Was ist ein Heizkabel? Funktion und Anwendung des Heizkabels.

Heizkabel (Begleitheizung, Heizbänder) werden häufig als wirksame Wärmeschutz- und Frostschutzlösung für Rohrleitungen (Tanks) verwendet. Sein Funktionsprinzip besteht darin, eine gewisse Wärmemenge über das Heizmedium abzuführen und den Verlust des beheizten Rohres durch direkten oder indirekten Wärmeaustausch zu ergänzen, um die normalen Arbeitsanforderungen an Heizung, Wärmeerhaltung oder Frostschutz zu erfüllen. In den 1970er Jahren brachte die amerikanische Energiewirtschaft die Idee auf, die Dampfbegleitheizung durch Kabel heizung systeme zu ersetzen. In den späten 1970er und frühen 1980er Jahren haben viele Industriezweige, einschließlich der Energiewirtschaft, die Kabel heizung technologie weit verbreitet und die Dampfheizung durch Kabelheizung ersetzt. Die Entwicklung der elektrischen Heiztechnologie hat sich von der traditionellen Konstant leistung heizung zur selbstgesteuerten temperaturgesteuerten elektrischen Heizung mit leitfähigem Kunststoff als Kern entwickelt.

Übersicht Heizkabel

Die Kabelheizung soll die Energie der Elektroheizung nutzen, um die Wärmeverluste des Heizkörpers im Prozess zu ergänzen, um eine möglichst vernünftige Prozesstemperatur des strömenden Mediums aufrechtzuerhalten.Es handelt sich um ein High-Tech-Produkt. Elektrische Begleitheizung ist die gleichmäßige Wärmeabgabe über die Länge der Rohrleitung oder über einen großen Bereich des Tankvolumens. Es unterscheidet sich von der Begleitheizung, bei der die Wärmebelastung stark auf einen Punkt oder eine kleine Fläche konzentriert ist; Die elektrische Heizung hat einen kleinen Temperatur gradienten und eine lange thermische Stabilitätszeit, die für den Langzeiteinsatz geeignet ist. Die benötigte Wärme (elektrische Leistung) ist viel geringer als bei einer elektrischen Heizung. Elektrische Heizung hat die Vorteile einer hohen thermischen Effizienz, Energieeinsparung, einfaches Design, bequeme Konstruktion und Installation, keine Umweltverschmutzung, lange Lebensdauer und kann Fernbedienung und automatische Steuerung realisieren. Es handelt sich um eine Technologieentwicklung richtung, die die Dampf- und Heißwasser begleitung ersetzt, und ist ein zu förderndes Energiesparprojekt.

Vorteile des elektrischen Heizkabels

Gegenüber Dampf (Heißwasser) haben Elektro heizkabel viele Vorteile:
(1) Das elektrische Heizkabel ist einfach, gleichmäßige Heizung, genaue Temperaturregelung, Fernbedienung, Fernbedienung und automatische Verwaltung.
(2) Das elektrische Heizkabel ist explosionsgeschützt, allwettertauglich, hat eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer.
(3) Es gibt keine Leckage des Elektro heizkabels, was dem Umweltschutz förderlich ist.
(4) Einsparung von Stahl: Es werden nicht viele Begleitheizungsrohre für die Dampfbegleitheizung benötigt.
(5) Isoliermaterial sparen.
(6) Sparen Sie Wasserressourcen, im Gegensatz zu Kesseldampf, der täglich viel Wasser benötigt.
(7) Elektrische Heizkabel können auch die schwierigen Probleme der Dampf- und Warmwasserheizung lösen.
(8) Die Konstruktionsarbeit des elektrischen Heizkabels ist gering, die Konstruktion ist bequem und einfach und die Wartungsarbeiten sind gering.
(9) Hohe Effizienz, die den Energieverbrauch stark reduzieren kann.
Einmalige Investition, jährliche Betriebskosten, elektrische Heizkabel sind günstiger als Dampf heizkabel; Bei einigen Projekten kann die einmalige Investition für ein Elektro heizkabel etwas höher sein als die einer Dampf-Heißwasser erwärmung. Aber in Bezug auf die jährlichen Betriebskosten können die Kosten, die in 1-2 Jahren des Betriebs der elektrischen Begleitheizung eingespart werden, die Investition in der Regel amortisieren.

