一、 概述 自控溫電伴熱帶(或稱自限溫電熱帶)。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)定的最佳操 作溫區(qū)正常運(yùn)行。
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。
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):
(1)伴熱管線溫度均勻,不會(huì)過(guò)熱,安全可靠;
(2)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;
(4)安裝及運(yùn)行費(fèi)用低;
(5)安裝使用維護(hù)簡(jiǎn)便;
?。?)便于自動(dòng)化管理。
二、 PTC工作原理
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、 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與電源接通時(shí),電流從一根母線橫向流過(guò)PTC材料層到達(dá)另一根母線形成 并聯(lián)回路。PTC層就是連續(xù)并聯(lián)在母線之間的電阻發(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。
3、工作性能
?。?)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) 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。 (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,全線同步,全自動(dòng)的伴熱保溫過(guò)程。
三、 主要參數(shù)定義
1、 標(biāo)稱功率 標(biāo)稱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。
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 出最低值)。
3、 最高維持溫度 在用一定型號(hào)的電纜伴熱某一體系時(shí),能使體系維持到的最高溫度稱為該種型號(hào)的電纜的最高維持溫度。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),與伴熱電纜的最高表面溫度有關(guān)。在使用中如設(shè)計(jì)得當(dāng), 可以使體系溫度維持在從最高表面溫度到環(huán)境溫度之間的任何溫度。
4、 最高曝露溫度 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最高溫度,稱為最高曝露溫度。 5、 最高表面溫度 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)到的最高電熱溫度。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。