自限溫電熱帶

自限式電熱帶的帶芯是一種很複雜的高分子複合物，它由多種材料和導電介質複合而成，經過特定的化學變化和物理處理之後擠出成型，在兩條平行導線之間組成的一條保持連續平行的加熱原件。

基本介紹

• 中文名：自限溫電熱帶
• 優點： 熱效率高， 安裝運行方便等
• 領域：科技
• 外形：其結構簡單，外形扁平光滑

自限式電熱帶發熱原理

電伴熱是用電熱補充被伴熱介質在工藝流程中所散失的熱量，以維持其在工藝過程中所要求的溫度。

在加熱過程中，這個高分子材料的內部半導體通道的數量----電阻發生了驚人的正溫度係數(簡稱PTC效應)的變化，且具有特殊的分子記憶能力，而且這種記憶性反應強烈。當環境溫度升高時，高分子聚合物微分子膨脹，碳粒漸漸分開，引起了電路中斷，電阻上升，伴熱線自動減少功率輸出；當環境溫度降低時，高分子聚合物微粒間距又收縮變小，碳粒相應連線起來形成電路，伴熱線發熱功率又自動上升；當環境溫度處於某一穩定狀態時，系統將達到熱輸出穩定，使其具有溫度自限性。它控制溫度不會過高亦不會過低，能自動調解。從而，達到了安全可靠的目的。

自限式電熱帶發熱原理圖

自限式電熱帶屬並聯型帶狀物，所以在加熱帶內任何局部(微少段長)都具有單獨適應環境溫度變化的自動(任意溫度一功率輸出)調節功能。因而它可以任意切割，在允用長度範圍內可適應不同長度需求，這對現場安裝與施工極為方便。

自限式電熱帶是一種生產不限長度，平行導線的電伴熱補償器件，其結構簡單，外形扁平光滑，具有一定的可繞性，可以任意平敷，纏繞，套用範圍極廣。

自限式電熱帶伴熱優點

(1) 熱效率高，熱交換效率高達90%～96%，因為電熱帶呈扁平狀藉助鋁膠帶可形成較寬的熱交換面，大大節約能源，具有明顯的經濟效益。

(2) 安裝運行方便。可根據工況狀態的需要任意纏繞、切割。在使用壽命期內基本不需要維修。

(3) 設計量小、施工簡單、維護方便。能大大減少設計、施工和運行費用。

(4) 發熱均勻且控溫準確、快速。不需要溫控器，能進行遠控，實現自動化管理。

(5) 具有防爆、防水及全天候工作性能，可靠性高。功率自調、溫度自控、節能省電、起動電流小、功率長期不衰、使用壽命長。

(6) 無污染，無“跑、冒、滴、漏”等現象，保護環境，利國利民，是國家重點推廣的節能新產品。

(7) 可節省鋼材，節省保溫材料，還能解決其它伴熱方式難以解決的問題。

自限式電熱帶套用領域

該產品廣泛用於石油、化工、機械、航空、航天、軍工、電力、食品(保鮮設備、生物發酵)、船舶、建築(地熱)、醫藥(製藥和保健品)。海上平台、鐵路機車、消防城建、塗料業、紙漿及紙製品、公用事業設備等領域外。在新興的太陽能領域中起到冬季防止凍堵保證太陽能一年四季正常使用必不可少的產品。

