自限溫電熱帶的概述

1 概述 　　溫控伴熱電纜(簡稱電纜)又稱自調(diào)控電伴熱線或自限溫電熱帶。它是一種電熱功率隨系統(tǒng)溫度自調(diào)的帶狀限溫伴熱器。即電纜本身具有自動限溫，并隨著被加熱體系的溫度變化能自動調(diào)整發(fā)熱功率的功能，以保證工作體系始終穩(wěn)定在設定的最佳操作溫區(qū)正常運行。 　　1.1 工作特點 　　— 加熱時能夠自動限定電纜的工作溫度； 　　— 能隨被加熱體系的溫度變化自動調(diào)整輸出功率而無需外加設備； 　　— 電纜可以任意裁短或在一定范圍內(nèi)接長使用，而上述性能不變。 　　— 允許交叉重疊纏繞敷設而無過熱及燒毀之憂。 　　1.2 工作優(yōu)點 　　溫控伴熱電纜在用于防凍和保溫時，具有如下優(yōu)點： 　　—　伴熱管線溫度均勻，不會過熱，安全可靠； 　　—　節(jié)約電能； 　　—　間歇操作時，升溫啟動快速； 　　—　安裝及運行費用低； 　　—　安裝使用維護簡便； 　　—　便于自動化管理 　　—　無環(huán)境污染。 　　2 PTC工作原理 　　2.1 PTC效應及PTC材料 　　PTC效應即正溫度系數(shù)效應,是特指材料電阻率隨著溫度升高而增大，并在一定溫度區(qū)間電阻率急劇增大的特性。具有PTC效應的材料稱為PTC材料，本電纜的高分子PTC材料是半晶 高聚物與炭黑的共混物。 　　2.2 工作原理 　　溫控伴熱電纜的電熱元件，是在兩根平行金屬母線之間均勻的擠包一層PTC材料制成的芯帶。PTC材料經(jīng)熔融擠出、冷卻定型之后，分散其中的炭微粒形成無數(shù)纖細的導電炭網(wǎng)絡。當它們跨接在兩根平行母線上時，就構(gòu)成芯帶的PTC并聯(lián)回路。電纜一端的兩根母線與電源接通時，電流從一根母線橫向流過PTC材料層到達另一根母線形成并聯(lián)回路。PTC層就是連續(xù)并聯(lián)在母線之間的電阻發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化成熱能，對操作系統(tǒng)進行伴熱保溫。當芯帶溫度升到相應的高阻區(qū)時，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，芯帶的溫度將達到高限不再升高(即自動限溫)。與此同時，芯帶通過護套向溫度較低的被加熱體系傳熱，達到穩(wěn)態(tài)時單位時間傳遞的熱量等于電纜的電功率。電纜的輸出功率主要受控于傳熱過程以及被加熱體系的溫度。 　　2.3 電纜工作性能 　　2.3.1 功率自調(diào)性能 　　伴熱電纜的電熱功率是隨溫度升高而自動減少，或隨溫度降低而自動增大。 　　2.3.2 自限溫性能 　　伴熱電纜通電發(fā)熱時溫度升高、電阻增大，當電阻達到極大時，電熱功率就趨于極小，溫度便升到了高限，這就是電纜的自限溫特性。限溫伴熱是指電纜能在溫度高限以下某溫區(qū)進行伴熱的過程。 　　2.3.3 PTC記憶性能 　　伴熱電纜的電阻隨著溫度升高而增大，在降溫時若電阻能沿著原升溫路線返回原來的起點，便是具有PTC記憶性能。具有記憶性能的電纜才能長期反復使用。 　　2.3.4 溫度均勻性能 　　溫控伴熱電纜的芯帶是由大量的纖細導電網(wǎng)絡形成的PTC并聯(lián)單元組成。當伴熱管道任何區(qū)段出現(xiàn)料溫及能耗波動時，所在部位的各個PTC元都能直接感溫并獨立做出響應。即時朝著消除波動的方向自動調(diào)整各自的輸出功率，溫度低了功率調(diào)大，溫度高了功率調(diào)小，并按溫度波動的幅度大小，給出功率調(diào)幅的大小，以維持整個系統(tǒng)各區(qū)段的運行溫度均勻穩(wěn)定。這是一種微區(qū)跟蹤，全線同步，全自動的伴熱保溫過程。