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伴熱系統的設計

更新時間：2024-07-31

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1 電伴熱系統設計

1.1 范圍

1.1.1電伴熱系統的設計原則、結構型式及安裝要求，適用于管道詳細工程設計。

1.2 一般規定

12.1本規定適用于以電為熱源，以自限溫電熱帶對管道或設備進行伴熱保溫的電伴熱系統。對于需避免過熱的情況尤為適用。

12.2最高伴熱溫度視電熱帶性能、材質而定，目前電熱帶大多為低溫型及中溫型，其性能如表12.2.0電熱帶耐溫性能所示。

表12.2.0 電熱帶耐溫性能（℃）

伴熱帶	維持溫度	最高承受溫度
低溫型	70℃	85℃
中溫型	100℃	120℃

12.3管道或設備的電伴熱系統設計，必須符合防火、防爆、防靜電、防腐蝕的有關規定。

12.4根據被伴熱管道的配管情況，考慮電熱帶的布置，使拆卸或更換方便。

12.5電熱帶的選型，要以適用、經濟為原則。設計中應考慮最高保護溫度、最高允許溫度、供電條件及安裝環境等因素。

12.6 電熱帶的功率、設計長度應按本規定和制造廠提供的數據和資料進行計算。

12.7 電熱帶伴熱管道必須進行外保溫。

13計算

13.1 管道的電伴熱

13.1.1 計算電伴熱系統的熱損失

式中：——被伴熱管道的設計長度，m；

——熱損失，W；

——被伴熱管道的單位長度熱損失，W/m；

當管道時，可用表3.1.1-1管道的熱損失近似查得值。

——被伴熱管道上的管道附件的當量長度之和（m）。管道附件當量長度見表

45.3.1.1-2管道附件當量長度。

45.3.1.2 保溫材料修正系數（f）

保溫材料變更時，查得，值應乘以相應保溫材料的修正系數（f），見表45.3.1.2保溫材料修正系數（f）

45.3.1.3 計算電熱帶所需功率

（45.3.1-2）

式中：——電伴熱系統的熱損失，W；

——需要功率，W;

