自控温电伴热带原理
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-08 阅读：694
1、自控温电伴热带概述 自控温电伴热带（或称自限温电热带）。它是一种电热功率随系统温度自调的带状限温伴热器。即电缆本身具有自动限温，并随着被加热体系的温度变化能自动调整发热功率的功能，以保证工作体系始终稳定在设定的zui佳操作温区正常运行。 1.1 工作优点—加热时能够自动限定电缆的工作温度；—能随被加热体系的温度变化自动调整输出功率而无需外加设备；—电缆可以任意裁短或在一定范围内接长使用，而上述性能不变。—允许交叉重叠缠绕敷设而无过热及烧毁之忧。 1.2 工作优点自控温电伴热带在用于防冻和保温时，具有如下优点：—伴热管线温度均匀，不会过热，安全可靠；—节约电能，稳态时，功率较小；—间歇操作时，升温启动快速；—安装及运行费用低；—安装使用维护简便；—便于自动化管理。 2、自控温电伴热带PTC工作原理 2.1 PTC效应及PTC材料PTC效应即正温度系数效应，是特指材料电阻率随着温度升高而增大，并在一定温度区间电阻率急剧增大的特性。具有PTC效应的材料称为PTC材料，本电缆的高分子PTC材料是半晶离聚物与炭黑的共混物。 2.2 工作原理自控温电伴热带的电热元件，是在两根平行金属母线之间均匀的挤包一层PTC材料制成的芯带。 PTC材料经熔融挤出、冷却定型之后，分散其中的炭微粒形成无数纤细的导电炭网络。当它们跨接在两根平行母线上时，就构成芯带的PTC并联回路。电缆一端 的两根母线与电源接通时，电流从一根母线横向流过PTC材料层到达另一根母线形成并联回路。PTC层就是连续并联在母线之间的电阻发热体，将电能转化成热 能，对操作系统进行伴热保温。当芯带温度升到相应的高阻区时，电阻大到几乎阻断电流的程度，芯带的温度将达到高限不再升高（即自动限温）。与此同时，芯带 通过护套向温度较低的被加热体系传热，达到稳态时单位时间传递的热量等于电缆的电功率。电缆的输出功率主要受控于传热过程以及被加热体系的温度。 2.3工作性能 2.3.1功率自调性能自控温电伴热带的电热功率是随温度升高而自动减少，或随温度降低自动增大，同时电阻达到极大时，电热功率就趋于极小，温度便升到了高限，这就是电缆的自限温特性。限温伴热是指电缆能在温度高限以下某温区进行伴热的过程。 2.3.2 PTC记忆性能自控温电伴热带的电阻随着温度升高而增大，在降温时若电阻能沿着原升温路线返回原来的起点，便是具有PTC记忆性能。具有记忆性能的电缆才能长期反复使用。 2.3.3温度均匀性能自控温电伴热带的芯带是由大量的纤细导电网络形成的PTC并联单元组成。当伴热管道任何区段出现 料温及能耗波动时，所在部位的各个PTC元都能直接感温并独立做出响应。即时朝着消除波动的方向自动调整各自的输出功率，温度低了功率调大，温度高了功率 调小，并按温度波动的幅度大小，给出功率调幅的大小，以维持整个系统各区段的运行温度均匀稳定。这是一种微区跟踪，全线同步，全自动的伴热保温过程。 3、 自控温电伴热带主要参数定义 3.1 标称功率标称功率是指在额定工作电压下，在一定保温层内以电缆伴热的管道温度为10℃时，每米温控伴热电缆输出的稳态电功率。 3.2 温控指数温控指数是指温度每升高1℃时，电缆输出功率的下降值，或温度每降低1℃时，电缆输出功率的增加值（一般给出zui低值）。 3.3 zui高维持温度在用一定型号的电缆伴热某一体系时，能使体系维持到的zui高温度称为该种型号的电缆的zui高维持温度。维持温度是一个相对参数，它与保温体系的热损失大小有关，与伴热电缆的zui高表面温度有关。在使用中如设计得当，可以使体系温度维持在从zui高表面温度到环境温度之间的任何温度。 3.4 zui高曝露温度曝露温度是指外部热源施加在电缆上的温度。曝露温度高于一定温度后，将开始损坏电缆的电热性能。这个温度是温控伴热电缆所能承受的zui高温度，称为zui高曝露温度。 3.5 zui高表面温度指在良好的隔热条件下，在额定电压下工作的伴热电缆表面所能达到的zui高电热温度。这一参数对有易燃物料和易爆气氛的场合是重要的。 3.6 zui大使用长度在单一电源的额定工作电压下，伴热电缆有允许使用的电大长度限制，这个长度为zui大使用长度。zui大使用长度与额定电压、功率、规格及环境温度有关。如果使用需要超过zui大使用长度，应当另接电源。
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