天康儀表：自限溫恒功率防凍電伴熱選型與計(jì)算

電伴熱產(chǎn)品的選型設(shè)計(jì)正確與否涉及到整個電伴熱系統(tǒng)能否正常運(yùn)行及能否滿足其設(shè)備工藝要求。還涉及到伴熱產(chǎn)品的投資成本、運(yùn)行成本、運(yùn)行質(zhì)量及產(chǎn)品使用壽命，因此，在設(shè)計(jì)選型中，既要考慮到電伴熱產(chǎn)品的實(shí)際使用效果，又要考慮系統(tǒng)投運(yùn)的經(jīng)濟(jì)成本，總的來說，即以可靠適用、經(jīng)濟(jì)、簡單為總的設(shè)計(jì)原則。

一、選型注意事項(xiàng)：

綜前所述，電伴熱是利用電能致熱產(chǎn)生熱量來補(bǔ)償被伴熱管線及設(shè)備在工藝流程中所耗散的熱損失，以滿足介質(zhì)溫度符合工藝流程中的要求，因此，對管線及設(shè)備的熱耗散計(jì)算是對其進(jìn)行等量熱補(bǔ)償?shù)那疤幔仨氁獙ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，*好進(jìn)行正確的計(jì)算，具體步驟如下：

（1）收集被伴熱體的外形尺寸。（如管線的直徑、長度、罐體的形狀尺寸等）

（2）管線、罐體等設(shè)備的附件名稱、外形尺寸，數(shù)量。（如閥門、法蘭、托架、液體計(jì)等）

（3）當(dāng)?shù)氐?低環(huán)境溫度及*高環(huán)境溫度。

（4）被伴熱體需要維持的*幾佳工作溫度及*高或*低許可溫度。

（5）設(shè)備及管線的偶然性*高操作溫度。（如掃線溫度）

（6）保溫材料品種及厚度。

（7）安裝環(huán)境屬哪一類防爆區(qū)域，是腐蝕環(huán)境、室內(nèi)、室外、架空、埋地或其環(huán)境。

（8）現(xiàn)場供電條件及環(huán)境。（二相、三相、供電容量、供電位置）

上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)收集完畢即可采用歸一化表及熱損失公式進(jìn)行具體計(jì)算及選型。

二、計(jì)算方法：

（1）根據(jù)管徑和保溫層厚度從歸一化損耗因子表查出管道形態(tài)歸一化因子。

（2）查出保溫層的傳熱系數(shù)K值（W/m℃).

（3）保險系數(shù)（偏差系數(shù)）取1.37用以補(bǔ)償10%電壓波動（下降）和10%電阻上升等因素。

（4）算出維持溫度和*低環(huán)境溫度的溫差。

（5）以上四項(xiàng)相乘可得到管道的每米熱量損耗，再以周圍的環(huán)境修正系數(shù)相乘即可得每米的實(shí)際損耗功率。

三、公式介紹

熱損失計(jì)算，除可采用查表法計(jì)算外，也可采用損失公式直接計(jì)算。

1、管道熱損失公式

2、平面熱損失公式

3、罐體容器散熱量的計(jì)算

Q=1.2×q×s(w)

式中：

Q：實(shí)際熱損耗（w/m、w)

λ：保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)（w/m?℃)

Tv：維持溫度（℃） 

S：平面總面積或容器罐體表面積（m2)

TH:*低環(huán)境溫度（℃）

d：管道外徑（mm)

q：為平方米散熱量（見表7-3）

δ：保溫材料厚度（mm)

注：公式（2）中δ的單位要化成m的單位計(jì)算

4、每米管道加熱升溫計(jì)算公式：

Q加=（C1×m1+c2×m2)×(TS-TH)

P加=Q加/860

P總=P加+P伴

式中：

Q加：每米管道的吸熱量（kcal)

C1：管道材料比熱（kcal/kg?℃)

C2：介質(zhì)比熱（kcal/kg?℃）

m1：管道質(zhì)量（kg）

m2：介質(zhì)質(zhì)量 （kg）

TS:加熱目標(biāo)溫度（℃）

TH：環(huán)境*低溫度（℃）

注：以上計(jì)算公式為介質(zhì)靜態(tài)條件（無流動）狀態(tài)

5、罐體（容器）加熱升溫計(jì)算公式

Q加 =C3?m3×(Ts-TH)

P加=Q加 /860

P總=P加+P伴

式中：

Q加：容器的吸熱量（kcal)

C3：容器材料比熱（kcal/kg?℃） 

m3：容器容量（kg）

Ts：加熱容器目標(biāo)溫度（℃） 

TH：:環(huán)境*低溫度（℃）

注：以上計(jì)算公式為介質(zhì)靜態(tài)條件狀態(tài)，如有介質(zhì)升溫則公式為：Q加=C×m×△T可算得