自限式電熱帶安裝總則

1、電熱帶安裝調試和運行，尤其在化工廠一區，油汽井口處防爆場所安裝時，應按《電氣裝置安裝工程和驗收規定》及《防爆防火規程》中的有關條文安裝。

電熱帶的敷設應避開油汽或易燃易爆介質積聚的暗角，電源配電箱應安裝於非防爆區。

2、電伴熱產品具有全天候防護能力，但安裝時應使系統不會發生積聚雨雪，在此前提下，應使系統維護方便及整齊和美觀。

3、所有電伴熱防爆產品除防爆等級外，電熱帶尚有防爆溫度組別，請注意產品的正確選用。我院生產電熱帶和接線盒均為增安型防爆電氣產品，正確安裝後能達到“ExeIIT4”防爆等級，適用於工廠二區爆炸性氣體混合物“T1～T3”溫度組別場合使用。我院生產的電加熱帶若與隔爆型電器附屬檔案(接線盒)配用，正確安裝後能達到“ExdIIBT3”防爆等級，適用於工廠一區、二區IIA、IIB爆炸性氣體混合物T1～T3溫度組別場合使用。上述兩種場合使用都必須避開易燃易爆介質可能積聚的暗角等超過二區或一區的部位，且應確保易燃易爆介質的自燃溫度不大於200℃。電伴熱產品在空氣中的表面溫度應受到有效的控制，不得超過危險介質自燃溫度的80%。

4、電伴熱產品的安裝必須在管線系統全部安裝、調試結束後進行。

5、施工前，應檢查產品是否符合本說明中規定的各項技術指標。

6、施工後，應先檢查系統是否有短路現象(長度較長的自限式電熱帶在冷態時，其阻值較小，啟動電流較大)，檢查無誤後，通上額定電壓，逐段檢查發熱情況和各電氣參數是否正常。

7、電伴熱系統試送電運行正常後，可進行保溫層、防護層的施工，施工後電伴熱系統重複6條的檢查並連續運行一晝夜。

自限溫伴熱帶的具體使用場合

1)火電廠儀表導管的防凍保溫。

2)發電廠重油管道的伴熱保溫和水管線的防凍。

3)建築樓宇內消防水管的防凍和熱水管的溫度維持。

4)石油管線防凝、解蠟和伴熱保溫。

5)油田井口採油樹的伴熱防凝，提高產量。

6)海上石油平台輸油管線的伴熱保溫和水管線的防凍。

7)港口碼頭油庫介質管線的伴熱保溫和水管線的防凍。

8)油輪和船舶管線、容器的伴熱保溫。

9)化工管道、罐體、儀表管線的伴熱保溫。

10)需要嚴格控制介質溫度管線的伴熱保溫

伴熱帶在使用工程中應注意的問題及要點

自限溫伴熱帶具有不同的溫度等級（65℃、105℃、135℃），伴熱帶選型時應充分考慮其使用要求，如在有高溫蒸汽掃線的場合，應採用我公司常用的隔熱法安裝伴熱帶，以防伴熱帶在高溫下損壞。

