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电伴热带说明书

电伴热带使用说明书

目录

第一章概述…………………………………………………………………………………1

第二章电伴热产品…………………………………………………………………………2

一、HC-BL-J3型恒功率并联电热带……………………………………………………2

二、HC-BL-J4型单相、三相恒功率高温电热带………………………………………5

三、HC-XW系列自限温电伴热带………………………………………………………6

四、HC-CL型串联式电热带……………………………………………………………8

五、HC-CR船用型电热带………………………………………………………………10

六、集肤效应加热电缆…………………………………………………………………11

七、MI加热电缆…………………………………………………………………………12

第三章电伴热带配套附件与安装附件…………………………………………………15

第四章控制系统…………………………………………………………………………20

一、电源控制箱（柜）…………………………………………………………………20

二、远程监控系统……………………………………………………………………22

第五章电伴热产品的设计计算方法及选型……………………………………………22

一、管道及附件散热量的计算…………………………………………………………23

二、罐体容器散热量的计算……………………………………………………………26

三、有关公式介绍………………………………………………………………………28

四、选型方法……………………………………………………………………………28

第六章安装与运行………………………………………………………………………29

第七章典型安装方式示意图…………………………………………………………

第一章概述

所谓电伴热是用电热来补偿被伴热体（容器、管道等）在工艺生产过程中的热量损失，以维持最合适的介质工艺温度，其温度高低以介质流动阻力最小、生产效率最高、耗电最少和综合费用最低为目的，以最佳传热分布及低功耗为原则，发热形式是沿长度方向或大面积均匀放热、温度梯度小、温度稳定，适合长期使用。

产品是高新技术产品，是传统的热水伴热、蒸汽伴热的取代品，是绿色无污染的环保产品。

一、电伴热特点

●节能显著、能耗低；

●体积小、可靠性高、寿命长、适用范围广；

●设计、安装、维护简单；

●无“跑”、“冒”、“滴”、“漏”等现象，无任何污染；

●伴热温度不受季节、介质等因素影响，根据要求自动调整；

●工程投资回收周期短；

●易于实现集中自动化控制。

二、节能效果

●电伴热体积小、接触面积大、传输损失小，而蒸汽伴热和热水伴热需加伴热管线接触传递热量，传输热损失大。

●电伴热能保证首尾端发热均匀，而蒸汽和热水伴热为了保证尾端的热值，必须提高首端的发热量，会使首端和沿途的热量出现过补偿，浪费大量热能。

●电伴热能进行自动控制，而蒸汽和热水伴热难以按管道温度变化自动跟踪调节伴热发热量，以适应季节和昼夜环境温度变化以及首尾端和沿途各处温度变化引起的过量热补偿。

●电伴热综合热效率很高，据全国十大电厂统计，从电厂到用户（管道、容器等）的综合效率为29.4-35%，电伴热器材的发热效率接近100%。

三、经济费用

电伴热与蒸汽伴热或热水伴热相比

伴热方式对比项目

电伴热

热水、蒸汽伴热

能耗费用*

1

3～4

设计费用

1

2.5～3

设备材料费

1

0.7～0.9

施工安装费

1

3～5

运行维护费**

1

10～12

操作费

1

10

工程投资回收周期

1

3

四、电伴热主要应用的领域

●输油管道、阀门、泵体的伴热、防冻和保温。

●具有可燃性的爆炸气体场合的管道和容器伴热。

●仪表管线工艺温度的维持。

●油田采油井管和井口的伴热。

●自来水管线、阀门的防冻和保温。

●混凝土预制件防冻养护。

●海上油田输油管道，海水处理系统，消防系统的防冻、防凝。

●电力工业的高压给水、排污、仪表、重油点火油路。

●寒冷地区停车场、码头、桥梁、机场跑道的熔雪防冻。

第二章电伴热产品

一、HC-BL-J3型恒功率并联电热带

恒功率并联电热带单位长度的发热量恒定，输出功率不受环境温度变化而改变，在线长度上可任意剪切。

此外电热带有柔韧性，可以很方便的紧贴在管道表面，外层金属铠装增加其强度，且能传热、散热、能作为防静电的产生并安全接地，三相恒功率并联电热带更适用于长管线、大口径管线的伴热，且三相负荷平衡。

适用于工厂一区、二区爆炸性气体混合物T3-T4组场合。

1．结构原理

单相恒功率并联电热带的电源母线为二根平行绝缘铜线，在内绝缘层上缠绕电热丝，并将电热丝每隔一定距离即“发热节长”与母线连接，形成连续并联电阻，母线通电后，各并联电阻发热，因而形成一条连续的加热带。