Nutzenanalyse beim Einsatz von Kabel heizkabel

Die selbststeuernde Kabel-Begleitheizung passt die Heizleistung entsprechend der Temperatur der empfindlichen Rohrwand (Medium) an, was eine energiesparende Maßnahme ist. Das am weitesten verbreitete elektrische Heizkabel mit Selbstregelung der Temperatur verbraucht 15 W Strom pro Meter. Die Gesamtlänge der Pipeline beträgt 1000 m und der Stromverbrauch pro Stunde beträgt 1000 × 15/1000 = 15 kW/h. Wenn die Temperatur der Rohrleitung die Obergrenze der Wartung temperatur erreicht, nimmt die Wärmeentwicklung der Kabelheizung allmählich ab und auch die Ausgangsleistung nimmt ab, sodass der Stromverbrauch der Elektroheizung im Allgemeinen 60% der Nennleistung beträgt ; Der Strompreis wird mit ￥0,60 / KW/h berechnet und der Betriebstag beträgt 100 Tage (2400 Stunden), die jährlichen normalen Stromverbrauch kosten betragen: (15×2400)×￥0,60×60% = ￥12960. Wenn das selbststeuernde elektrische Heizband in Verbindung mit einem Thermostat verwendet wird, kann es nicht nur die mittlere Temperatur des Rohres und des Heizkörpers genau halten, sondern auch die Betriebskosten erheblich senken.

Der Heizwert pro Längeneinheit des Konstant leistung heizbandes ist konstant Je länger das Heizband, desto höher die Gesamtleistung. Das am weitesten verbreitete Elektro heizkabel mit konstanter Leistung verbraucht 20 W/M. Die Gesamtlänge der Pipeline beträgt 1000m und der Stromverbrauch pro Stunde beträgt 1000×20/1000=20KW/h. Wenn die Temperatur der Rohrleitung die obere Grenze der Wartungstemperatur erreicht, wird die Ausgangsleistung dann stabil, so dass die Leistungsaufnahme der Elektroheizung unverändert bleibt; Der Strompreis wird mit ￥0,60/KW/h berechnet und der Betriebstag beträgt 100 Tage (2400 Stunden), die jährlichen normalen Stromverbrauch kosten betragen: (20×2400) × ￥0,60=￥28800. Bei Verwendung des Elektroheizbandes mit konstanter Leistung in Verbindung mit einem Thermostat kann es auch die Mediumtemperatur des Rohres und des Heizkörpers genau halten.

Lebensdauer des elektrischen Heizkabels

Bei sachgemäßer Wartung beträgt die Lebensdauer des Elektro heizkabel systems 8 Jahre oder länger.

Anwendungsbereich von elektrischen Heizkabel produkten

Elektrische Begleitkabel produkte können weit verbreitet für Begleitheizung, Frostschutz und Antikondensation von Rohrleitungen, Pumpenkörpern, Ventilen, Tanks und Tankvolumen in der Erdöl-, Chemie-, Strom-, Medizin-, Maschinen-, Lebensmittel-, Schifffahrts- und anderen Industrien verwendet werden. Es ist die fortschrittlichste und effektivste Methode zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Infusionsleitung und des Tanks des flüssigen Speichermediums. Die elektrische Heizung eignet sich nicht nur für verschiedene Orte der Dampfheizung, sondern kann auch die schwierigen Probleme der Dampfheizung lösen, wie zum Beispiel: Begleitheizung für Fernleitungen, Begleitheizung in engen Räumen; Geräte mit unregelmäßigem Aussehen (wie Pumpen) Begleitheizung; Kein Dampf, keine Wärmequelle oder Begleitheizung für Rohrleitungen und Geräte in abgelegenen Gebieten; Begleitheizung von Kunststoff- und nichtmetallischen Rohren usw.

Klassifizierung der gebräuchlichen Elektro heizkabel

Üblicherweise verwendete Elektro heizkabel können für verschiedene Rohrleitungen (Tanks) in folgende Typen unterteilt werden:
1. Selbstbegrenzende Temperatur (selbst regulierende Temperatur) Elektro heizkabel: Mit steigender Temperatur wird der Widerstand dieses Heizbandes größer und die Leistung kleiner. Wegen der großen Stromstärke beim Anfahren beträgt die Einsatzdauer in der Regel nicht mehr als 100 Meter und das Heizband kann nach Belieben geschnitten werden. Egal wie lang das Heizband ist, es kann bei Anschluss an die Nennspannung Wärme erzeugen.