電伴熱系統能否按工藝要求長期正常運行，除了正確的選型設計及本身產品質量外與採用正確與否的安裝方法及安裝質量是密切相關的，因此，在安裝伴熱系統前，需了解以下事項：

1、安裝前的準備

a)應詳細了解該產品的各項指示、結構及安裝方法。

b)在安裝前，工藝管道（容器）必須全部施工完畢，並經水壓（氣密）檢驗合格，管道（容器）表面已經除銹、防腐、乾燥且光滑，無毛刺、污物。

c)在安裝前，應對所裝產品進行外觀檢查，如器件有否撞損、變形及裂紋或其它異常。

d)應詳細了解系統安裝圖，對產品的規格、品種、數量及安裝部位進行確認。

e)保溫材料是否乾燥，以便隨時記錄安裝內容。

f)應準備安裝手冊，以便隨時記錄安裝內容。

2、安裝中的注意點

a)電熱帶嚴禁在地面上長距離拖拉，打折，以免磨損電熱帶絕緣，影響其性能。

b)不得與高溫物體接觸，嚴禁高溫焊渣濺落到電熱帶表面，造成燙傷。

c)嚴禁外力撞擊及鋒利物體損傷電熱帶。

d)電熱帶彎曲半徑不可小於規定值（一般取其厚度的五倍）。

e)電熱帶與附屬檔案相連線，為便於檢修，應留有一定的富裕量，一般留30cm左右。

f)安裝時，電熱帶應緊帖管道（容器）表面並進行固定（特殊情況另外處理）。

g)在塑膠管道上安裝時，將電熱帶鋪設在其表面，宜再貼上鋁箔膠帶，這樣有利於電熱帶均勻散熱，提高其效率。

h)應儘可能將電熱帶鋪設在管道下方45度處，以利於熱傳導和管道的溫度均勻。

i)在一些經常卸拆處，如：閥門、法蘭、泵等場所要考慮其纏繞方法，以方便檢修而不損壞電熱帶。

j)電熱帶與附屬檔案配套使用時，接線應符合GB3836.3-2000中4.1、4.2中的要求，並且在離電源接線盒75mm處用膠把銘牌牢固原固定在電熱帶上，電熱帶必須配用與環境相適應的防爆附屬檔案。接線時嚴禁兩根母線短接或母線金屬禁止層搭接，以免發生漏電與短路。

k)各附屬檔案的密封圈件尺寸必須與所配電熱帶型號相符，各緊固件應緊固到位，不可鬆脫，以保證正常的防護與防爆性能。

l)如在系統中套用機械溫控器時，應在未通電前調整好溫控點，嚴禁通電調整，溫控探頭應遠離電熱帶，以免測量不準，造成系統不能正常運行。

m)要確保系統接地良好，其接地電阻不大於4Ω。

n)全部接線完成後，必須對系統進行絕緣，性能檢測，（絕緣電阻值應大於20MΩ），並對每個迴路的功率電阻進行測量，理論值與實際值須相近（一般偏差在±10%之內）。

o)以上安裝檢測合格後即可進行試運行，逐段檢查發熱情況以及電氣參數是否正常，如在通電四個小時後未發現異常情況可進行管線保溫。

p)在安裝保溫材料時嚴禁損傷電熱帶。

q)在安裝完保漸材料後再行檢查其電氣性能，如完好則通電四小時，以觀察運行是否正常，如出現異常情況應立即檢查，找出鼓掌點，並進行修改，完好後再通電四小時，如一切正常即可進行防水層的安裝。

r)安裝防水層時（如鐵皮、不鏽鋼板）嚴禁鑽孔時損傷電熱帶。

s)所有保溫、防腐防水工作完畢後，再重複檢查電熱帶的各項電器性能，如完好則可通電，運行八小時後查看各項電器指標是否正常，待一切運行正常則整個伴熱工程就可結束施工，交與業主使用。

t)管道掃線時，應關閉其伴熱體統，掃線溫度必須低於電熱帶的耐溫等級，以保證正常的使用壽命。

u)除全年需伴熱的管線外，每年重新開啟伴熱系統前，要進行例行電器檢查，以便及早發現問題，及時整修。

v)閥們上安裝電熱帶時嚴禁用聚胺脂現場發泡，防止電熱帶夾在中間造成損壞。

w)保溫外殼用金屬材料時在閥們三通處套用金屬片墊在電熱帶上，以防切傷電熱帶。

x)電伴熱設備維修時，應首先切斷電源，然後搶修。

y)除上述安裝及投運規程外，其它未盡事項，還需要國家規定的爆炸危險場所電氣安全規程及電氣裝置安裝工程施工及驗收規定等規範要求執行。

電伴熱中的各種伴熱形式的介紹及優缺點分析

電伴熱產品就伴熱類型主要可分為兩類：自限式和恆功率式。

單相恆功率電伴熱帶，該類型伴熱帶採用合金加熱絲，輸出功率恆定。恆功率型伴熱帶單位長度發熱量恆定，它適用於溫度要求非常嚴格的場所，因此，恆功率伴熱帶最大的特點是它的起動電流比較小，在運行過程中基本上無功率衰減。

自限式電伴熱帶是由導電塑膠和兩根平行母線外加絕緣層構成，由於高分子導電複合材料的功率衰減現象嚴重影響使用壽命，而高達3—8倍的起動瞬間衝擊電流又嚴重影響了電伴熱帶的使用壽命和長度。

