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礦物絕緣加熱電纜的工程設計及選用

礦物絕緣加熱電纜的工程設計及選用有哪些知識,今天給你做如下介紹:

    礦物絕緣加熱電纜發熱系統的設計理論主要是:根據被加熱物體保持一定的工藝溫度需要補償的熱量,配備在允許時間內可產生相同熱量的礦物絕緣加熱電纜,來保證被加熱物體可以保持所需的工藝溫度而能正常工作。
礦物絕緣加熱電纜設計使用
   (1)被加熱物質的材質、在管道內的流動速度、起始溫度、需保持的工作溫度。
   (2)管道或容器的材質、厚度、直徑、長度等幾何尺寸和相應閥門、彎頭、法蘭等附件的大小和數量。
   (3)工作環境的最低溫度。

   (4)保溫材料的材質及厚度。
   (5)工作場所能夠提供的電源容量。

礦物絕緣加熱電纜需要的熱量
   (1)管道類及容器類保溫、加熱所需量計算方法。
    ①管道保溫需要熱量計算公式:
    W = 2.72 K ( T - t ) / E log D/d
式中:W—— 管道所需熱量  W/m
    K—— 保溫層材料的熱傳導系數 W/m℃
    T—— 需保持的溫度  ℃
    t—— 環境溫度   ℃
    E—— 效率  一般取值為0.7
    D—— 保溫層外徑  mm
    D—— 管道外徑    mm
    ②管道加熱升溫需要熱量計算公式:
    W =( P * S * C * Q )* T / H * E * 3600
    式中:W—— 管道所需熱量  W/m
    P—— 管道重量       kg/m
    S—— 管道比熱       J/kg ℃
    C—— 內容物質重量   kg/m
    Q—— 內容物質比熱   J/kg ℃
    T—— 需增加的溫度   ℃
    H—— 允許升溫時間   h
    E—— 效率   一般取值為0.7
    ③管道每個附件相當于管道長度 (米): 見表
 

 

序號

閘閥

球心閥

球閥

蝶閥

節能閥

法蘭

彎頭

托架

1

1.3

1.2

0.8

0.7

0.7

2D

1.5D

4D


    注:D為管道的直徑
    ④容器保溫需要熱量計算公式:
    Q = λ(T-t )/δE
式中:Q——容器所需熱量      W/m2
    λ——保溫材料的導熱系數 W/m℃
    T——容器需保持的溫度  ℃
    t——工作環境最低溫度  ℃
    δ——保溫層厚度       mm
    E——效率(一般取0.7)
    ⑤容器加熱升溫需要熱量計算公式: 
    W = C * Q * T / 1000 * E * H * 3600
式中:W——容器所需熱量      W/m2
    C——容器內容物質重量   kg
    Q——容器內容物質比熱   J/kg ℃
    T——增加的溫度         ℃
    E——效率 (一般取0.7)
    H——允許升溫時間       h
    ⑥升溫時的總負荷 = 加熱升溫需要熱量 + 3 / 2 保溫需要熱量
    ⑦幾種保溫材料的導熱系數和保溫系數:

 

序號

保溫材料

導熱系數(w/m℃)10℃時

保溫系數

1

玻璃纖維(管殼、棉氈)

0.036

1.0

2

巖棉(管殼、棉氈)

0.044

1.22

3

礦渣面

0.038

1.06

4

水泥蛭石管殼

0.128

3.6

5

珍珠巖管殼

0.047

1.31

6

硅酸鈣

0.054

1.50

7

石棉松繩

0.084

2.33

8

泡沫石棉

0.040.048

1.111.33

9

聚氨酯泡沫塑料

0.024

0.67

10

發泡塑料

0.042

1.17


    ⑧設計負荷(W/m)= 升溫時的總負荷* F * F K 見下表:
    保溫材料的厚度及種類修正系數

 

保溫材料的種類修正系數

保溫材料的厚度修正系數

序號

保溫材料

修正系數(Fk

序號

保溫材料厚度

修正系數(F

1

軟木—烘烤過的板

0.8

1

19

1.2

2

玻璃絲—硬材

0.72

2

25

1.0

3

氧化鎂—85%

1.32

3

38

0.79

4

礦物棉—硬材

0.98

4

50

0.63

5

泡沫苯乙烯

0.72

5

75

0.4


   (2)其它場合加熱所需的熱量。
    ①道路、坡道及機場跑道:125 W/m2;另外在橋面和高架路面地段,考慮到底部損失一些熱量,應在上面數字基礎上增加25%~30%;一般電纜敷設間距為150 mm。
    ②足球、橄欖球比賽場: 110 W/m2;一般電纜敷設間距為150 mm。
    ③屋頂排水溝:   300 W/m2;一般電纜敷設間距為150 mm。
    ④房屋落水管:   110 W/m2;一般電纜敷設間距為150 mm。
礦物絕緣加熱電纜選用
   (1)選用礦物絕緣加熱電纜的總加熱功應稍大于設計總負荷(W/m2),但最大不得大于設計總負荷的1.2倍,以免加熱功率選取過大而造成溫度控制系統的動作頻繁,而縮短溫度控制系統使用壽命。
   (2)選用礦物絕緣加熱電纜時,一般要綜合設計負荷、總負荷、電源總容量、被加熱設施的幾何尺寸、所選礦物絕緣電纜的長度、電纜安裝運行,維護的經濟性等方面,來確定所選用礦物絕緣加熱電纜的連接方式(串聯或并聯)、供電方式(單相或三相)、電壓方式(單相、星形接法220V或三角形接法380V)敷設方式(平行或螺旋纏繞)。
   (3)管道一般選用原則是:6英寸以下內孔的管道配單相 “U”型雙回路,用單根加熱電纜;6英寸以上內孔的管道配三相星形接法,用三根加熱電纜。
   (4)確定礦物絕緣電纜總的供貨長度時,一般為了方便安裝現場的施工和各種附件處預留,要求訂貨長度要比計算長度增加5%~10%的余量。

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