2. Paralleles Elektro heizkabel: Als Stromschienen werden zwei (oder drei) parallel isolierte Kupferlitzen dieses Heizbandes verwendet. Der Heizdraht mit PTC-Charakteristik ist auf das Skelett gewickelt, und jede zweite Länge des Heizabschnitts ist abwechselnd mit der Sammelschiene verbunden, um einen kontinuierlichen Parallel widerstand zu bilden. Die Länge dieses Heizbandes beträgt ca. 10-800 Meter.

3. Elektrisches Heizkabel der Serie:
Dieser elektrische Heizgurt verwendet drei parallele isolierte Kupferlitzen mit der gleichen Querschnittsfläche und einer bestimmten Länge wie die Stromsammelschiene und der Heizkerndraht. Schließen Sie ein Ende zuverlässig kurz und schließen Sie das andere Ende an eine 380-V-Stromversorgung (oder ausgelegte Spannung) an, um eine Sternlast zu bilden. Nach dem Joule-Lenz-Gesetz: Q=0,24IRT wird elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt Die sternförmige Last gibt kontinuierlich Wärme ab und bildet ein durchgehendes und gleichmäßiges Heizkabel. Je nach Bedarf kann die dreiphasige (einphasige) elektrische Heizleitung getrennt (geteilt) oder in eine integriert werden. Die Länge dieses Heizbandes sollte nicht zu kurz sein, im Allgemeinen etwa 500-2500 Meter.

4. Elektroheizkabel für hohe Temperaturen: Dieses Heizband besteht aus Glasfaser oder anderen hochtemperaturbeständigen Materialien und die Temperaturbeständigkeit liegt innerhalb von 300 ℃. Die Länge reicht von 1-50 Metern (da es nicht nach Belieben geschnitten werden kann, müssen Sie einen professionellen Hersteller für das Design finden).

6. MI-Kabel: Dieses Heizband besteht aus einem Metallkern (Heizelement), einer mineral ischen Magnesia (Dämmschicht) und einem mehrfach um den Kern gezogenen Metallrohr (meist Kupfer, Stahl oder Edelstahl etc.). Die kontinuierliche Arbeits temperatur kann 250-590 ° C erreichen und die kurzfristige Arbeits temperatur kann 1083 ° C erreichen, wodurch die Länge 18-680 Meter beträgt (da sie nicht nach Belieben geschnitten werden kann, muss sie von einem professionellen Hersteller entworfen werden).

Auswahl Elektro heizkabel

Die Auswahl von Elektro heizkabeln in konkreten Projekten erfordert eine spezifische Analyse der spezifischen Bedingungen. Eine Aufteilung nach Elektroheizzonen ist nicht geeignet. Beide werden aus elektrischen Heizkabeln mit konstanter Leistung ausgewählt, oder beide werden aus temperatur gesteuerten elektrischen Heizkabeln ausgewählt. Zur umfassenden Betrachtung aus technischer und wirtschaftlicher Sicht empfiehlt es sich, auf die folgenden Auswahlgrundsätze zu verweisen.

(1) In der Öl- und Gastrennzone, die aus Gastrenntanks und Erdgasabscheidern besteht, sind Oberflächenölpipelines, Öl- und Gastrennpuffertank-Abschlämmleitungen, Erdgasabscheider und Füllstandsmesser relativ konzentriert. Die Temperaturkontrolle ist ebenfalls streng und es können elektrische Heizkabel mit konstanter Leistung verwendet werden. Unter ihnen verwendet die Füllstandsanzeige ein einphasiges elektrisches Heizkabel mit konstanter Leistung. Andere verwendet dreiphasiges elektrisches Heizkabel mit konstanter Leistung. Auf diese Weise kann ein Set von explosionsgeschützten Verteilerkästen und Thermostaten für eine einheitliche Steuerung verwendet werden, wobei die Verteilerkästen, Anschlusskästen und Thermostate jedoch die Anforderungen an den Explosionsschutz erfüllen müssen.
(2) Der Wasserversorgungstank und die Wasserversorgungsleitung sind im Allgemeinen weit vom explosionsgeschützten Bereich entfernt, der erhitzte Körper ist nicht zu konzentriert und die Anforderungen an die Temperaturregelung sind nicht hoch. Solange die Wassertemperatur immer in einem bestimmten Bereich gehalten wird, können die konstruktiven Anforderungen erfüllt werden. Daher kann bei Verwendung des Elektro heizkabels mit Selbstregelung temperatur auf Elektroheizzubehör wie Verteilerkästen und Thermostate verzichtet werden.
(3) In Bereichen mit vielen Ventilkrümmern kann eine überkreuzte Verlegung vorkommen, daher ist die Verlegung von Elektro heizkabeln mit konstanter Leistung (mit separater Elektroheizdrahtlage) nicht geeignet. Optionales elektrisches Heizkabel mit Selbstkontrolle der Temperatur.
(4) Aus der Sicht der Konstruktion und Installation sind Elektro heizkabel mit konstanter Leistung im Allgemeinen durch die Länge der Knoten begrenzt. Wenn beim Schneiden der exakte Längenknoten nicht gefunden werden kann, funktioniert dieser Teil des Heizbandes nicht. Dies beeinträchtigt nicht nur den Begleitheizungseffekt der Pipeline, sondern verursacht auch Abfall; Das elektrische Heizkabel mit Selbstregelung temperatur kann nach Belieben geschnitten werden, um die vollständige elektrische Heizung zu gewährleisten.

