自限式電伴熱帶在五星級(jí)酒店及高級(jí)住宅中的應(yīng)用
本項(xiàng)目為南京一綜合性大樓，建筑面積約22萬(wàn)平方米，集商業(yè)、住宅、酒店、辦公為一體的綜合性大樓，由于原規(guī)劃較早，在五星級(jí)酒店和高級(jí)住宅部分所用熱水僅考慮到主管的熱水循環(huán)，各用水點(diǎn)支管未考慮熱水循環(huán)，考慮到住戶和客人的生活品質(zhì)要求，要求在熱水供水點(diǎn)需要在3秒內(nèi)流出50-55℃熱水，就需熱水支管水溫需要維持在50-55℃。鑒于主管、鍋爐、熱交換機(jī)等設(shè)備均己施工完成，如改造支管循環(huán)，工期和成本均難于接受。經(jīng)反復(fù)討論對(duì)比后，對(duì)熱水支管采用電伴熱帶進(jìn)行保溫。由于電伴熱設(shè)計(jì)和施工目前暫無(wú)國(guó)家、地方或行業(yè)規(guī)范（程）和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可遵循，所以要使電伴熱達(dá)到預(yù)期的效果，其設(shè)計(jì)和施工過(guò)程質(zhì)量控制顯得非常重要和關(guān)鍵。從低碳節(jié)能和利于管理出發(fā)，使用自限式電伴熱帶（或稱變功率電伴熱帶）。因?yàn)樽韵奘诫姲闊釒且环N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(dòng)限溫，并隨著被加熱體系的溫度變化能自動(dòng)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(shè)定的最佳操作溫區(qū)正常運(yùn)行，其主要優(yōu)點(diǎn)有：①加熱時(shí)能夠自動(dòng)限定電纜的工作溫度；②能隨被加熱管道的溫度變化自動(dòng)調(diào)整輸出功率而無(wú)需外加設(shè)備；③電纜可以任意裁短或在一定范圍內(nèi)加設(shè)接線盒接長(zhǎng)使用，且性能不變；④允許交叉重疊纏繞敷設(shè)而無(wú)過(guò)熱及燒毀之憂；⑤伴熱管線溫度均勻，不會(huì)過(guò)熱，安全可靠；⑥節(jié)約電能，穩(wěn)態(tài)時(shí)，功率較小；⑦間歇操作時(shí)，升溫啟動(dòng)快速；⑧安裝及運(yùn)行費(fèi)用低；⑨安裝使用維護(hù)簡(jiǎn)便；⑩便于自動(dòng)化管理。
1 設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制
1.1 設(shè)計(jì)圖紙審核內(nèi)容。①線路編號(hào)，供電點(diǎn)用長(zhǎng)方格表示；②線路所需電熱帶型號(hào)及長(zhǎng)度（單位：米）；③每米管道長(zhǎng)度所需電熱帶長(zhǎng)度（單位：米）即纏繞系數(shù)；④每個(gè)閥門(mén)所需用電熱帶長(zhǎng)度（單位：米）；⑤伴熱系統(tǒng)配套材料附件清單；⑥溫控系統(tǒng)配件清單；⑦保溫材料的類(lèi)型和厚度；⑧施工時(shí)所需材料清單；⑨設(shè)計(jì)考慮參數(shù)和所采用保溫材料規(guī)格。
1 2設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)核要點(diǎn)。為保證今后的實(shí)際使用效果，必須對(duì)電熱帶長(zhǎng)度、功率和選型進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核方式可用查表計(jì)算法或公式直接計(jì)算法，本項(xiàng)目選用查表計(jì)算法進(jìn)行復(fù)核（選取管線最長(zhǎng)房型，其它房型復(fù)核計(jì)算類(lèi)似）：熱水維持溫度50-55℃，選取53℃( T0)為計(jì)算溫度，房間內(nèi)空調(diào)最低溫度20℃，電壓220V。管徑DN32，管長(zhǎng)11 .65m，管道上有1個(gè)閘閥，5個(gè)管架。保溫層材料為泡沫橡塑（λ=0.038W/m·℃，O℃時(shí)），厚30mm;確定電伴熱帶的長(zhǎng)度、功率和選型：
