管道保温伴热电缆功能参数分析

管道保温伴热电缆功能参数分析

伴热系统的功能就是保证在恶劣气候下，管道处于安全温度，从水管的安全角度讲，一般我们把管道的维持温度设定在15摄氏度，而对于环境最低温度，要看管道所处位置具体气候条件来定，总体来讲，伴热系统的设计就是要使管线的散热与伴热电缆的发热达到一个平衡，而平衡点就是15摄氏度（如图1）：

图1 伴热电缆使用时与管道热损失相比较

我们知道了管道伴热系统的设计参数及设计宗旨，最后我们来探讨一下如何对系统进行控制。系统的控制通常有两种方式，一种为管道温度控制，另一种为环境温度控制。

对于管道温度控制，管道温度达到维持温度，系统停止工作，管道温度低于维持温度，系统开启，其优点是不存在冗余运行时间，运行费用经济，但由于管道温度延长度方向存在梯度，因此在一段管道范围内可使用一个传感器，对于大的管道系统，需要用很多传感器及温控器，给配电及材料成本带来很大压力，使系统成本增加。

对于控制环境温度，方式为当环境温度低于维持温度系统启动，而当环境温度高于维持温度时，系统停止工作，由于其控制的是环境温度，因此整个系统可以统一控制，只需将温度传感器置于温度最低处，或适当提高启动温度，系统简单可靠经济，但此种控制方式缺点为，存在冗余运行时间，系统的温度平衡点可能高于维持温度（15摄氏度），道理如下：

我们在做系统时，是按照管道所在地区最低温度来计算其热损失，在环境温度处于最低温度时，系统可在维持温度点达到热平衡，而在一个冬季中不可能随时都处于最低的环境温度，而大部分时间环境温度是略高于最低温度的，这样，管道热损失的曲线就会如图2上右移，而其平衡温度也就高于了我们设定的维持温度，造成不必要的损失。

图2 管道热损失曲线

我们能否结合两种控制方式的优点而采用一种最合理的控制方式，使系统简单经济的同时，能达到系统温度平衡点稳定在维持温度，使运行费用也做到经济。