——電熱帶的熱效率（一般取0.85~0.95）。

45.3.1.4 確定電熱帶長度

（45.3.1-3）

式中：——電伴熱系統所需功率，W；

——所需產品電熱帶的標稱功率，W/m；

——電熱帶長度，m。值應從產品樣本上查得，因安裝需要，每根電熱帶的長度應增加10%的余量。

45.3.1.5 表3.1.1-1管道的熱損失表中溫差△的確定

式中：——要求維持溫度，℃

——環境溫度，攝氏度。

13.2 設備的電伴熱

13.2.1設備的伴熱計算與管道的電伴熱計算基本相同，當設備直徑DN＞400時，單位表面積的熱損失利用表13.2.1平壁的熱損失近似查得。

13.2.2備上的人孔、底座、液面計、視鏡、放空閥等可以折算為相應平壁的面積，再計算熱損失。

表3.1.1-1 管道的熱損失（W/m）

保溫層厚度（mm）I	溫度℃ΔT	被伴熱管道公稱直徑（mm）
保溫層厚度（mm）I	溫度℃ΔT	8	15	20	25	32	40	50	65	80	100	150	200	250	300	350	400
10	20	6.2	7.2	8.5	10.1	12.1	13.6	16.4	19.3	23.0	28.8	41.1	52.6	64.7	76.1	83.3	94.6
	30	9.4	11.0	12.5	15.4	18.5	20.7	24.9	29.4	35.0	43.8	62.5	80.0	98.5	115.9	126.7	143.9
	40	12.7	14.9	17.5	20.8	25.0	27.9	33.7	39.7	47.3	59.2	84.5	108.2	133.2	156.6	171.3	194.6
20	20	4.0	4.6	5.3	6.2	7.3	8.0	9.5	11.1	13.0	16.0	22.5	28.5	34.9	40.5	44.7	50.7
	30	6.2	7.0	9.1	9.4	11.1	12.2	14.5	16.8	19.8	24.4	34.2	43.4	53.2	62.3	68.0	77.1
	40	8.3	9.5	10.9	12.7	15.0	16.5	19.6	22.8	26.7	33.0	46.3	58.7	71.9	84.2	92.0	104.3
	60	12.8	14.7	16.9	19.6	23.1	25.5	30.2	35.1	41.2	50.9	71.4	90.5	110.8	129.9	141.8	160.8
25	20	3.6	4.1	4.6	5.3	6.2	6.9	8.1	9.3	10.9	13.4	18.6	23.5	28.7	33.5	36.5	41.4
	30	5.4	6.2	7.1	8.1	9.5	10.4	12.3	14.2	16.6	20.3	28.3	35.7	43.6	51.0	55.6	63.0
	40	7.4	8.4	9.5	11.0	12.9	14.1	16.6	19.2	22.4	27.5	38.2	48.3	59.0	69.0	75.2	85.2
	60	11.4	12.7	14.7	17.0	19.8	21.8	25.6	29.6	34.5	42.4	59.0	74.5	90.0	106.3	115.9	131.3
	80	15.6	17.7	20.2	23.3	27.2	29.8	35.1	40.6	47.4	58.2	81.0	102.3	124.8	146.0	159.2	180.3
	100	20.1	22.8	26.1	30.1	35.1	38.6	45.4	52.5	61.2	75.2	104.5	132.0	161.1	188.5	205.5	232.8
30	20	3.3	3.7	4.2	4.8	5.5	6.1	7.1	8.1	9.5	11.6	15.9	20.1	24.4	28.5	31.0	35.1
	30	5.0	5.6	6.3	7.3	8.4	9.2	10.8	12.4	14.4	17.6	24.3	30.5	37.1	43.3	47.2	53.4
	40	6.7	7.6	9.6	9.8	11.4	12.5	14.6	16.8	19.5	23.8	32.8	41.3	50.2	58.6	63.8	72.2
	60	10.3	11.7	13.2	15.1	17.6	19.2	22.5	25.9	30.0	36.6	50.6	63.6	77.4	90.4	98.4	111.4
	80	14.2	16.0	18.2	20.8	24.1	26.4	30.9	35.5	41.2	50.3	69.4	87.3	106.4	124.0	135.1	152.9
	100	18.3	20.7	23.4	26.8	31.1	34.1	39.8	45.8	53.2	65.0	89.7	112.8	137.2	160.2	174.5	197.4
	120	22.7	25.6	29.0	33.2	38.6	42.2	49.3	56.7	65.9	80.4	111.0	139.6	169.9	198.3	216.1	244.4
	140	27.2	30.8	34.9	40.0	46.4	50.8	59.4	68.3	79.3	96.8	133.5	168.0	204.4	238.6	259.9	294.0
	160	32.1	36.2	41.1	47.1	54.6	59.8	69.9	80.4	93.3	113.9	157.2	197.7	240.6	280.8	306.0	346.1
	180	37.1	42.0	47.6	54.5	63.2	69.2	80.9	93.0	108.1	131.9	182.0	228.2	278.8	323.2	334.2	400.7