電伴熱方式有自限溫伴熱、恆功率伴熱、耐高溫鎧裝伴熱、集膚效應伴熱。

自限溫電熱帶功率和長度的關係

自限溫電熱帶的功率大小從10W/M-60W/M不等，根據使用場合的最低環境溫度與伴熱溫度的溫差，管徑的大小，保溫材料的屬性以及其厚度，可以根據熱損失公式進行理論計算，得出結果後再選擇合適功率大小的電伴熱使用理論上即可滿足實際熱損失。

那么功率的大小和使用長度是否有關係呢？為什麼常用的中拓太陽能專用型阻燃電熱帶只能用20米，30米呢？電熱帶型號為ZT-8,ZT-9，8和9代表電熱帶的寬度。它們的導體線徑分別有7*0.25和7*0.30，其截面最大不超過0.5，因此導體的線徑決定了其載流量的大小，如前文（自限溫電熱帶最大使用長度為什麼是100米？）所述。根據公式

歐姆定律： P=UI P= (U^2)/R

得出：R= (U^2)/P 又因 R=ρ L/S

所以：P=(U^2*s)/(ρ*L)

由以上公示可以看出，如果電熱帶線徑大小相同，那么功率越小，則使用長度越大。這一理論基本適合所有電伴熱產品，不改變線徑的大小，或者在現有的技術範圍內，線徑一定了，那么功率越大可以生產的使用長度就越小。

電伴熱產品結構、分類和標識

4. 1 產品結構

4.1.1 自限溫伴熱帶可為芯帶與絕緣組成的基本型結構，也可為芯帶、絕緣、禁止層、護套層組成多層結構。

4. 1.2 結構示意圖，見右圖

4.2 分類

成品自限溫伴熱帶可分為：基本型、防爆型、加強型和耐腐型等。

4.2.1 基本型自限溫伴熱帶

由芯 帶 和絕緣構成的自限溫伴熱帶，用“J”表示。

4.2.2 防爆型自限溫伴熱帶

在 基 本 型自限溫伴熱帶外，將金屬絲編織形成禁止層，具有接地和增強保護作用。亦稱禁止型自限

溫伴熱帶。用“P，表示。

4.2.3 加強型自限溫伴熱帶

在 自 限 溫伴熱帶外，再包覆一層外護套。用“B'，表示。

4.2.4 耐腐型自限溫伴熱帶

在 基 本 型自限溫伴熱帶外包覆一層具有耐酸、鹼特性的外護套。用“F，表示。

4.3 產品型號規格

產品型號規格的基本信息組成及排列順序如右圖：

示例 ：D BRZ-25-220-J 代表低溫窄型，標稱功率25W /m，額定電壓220V ，基本型結構的普通自限

產品型號規格圖

溫伴熱帶。

5 技術要求

5.1 導體

由多股絞合的鍍覆錫層或鍍覆鎳層的銅線組成。一般應符合GB/T 3956導體線芯第2種的規定。

5.2 芯帶

5.2.1 形狀與尺寸

芯帶的斷面一般為啞鈴形或扁圓形，其寬度為6m m-12m m，厚度為1.5 m m-3.0 m m，偏差不超

過規定值的1000，包覆導體的發熱電阻體材料最薄處不得<0.2 m m.

5.2.2 熱延伸性能

交聯後芯帶的熱延伸試驗按GB/T 2951.5進行，在規定的溫度和載荷下，芯帶材料的熱延伸率，低

溫型鎮175%，中溫和高溫型鎮150%，冷卻後永久變形鎮15%0

5.2.3 芯帶的PTC強度

芯帶的PTC強度（K）應≥10的四次方

5.3 絕緣與外護套

5.3.1 絕緣材料

絕緣材料可用PE,TeflonF EP,TeflonP FA等。應按使用工藝條件不同選用。

5.3.2 絕緣厚度

絕緣厚度為0.5 m m-1.2 m m，其最薄處的厚度應不小於規定值的90%.

5.3.3 外護套厚度

GB/T 19835-2005

外護套厚度為0.6mm-0.8mm，其最薄處的厚度應不小於規定值的90%.