三相恒功率并联电热带和单相恒功率并联电热带的原理基本相同，不同之处在于单相带采用单相供电，三相带采用三相三角形供电。

三相带除有单相带的特点外，特别适用于长距离、大口径管道的加热、伴热和保温。

三相恒功率并联电热带为三根平行绝缘铜线为电源母线，在骨架层绝缘层外缠绕电热丝，并将电热丝每隔一定距离即“发热节长”分别依次与母AB-BC-CA….反复循环连接，在每两相间形成连续并联电阻。

当母线通以三相电后，各并联电阻同时发热，因而形成一条连续三相供电的加热带。

2．并联电热带结构

（1）防爆并联式单相电伴热带（图1）

A-外护套FEP（特氟龙）  B-编织网        C-绝缘护套FEP（特氟龙）

   D-骨架层  E-镍铬合金丝（发热丝）  F-芯线绝缘层FEP  G-芯线（镀锡铜绞线）      

（2）防爆并联式三相电伴热带（图2）

 A-外护套FEP（特氟龙）   B-镀锡合金编织网        C-绝缘护套FEP（特氟龙）

     D-骨架层  E-镍铬合金丝（发热丝）  F-芯线绝缘层FEP  G-芯线（镀锡铜绞线）

  3.产品型号

HC-BL□（Q）--J3--□

单位长度功率w/m

绝缘等级：

J3为F46，耐温等级205℃

Q：

加强型（普通型不注）

芯线数：

2表示为单相220V，3表示为三相380V

并联型电热带

例：

HC-BL2-J3-40其绝缘材料为F46氟塑料，单相普通型恒功率电伴热带，功率为40w/m。

HC-BL3Q-J3-50其绝缘材料为F46氟塑料，三相加强型恒功率电伴热带，功率为50w/m。

4.恒功率并联电热带通用技术参数：

（1）绝缘电阻：

≥50MΩ/km

（2）介电强度：

工作电压220V，为≥2000V/min，工作电压380V，为2500V/min

（3）防护等级：

IP56

（4）防爆标志：

ExeIIT4；

5．规格技术参数

表1

项目/型号

HC-BL2-J3-10

HC-BL2（Q）-J3-10

HC-BL2-J3-20

HC-BL2（Q）-J3-20

HC-BL2-J3-30

HC-BL2（Q）-J3-30

HC-BL2-J3-40

HC-BL2（Q）-J3-40

工作电压

220V

220V

220V

220V

流体维持温度

≤150℃

≤120℃

≤95℃

≤80℃

双向最大使用长度

≤450m

≤380m

≤300m

≤260m

表2

项目/型号

HC-BL3-J3-30

HC-BL3（Q）-J3-30

HC-BL3-J3-40

HC-BL3（Q）-J3-40

HC-BL3-J3-50

HC-BL3（Q）-J3-50

HC-BL3-J3-60

HC-BL3（Q）-J3-60

工作电压

380V

380V

380V

380V

流体维持温度

≤120℃

≤100℃

≤80℃

≤60℃

防爆标志

ExeIIT4

ExeIIT4

ExeIIT4

ExeIIT4

双向最大使用长度

≤650m

≤600m

≤550m

≤500m

#：

15W/m，25W/m，45W/mW/m，55W/m为非标准产品，客户需要向本公司预定

#：

客户需特殊工作电压，24V、36V、110V、660V、1140V等，可向本公司咨询并定购。

6．产品应用场所

（1）在正常情况下连续流动的低凝固管线，可防止介质停流而凝固。

（2）有严格要求的管线伴热和保温（与数显温控，模块配合使用）。

（3）自来水管线、阀门的防冻、保温。

（4）液位计的防冻保温。

（5）大、中、小型罐体的伴热保温。

（6）长距离输油管线的伴热保温。

二、HC-BL-J4型单相、三相恒功率高温电热带

1．其工作原理与HC-BL-J3型恒功率并联电热带相同，其主要区别为：

耐热等级高。

绝缘材料为高温复合材料及PFA材料，其最高耐温为250℃，流体维持温度可达180℃-205℃，可适用于沥青、粘油管线等伴热。

2．电热带结构（图3）

A-外护套PFA   B-镀锡合金编织网        C-绝缘护套PFA

    D-骨架层  E-镍铬合金丝（发热丝）  F-芯线绝缘层FEP G-芯线（镀锡铜绞线）

3．产品型号

HC-BL□（Q）–J4--□

单位长度功率w/m

绝缘等级：

J4为PFA，耐温等级250℃

Q：

加强型（普通型不注）

芯线数：

2表示为单相220V，3表示为三相380V

并联型电热带

