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

一、選型注意事項：

　　綜前所述，電伴熱是利用電能致熱產(chǎn)生熱量來補償被伴熱管線及設(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)備的熱耗散計算是對其進行等量熱補償?shù)那疤?，必須要對相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集整理，進行正確的計算，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、液體計等）

（3）當(dāng)?shù)氐膠ui低環(huán)境溫度及zui高環(huán)境溫度。

（4）被伴熱體需要維持的工作溫度及zui高或zui低許可溫度。

（5）設(shè)備及管線的偶然性zui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）

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

二、計算方法：

（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zui低環(huán)境溫度的溫差。

（5）以上四項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際損耗功率。

三、公式介紹

　　熱損失計算，除可采用查表法計算外，也可采用損失公式直接計算。

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算

Q=1.2×q×s(w)

式中：

Q：實際熱損耗（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:zui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的單位計算

4、每米管道加熱升溫計算公式：

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zui低溫度（℃）

注：以上計算公式為介質(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zui低溫度（℃）

注：以上計算公式為介質(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

四、計算舉例：

　　有一條鋼質(zhì)化學(xué)管道，管徑為4“，管長100米，其中球閥2只，管托5只。需維持溫度60℃，玻璃纖維保溫，厚度50mm，當(dāng)?shù)貁ui低環(huán)境溫度-20℃，周圍有腐蝕性氣體，供電電壓220V，求管道的每米熱損及總負(fù)荷。

步驟：

　　A、根據(jù)以上技術(shù)條件，采用歸一化損耗因子表進行計算，查表后得損耗因子為9.88，另查保溫材料傳熱系數(shù)知玻璃纖維λ=0.036。

　　B、每米管道熱損耗Q=9.88×λ×[60-（-20）]×1.37=38.89w/m

　　C、求出球閥及托架熱損耗

　　Q球閥=0.8×每米管道熱損耗Q（每只熱損耗）

　　=0.8×38.98

　　=31.18w

　　Q托=3×每米管道熱損耗（每只托架損耗）

　　 =3×38.98

　　 =116.94w

　　D、求管道總負(fù)荷

　　因考慮到選型時的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，一般選較近的標(biāo)準(zhǔn)功率（往上靠）因此，38.98W/m接近于40w/m，故在計算總符合時要將此數(shù)據(jù)列入： Q總=Q管+Q閥+Q托

=100 ×40+2×31.18+5×116.94=4000+62.36+584.7+4647.06w

　　E、確定伴熱帶的zui終長度

　　L總=10.5×Q總/40=1.05×4647.06/40=116.17m 取117米

　　 注：1.05為伴熱帶長度的安裝系數(shù)，這樣就確定了伴熱帶的使用長度為117米。

五、選型

　　在進行具體選型時，要考慮到伴熱系統(tǒng)的周圍環(huán)境及技術(shù)要求，以及產(chǎn)品的性能指標(biāo)，選型以經(jīng)濟、適用、分布為原則，對此，對照產(chǎn)品性能指標(biāo)及實際計算結(jié)果，在本例中選用單相恒功率40W/m,因考慮到是腐蝕性環(huán)境需采用加強型為妥，所以，選擇型號為RDP2(Q)-J3-40較合適。

　　以上選型并不是*的，主要還是要以分布，經(jīng)濟適用為前提，并靈活掌握選型方法，在選型時如有疑義，請隨時與我公司技術(shù)部門，以便所選產(chǎn)品真正滿足實際的工藝要求。關(guān)于罐體及其它設(shè)備的伴熱設(shè)計及選型方法與上述設(shè)計選型原則一致，在此不再做復(fù)述。

　　另：如根據(jù)上例條件而改變了管道直徑D，使得伴熱功率增大到60w/m，伴熱帶還是選用40w/m功率，則每米管道需纏繞伴熱帶長度為L=60/40=1.5，即纏繞系數(shù)為1.5，一般的安裝原則為一米管道直鋪一米伴熱帶或成為一米的倍數(shù)為好。

　　●電伴熱帶附件的配置：

　　整個電伴熱系統(tǒng)附件的配置具體方法如下：

　　a、根據(jù)整個伴熱系統(tǒng)的回路數(shù)量及長度來配置，一般情況每個小系統(tǒng)配置電源盒一只，溫控器一個，二通盒或三通盒若干個，一般二通盒為100米左右配一個，三通盒則視管路中有多少個叉路，一般有一個叉路就配一個，終端則視有多少根伴熱帶尾數(shù)，一根配一個。

　　b、鋁膠帶一般為伴熱帶總長度的1.2倍左右，并以50m倍數(shù)來配置。

　　c、壓敏帶視管道外徑D及長度配置，具體數(shù)量為L=管長×0.8×5D并以20m的倍數(shù)來配置。

　　d、鋼帶長度視管道外徑D及接線盒數(shù)量來確定，具體為L=2.5D×接線盒數(shù)量（注：除終端配1付以外，其余盒均為2付）

　　e、鋼帶螺絲數(shù)量為2倍的接線盒數(shù)量。

　　根據(jù)前例，其附件數(shù)量為電源盒1只，中間接線盒1個（備用），尾端盒1個，溫控器1個，鋁膠帶為150m（L=117×1.2=134m取150米）

　　壓敏帶為40米（L=100×0.8×5=40m），鋼帶為4米（L=2.5D×3+1=4m）

鋼帶螺絲為7付

　　●配電箱的裝置：

　　伴熱系統(tǒng)的配電應(yīng)根據(jù)其總負(fù)荷及分系統(tǒng)的回路數(shù)量來確定，按照相關(guān)的一些電器配電設(shè)計、規(guī)范、要求去進行，并考慮其應(yīng)有的功能性保護，如：漏電、過載、短路、溫度控制等。根據(jù)舉例此配電容量應(yīng)為P=1.6×實際容量=1.6×4647w=7500w，即單回路7.5kw，220v電壓，帶40A中間接觸器的配電箱能滿足要求。

伴熱帶纏繞跨距L（單位：mm）

 （根據(jù)英國BS6351.1983第二部分）歸一化損耗因子表熱量損耗快速計算