集肤伴热系统

集肤伴热系统

一、概 述 

      管道集肤效应电伴热（加热）技术是一种新的金属管道加热方法，是大型石油化工等企业热输管道加热、保温的新技术、新工艺。此种加热技术具有效率高，适应所有长、中、短距离金属输液管道的伴热和加热，而且具有安全可靠，使用寿命长，安装维修方便等优点，因此广泛用于各种不同性质的液态物质的管道伴热。
       本公司依靠长期的电伴热技术储备和实践，现以成熟的产品设计、高品质的生产制造能力、严格的施工质量为用户提供安全可靠的伴热装置。每个集肤效应伴热装置由公司设计，制造，安装。
二、系统原理
        集肤伴热的原理是基于交流电的“集肤效应”和“邻近效应”，由于钢管有极强的磁性，即使在工频电压下也会产生显著的集肤效应。所谓集肤效应，就是当交流电通过碳钢导体的电流逐渐趋肤在导体表面的一种现象，而邻近效应是一对通以反向等电流电体间的一种电磁现象，在加热管中的电缆和热管间通过电流时，加热管上电流逐渐趋肤在加热管内壁，而正是这薄薄的内壁产生的焦耳热来满足伴热的需要。集肤效应电伴热系统产生焦耳热主要来自于三部分：
l、加热管上通电流时，加热管上发出的热。此热量是集肤电伴热系统的主要热量来源。
l、加热管内部电缆产生的热。
l、加热管内磁滞损耗产生部分热。
        在一个集肤效应装置中，绝缘导线穿过具有强磁性的钢管并与钢管尾端相连接，钢管的首端与绝缘导线分别接电源的零线和相线，施以工频或中频交流电压，电流通过导线和钢管形成回路产生焦耳热。由于钢管的尺寸、材质、交流电频率之间存在特定的关系，交流电并非均匀地流经钢管截面，而是集中流过自其内表面起的某一深度内，电流密度按指数规律减少，在钢管外表面电压电流几乎为零，很安全。因此可以将集肤伴热管直接焊接在输送管上，使之成为高效热源。集肤伴热管产生的热量通过焊缝及导热胶泥迅速传给输送管，起到伴热作用。
        由于集肤伴热管与输送管相焊接，导热很好，使集肤伴热管与输送管之间温差在5-10℃以内，（其热流示意图参见图1）为了防止管道带静电及感应干扰，每隔一段距离在伴热管设有接地，当一根集肤伴热管发热量不够时，可按二根或多根设计。

三、产品型号说明 

四、系统组成 
        管道集肤效应伴热技术装置，基本上由电源控制柜、集肤变压器、输液管、伴热管和集肤伴热电缆、保温层、保护外壳、接线盒等部分组成。加热电源分工频加热电源和中频加热电源两种；输液管和伴热管为普通钢管，伴热管直径为15-40mm，间断的焊接在输液管上；集肤电缆穿在伴热管中，外面是保温层和保护外壳（见下图）。 

产品实物图 

五、产品特点 
5.1、适应性强、应用范围广 
       适应所有长、中、短距离金属输液管道的伴热和加热，适用于管道的不同敷设方式和任何场所。 
5.2、安全可靠、安装维修方便 
       伴热管由于集肤效应自身形成绝缘结构，使输液管和伴热管外表面不带电，保证输液管始终是零电位，做到安全可靠。由于集肤效应伴热方式的特殊结构，其正常运行时几乎没有维护保养工作量。一旦出现故障，也可以很方便地找出故障点。只要将故障点两端的接、拉线盒打开，将损坏电缆拉出来，换一条即可。 
5.3、节约能源，加热效率高 
       集肤效应伴热属于等温加热法，加热效率高。 
5.4、可以实现自动化控制 
      控制柜可安装在仪表室（值班室）内，通过温度传感器实现温度的准确调节，可做到无人值守满足企业现代化发展的要求。 
5.5、可以实现提前预制 
      输液管与伴热管焊在一起，外面加上保温层和保护壳，可在预制厂内预制加工，既方便施工，又容易保证工程质量。

