加热电缆

  石油、化工介质在长距离输送过程和长时间的储存过程中会因散热造成温度下降, 温度的下降会使粘性物料的粘度升高, 而对易结晶物料则可能使物料产生结晶, 从而造成料液的输送发生困难, 严重的会造成管道系统的堵塞。为避免这种情况发生, 必须对系统散失的热量予以及时补充, 即对系统进行连续不断地加热。传统的加热方法是采用带夹套的管子(在夹套内通入热的载体) 或用通有热的载体伴管附在工艺管道上。采用夹套管进行伴热升温的方法不但施工麻烦而且投资大, 更为麻烦的是一旦工艺管道因焊缝、冲刷、震动、腐蚀等原因造成泄漏, 而泄漏点很难发现。因此, 尽管夹套管法其加热效果很好, 一般仅将其用于加热要求条件高的场合; 而用伴管加热法由于投资小, 施工方便, 在石油、化工、医药等行业广泛应用。但后者由于伴管与工艺管之间的外园接触是线接触, 微米光且管道上还有阀门、法兰、三通、弯头等管件, 施工过程很难保证伴管与工艺管的完全贴合, 从而使伴管靠热辐射将热能加热到工艺管。因此, 采用这种方法传热会产生以下问题:
①传热效果差, 易使物料堵塞管道;
②热载体的消耗量大, 浪费能源;
③受热面不均匀, 易使物料变性。
由于伴管与工艺管之间仅为线接触, 这就造成工艺管壁上的温度不均匀, 这对于那些对温度非常敏感的物料, 提高伴管中热载体的温度可能会造成物料的变性, 如降解、结炭、失去活性等。如图1 所示为伴管加热保温简图。解决传统的加热伴管保温存在的问题可采用自
控温加热电缆。自控温加热电缆又名自控温电伴热。
一、 辐射交联自控温加热电缆简介
  自控温伴热电缆或称自限温加热带,是美国RAYCHEM公司80年代开发成功的智能型保温伴热产品,其英文名称SELF-REGULATING HEATER内部质量保证体系(CABLE)和SELF-REGULATING TRACE。这种电缆的基本结构,是由两根平行的镀锡或镀银的铜导线,外敷一层具有正温度系数特性的高分子半导体材料,最外层则为阻燃绝缘护套。其最大特点是加热功率随外界环境或被加热物体的温度而自动调节。当温度升高时,高分子PTC发热或被加热物体的
温度而自动调节。当温度升高时,高分子PTFC甘远志发热体电阻增大,输出功率降低,反之,输出功率则增加。电缆的这种独特设计结构,使其电路结构相当于两根平行金属导线之间充满无数个发热电阻,因而,使用时可根据需要裁剪成任意长度使用。自控温加热电缆的最突出优点是即使在外界环境温度异常或重叠使用情况下,其发热体表面温度也在温度范围内,不会出现其它加热材料所常用的过热燃烧现象。因而可应用于法兰,伐门和形状不规则物体的保温和伴热。这一产品的问世,解决了石油、化工,城建等行业和领域的管网保温,伴热,防冻和除雪问题。自控温加热电缆是一项高新技术产品,目前主要用于管道伴热,其综合热效率高达74%-94%,而传统的蒸汽夹套伴热方式的综合热效率仅为1%-15%,相比节能费用降低3-5倍。目前已成为高分子辐射加工领域的重要产品。除RAYCHEM公司外,世界许多著名公司如美国3M公司,美国THERMON公司,日本藤仓公司,英国NELSON公司,韩国KAITEC公司均生产这类产品。
二、 原理介绍
  辐射交联自控温加热电缆是采用高分子与导电炭黑复合材料所制成的高分子正温度系数材料,即PTC材料,结合辐射技术所制成的高技术产品。高分子与导电炭黑复合材料的PTC特性,源于其独特的微观结构。
导电炭黑的微观结构为珍珠项链式的链状,而绝缘的高分子材料的微观结构是球状。二者在高温下混合均匀所形成的复合材料经实验证明仍保持各自的微观结构。因此在复合体系中,当炭黑和高分子材料的配合比例达到某一特定值,即链状的炭黑沿高分子球晶的间隙形成导电通路时,复合材料呈半导电特性。随着温度的升高,由于炭黑的热膨胀系数远小于高分子材料,高分子PTC材料的电阻随温度变化曲线所示,复合材料的电阻逐渐增大,呈现明显的PTC特性。低温条件下,为低电阻区,导电的炭黑链沿高分子球晶的间隙相互连接,形成导电通路,呈半导状态。
  中电阻区,此区内,随着环境温度的升高,高分子膨胀程度明显大于炭黑,使得部分由炭黑链构成的导电通路被膨胀的高分子球晶所切断,导致复合材料的电阻增大,输出功率减小。状态C为高电阻区,在此区间,当环境温度进一步升高,达到接近高分子材料的熔点附近时,急剧膨胀的高分子球晶几乎将所有的炭黑链切断,导致材料变成电的绝缘体。输出功率急剧降低。在此区域内,材料电阻的急剧转变温度也称为该材料的开关温度。