Einfache Prüfmethode für Temperier heizkabel
Gemäß der Norm IEC1423 werden den meisten Anwendern die folgenden einfachen Testmethoden empfohlen:
1. Anlaufstrom (ist)
Ausstattung: Multimeter, Netzteil, Steckdose (am besten mit Schalter), Temperaturtester
Testschritte:
(1) Nehmen Sie ein 1 Meter langes Begleitheizungskabel (nehmen Sie 3-4 cm als Aderende), decken Sie ein Ende des Kabels mit Isolierband ab, isolieren Sie das Kabel an einem Ende ab und stecken Sie es in die Steckdose.
(2) Schließen Sie ein Multimeter in Reihe an die Leitung an und stellen Sie es auf (A-)10A Gang ein.
(3) Schalten Sie die Stromversorgung ein und lesen Sie den momentanen maximalen Stromwert ab, dh das Kabel befindet sich unter der aktuellen Temperaturumgebung in der Luft.

2. Nennleistung:
Ausstattung: Multimeter, Netzteil, Steckdose (am besten mit Schalter), Temperaturtester, Edelstahl-Wasserbecher, Isoliermaterial
(1) Nehmen Sie ein 1 Meter langes Kabel (nehmen Sie 3-4 cm als Fadenende) und die Anschlussmethode ist die gleiche wie oben.
(2) Füllen Sie den Wasserbecher mit Wasser, wickeln Sie das Kabel um den Wasserbecher und halten Sie ihn warm, so dass die Temperatur des Systems nach dem Einschalten des Kabels 5 Minuten lang unverändert bleibt.
(3) Schalten Sie die Stromversorgung ein, lesen Sie den stationären Stromwert ab (dh der Stromwert bleibt unverändert), zeichnen Sie die Temperatur auf und messen Sie die Stromversorgung spannung.
(4) Berechnete Leistung: P=UI (Einheit W/M)
Die obige Methode ist einfach und leicht durchzuführen, aber sie ist nicht genau und dient nur als Referenz. Unter gleichen Temperatur- und Umgebungsbedingungen können jedoch verschiedene Hersteller, die gleichen Spezifikationen und die gleichen Leistungsheizbänder verglichen werden.

3. Isolationswiderstand
Nehmen Sie ein 3 Meter langes Kabel und messen Sie es mit einem DC, 2.5KV Megaohmmeter. Kabel ohne Metallgeflecht sollten während des Tests in Wasser getaucht werden. Zwischen den beiden Leitern sollte Spannung angelegt werden, und das Megaohmmeter sollte vor dem Ablesen 1 Minute lang gleichmäßig geschüttelt werden. Isolationswiderstand ist nicht weniger als 500ΩM

