仪表电伴热问题

讨论：
        1、一条长15m的蒸汽压力测量管道，外径d为14mm，管线内介质温度(t介)为20～80℃，最低环境温度(t0)为-30℃，保温材料为超细玻璃棉，其导热系数为0.033w／(m·K)，保温层厚度为25mm。采用何种电伴热带？管道的散热量应该是多少？

选择电伴热带时，需要考虑保证管道不被冻结，以及满足介质温度的要求。计算管道散热量的基本步骤如下：

1. 计算管壁至环境的热阻：
   \[ R_{total} = \frac{1}{h_o \cdot \pi \cdot d_o} + \frac{\ln(\frac{d_o}{d_i})}{2 \cdot \pi \cdot k} + \frac{1}{h_i \cdot \pi \cdot d_i} \]
   其中 \( h_o \) 和 \( h_i \) 分别为管外和管内的对流换热系数，\( d_o \) 和 \( d_i \) 分别为保温后的外径和原始外径，\( k \) 为保温材料的导热系数。

2. 计算散热量：
   \[ Q = \frac{\Delta T}{R_{total}} \]
   其中 \( \Delta T \) 为管道介质温度与环境温度的差值。

3. 基于管道的实际工况，选取合适的电伴热带。

在此基础上，给出具体的计算方法：

- 确定管内介质和最低环境温度的差值：\( \Delta T = T_{介} - t_{0} = 80℃ - (-30℃) = 110℃ \)。
- 计算保温后的管道外径：\( d_o = d + 2 \cdot 保温厚度 = 14mm + 2 \cdot 25mm = 64mm \)。
- 假设对流换热系数 \( h_o = 10 W/(m^2 \cdot K) \)（外部自然对流），由于管内流动介质通常对流系数较大，可以忽略 \( h_i \) 项。
- 计算热阻：
  \[ R_{total} = \frac{1}{h_o \cdot \pi \cdot d_o} + \frac{\ln(\frac{d_o}{d})}{2 \cdot \pi \cdot k} \]
  \[ R_{total} \approx \frac{1}{10 \cdot \pi \cdot 0.064m} + \frac{\ln(\frac{0.064m}{0.014m})}{2 \cdot \pi \cdot 0.033W/(m \cdot K)} \]
- 计算散热量：
  \[ Q = \frac{\Delta T}{R_{total}} \cdot L \]
  其中 L 为管道长度。

通过上述步骤可以计算出所需的电伴热带功率和管道的散热量，但需要注意的是，上述计算是简化的，实际选择电伴热带时还需要考虑电伴热带的最大维持温度、最大使用长度、安全系数等因素。一般情况下，应找专业厂家进行详细设计。
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这东西采用一般的电伴热线粗略的缠一下，或直接绑扎在管壁上，然后用保温棉包扎就可以啦。供参考。

不会算，伴热带需要安装，因为排水排气时管道会很烫需要选择高温带防止损坏

1、选用恒功率单相带。
2、散热量约为：11W/m

基础知识----仪表伴热知识。

我是工艺专业，算出来选用低温型电热带，长度热损失13.8W/m
按照HG/T20549进行计算

这个是安装指导

就看看 发表于 2024-1-29 14:53
不会算，伴热带需要安装，因为排水排气时管道会很烫需要选择高温带防止损坏

我都是先包一层保温棉，再缠伴热带，在根据工况包几层保温棉，可防止烫坏伴热带。

ikqinqye 发表于 2024-2-1 10:32
我都是先包一层保温棉，再缠伴热带，在根据工况包几层保温棉，可防止烫坏伴热带。

我们单位施工是外包的，有伴热的保温都得先缠伴热带，然后做保温，让施工队在保温上包伴热他们不干.......

供参考：

你这个没必要算什么散热量那么高大上，就普通低温自限温就可以了。60度左右的那种，也不用缠绕就贴壁平铺就好了。重要的问题是末端冷凝罐的部分，题干所谓管线内的“介质温度”是不靠谱的。要看隔离罐底部温度，保证不冻也不把伴热带烫坏。掌握好这个尺度做好保温完全OK

zhoudingshengs 发表于 2024-1-30 14:39
基础知识----仪表伴热知识。

哥们，人家人的是电伴热，你发个蒸汽伴热的知识有啥用啊。

就选用普通伴热带，正常不用开，间歇停车时打开，都是可以温控的，选大一点的

有这么麻烦吗？轻伴热和重伴热，根据工艺介质而决定。想起来有个笑话，小雨滴从万米高空落下，初速度是多少，加速度是多少，阻力是多少，最后问能否把人砸死？大家算呀算呀，争论不休哈哈哈啊

这种结构的仪表选型，现在已经不需要用伴热了，双法兰就能搞定

要确定适用的电伴热带类型和计算管道的散热量，我们首先需要考虑管道的保温效率和所需的热量补偿。考虑到提供的信息，我们可以采用以下步骤来解决问题：

1. **确定维持温度所需的功率（W/m）**：

- 使用维持温度所需的功率公式：\[P = \frac{(T_{介} - T_{0}) \cdot 2\pi}{\ln(\frac{r_{外}+δ}{r_{外}})\cdot \lambda}\]
    - 其中，\(T_{介}\) 是介质温度，我们可以取中间值50°C（323.15K）来估算，\(T_{0}\) 是环境温度-30℃（243.15K），\(r_{外}\) 是管道外径的一半（以米为单位），\(δ\) 是保温层的厚度，\(\lambda\) 是保温材料的导热系数。
- 将给定的值代入：外径\(d = 0.014\,m\)，所以\(r_{外} = 0.007\,m\)，保温层厚度\(δ = 0.025\,m\)，超细玻璃棉的导热系数\(\lambda = 0.033\,W/(m·K)\)。
- 计算得到的功率\(P\)将告诉我们单位长度的电伴热带需要提供的热功率以保持管道在目标温度。

2. **选择电伴热带**：

基于计算出的功率（W/m），选择一个合适功率等级的电伴热带。市场上有多种电伴热带（自限温型、恒功率型等），需要根据计算出的热量需求选择。

3. **计算散热量**：

- 整个管道的散热量可以通过将单位长度功率乘以总长度来得到：\[Q = P \cdot L\]
    - 其中\(L\)是管道的总长度。
- 根据上述计算的\(P\)和管道长度\(15\,m\)，就可以得到管道的总散热量\(Q\)。

注意：上述计算只是一个简化的方法，实际应用中还需考虑电伴热带的安装间距、电伴热系统的控制方式等因素。建议在详细设计前与电伴热系统供应商或专业人员沟通确认。
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空压管 发表于 2024-1-29 13:41
选择电伴热带时，需要考虑保证管道不被冻结，以及满足介质温度的要求。计算管道散热量的基本步骤如下：

...

公式有变形，能发个图片格式吗？谢谢

Agelxx 发表于 2024-2-2 07:49
你这个没必要算什么散热量那么高大上，就普通低温自限温就可以了。60度左右的那种，也不用缠绕就贴壁平铺就 ...

的确是这么回事。

如果是大口径长管线，需要进行保温伴热计算，就一般的仪表管线而言，根据所限定的条件，能够保证不冻不凝就行了

诸葛司马令狐冲 发表于 2024-2-4 09:00
有这么麻烦吗？轻伴热和重伴热，根据工艺介质而决定。想起来有个笑话，小雨滴从万米高空落下，初速度是多少 ...

提问题的人是担心被雨滴砸死