第一步，計(jì)算溫差△t。根據(jù)03S401管道和設(shè)備保溫、防結(jié)露及電伴熱P100頁(yè)(8-1)式：△t=T0-Ta，T0=53℃，Ta=20℃。△t=53-20=33℃。
第二步，計(jì)算管道散熱量QB。 03S401管道和設(shè)備保溫、防結(jié)露及電伴熱P107頁(yè)表6，當(dāng)△t=300C，QB =10.6W/m，△t=40℃，QB =14.1W/m。采用內(nèi)差法求得：QB =10.6+[( 14.1 -10.6)÷(40-30)]×( 33-30 )=11 .65W/m。
第三步，計(jì)算實(shí)際散熱量QTB，根據(jù)(8-2)式：QTB=fxQB，查表9 ,f=l.23, QTB=1.23x11.65=14.33W/m
同理可求出DN25：QTB=12.46 W/m；DN20：QTB=10.96W/m；DN15：QTB=9.74 W/m
QTB取：(10.6x14.33+9.2x12 .46+8.1×10.96+7.2x9.74)／( 10.6+9 .2+8.1+7 2)=1199.37/105.21 =11.33 W/m
第四步，計(jì)算電熱帶總長(zhǎng)度L。
查電伴熱帶編制說(shuō)明：和產(chǎn)品樣本可知，選用HWAT-M-30-220型屏蔽專利型自限式自控溫電伴熱帶比較適合，并從產(chǎn)品樣本10℃時(shí)，每米輸出功率30W/m，53℃時(shí)輸出功率10.59W/m，小于散熱量QTB=11.33W/m，因此選擇HWAT-M-30-220時(shí)，需要確定安裝系數(shù)：11.33/10.59=1.07。
電熱帶總長(zhǎng)度計(jì)算如下：
40m，160A開(kāi)關(guān)；Lmax=180m。
管道部分：L1=105.9x1 .07=113.31m；
閘閥部分：L2=7x1 .07x1 .3=9.74m（1.3系數(shù)）；
管架部分：L3=66x3x0.15=29.7m（0.15為管道與支架接觸長(zhǎng)度）；
查HWAT熱水保溫系統(tǒng)安裝及維護(hù)手冊(cè):Ta=12℃，Lmax=1；
其它部分：L4=16x1=16m（一個(gè)接線盒，15個(gè)尾端）；
總長(zhǎng)度：L=L1+L2+L3+L4 =113.31+9.74+29.7+16=168.75m；
20A開(kāi)關(guān)；
電伴熱帶實(shí)際總長(zhǎng)度L=168.75m，選用20A開(kāi)關(guān)，電伴熱帶可以任意切割；
總功率N=LxQTB=168.75x10.59=1787.63W取1789KW(1.789KW)。
2 施工質(zhì)量控制
2.1 施工前準(zhǔn)備工作。
2.1.1 管道系統(tǒng)：①管道系統(tǒng)與配備都已施工完畢；②防銹防腐涂層已干透；③管道系統(tǒng)施工規(guī)范與設(shè)計(jì)圖中所示一致；④銼去所有毛刺和利角。
2.1.2 電熱帶和配件進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量檢查：①電熱帶表面不能有損破；②電熱帶的絕緣性能良好（要求用搖表在1000VDC測(cè)試時(shí)絕緣電阻為≥20MΩ）；③電熱帶與所有配件的型號(hào)與設(shè)計(jì)要求一致。
2.1.3 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：①將一卷電熱帶與卷筒放置于一支架上，并放置在線路其中一端附近；②沿管道布電熱帶，特別需要避免三種情況：a、將電熱帶放置于毛刺和利角上；b、用力拉扯電熱帶；c、腳踏或重物放置電熱帶上。
2.2 電熱帶施工方法和質(zhì)量控制。
2.2.1 單根電熱帶施工方法：①玻璃纖維壓敏膠帶或鋁膠帶每隔約50cm處將電熱帶固定于管道上；②平敷時(shí)盡可能將電熱帶附在管道的下45度側(cè)方；③在線路的第一供電點(diǎn)和尾端各預(yù)留1m長(zhǎng)的電熱帶；④按設(shè)計(jì)圖所示【纏繞系數(shù)]布線（系數(shù)為整數(shù)應(yīng)平敷以利減少接點(diǎn)）；⑤所有散熱體（如支架、閥門(mén)、法蘭等）應(yīng)按設(shè)計(jì)圖要求預(yù)留所需電熱帶長(zhǎng)度，將此段電熱帶纏繞于散熱主體上并固定。
