保温伴热(电伴热)

C：管道附件用伴热电缆长度
管道附件的热损失可换算成一定长度相同管径管道的热损失，所需电缆应敷设在相应附件上。
管道附件所需伴热电缆长度 = 附件散热系数×每米管道所需同种电缆长度
1) 每个阀门所需电缆长度Lf,为：
Lf=kf×Lg………………………………………………………（9)
式中，kf为阀门散热系数
2）熔断器、空气开关要选择适中，要考虑大于全线起动电流。
3）易燃易爆地区必须采用专用的电源接线盒，中间接线盒和终端等专用附件。
4 ) 根据电源容量、电压、电网平衡状态，确定采用单相供电或三相供电及电压等级。
5 ) 管道周围环境是否便于电缆安装，确定电伴热带，采用直线敷设还是螺旋敷设。
四：电伴热系统图
或设备散热量（QP）见附表二
根据查得的QB或QP按下式计算出实际的散热量
管道QTB＝＝f×QB
平壁设备QTP＝f×QP
式中：TM--需要伴热的维持温度（℃）
TA--极端平均最低温度（℃），室内有空调的按室内空调最低温度计算
QTB--管道实际需要伴热热量（W/m)
QTP--平壁实际需要伴热热量（W/m)
2. 电伴热工程建议应在供货方的指导下进行安装施工,并做好详细的工程进展记录表.
3. 电伴热防冻系统设计原理：利用电热来补充输水或贮水过程中所散失的热量，以维持水温在一定的范围内，达到保温和防冻的目的，所以电伴热仍需要有绝热层、防潮层和保护层。
4. 电伴热防冻系统总体设计旨在经济的满足管道流体（如：水）系统防冻（降粘及防堵），从功能性、可实现性、经济性的角度出发，达到防冻（降粘及防堵）的效果。
阀门散热系数
阀门品种 闸 阀 蝶 阀 球 阀 球心阀
散热系数 1.5 0.9 1.0 1.4
2) 每个管道其他附件所需电缆长度Lj为：
Lj=kj×Lg …………………………………………………（10)
式中，kj为其他附件散热系数
管道附件散热系数
附件项目 法兰 弯头 直型接头 T型接头 托架 吊架
散热系数 2 2 2 3 3 3
14) 多回路电热带从同一接线盒接出时，各母线都要有绝缘套隔离，以防短路。
15) 接线盒应密封，防止雨水进入。
5.4电伴热系统的现场测试与检查
1) 电热带的连续性和绝缘电阻，用1000V摇表检查，系统绝缘电阻大于50MΩ为合格。
2) 电热带安装完毕，每个电伴热回路的测试结果应有记录和报告。
3) 检查人员应按照工程规定对伴热系统的安装进行中间检查和最终核实、验收。
f----保温材料修正参数见附表三
2.1.2.直接计算方法：
管道QTB={[2π(TM-TA) ]/［( LnD2/D1）1/λ+2/( D2α)]}×1.3 ………(1)
设备QTP=[(TM-TA)/(δ/λ+1/α)] ×1.3 …………………………… (2)
式中：
TM--需要伴热的维持温度（℃）
六：相关电气设计：
设计电伴热配电系统时，电热带应与过载、短路、漏电保护和温度保护装置配合，并应符合我国有关电气规范要求。
6.1单一电源电热带长度的定义如下图：
变功率单一电源电热带最大使用长度与过流保护开关的容量关系可查电伴热编制说明，当实际过流保护开关容量介于两档之间，应选用容量大的一档。
6.2电路对地漏电保护
f----保温材料修正参数见附表三
2.2确定电伴热带的功率及长度：
2.2.1.计算所需伴热电缆的总长度L
A：计算管道所需伴热电缆的总长度L1
用Q值（QTB、QTP）来选择合适规格的伴热电缆，并确定每米管道Lg所用伴热电缆的长度和敷设方法。
Lg=Q/QM （m)……………………………………………(4)
4.1 电伴热系统图绘制原则
1）每个单一电源供电的电伴热系统，应绘制各自的电伴热系统图。
2）电伴热系统图以该被伴热管道配管图为依据，用轴侧投影图表示。
3）电伴热系统图是示意图，可以不按比例绘制。
4.2 电伴热系统图图示要求
1）电伴热系统图应列出管道编号、管径、材质，保温材质和保温厚度；
2）应标出管道上的阀门、管件、支架、法兰的位置及管道的长度，同时标出接线盒的位置；
7) 每米管道热损失大于每米伴热电缆输出功率时，采用缠绕方式，以利维修时拆卸。
8）法兰处易产生泄漏，缠绕电伴热带时，应避开其正下方。
9) 电热带在管道上的安装方法与固定，扎带材料应根据管道的温度选用。
10) 电热带安装完毕后，必须逐个回路进行电气测试合格后，再进行通电试验，检查电热带发热情况。确认正常后，才允许保温。
B：平面部分用伴热电缆长度L2
1) 每平方米表面应敷设伴热电缆长度为：
Lp=（Qp×f）/ QM m/㎡
2) Lp≥3，即每㎡面积须敷设不短于3m长度的伴热电缆。
3) 平面部分用伴热电缆长度为：
L2=S×Lp m…………………………………………………(8)
