電伴熱系統的現場測試與檢查
1) 電熱帶的連續性和絕緣電阻,用1000V搖表檢查,系統絕緣電阻大于50MΩ為合格。
2) 電熱帶安裝完畢,每個電伴熱回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:相關沃安電氣設計:
設計電伴熱配電系統時,電熱帶應與過載、短路、漏電保護和溫度保護裝置配合,并應符合我國有關電氣規范要求。
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系可查電伴熱編制說明,當實際過流保護開關容量介于兩檔之間,應選用容量大的一檔。
6.2電路對地漏電保護
每條電熱帶線路應采用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壞的區域。