二、 自控温加热电缆的基本结构和分类
  1 温度分类
  根据高分子PTC材料的组成不同,自控温加热电缆分为低温型和高温型两类。市场上常见
的有以聚烯烃为基材的65℃温度等级的加热电缆和以含氟材料为基材的110℃和150℃加热电缆。此处的温度等级定义为加热电缆所能有效应用的最高环境温度(MAXIMUMPIPE MAINTENANCE TEMPERATURE)sas软件。也可以理解为电缆能够长期稳定应用并产生有效加热功率输出的最高环境温度,超过规定温度等级,一方面由于电阻增高,电缆本身的输出功率很小,实际加热效率很低。另一方面,长期的超温使用,使电缆性能如:PTC特性,加热功率等劣化或衰减,会降低电缆的使用寿命和运行可靠性。但短期间断地暴露于超过温度等极的温度环境,也是可以的。因此,除上述温度等级外,自控温加热电线,还有另一个温度等级。如对于65℃温度等级的电缆,该温度等级为85℃,对于110℃温度等级的电缆,为130℃,而对于150℃电缆,则为230℃。然而此时的电缆有效输出功率已接近于零。
  由于相关文献资料太少,许多人对于自控温加热电缆的温度等级有着错误的理解,认为它是指加热电缆的最高表面温度,因此,出现了65,85105℃温度等级聚烯烃加热的说法。而实际上,由于电缆的输出功率与环境温度有关,而电缆的表面温度与测试时的环境温度,保温状态都有密切联系。因此,用表面温度来定义自控温加热电缆的温度等级是不科学,也是不准确的。我们需要记住的是,对于以聚烯烃为基材的加热电缆其最高连续使用
温度应不超过65℃。
  2 按加热输出功率分类 自控温加热电缆的输出功率是指在环境温度为摄氏10度条件下,单位长度电缆的输出功率。按加热功率输出分类,自控温加热电缆有高中低三种类型。一般而言,加热功率小于18/米的为低功率加热电缆;加热功率大于19/米而小于25/米的为中功率加热电缆;而加热大于33/米的为高功率加热电缆。
  3 按应用场所分类 通用型加热电缆:是指由铜导线,高分子PTC材料和单层阻燃护套所组成的加热电缆。主要应用于一般场合下的管网的加热或伴热。防爆增强型加热电缆:是在通用型电缆的外层再复合一层金属网,这种结构电缆可有效消除静电和抵御外来机械碰境。主要应用于具有防爆要求的场所。
  防腐防爆增强型:这种结构的电缆是在防爆增强型加热电缆的金属网外层,再复合上一层含氟材料。具有这种结构的加热电缆可有效地防止和抵御静电,机械碰撞和各种腐蚀性介质。主要应用于环境恶劣或有易燃易爆物品的场所。
  4 按电缆用途分类 普通型加热电缆:这是一种二芯结构的加热电缆。由两根平行金属导线外敷高分子PTC材料和阻燃护套材料或金属网和氟材料护套所构成。由于受导体直径和沿长电压降的影响,这种电缆的连接使用长度一般不超过200米。
  超长型加热电缆这是一种特殊结构的五芯或六芯加热电缆。除由高分子PTC材料包敷的两根平行导线外,同方向还另布3-4根带绝缘护套的金属导线,外加金属铠装。用于传送电能。这种特殊的结构,使电缆的最长连续使用长度可超过1000米,因而可应用于输油输气道的伴热和油田井下伴热。
  安全型加热电缆(Sef-regulating heater with monitor wire) 这则一种三芯加热电缆。在电缆中,在阻燃护套内沿长度方向另布一根监视电线。监视电线可随时把沿线的输出功率异常变化,过电流情况,局部损伤等信息及时传送到中央控制室,便于及时了解沿线加热情况,保证电缆的安全可靠运行。
  5 按施用电压分类 低电压型:是指适用电压范围在12-36V之间的加热电缆。这类电缆一般加热功率较低,连续使用长度不超过10米。使用时需严格遵守电压要求,否则,可导致电缆着火等意外事故。应用范围主要为民用保健品及车船用加热坐椅等。
  中电压型:是指适用电压在100-65V之间的加热电缆。我们一般所说的自控温加热电缆均指这一类电缆。在实际应用中,120240V电缆可互换,但120V加热电缆的最大连续使用长度通常为240V的一半。这类电缆的连续应用长度通常不超过200米。 高压型电缆:是指适用电压在380-650V之间的加热电缆。它们主要为前面所提及的5-6芯加热电缆。连续应
用长度通常大于500米。
 
  四、 自控温加热电缆的应用领域 (各应用领域分别用哪种型号)