S为散热平面面积（m2）。当管径大于600mm时可当作平面容器处理。
3.4 电热带结构的选择
根据安装环境和条件进行结构选择
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选用屏蔽型产品。
2）在易燃易爆地区，或管内介质是易燃易爆介质，应选用屏蔽型防爆电伴热产品。
3）管道内介质如有腐蚀性，或电缆有可能接触腐蚀屏蔽层的化学品，则应采用防护型产品。
3.5 其他事项
1）电伴热带的电源接线截面要大于伴热电缆导体截面。
1.3--安全系数
2.1.3.管道材质修正系数
不同材质的导热系数不同，在同等TM的情况下所需功率不同，修正系数f,见附表四；
QTB、QTP值的条件是钢材，如材质变动应乘以材质修正系数。
Q=Qt×f W/m ………………………………………(4)
式中：
Q--表示最后确定的总实际需要伴热热量（W/m)
Qt--表示代表QTB、QTP伴热热量（W/m)
5) 管道的保温材料品种及厚度(mm)；
6) 管道是在室内或室外属于什么工作区域。
二、系统设计：
2.1散热量计算
散热量计算有两种方法：一查表法；二是按公式直接计算法。
2.1.1.查表法
首先根据需要伴热的维持温度TM和最低环境温度TA
计算温差：ΔT
ΔT＝TM-TA
根据ΔT查金属管道散热量（QB）见附表一
2) 电气设备和控制设备均须进行外观检查，有变形、有裂纹，器件不全又无法修复的，不能使用。
3) 安装前，应先按照电伴热系统图，逐一核对管道编号、管道规格、工艺条件、电伴热带参数、规格型号、电气设备和控制设备规格型号，确认无误后，才能进行安装。
4) 没有产品标记，或标记模糊不清，无法辨认的产品，不能安装。
11) 保温材料应干燥。潮湿的保温材料不但影响伴热效果，还会导至对电热带的腐蚀，缩短使用寿命，未包外保护层的保温管道，被雨雪浇湿后，应风干后再施工外保护层。
12) 伴热系统施工完毕，应在管道的外保护层，做出明显的电伴热标记，以提醒人们注意。
13) 电热带安装时，当电缆一端接入电源前应将母线另一端用配套的封头套封好，两条母线不得短路。
Lg等于n时(n为整数)，则每米管道采用n根这种规格的伴热电缆，n根直线敷设。
Lg大于1且不等于n ，可采用螺旋卷绕敷设，节距为LS（m）
LS=π（D+d）/（Lg2-1）0.5 m ………………………(6)
式中：
D为管道外径（m）
d为伴热电缆厚度（m）
管道部分用伴热电缆长度，为：
L1＝管道总长度×Lg （m）………………………………(7)
3) 电热带严禁用重物硬砸，如被砸 伴热电缆应重新进行电气测试，合格后才能使用。
4) 电热带应与被伴热管道(或设备)贴紧并固定，以提高伴热效率。固定电伴热带时应用专用尼龙扎带，严禁用金属丝绑扎。
5）非金属管道应在管外壁与伴热电缆之间贴一层铝胶带，用来增大接触传热面积。
6) 电热带的安装要充分考虑管道附件(或设备)的拆卸可能性，且电伴热带又不需要被切断。电热带被剪断或接头时要注意接头的密封。
最低气象温度标准和防冻标准：
北京地区气象参数（极端平均最低温度TA=-17.1℃）；维持设备的水不结冰状态，采用管道水系统维持在5℃的标准。计算管道最大的散热功率。
设计需要确定的工艺参数
1) 管道要求的维持温度 TM(℃)；
2) 当地最低环境温度 TA(℃)；
3) 管道的外径D(mm)；
4) 容器的表面积S(m2)；
每条电热带线路应采用30MA对地漏电开关做电气保护。特别是防爆区、危险区或腐蚀区，和管道需要经常维修和电热带易受到机械损坏的区域。
注附表1~5正在编辑中
举例说明
1.1室内热水管道伴热
我公司针对山东某高级公寓室内卫生间热水管道伴热热水维持温度TM＝50℃，偶然性操作温度65℃。室内空调温度最低温度TA＝16℃，管道通过普通区。电压220V。管径为DN100。
3.2根据功率—温度曲线选择电热带功率
选择电热带的输出功率，不是以标称功率为依据，而是以系统维持温度时电热带必须输出的功率为依据。
选择电热带的温度等级及伴热功率与系统所需的维持温度有直接关系，应选用最高表面温度高于系统维持温度（例如20℃）并能补偿体系热损失的电热带。
3.3单一电源最大电热带的确定
从同一个电源接线盒引出的所有各段伴热电缆的长度之和，称为单一电源最大伴热电缆长度。据此选择过流保护开关的容量。根据管道分布及支线长短选用电热带，低功率电热带单根使用长度较大，适合较长的支线使用，若一根的功率不够可用多根。
管长50M，管道上有3个闸阀，8对法兰（包括阀门的6对）5个管架。保温层材料为泡沫橡塑（λ＝0.038W/m℃），厚30mm确定电伴热带的长度、功率和选型。
第一步：计算温差：ΔT
ΔT＝TM-TA TM＝50℃ TA＝16℃