4．规格技术参数

表3

项目/型号

HC-BL2-J4-20

HC-BL2（Q）-J4-20

HC-BL2-J4-30

HC-BL2（Q）-J4-30

HC-BL2-J4-40

HC-BL2（Q）-J4-40

工作电压

220V

220V

220V

流体维持温度

≤205℃

≤200℃

≤180℃

防爆标志

ExeIIT4

ExeIIT4

ExeIIT4

双向最大使用长度

≤350m

≤280m

≤250m

表4

项目/型号

HC-BL3-J4-30

HC-BL3（Q）-J4-30

HC-BL3-J4-40

HC-BL3（Q）-J4-40

HC-BL3-J4-50

HC-BL3（Q）-J4-50

工作电压

380V

380V

380V

流体维持温度

≤200℃

≤180℃

≤160℃

防爆标志

ExeIIT4

ExeIIT4

ExeIIT4

双向最大使用长度

≤650m

≤600m

≤550m

三、HC-XW系列自限温电伴热带

自限温电伴热带（自限式）以一种导电高分子材料做发热体和两根平行的导电芯线及绝缘护套组成。

它通电发热，能自动调整功率，控制自身各点温度并保持恒温。

与并联式单相，三相电伴热带相比，自限温电伴热带能自动限制加热时的温度。

且能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，因此它改变了使用传统恒功率加热器时需被加热体系去适应加热器的加热方法，自限温电伴热带允许多次交叉重叠使用，不会出现过热点及烧毁的现象。

1．自限温电伴热带结构原理

见结构图（图4）所示：

两根平行的铜绞线为电源母线，中间均匀挤满导电高分子材料为发热芯料。

当母线接通电源时，电流横向流过两母线之间的发热芯料，使芯料升温，其电阻随之自动增加。

当芯料温度升到一定值时，电阻已大到几乎阻断电流的程度，芯料温度不再上升。

与此同时，芯料通过护套向被加热体系传热，温度下降，当温度下降到一定值时，电阻已逐渐减小，芯料发热温度再次上升。

如此循环往复，便可维持被伴热体恒定温度。

2．自限温电伴热带结构图：

（图4）

 A-加强（防腐）护套    B-金属屏蔽网  C-绝缘护套  

D-高分子材料发热芯  E-母线（镀锡铜绞线）

3．产品型号：

HC-XW（Q）–□--□—□/□

工作电压：

24V、36V、110V、220V

单位长度功率w/m

耐热等级：

D-低温；Z-中温；G-高温

护层材料：

J–铠装

Q：

加强型（普通型不注）

自限温电伴热带

4．自限温电伴热带分类

防爆低温型自限温电伴热带：

耐温等级65℃

防爆中温型自限温电伴热带：

耐温等级85℃105℃

防爆高温型自限温电伴热带：

耐温等级155℃

5．规格及主要技术参数

品名

型号

标称功率（W/m·10℃）

最高维持

温度（℃）

最高承受

温度（℃）

最高表面温度（℃）

最低安装温度（℃）

额定电压下的最大使用长度（m）

6-12V

24-50V

50-110V

220-600V

低温自限

温电热带

HC-XW-D

10-35

≤70

105

≤80

-40

20

50

100

100

中温自限

温电热带

HC-XW-Z

15-45

≤105

135

≤110

-40

20

50

100

100

高温自限

温电热带

HC-XW-G

25-70

≤135

155

≤140

-40

20

50

100

100

6．自限温电伴热带应用范围：

管道、设备、容器、储罐的伴热保温，特别是用于易分解、编织、析晶、凝聚、冻结及沸点低、易挥发、易结疤的物料防堵防冻，在石油、化工、冶金、电力、食品、建筑等行业有广泛使用。

7．自限温电伴热带优越性能：

（1）一般情况下不需控温装置即能自动有效的控制伴热温度，保证被加热体系始终处于理想温度范围内。

（2）发热均匀可缠绕，不怕重叠无局部过热，可以任意剪短，施工简单、使用方便、安全可靠。

（3）不需日常维护，运行费用低，能远距离控制，无需至现场操作。

（4）无噪音、无污染、节省能源。

四、HC-CL型串联式电热带

串联式电热带是一种由芯线做发热体的电伴热产品，与其它电热带相比，特点是使用长度长，输出功率恒定，单位长度中发热量处处相等，适用于长距离管线的伴热保温，每根最大使用长度可达3.5km，但须定制,现场不可任意剪切。