六、主要材料参数 
6.1集肤电缆 

6.2集肤控制柜 
控制柜安装方式：室内、室外 
柜体材料：冷轧钢板、不锈钢板、敷铝锌板 
控制柜电源：AC380V、AC660V、AC1140V 
输出电压：500V以上 
输出频率：0~2000HZ 
频率精度：1HZ 
计量精度：0.5级 
防护等级：IP54 
防腐等级：WF1、WF2、WF3 
接地电阻：≤4欧姆 
保护功率：短路、断相、过压、过流、超温、欠压 
变压器冷却方式：自动强迫风冷 
伴热管材料：普通碳钢管、镀镍碳钢管及镀锌碳钢管等。 
七、应用领域 
        根据管道中液体的物性不同，要求管道内维持的温度也不同，工频集肤效应管道伴热技术主要应用于管道的伴热和管道内液体或已凝固介质的加热、熔化或间歇输油的管线。有管内集肤及管外集肤两种方式。 
7.1、油田、海上平台：生产管线、原油、汽管线、水管、脉冲线、仪表、集中站储存塔、长输管线等。江底，湖底，海底输油管线。 
7.2、炼油工业、蒸馏、氢化裂解、焦化、蜡、硫化、沥青、渣油等生产管线；水管、脉冲线或仪表、储存塔、液体碳氢化合物储存塔。 
7.3、石化厂、化工厂、化肥厂：苯、苯乙烯、聚乙烯、氯、丙烯酸、乙二酸、亚乙基二醇、苯二醛、合成纤维、尼龙、染漆、树脂等生产管线；水管、脉冲线或仪表、储存塔、液体碳氢化合物储存塔。 
7.4、核电站：重水管线、水管、脉冲线和仪表、储存塔、重水塔。 
7.5、油品交易中转站：产品储存塔、长输管线、低温产品塔基及与塔相关连的管线、水管。 
7.6、电厂：高压给水、排污放空、蒸汽、脱汽、高压冷凝、 酸碱、储重油点火油路等管线；重油管线、重油塔、脉冲线和仪表、水管、长输管线、水煤浆输送管线等。 
7.7、钢铁厂：生产管线、重油、煤 焦油、沥青和硫磺线、水管、长输管线。 
7.8、水泥厂：火炉或窑重油线、水管、脉冲线或仪表、储存塔、重油长输管线。 
7.9、另有塑料加工厂、食用油加工厂、巧克力加工厂、供水厂、宾馆及高层建筑、重型工程工业。 
       以上各种类型的管道运输，均可采用集肤效应伴热。 
       从实践中得出结论，这种技术方案已取得良好的运输效果和显著的经济效益。 
与其它伴热方法比较 

从表中可以看出，电热带和MI电缆这两种方法较适应局部伴热和短距离伴热，如对阀们、阀件、旁通、短节和站内短管线等的加热和伴热。对于中、长距离的管线伴热，由于单根伴热电缆功率较小、电源供电点较多，一旦发生问题，维修较困难，要将所有的保温层去掉才能更换其电缆。而集肤效应伴热适用于中长距离各种口径管线的伴热，它的优点是：伴热功率大、电源供电点少，传热效果好，维修方便。因此在各种管线集输中得到了非常广泛的应用。
　　对于长输管线的温度监控，报警，可通过GSM网络SMS短信的方式进行数据传输，具有数据传输可靠，组网容易，费用低廉，系统可扩展性强等特点。是当前离散远程数据传输的理想解决方案。 
八、设 计 
        由于每种管道工作参数都不相同，管线长度不一，因此每个集肤伴热系统都由本公司详细设计，选型。本公司提供从管线伴热的计算，伴热系统选择，伴热系统的安装，伴热系统的调试等全套服务。用户只须提供以下参数，余下的就由本公司来完成。 
九、订货须知 
★管道准确的长度，阀门（种类）及管托数量，管道材质。 
★管道伴热维持温度，允许管道最高表面温度。 
★保温层材质、厚度，在管道伴热温度时的导热系数。
★可提供电源容量（电压等级）及位置。 
★管道所处环境条件。 
★工作运行要求。 
★管内介质，介质入管温度，管线需伴热还是加热，是否需解凝功能。