  ▲ 工业民用水管的冬季防冻裂
  ▲ 工矿企业液体输送管线的保温和伴热
  ▲ 企业蒸汽输送管线的保温伴热
  ▲ 工矿企业压缩空气,煤气天然气输送管线的保温
  ▲ 城市消防系统的冬季防冻
工矿企业气液储存罐的保温和加热
工业民用管线阀门的冬季防冻
特殊仪器仪表的冬季保温
重要道路和场所的冬季除冰除雪
工业民用建筑的冬季取暖 
五、 自控温加热电缆的优点声波识别
  安全-提供您最大的安全保障 PTC特性及独特的结构确保电缆的输出功率对环境温度的变化作出迅速响应,绝无局部过热着火之忧。
  方便-根据需要剪成任意长度使用 连续长平行导体结构和均匀的加热介质分布,单位长度的CI-HEATER具有恒定的功率输,因而可以根据所需长度,现场裁剪。
  节能-自动控温易于安装 自控温特性,使输出功率随环境温度改变而自动调整,无须设置另外控温系统。
省事-经安装无需维护 高度柔性结构可使您在任何管线及连接部位使用,阻燃防潮绝缘的结构设计,使您一经安装几乎无需日后的维护。
价格:
1992年价格70~80/m
今查到芜湖市科华新型材料应用有限责任公司自控温抽油杆伴热电缆()价格100/m
从白银长通电缆厂的招商投资计划可以初步了解该产品利润极高
“项目投资估算3985.2万元。项目建成后可实现年产值6000万元、利润1602万元,投资利
润率38.15%
市场:
山东莱芜的自控加热电缆项目中的市场分析:“我国油田有近5000口稠油井,PTC自控温加热电缆打入油田市场以来,产品始终供不应求,目前因受规模制约,只能接受部分订单,亟待扩大生产规模,以满足市场需求。”“根据电缆行业协会的粗略统计,“九五”期间,我国石油、化工、航天等行业每年大约进口5000万美元左右的自控温加热电缆,国内企业也有1亿元左右的各种类型的产品销售,但产品档次和质量均较低。“十五”期间市场需求将会在此基础上有大幅度提高,年增长率均为30?/FONT>40%,预计2004年自控温电缆的平均年需求量为10亿元人民币左右。在我国的石油储量中,约有15%为高稠油、高凝油及含蜡油。在辽河油田的大部分油井为“三高”井,该部分油藏,开采复杂、成本高、效益差,有的根本无法开采,为提高油田产量,油田探索总结出许多有效的开采方式和方法,电垫开采是较为有效的方法,其原理是利用热源产生的热量来提高原油的温度而降低原油的粘度,减少油流阻力,达到顺利开采的目的。我国各油田有近5000口稠油井,生产该电热电缆仅占领20%,油田市场经济效益和社会效益显著。该产品的派生产品,可广泛地应用于我国的机场跑道化雪、蔬菜大棚、园林以及海水养殖等领域。“
市场调研报告(b2b2.315/info/reportml.asp?classid=004003005006#a
1.概述
    自动控温加热电缆是一种新型、有别于常规输电或信号控制的特种电缆,其自身是个通电发热体,并可不要任何外接控制元件而根据被加热物体温度的变化,自动调节发热状态和发热功率,既保证被加热物体安全,也保证电缆的安全,同时还可以节约能源。
    自控温加热电缆是一种通过自动调整电缆的热输出功率从而达到与被加热物体的每一局部温度相匹配,具有加热保温与自动控温双重功能。随着管道输送技术的发展,自控温加热电缆越来越多地在石油钻探、原油运输、化学化工、铁路运输、电信传送、园林园艺等诸多户外作业领域发挥独特的作用。由于它可以随环境温度的变化,分段自动调整其发热功率,使被加热对象温度恒定在某一范围并均匀分布,可以弥补传统防冻保温技术的某些不足,所以从理论上讲应用领域十分广泛。
    2.有关自控温加热电缆在石油行业使用前景的调查
    2.1 调查对象
    2.2 调查结果
    2.3 加热电缆在石油行业应用领域的定位及推广建议
新一代普力马
    3.结论
    附录:石油行业主要调查对象

本文发布于:2024-09-20 15:39:31,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/648364.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电缆   加热   温度
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议