电伴热技术在给排水管道保温中的重要性

电伴热技术在给排水管道保温中的重要性

呼和浩特市宏亚电热设备有限公司

【摘要】电伴热是指用电能使输送管道内流体介质的温度，维持在期望的工艺温度范围内。本文分析了电伴热技术在管道防冻方面的应用。

【关键词】电伴热保温防冻应用自限温电热带

随着现代工业的发展，电伴热系统已被广泛应用于石油、化工、电力、 冶金、食品、船舶、海洋平台等场所的管道、阀门、容器、仪表及管线的防冻、防凝、保温。由于电伴热方式具有许多优点，它已有逐步取代传统的蒸汽、 热水伴热之趋势。概念：电伴热是利用电能致热在线长度或大平面上发出的均匀的热量，以弥补被伴热物体在工艺流程中的耗散热， 维持其介质温度在适宜的工作范围内，满足其工艺技术的要求。一、电伴热系统 电伴热兴起并迅速发展于20世纪50年代。在建筑领域，这一新型的保温方式在国内已经得到推广和使用，与之相比，国外已有大量成熟技术应用于建筑内部各系统中。 电伴热产品一般分为：MI矿物电缆；恒功率电热带；自限温电热带。前两种伴热原理是利用电流通过普通电阻产生热量，与自限温电热带相比有较大的局限性，所以一般情况下采用更为先进的自限温电热带，下面着重介绍其特点。

1．自限温电热带组成结构。自限温电热带外形扁平，便于与管道接触。一般是由导电塑料与母线挤压而成，外部覆盖绝缘层、屏蔽层和防腐层。

2．工作原理。自限温电伴热带的核心发热元件是具有正温度系数（PTC）特性的高分子自控导电塑料，其由塑料加导电碳粒构成，当给平行母线通电时，碳粒就在两条平行母线间形成回路。在伴热线内，两条平行母线之间的电流随温度而变化。当伴热线周围的温度下降时，导电塑料产生多段分子的收缩而使碳粒连接形成电路， 其内电流使伴热线发热。当温度升高时， 导电塑料产生微分子的膨胀，碳粒逐渐分开而使电路中断， 电阻上升，伴热线就会自动减少功率输出。

　   因此具有PTC特性的导电塑料既是电发热元件，又是温度测量元件和功率调整元件，故使用该电伴热带不需设置温控器，安装简单，节省空间，特别适用于建筑内部的管道保温，在温度高的管段不加热，温度低的管段多加热， 不仅节约能源，更主要的是确保全线温度均匀稳定，管道畅通不阻塞。自限温电伴热带在各个区段能即时调整功率，自动跟踪按需供热， 使管温处处、时时均匀同步，无过热点也无过低点，不会像恒功率电热带因为重叠安装， 而产生过热现象甚至会烧坏电热带。自限温电伴热带与恒功率电伴热带不同的另一点是，不受节长限制，可根据实际的管路布置随意切割安装，不会影响管道的伴热效果，也不会造成浪费，因此对被保温管匹配性强，适合于建筑内部相对错综、分散的管道，

二、在建筑给排水管道中的应用

1．热水保温系统。将自限温伴热带沿热水管敷设，利用自限温伴热带所具有的输出功率的自适应性，在总控制器的控制下，就能保证主管和支管中水温维持在50～65℃， 真正做到热水即开即用。伴热带的扁平结构可以使管道接触到**的受热面积，并且安装起来也很便捷。采用电伴热系统，将不再需要原有的循环回水管、阀门和水泵，现有的热水管管径也可以得到缩小。与传统的热水保温系统相比，其优势有：

1．1节省空间。由于高层的每一个压力区不再需要水平的循环管路，因此整栋建筑可以节省几个楼层的空间。

1．2系统安全可靠。整套热水管路为单管系统，系统无需安装回水管道， 亦无需进行与回水系统相关的复杂设计和平衡工作，系统复杂程度大为降低，使整个热水管网系统可靠性增加，系统使用更为安全。

1．3提高热水问题均一性。一般的循环系统为主管循环，支管中的水得不到循环再加热，而电伴热系统可延伸至管道每一处，使热水温度在各部位均保持一致。

1．4预防军团菌。军团菌的滋生同水温密切相关，通过温度骤变可以防止军团菌的滋生。使用伴热带和控制器可以选择一个合适的温度并在一段时间后提高温度以预防军团菌的滋生。

1．5节约能源。减少循环管路的热损失，节约维持热水系统正常运转所需能源， 如果选用合理的控制器，可节约高达50%的能源

公司已经将此系统成功安装在数百个宾馆、医院和商业建筑内，都安装了该热水保温系统。作为一种新技术、新产品，一次性投资比传统的热水保温系统偏高，目前在国内应用较少，但是从能耗、水耗、材料费等方面综合比较，自控温电伴热热水保温系统具有广阔的应用前景。

2．管道防冻。建筑给排水管道冬季防冻中，有时仅做绝热保温层而无伴热措施， 仍然不能保证各管网正常运行，尤其是不能保证消防管道（含自动喷水灭火系统水管道）不冻结以备随时使用，因此需考虑增设伴热系统。 传统的伴热方法是利用蒸汽或热水等介质的热量传递，由于需要大量的热源供应， 并且配套系统较为繁杂，故一般情况下不在建筑内部的管道保温中使用。传统的伴热方法现在正逐渐被灵活可靠的电伴热技术所代替， 即将管道外裹一层铝箔，在铝箔外缠绕电伴热带，再缠裹一层由玻璃棉制作的绝热保温层，为防止意外还应在管道最外层缠裹玻璃布并且外涂防火材料。在该方案中，加热系统控制由外置式温控器实现， 能够根据需要选择温度的设定值，实现温度上、下限控制，既可以保证管道不发生冻结，又能节约伴热运行费用。 电伴热对建筑给排水系统保温防冻适用于以下几种场合：

2．1寒冷地区住宅中未设置采暖的公共走道部分，在有可能冻结的管段设置电伴热保护。

2．2寒冷地区公共建筑地下室中，对各种管线尤其是管内水不流动的消防管道（含自动喷水灭火系统水管道）采用电伴热保温。

2．3敷设在建筑外部的各种管道和设备，如：沿建筑外墙明装的雨水管，同层排水的横支管、立管，屋顶的水箱和空调冷凝系统管道，太阳能热水器的进出水管。

与蒸汽或热水等为介质的伴热方式相比，电伴热特点有：伴热保温装置简单、安装便捷、维护方便；快速启动、自动控制、伴热温度均匀；加热过程中不需要高温高压，对管道没有腐蚀性；布置灵活，可分散多点布置，不受传统热源距离的限制。

　 结语 电伴热技术是在建筑中应用广泛，采用自限温伴热带组成的热水保温系统取代传统的回水系统，可以解决原先热水系统存在的诸多弊端；在管道防冻保温方面，电伴热技术显现出其结构简单，供热方便，节约能源等优势。在发展绿色建筑、节能建筑过程中具有很大的潜力 。

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