矿物绝缘MI加热电缆与电热管的分析比较

现今市场上使用的电热管（即管状电加热器）其使用寿命普遍较低是用户公认的事实，一般在12个月左右，有的甚至是刚刚敷设好，通电不久就损坏了。修理不仅影响加工产品的数量和质量，还给产品链相关方带来一系列不必要的麻烦。因此我公司与中国科技大学强强合作，共同研制了更经济、更安全、更环保的新一产代高科技产品——矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆），在大多数的应用场合中完全可以取代市场上使用的电热管。
　　下面将电热管与矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）作一个分析比较：
　　据有关统计，导致电热管使用寿命偏低的原因主要有三个：一是电热管的外表面积炭﹑结垢；二是爆管；三是断芯。而追其根源，这一切都是因为电热管的结构设计和制造工艺所决定的。
　　电热管是将螺旋形的线芯放入金属外套管中，再用边灌装氧化镁粉边振荡的方式密实，最后再微量缩径成型。
　　针对电热管的结构及制造工艺，可以来分析导致其使用寿命偏低的三个直接原因：
1、 电热管的外表面积炭﹑结垢
　　由于电热管设计的发热线芯为螺旋形结构，所以造成功率密度大，加上电热管的标准最大制造长度只有10m，从而使散热表面积小，致使其的表面发热功率密度（2--7w/cm2）偏大，表现为表面温度过高，通常要超过受热介质的积炭﹑结垢温度，最终导致进入因高温－结垢－高温－结垢的恶性循环。
2 、烧断发热芯
A、由于电热管的制造工艺决定了氧化镁粉的密实度不高，有一定的空气滞留在氧化镁粉隙中。
B、同时也造成发热线芯与氧化镁粉与金属外护套内表面之间接触不紧密。
C、为了保证螺旋形成发热线芯与金属外护套的同心度误差，氧化镁绝缘厚度要加大。
由此在正常工作条件下，传递的综合热阻大，其发热线芯的工作温度比管表面温度更高许多。如果产品的发热线芯局部稍有残缺（如线径细、夹渣、伤痕、焊接不良等特别是接电端），那在残缺的局部温度将更高，这样就导致发热线芯高温-氧化镁剥落、 更高温-氧化镁更剥落的恶性循环，直到线芯氧化熔断，也就是断芯。
3、管皮爆裂
在残缺的局部温度更高的另一个后果，是将滞留在氧化镁粉隙中的空气受高温热膨胀到一定的压力，它就会从电热管金属外护套的较薄弱处冲破出来，从而形成爆管。
矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）与之比较，具有如下优点：
1、矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）为密实整体。
A.绝缘的氧化镁粉，工程预先挤压成高密度、并且烧结成瓷柱。
B.投料时外皮管、发热线芯直棒与氧化镁瓷柱都是刚性料，传在一起可以很好保持同心度。
C.再经过十几次或几十次反复拉挤型，减径量很大，有的直径是拉挤前的1/10，甚至更小。所以氧化镁粉层的密实度大，发热线芯与氧化镁粉与金属外护套之间接触非常紧密，几乎成为一个整体。氧化镁绝缘的厚度就减小。
2、矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）的表面温度及芯线温度，可以有效的控制在低于受热介质的积炭、结垢温度。
由于加热电缆的线芯是直线形（相当于将电热管的螺旋形发热线芯拉直），单根最大制造长度可以达几百米，因而其散热表面积可以人为的控制，按照设计的需要来限制表面功率密度，并且做的很小（MI加热电缆最小P min=0.1w/cm2），所以矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）的表面温度及芯线温度，可以有效的控制在低于受热介质的积炭、结垢温度。
由此在相同的热功率输入的情况下，线径细，同样再做成螺旋形结构，由于线长度长，热传递的表面积大，综合热阻小，热传递效率高，其发热线芯的工作温度就可以大大降低。以加热100°C的水介质为例，水烧开时，矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）发热线芯的工作温度可以为135-140°C，而电热管的发热线芯的工作温度至少要290-350°C（进入暗红色）。
综上所述，矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）很好的利用其新的结垢、加工工艺及设计方法，有效的控制发热线芯的工作温度，从根本上解决了电热管在设计和制造上的缺陷问题，大大提高了产品的可靠性和延长了使用寿命。除此之外，矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）的直径细（最细外直径为1mm），机械柔韧性好，可以方便的弯曲加工成各种形状或者随受热设备的外形变化而紧密贴近。矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）发热线芯的工作温度低，有利于制作成工业电热设备，从而更经济、更安全、更有效地应用在各种防爆场所中进行加热、保温。
矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）在国内外已经是一项电加热和电伴热的成熟技术，它被广泛应用于工业容器、管道的电加热，室外设备和设施的电伴热防冻保温，室内地面辐射采暖等等。选用矿物绝缘加热电缆（MI加热电缆）替代电热管肯定具有独特的技术经济效益，也是必然趋势。