2.2.2 螺旋纏繞（特別說(shuō)明：本項(xiàng)目未使用此方式）施工方法：如纏繞系數(shù)為1 5，即4m管道需要布6m的電熱帶，施工時(shí)先將6m長(zhǎng)的電熱帶兩端固定于一段長(zhǎng)度為4m的管道上，然后將松馳的電熱帶纏繞在管道上，并加以固定。
2.2.3 配件安裝方法和質(zhì)量控制：①嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖要求選用配件；②所采用密封圈需與電熱帶相配并和防水封膠結(jié)合；③供電接線盒盡可能接近管道線路供電端；④按配件安裝說(shuō)明書(shū)準(zhǔn)備線口；⑤每一線端應(yīng)預(yù)留一小段電熱帶以便將來(lái)維修時(shí)用。
2.2.4 保溫材料安裝前的檢查和測(cè)試：①檢查管道試壓是否己合格；②視察電熱帶表面是否損傷；③視察所有配件是否安裝完整；④用搖表2500VDC搖試每一獨(dú)立線路一端，絕緣電阻應(yīng)在20MΩ以上，注意搖試時(shí)間應(yīng)在一分鐘以上，即導(dǎo)電體對(duì)電熱帶金屬屏蔽層搖試；⑤將搖試結(jié)果記錄在安裝記錄單上，并現(xiàn)場(chǎng)簽字。
2.2.5 保溫層安裝：電熱帶施工測(cè)試后立即進(jìn)行保溫層安裝，并注意以下各點(diǎn)：①所采用保溫層的材料，厚度和規(guī)格與設(shè)計(jì)圖要求符合；②施工時(shí)保溫材料必須干燥；③保溫層外應(yīng)加防水外罩；④保溫層施工時(shí)應(yīng)避免損傷電熱帶；⑤保溫層施工后應(yīng)立即對(duì)電熱帶進(jìn)行絕緣測(cè)試；⑥在保溫層外加警示標(biāo)簽注明“內(nèi)有電熱帶”更需注明所有配件的位置。
2.3施工質(zhì)量控制中應(yīng)嚴(yán)格控制和特別注意事項(xiàng)。
2.3.1 電熱帶安裝時(shí)，不要在地面上拖拉，以免被鋒銳物損壞。不要與高溫物體接觸，防止電焊熔渣濺落到電熱帶上。
2.3.2 電熱帶有良好的柔性，但不允許硬折，需要彎曲時(shí)，彎曲半徑不得小于伴熱電纜厚度的6倍。
2.3.3 電熱帶嚴(yán)禁用重物硬砸，如被砸，伴熱電纜應(yīng)重新進(jìn)行電氣測(cè)試，合格后才能使用。
2.3.4 電熱帶應(yīng)與被伴熱管道（或設(shè)備）貼緊并固定，以提高伴熱效率。固定電伴熱帶時(shí)應(yīng)用專用尼龍?jiān)鷰В瑖?yán)禁用金屬絲綁扎。
2.3.5 非金屬管道應(yīng)在管外壁與伴熱電纜之間貼一層鋁膠帶，用來(lái)增大接觸傳熱面積。
2.3.6 電熱帶的安裝要充分考慮管道附件（或設(shè)備）的拆卸可能性，且電伴熱帶又不需要被切斷。電熱帶被剪斷或接頭時(shí)要注意接頭的密封。
2.3.7 每米管道熱損失大于每米伴熱電纜輸出功率時(shí)，采用纏繞方式，以利維修時(shí)拆卸。
2.3.8 法蘭處易產(chǎn)生泄漏，纏繞電伴熱帶時(shí)，應(yīng)避開(kāi)其正下方。
2.3.9 電熱帶在管道上的安裝方法與固定，扎帶材料應(yīng)根據(jù)管道的溫度選用。
2.3.10 電熱帶安裝完畢后，必須逐個(gè)回路進(jìn)行電氣測(cè)試合格后，再進(jìn)行通電試驗(yàn)，檢查電熱帶發(fā)熱情況，確認(rèn)正常后，才允許保溫。
2.3.11 保溫材料應(yīng)干燥。潮濕的保溫材料不但影響伴熱效果，還會(huì)導(dǎo)至對(duì)電熱帶的腐蝕，縮短使用壽命，未包外保護(hù)層的保溫管道，被雨雪澆濕后，應(yīng)風(fēng)干后再施工外保護(hù)層。
2.3.12 電熱帶安裝時(shí)，當(dāng)電纜一端接入電源前應(yīng)將母線另一端用配套的封頭套封好，兩條母線不得短路。
2.3.13 多回路電熱帶從同一接線盒接出時(shí)，各母線都要有絕緣套隔離，以防短路。