1．串联式电伴热带结构原理：

如下结构图所示，三根具有相同截面积，一定长度的平行绝缘铜绞线为电源母线和发热芯线，将其一端可靠短接，另一端接上电源，就形成了一个星形负载，根据焦耳一楞次定律：

Q=0.24×I2Rt电能转化为热能星形负载不断放出热量，形成一条连续的、发热均匀的电伴热带。

根据实际情况需要，电伴热带的三相可以各自分开（分体式），也可以整合一体。

2．串联式电伴热带结构图：

（图5）

防爆单根串联电伴热带

防爆二根串联电伴热带

防爆三根串联电伴热带

A-加强（防腐）护套B-金属屏蔽网C-外护套D、E-母线绝缘层F-线心

3．产品型号：

HC-CL1、2、3（Q）–□/□

电压等级：

220V、380V、660V

单位长度功率w/m

Q：

加强型（普通型不注）

芯线数：

串联型电热带

4．串联电伴热带规格及主要技术参数

型号

额定电压

（V）

额定工频绝缘电压（V）

额定功率

（W/m）

最大使用长度（M）

绝缘电阻

防爆标志

HC-CL3-20/380

380

2500

20

2300

≥50MΩ

ExeIIT4

HC-CL3-30/380

380

2500

30

1800

≥50MΩ

ExeIIT4

HC-CL3-45/380

380

2500

45

1500

≥50MΩ

ExeIIT4

HC-CL3-20/660

660

3000

20

4000

≥100MΩ

ExeIIT4

HC-CL3-30/660

660

3000

30

3500

≥100MΩ

ExeIIT4

HC-CL3-45/660

660

3000

45

2500

≥100MΩ

ExeIIT4

注：

由于串联电伴热带不能任意剪切，故很难使用标准的型号配取伴热管线，故大多根据用户需要设计和定制。

我公司可免费咨询和提供设计方案。

5．安装注意事项

（1）施放电伴热带不要在地上拖拉，以防绝缘层划破。

（2）安装时遇有锐角的法兰等，需把锐角打掉，并用铝胶带作衬垫，确保电伴热带不受损伤。

（3）安装时最小弯曲半径应大于电伴热带厚度的5倍。

（4）电伴热带用铝胶带粘帖，即作固定又作散热使用。

每隔50-80cm再用压敏胶带径向扎紧。

五、HC-CR船用型电热带

船用电热带的结构、工作原理与HC-BL型恒功率并联电热带相同，其制造的工艺标准及技术要求略显不同，产品特点是：

具有更强的防腐、防盐雾、防霉性能和耐震动、耐冲击、阻燃等优点，产品均经国家船舶检验局认证机构认可，主要应用于具有温度T3-T4组可燃性气体混合物二区场所，使用安装环境差、振动频率高的海洋平台、油船、码头等地。

1．产品型号

HC-CR□（Q）--□

单位长度功率w/m

Q：

加强型（普通型不注）

电压等级：

2表示为单相220V，3表示为三相380V

船用型电热带

2．产品规格及主要技术参数

型号

额定电压

（V）

额定功率

（W/m）

双向最大使用长度（M）

介质维持最高温度

防爆标志

HC-CR2（Q）-10

220

10

420

125℃

ExeIIT4

HC-CR2（Q）-20

220

20

380

120℃

ExeIIT4

HC-CR2（Q）-30

220

30

300

95℃

ExeIIT4

HC-CR2（Q）-40

220

40

260

75℃

ExeIIT4

HC-CR3（Q）-30

380

30

640

120℃

ExeIIT4

HC-CR3（Q）-40

380

40

600

100℃

ExeIIT4

HC-CR3（Q）-50

380

50

560

80℃

ExeIIT4

HC-CR3（Q）-60

380

60

500

60℃

ExeIIT4

3．船用电热带除具备一般电伴热带性能外，还可在下列环境中可靠工作。

●在有潮湿空气、盐雾、油雾和霉菌的场所。

●航船正常运行中产生的震动和冲击。

●电压偏差±10%，频率偏差±5%。

4．产品应用场所

A．海洋平台上各种管道及仪表管线的防冻保温。

B．各种油船输油管线防冻保温。

C．卸油臂设施的防凝保温。

D．各种仪器、仪表管线上的防凝、防冻保温。

六、集肤效应加热电缆

集肤效应加热电缆是一种基于电流的集肤效应及邻近效应原理的电伴热系统。

所谓集肤效应，就是交流电流通过碳钢导体时电流逐渐趋肤在导体表面的一种现象，而邻近效应是一对通以反向等电流导体间的一种电磁现象，在加热管中的电缆和加热管间通以电流时加热管上电流逐渐趋肤在加热管内壁，而正是这薄薄的内壁产生的焦耳热来满足伴热的需要。