Heizmethode des elektrischen Heizkabels

1. Das Kernmaterial des selbstregelnden elektrischen Heizkabels ist halbleitender PTC-Kunststoff. Der Widerstandswert steigt entsprechend mit steigender Temperatur, aber wenn die Temperatur auf einen bestimmten Wert ansteigt (der Temperaturwert kann nach Bedarf angepasst werden), steigt der Widerstand plötzlich an, wodurch der Strom blockiert und die Erwärmung gestoppt wird; Wenn die Temperatur niedriger als die Schwellen temperatur ist, verringert der Widerstand des PTC-Materials automatisch den Leitungsstrom und heizt weiter. Damit das System auf einem stabilen Temperaturwert gehalten wird. Das grundlegende selbst regulierende elektrische Heizkabel (Heizkabel) besteht aus PTC-Kernband und Isolierschicht. Das PTC-Material wird gleichmäßig und kontinuierlich auf den parallelen Metallkern (auch als Sammelschiene bekannt) extrudiert (oder gewickelt), und der hergestellte Flachriemen ist der PTC-Kernriemen. Wickeln Sie eine Schicht aus Polyethylen-Polymer oder Polyvinylchlorid-Isolier schicht auf seine Außenseite. Und wenn die Umgebung eine Verstärkung oder Korrosionsbeständigkeit erfordert, kann eine geflochtene Schicht oder eine Fluorpolymer-Ummantelung hinzugefügt werden. Wenn die beiden leitenden Sammelschienen an einem Ende des Kerngürtels mit der Stromversorgung verbunden sind, fließt der Strom seitlich von einer Sammelschiene durch die parallele PTC-Materialschicht zur anderen Sammelschiene, wodurch eine parallele Schleife gebildet wird. Eine bestimmte Länge des Kernbandes hat einen bestimmten Widerstand bei einer bestimmten Temperatur und hat PTC-Eigenschaften. Wenn Strom durch die parallelen PTC-Material schichten fließt, wird Joulesche Wärme erzeugt, die eine Erwärmung des Kernriemens verursacht. Gleichzeitig wird die Wärme des Kerngurtes durch die Kabelisolation schicht auf den Niedertemperatur-Heizkörper übertragen, um den Wärmeverlust des Systems an die Umgebung zu kompensieren.

2. Die Ausgangsleistung des Elektroheizkabels mit konstanter Leistung ist nach dem Einschalten konstant und ändert sich nicht bei Änderungen der äußeren Umgebung, der Isoliermaterialien und der Heizmaterialien. Die Ausgabe oder das Stoppen seiner Leistung wird normalerweise von einem Temperatursensor gesteuert.

A: Der Widerstandsdraht des parallelen elektrischen Heizkabels mit konstanter Leistung ist parallel geschaltet, und die Rohrleitung wird durch die Wärme des Widerstandsdrahts erwärmt, wenn sie funktioniert.

Prinzip: Zwei parallel verlaufende Nickel-Kupfer-Litzen werden mit einer Fluorid-Isolationsschicht umwickelt. Da der Strombus und die innere Wärmeisolationsschicht mit Heizdrähten aus einer Nickel-Chrom-Legierung gewickelt sind, werden die Heizdrähte in regelmäßigen Abständen verschweißt, um einen kontinuierlichen Parallelwiderstand zu bilden. Wenn die Kupfer-Sammelschiene des Netzteils mit Strom versorgt wird, erwärmen sich die parallelen Widerstände und bilden einen durchgehenden elektrischen Heizriemen, der beliebig geschnitten werden kann.

B: Der Widerstandsdraht des elektrischen Heizkabels mit konstanter Leistung in Reihenschaltung ist in Reihe geschaltet, und die Rohrleitung wird im Betrieb durch den Widerstandsdraht erhitzt.

Prinzip: Das elektrische Heizkabel der Serie besteht aus isoliertem Kupferlitzendraht als Energiebus, der der Heizkerndraht ist. Der Kerndraht mit einem bestimmten Innenwiderstand erzeugt beim Passieren des aktuellen Kerndrahts Joulesche Wärme (Joule-Lenz-Gesetz Q=0,24I\S2^; Rt). Seine Größe ist proportional zum Quadrat des Stroms, dem Widerstand des Kerndrahts und der Durchgangszeit. Daher strahlt das Reihen-Elektroheizkabel mit der Fortsetzung der Einschaltzeit kontinuierlich Wärme ab, wodurch ein kontinuierliches und gleichförmiges Elektroheizkabel gebildet wird. Der Kerndrahtstrom und der Widerstand des elektrischen Heizkabels der Reihe sind gleich, so dass sich das gesamte elektrische Heizkabel von Ende zu Ende gleichmäßig erwärmt und seine Ausgangsleistung unabhängig von der Umgebungstemperatur und der Rohrleitung temperatur konstant ist.

3. Mineral isoliertes Heizkabel ist ein spezielles Heizkabel mit Metall als Außenmantel, elektrischem Heizmaterial als Heizelement und Magnesiumoxid pulver als Isolierung. Die Wärmeentwicklung mineral isolierter Heizkabel hängt von der Betriebsspannung, dem Querschnitt des Heizkerns und der Kabellänge ab.