2.3.14 接線盒應(yīng)密封，防止雨水進(jìn)入。
2.3.15 嚴(yán)禁蒸汽伴熱和電伴熱混用于一體。
2.3.16 加熱帶安裝時(shí)不得將絕緣層破壞，應(yīng)緊貼于被加熱體以提高熱效率，若被伴熱體為非金屬體，應(yīng)用鋁粘膠帶增大接觸傳熱面積，用尼龍?jiān)鷰Ч潭ǎ瑖?yán)禁用金屬絲綁扎。
采用鋁膠粘貼，一則增大散熱面，有利于熱傳導(dǎo)；二則方便安裝。其方法是：先清除電加熱電纜途徑處的油污、水分，最好能用汽油揩清。首先每隔八十厘米，用固定膠帶將電加熱電纜徑向固定，然后敷設(shè)復(fù)蓋鋁膠帶，最后將膠帶用力抹壓，使電加熱電纜平整粘貼在管道表面。
2.3.17 法蘭處介質(zhì)易泄漏，纏繞電熱帶時(shí)應(yīng)避開(kāi)其正下方。
2.3.18 電熱帶一端接入電源，另一端線芯嚴(yán)禁短接或與導(dǎo)電物質(zhì)接觸并剪切為“V”型，必須使用配套的封頭嚴(yán)密套封。
2.3.19 防火防爆場(chǎng)合應(yīng)配套防爆接線盒和終端子。接線后應(yīng)用硅橡膠密封：（使用屏蔽層的電熱帶終端處必須將屏蔽層剝離10公分，以防造成短路）。
2.3.20 安裝一個(gè)伴熱點(diǎn)，測(cè)量一次絕緣，屏蔽層必須接地，絕緣阻值不能低于20兆歐/1000V。
2.3.21 按電伴熱各路的電壓、電流等參數(shù)設(shè)定通、斷電和漏電保護(hù)裝置。
2.3.22 蒸汽掃線：凡需蒸汽清掃管線除垢時(shí)，應(yīng)注意先清掃后安裝電熱帶，如果每年例行掃線檢查應(yīng)按照特殊情況設(shè)計(jì)安裝。
2.3.23 由于自限式電加熱電纜帶發(fā)熱芯料系導(dǎo)電材料，在安裝時(shí)電源銅線應(yīng)加套管，以免短路施放電加熱電纜口寸不要打硬折或長(zhǎng)距離在地面拖拉。
3 常見(jiàn)故障、故障原因分析和處理方法（見(jiàn)下表）：
| 故障跡象 | 可能成因 | 校正方法 |
| 線路斷路器跳閘 |
1.斷路器選型太小； 2.線路需電量超過(guò)斷路器所能提供； 3.斷路器在低丁設(shè)計(jì)起動(dòng)溫度下起動(dòng)； 4.斷路器故障； 5.接線盒或其它配件有短路； 6.電熱帶受到機(jī)械損傷； 7.尾端處誤將電熱帶麗導(dǎo)線連接； 8.電熱帶首尾端絕緣層熱收縮，導(dǎo)電體與管線或屏蔽層短路。 |
1、2、3重新計(jì)算核對(duì)線路所需電量，再選配合用的斷路器（供電電纜亦應(yīng)選配）； 4對(duì)斷路器進(jìn)行檢修； 5、6確定故障所在，進(jìn)行重裝或更換，并用搖表測(cè)試，判明短路方法如下：①所有接線配件安裝完整無(wú)缺及防水密封損壞否？ ②管道配件是否維修過(guò)并對(duì)電熱帶造成損壞； ③保溫層是否有損壞或壓傷的地方； ④將線路每項(xiàng)一段電熱帶隔離分別用搖表測(cè)試故障所在。 |
| 系統(tǒng)發(fā)熱量趨零或偏低 |
1.供電電壓趨零或偏低； 2.部分配件沒(méi)有連接上或電熱帶被切斷; 3.部分配件里有不妥當(dāng)?shù)倪B接； 4.管道處于高溫狀態(tài)電熱帶已損壞； 5.電熱帶曾曝露于過(guò)高的溫度里已損壞。 |
1.對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行檢修； 2.檢修各配件和電熱帶； 3.收緊各配件和電熱帶； 4、5.測(cè)量管道溫度和重新計(jì)算發(fā)熱量并加以更換或補(bǔ)充電熱帶。 |
| 系統(tǒng)發(fā)熱量正常但管道溫度低于設(shè)計(jì)數(shù)值 |
1.保溫層受了潮濕； 2.電熱帶用量不夠或選型不當(dāng)； 3.在進(jìn)行熱損失計(jì)算時(shí)所用的參數(shù)有前后不一致。 |
1.將受潮濕的保溫層更換上干燥的，并加上防水罩； 2.用二通補(bǔ)上所缺電熱帶，但總線路長(zhǎng)度不可超過(guò)極限； 3.重新核對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)并做出必要的調(diào)整。 |