下图是一个基本集肤效应加热电缆伴热系统电路，由一个隔离变压器，初级和次级电流熔断器、接触器及一个温控组成，如需考虑电网的三相平衡，可实行多相电源供电或采用三相变单相的变压器。

常规符合NEC426、427，可根据用户需要进行设计，仅需一个电源供电点，可进行长距离管道伴热，功率因素高，热效率高。

对于相关工程应用，可根据CAD设计，维护及修理方便。

集肤伴热系统有效维持温度可达230度，它与电伴热带相比最大的特点是伴热温度高，功率密度大，一个电源点的伴热距离最长可达24Km。

系统简单、可靠、经济，适用于长输管线、大口径、伴热温度较高的场合。

但使用本产品，对变压器和施工要求都很高。

使用本系统，本公司可提供咨询、设计、生产、施工等全方位服务。

七、MI加热电缆

1.结构

（1）矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）

该电缆由连续、无缝的金属护套、单根或多根电阻线和紧密压实的氧化镁绝缘层构成，因此，特别适用于高温管线的伴热。

有强腐蚀作用的场所可外加PVC外套。

结构如图1所示。

（2）矿物绝缘加热元件

矿物绝缘加热元件由中间段的加热电缆、两端冷端电缆、连接器及终端组成（如下图），可方便地接入电源。

此外根据使用需要可将加热元件制成各种形状。

加热电缆冷端通过连接器焊接而成。

（3）接线方式：

2.型号说明

MI–H-□-□-□-□-□

20℃时每公里线芯电阻值（Ω）

最高使用电压：

L-300V，M-500V

芯数：

1—单芯；2—两芯

金属护套材料符号，见表2

导电线芯材料符号，见表1

类型：

H—加热电缆

矿物绝缘

3.线芯和护套材料

根据不同的加热对象及温度要求，可根据表1和表2选用不同线芯和护套材料。

线芯材料表表1

芯线材料

符号

20℃时电阻率

使用温度限值

铜

T

1.72μΩcm2/cm

250℃

铜锰合金

M

41μΩcm2/cm

350℃

康铜

K

48μΩcm2/cm

500℃

镍铬合金

N

112μΩcm2/cm

1000℃

金属护套材料表表2

护套材料

符号

使用温度限值

铜

T

250℃

铜锰合金

B

350℃

不锈钢

K

600℃

因科镍600

Y

600℃

因科镍800

R

800℃

4.主要技术参数

（1）最高适用电压：

L-300V，M-500V。

（2）介电强度：

1500V/min。

（3）绝缘电阻：

≥50MΩ。

（4）电阻值误差：

±10%。

（5）电缆长度误差：

±10%。

（6）耐温等级：

铜-铜，250℃，康铜-不锈钢，500℃。

5．主要特性

（1）载流量大：

具有良好的经济性。

由于氧化镁绝缘材料的导热系数远大于塑料绝缘材料，对于相同截面积的电缆而言该电缆比其他电缆能传送较高的电流，而且电缆还可耐受相当大的过载。

（2）耐高温：

该电缆可在250℃-500℃高温下连续正常操作，在紧迫情况下，可在接近铜的熔点1083℃下熔融，而氧化镁绝缘材料的熔点为2800℃，在此温度下电缆不会发生任何变化。

这一特性在冶金及其它高温环境中使用会有独特的效果。

（3）防爆：

电缆由无缝铜护套、紧密压实的氧化镁绝缘材料和铜线芯组成，可经受巨大外界冲击力，并可阻止蒸汽、气体和火焰进入电缆连接的电气设备。

在化工和易燃易爆环境中可杜绝由电缆引起的连锁性爆炸。

（4）耐腐蚀性能高：

电缆的铜护套本身具有较高的耐腐蚀性。

对于多数情况下，它不需要采取任何附加的保护措施。

特别适合化学腐蚀环境地埋敷设的需要。

在某些对铜护套有腐蚀作用的特殊场合（如有氨的环境）下敷设时，应使用外PVC护套。

（5）使用寿命长：

由于构成该电缆的各种材料所固有的特性，可保证该电缆具有稳定性，长寿命。

在正常情况下，可使用