电伴热在尾砂管道上防冻应用的设想

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1、电伴热在尾砂管道上防冻应用的设想摘要：电伴热带在西北地区管道防冻方面己广泛应用，它温度均匀，安装方便，与蒸汽伴热相比，更具有运行成本方面的优势，且不存在温度随管线长度逐渐降低的弊端，是目前西北地区管道防冻最具有优势的一种防冻措施。关键词：电伴热带；恒功率；防冻；尾砂管；直行平铺尾砂是选矿厂选取有用成分后排放的废弃物，根据国家规定，尾砂必须在考虑环境、安全等因素下，靠管路输送到专用尾砂库进行存放，甘肃辰州因地处甘肃高海拔地区，冬季最低温度达零下三十度，尾砂管路容易出现冻死现象，导致尾砂无法正常输送，选厂不得不因此而停产，如何保证尾砂管道在冬季不发生冻死现象，其意义就显得犹为重要。一丶电伴热分类

2、、结构、防冻原理及特点伴热带按种类分最主要分为恒功率伴热带及自控温伴热带两种，恒功率伴热带其温度靠恒温电控箱控制，以伴热带本身作为电流载体，不需要另接电源线，而自控温伴热带可以不设恒温电控箱，但因其起动功率较大，最大使用长度通常为100米，故需要铺设电源线，考虑到综合成本，选用恒功率伴热带更适合于甘肃辰州尾砂管的防冻。1、恒功率电热带结构电热带由导电母线、PTC高分子材料、绝缘层组成，其母线通常采用镀锌软圆铜线；PTC高分子材料具有正电阻温度系数，紧包在母线上，扁平状，表面光滑平整，具有一定的机械强度和电特性；其绝缘层为阻燃聚乙烯热塑弹性体，经辐射交联而成，具体结构图如下：9A——加强层B—

3、—编织层C——外护套D——绝缘层及PTC材料E——母线2、防冻原理伴热电缆内导电母线之间的发热高分子材料的电路导通数量，随温度的影响而变化，当伴热线周围的温度变冷时，高分子材料导电塑料产生微分子的收缩而使碳粒连接形成电路，电流流经这些电路，使伴热线发热，利用发热电缆的发热机理，使伴热线发热根据设计确定需要的安装热负荷，选择适当型号的发热电缆，将其按要求敷设在管道表面，辅以带有高精度温度传感器的温度控制器来控制管道外表皮的温度，将温度传感器的控制点放置在系统的最不利位置，当探测点的温度低于设定值时，发热电缆启动，加热设备；当温度超过设定的限值时，温控器自动切断电源，系统停止工作，从而维持管道内

4、液体的温度，保证管道正常工作运行。3、电伴热防冻特点电伴热管道保温防冻系统具有如下特点：3.1起动迅速：一旦该系统与管道或设备表面之间存在温差，系统就会在很短时间内迅速起动；3.2温度均匀：发热电缆管道保温防冻系统是根据管道的实际温度进行热量输出控制，所以当管内流体静止或液位高度不同时，系统会自动调节发热量，保证管线温度均匀。3.3安装方便：铺设速度快，安装直接方便。3.4维护方便9：由于发热电缆管道保温防冻系统根据管道温度的变化而自动工作，所以一经安装就不需任何人工维护。3.5节能经济：精确的温度控制及撤去再循环管道系统、泵和阀门等可以获得合理的能源节省。3.6安全可靠：发热电缆制作精细，

5、高新技术材料层层保护发热元件，接地导线确保万无一失，整套系统非常安全，彻底避免了事故的发生。3.7环境保护：使用最清洁有效的电力作能源，无环境污染。4、电伴热使用年限根据电伴热近几年的发展及应用领域来看，其平均使用年限为5～8年。二丶甘肃辰州尾砂管实际参数：考虑意外情况，设定最低极限温度为-40℃保温设计维持温度为≥5℃保温材料材质选用为岩棉管；管道规格：Ø159mm；根据最低温度及管径大小查表选用保温层厚度为80mm；管道材质：PF；管道长度：2500m；安装环境：室外，最大风速25m/s;修正系数：C1=1.1工程安全系数：C2=1.15三丶管道保温热损失计算1、管道保温材料采用岩棉，最

6、大导热系数0.038W/(m℃）（依据03S401），保温厚度室外为80mm。2、计算依据：依据GB-T19518.2-2004提供的管道保温热损失计算公式如下：理论热损失：q------每单位长度管道的热损失：（W/m）k------岩棉保温导热系数：0.038W/mºC（规范03S401内数据）------散热综合保险系数：1.2（规范GB-T19518.2-2004内保险数据为1.1-1.25，根据甲方建议选用1.2）9Tp------要求管道维持温度：≤20ºC（按最大20ºC数值计算）Ta------最低使用环境温度：-40ºC（本地区冬季历史最低环境温度）D1------保温层内

7、径：159mm（油管管道外径）D2------保温层外径：159+2x80=319mm代入上述公式计算：=｛1.2×2×3.14×0.038×(20-40)｝/ln(319/159)=28.77W/mºC3、考虑到实际环境会有一些变化，取工程安全系数为1.15，则单位长度的热损失为1.15×28.77=33W/mºC.四丶电伴热防冻应用措施1、伴热带选型1.1伴热带选型（根据核算结果）选用恒功率伴热带，型号：