| 電熱帶不熱或一段冷一段不均 |
1.超過(guò)使用期限，此種情況一般是逐漸減弱； 2.a、未做保溫； b、保溫層過(guò)薄或厚度不均； c、保溫層未做防水處理，雨雪天保溫層浸水，使電熱帶部分長(zhǎng)時(shí)間處于低溫或潮濕狀態(tài)下并以較大的輸山功率工作，一不節(jié)能，二衰減率不均。 |
1.選擇已經(jīng)試用證明無(wú)誤的并標(biāo)有銘牌及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和制造日期的正規(guī)廠家的電熱帶； 2.嚴(yán)格按照產(chǎn)品使用說(shuō)明要求進(jìn)行安裝； 3.沿保溫層全線應(yīng)做好防水層，使電熱帶在干燥狀態(tài)下工作。 |
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斷路器跳閘 1、低溫送電跳閘 2、短路跳閘3、接點(diǎn)或中間燒壞跳閘 |
1.超長(zhǎng)度，引起過(guò)負(fù)荷跳閘，最大使用長(zhǎng)度受產(chǎn)品導(dǎo)電線芯截面的大小，標(biāo)稱功率大小，起動(dòng)時(shí)的環(huán)境溫度或被伴熱體系的溫度高低所制約； 2.①尾端兩導(dǎo)線絞接產(chǎn)生短路，②接點(diǎn)未做好絕緣或中間絕緣層受損，如果首次使用時(shí)正常而中途出現(xiàn)短路，一般由下述原因造成： a、首尾端絕緣層收縮，露出導(dǎo)電部分； b、使用吸水性絕緣膠布； c、產(chǎn)品絕緣層存在損壞隱患或安裝時(shí)接點(diǎn)處增做的絕緣層未做防水故當(dāng)a、b、c情況在潮濕狀態(tài)下都會(huì)出現(xiàn)短路。 3.電路未有漏電保護(hù)或產(chǎn)品選型不對(duì)，過(guò)流保護(hù)功能即未裝相對(duì)應(yīng)容量的漏電斷路器和限定過(guò)負(fù)荷保護(hù)的保險(xiǎn)線，當(dāng)上述1、2情況發(fā)生時(shí)，最終的結(jié)果是電熱帶燒毀而造成各種事故后果。 |
1.按設(shè)計(jì)書(shū)進(jìn)行初步熱工或電工設(shè)計(jì)，按安裝書(shū)或注意事項(xiàng)進(jìn)行安裝； 2.對(duì)應(yīng)事故原因參照規(guī)范和注意事項(xiàng)進(jìn)行修正； 3.任何線路必須裝有漏電保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。產(chǎn)品必須選用屏蔽型或屏蔽加強(qiáng)型。 |
| 電熱帶使用超過(guò)質(zhì)保期，升溫時(shí)間延長(zhǎng)或環(huán)境溫度過(guò)低，保溫效果差。 |
1.產(chǎn)品選型有誤或技術(shù)參數(shù)選擇偏低。 2.保溫層過(guò)薄或未做防水使電熱帶長(zhǎng)期工作在低溫大功率輸出狀態(tài)加速衰減。 3.低溫狀態(tài)下開(kāi)關(guān)次數(shù)頻繁造成衰減率過(guò)大。 |
1.照設(shè)計(jì)書(shū)或說(shuō)明書(shū)，初步設(shè)計(jì)和產(chǎn)品選型； 2.加厚保溫層（30-50mm越厚越好）并做好防水，使電熱帶在干燥下?tīng)顟B(tài)工作； 3.選擇名牌優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 |
4 結(jié)束語(yǔ)
自竣工投入合用后，酒店和高級(jí)住宅客人、住戶反映，效果不錯(cuò)，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)說(shuō)明伴熱帶在本項(xiàng)目中從設(shè)計(jì)到施工質(zhì)量得到有效的控制。伴熱帶的使用要真正能達(dá)到預(yù)期效果，設(shè)計(jì)和施工的重要環(huán)節(jié)的復(fù)核和控制及其重要。
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