管道保温恒功率电伴热的设计

   ·1 设计需要确定的工艺参数

·1) 管道要求的维持温度Tv(℃)，取10℃；

·2) 多年极端最低气温为，-25℃；

·3) 管道的外径D(mm)；

·4) 管道保温的材料品种及厚度(mm)；岩棉 δ=50mm

·5) 管道是在室外(还是室内)

·6)环境是否防爆:非防爆

·7)有无蒸汽扫线或伴热(或介质的最高运行温度)

·2 系统散热计算：

·例：以DN108管线为例

·第一步：算出管道实际散热量QT，

· QT=1.3×2π×（Tv-Td）/[1/λ·Ln（Do/Di）+2/(Do×α)]

·QT——单位长度管道的热损失W/m

·Tv——管道的维持温度℃

·Td——最低环境温度℃

·λ——保温材料的导热系数W/（m·℃）

·Do——保温层外径（Do= Di+2δ）mm

·Di——保温层内径mm

·δ——保温层厚度mm

·α--保温层外表面向大气的放热系数(W/㎡℃)与风速ω(m/s)有关

·α=1.163(6+3ω1/2) W/( ㎡℃)

·通过计算得：DN108管径的管道实际散热量QT=50.5W/m

·第二步：电热带缠绕系数

·选用型HBL3-J3-30电热带。管道在10℃时散热量为50.5W/m，由于电热带敷设在管道外壁对管道内介质传热，因此其传热效率较低。大约为70~85%，伴热带在维持温度下的输出功率在计算热损失基础上考虑20~40%的安全裕量，所以选用额定功率为30W/m的恒功率电热带，则每米DN108的管道需要敷设2米HBL3-J3-30型电热带。

·第三步：电热带安装系数

·1) 阀门所需热线长度等于阀门系数乘以每米管道需要的热线长度

·2）每个法兰需要的热线长度等于法兰直径的两倍乘以每米管道所需电热带数量

·3）管道其他散量大的管件处，需增加电热带敷设数量保证该处不冻。

·4）每个电热带配件需要预留不少于1米作为余量，以便于接线及日后检修用

·5）安装过程中，电热带固定松紧度不同会造成电热带实际安装数量有一定误差。

·综合上述五点：取安装系数为1.20~1.50，则电热带的安装数量为设计数量×安装系数

·第四步：电热带数量统计

·根据管道数量统计，确定电热带的最终数量，把所有管道电热带数量的统计成总量

·第五步：确定配电回路及配件数量

·根据图纸，确定配电箱回路及配件的数量，根据现场管道的布置情况确定配电箱的位置等等，配电箱的选定要充分考虑到现场的配电容量和电热带数量,以及电热带的最大使用长度。在回路的确定时，不仅要考虑现场的布置情况，更要考虑到电热带的最大使用长度，以及电源接线盒的额定电流和温控器的额定电流。

(1) 电源接线盒数量的确定

电源接线盒数量根据回路的数量确定，一般情况下，电伴热设计需要多少个回路就应该需要多少电源接线盒(ZDJH)，比如说，某电伴热工程一共设计了40个回路，也就需要40个电源接线盒，如果考虑到备用，应该加上10%的余量，也就是说一共设计45个电源接线盒。

(2) 中间接线盒数量的确定

中间接线盒数量的确定，一般情况下，根据现场不同条件来确定中间接线盒的数量，比如说管道三通的数量来确定T型接线盒(ZJH-3)的数量，而直型接线盒（ZJH-2)，一般取电源接线盒数量的20%，以现场使用为准。

(3) 现场温控器的确定

现场温控器根据回路的数量确定，一般情况下，电伴热设计需要多少个回路就应该需要多少现场温控器(BJW51)，这个也根据工程设计需求有关，有的工程要求必须加现场温控器，有的工程需要设计为数显温控器，所以在客户的不同要求下，应该进行不同的设计方案。比如说，某电伴热工程一共设计了40个回路，且必须加现场温控器，所以需要40个现场温控器(BJW51) ，如果考虑到备用，应该加上10%的余量，也就是说一共设计45个现场温控器(BJW51)

(4) 固定压敏胶带的确定

固定压敏胶带（20mm*20m）的确定，一般情况下，主要取决于工程管道或罐体直径的大小以及数量，比如说有管道DN100数量100米，大概需要用压敏胶带为：

L=d*3.14*K1*K2*K3*L1=0.1*3.14*1.5*1.4*3*100=198米

d为直径，K1为安全余量取1.5，K2为工程余量取1.2~1.5，K3为一米管道大约缠绕三圈压敏胶带（即每隔30~50cm固定一下）一般取3或4，L1为实际管道或罐体的长度（高度）

(5) 铝箔胶带的确定

铝箔胶带（50mm*20m）数量的确定，根据电热带的数量来确定铝箔胶带的熟练，比如说某工程电热带的数量设计了1000米，则铝箔胶带的数量为L=L1*K1=1000*1.3=1300米，L1电热带的数量，K1为工程系数（一般取1.2~1.5）

(6) 尾端接线盒数量的确定

尾端接线盒（ZJH）数量一般根据电源接线盒和三通接线盒的数量来确定，一般数量N=n1+n2,n1为电源接线盒的数量，n2为三通接线盒的数量。

(7) 不锈钢卡带和卡口螺丝

不锈钢卡带数量的确定，主要是根据电源接线盒和温控器的数量，每个电源接线盒和温控器用两套不锈钢卡带和卡口螺丝，每套不锈钢卡带的长度取决于管道的直径，比如把电源接线盒固定在DN100的管道上，则该电源接线盒所需不锈钢卡带的数量为：

L=d*3.14*k1*2=0.1*3.14*1.5*2=0.942m,

d为管道的直径，k1为安全系数取1.5，2为每个电源接线盒上两套。

(8) 警示标签和硅胶（或防爆胶泥）

警示标签（110*180）每30米电热带用一个，尾端和电源接线盒处各放一个，硅胶（TM441)的数量为尾端接线盒数量1/3，防爆胶泥(1kg/袋）的数量为，每5个电源接线盒或防爆温控器用1公斤防爆胶泥。

《管道保温恒功率电伴热的设计》