表3.1.1-2 管道的熱損失（W/m）

保溫層厚度（mm）I	溫度℃ΔT	被伴熱管道公稱直徑（mm）
保溫層厚度（mm）I	溫度℃ΔT	8	15	20	25	32	40	50	65	80	100	150	200	250	300	350	400
40	20	2.8	3.2	3.6	4.0	4.6	5.0	5.8	6.6	7.6	9.2	12.6	15.7	19.9	22.1	24.0	27.1
	30	4.3	4.8	5.4	6.1	7.0	7.7	8.9	10.1	11.6	14.1	19.1	23.9	28.9	33.6	36.6	41.3
	40	5.8	6.5	7.3	8.3	9.5	10.4	12.0	13.7	15.7	19.0	25.9	32.3	39.1	45.5	49.4	55.8
	60	9.0	10.1	11.3	12.8	14.7	16.0	18.5	21.1	24.3	29.3	39.9	49.8	60.3	70.1	76.2	86.0
	80	12.3	13.8	15.5	17.6	20.2	21.9	25.4	28.9	33.3	40.2	54.8	68.4	82.7	96.2	104.6	118.1
	100	15.9	17.8	20.0	22.7	26.0	28.3	32.8	37.3	43.0	52.0	70.8	88.3	106.8	124.2	135.1	152.4
	120	19.7	22.1	24.8	28.1	32.2	35.1	40.6	46.2	53.3	64.4	87.6	109.3	132.3	153.9	167.3	188.8
	140	23.7	26.5	29.8	33.8	38.8	42.2	48.8	55.6	64.1	77.4	105.4	131.5	159.1	185.1	201.2	227.1
	160	27.9	31.2	35.1	39.8	45.6	49.7	57.4	65.5	75.4	91.1	124.1	154.8	187.3	217.9	236.9	267.3
	180	32.3	36.2	40.6	46.0	52.9	57.5	66.5	75.8	87.3	105.5	143.7	179.3	216.9	252.2	274.3	309.5
50	20	2.6	2.8	3.2	3.6	4.1	4.4	5.0	5.7	6.5	7.8	10.5	13.1	15.7	18.2	19.8	22.3
	30	3.9	4.3	4.8	5.4	6.2	6.7	7.7	8.7	9.9	11.9	16.0	19.9	23.9	27.7	30.1	33.9
	40	5.3	5.9	6.5	7.3	8.4	9.1	10.4	11.8	13.4	16.1	21.7	26.9	32.3	37.5	40.7	45.8
	60	8.1	9.0	10.1	11.3	12.9	14.0	16.0	18.1	20.7	24.8	33.4	41.4	49.9	57.8	62.7	70.6
	80	11.2	12.4	13.8	15.5	17.7	19.1	22.0	24.9	28.5	34.1	45.9	56.8	68.4	79.3	86.1	96.9
	100	14.4	16.0	17.8	20.1	22.8	24.7	28.4	32.1	36.7	44.0	59.2	73.4	88.3	102.4	111.1	125.1
	120	17.8	19.8	22.1	24.8	28.3	30.6	35.1	39.8	45.5	54.5	73.3	90.9	109.4	126.8	137.6	154.9
	140	21.5	23.8	26.6	29.9	34.0	36.8	42.3	47.9	54.7	65.6	88.2	109.3	131.6	152.5	165.5	186.4
	160	25.3	28.1	31.3	35.2	40.1	43.4	49.8	56.3	64.4	77.2	103.9	128.7	154.9	179.5	194.9	219.4
	180	29.2	32.5	36.2	40.7	46.4	50.2	57.6	65.2	74.6	89.4	120.3	149.0	179.4	207.9	225.6	254.0
80	20	2.1	2.3	2.6	2.8	3.2	3.4	3.8	4.3	4.8	5.7	7.4	9.0	10.7	12.3	13.3	14.9
	30	3.2	3.5	3.9	4.3	4.8	5.2	5.8	6.5	7.3	8.6	11.3	13.7	16.3	18.7	20.2	22.6
	40	4.4	4.8	5.2	5.8	6.5	7.0	7.9	8.8	9.9	11.6	15.2	18.5	22.0	25.3	27.3	30.6
	60	6.7	7.4	8.1	9.0	10.0	10.8	12.1	13.5	15.3	17.9	23.5	28.6	34.0	39.0	42.1	47.1
	80	9.2	10.1	11.1	12.4	13.8	14.8	16.6	18.6	20.9	24.6	32.2	39.2	46.6	53.5	57.8	64.7
	100	11.9	13.0	14.3	15.9	17.8	19.1	21.5	24.0	27.0	31.8	41.6	50.6	60.2	69.1	74.6	83.5
	120	14.7	16.1	17.8	19.7	22.0	23.6	26.6	29.7	33.5	39.3	51.5	62.7	74.5	85.5	92.4	103.4
	140	17.7	19.4	21.4	23.6	26.5	28.4	32.0	35.7	40.3	47.3	61.9	75.0	89.6	102.9	111.2	124.4
	160	20.9	22.9	25.1	27.8	31.2	33.4	37.7	42.1	47.4	55.7	72.9	88.8	105.5	121.1	130.9	146.4
	180	24.1	26.5	29.1	32.2	36.1	38.7	43.7	48.7	54.9	64.5	84.4	102.8	122.8	140.8	151.5	169.5

表13.1.1-2 管道附件當量長度

名稱	數量	當量長度
支座	1個	3×DN/1000
支吊架	1個	3×DN/1000
法蘭	1對	2×DN/1000
閘閥	1個	1.30
蝶閥	1個	0.70
球閥	1個	0.79
截止閥	1個	1.20

注：①閘閥散熱量是相當于同管徑同保溫層管1.3m管道的熱損失。

②法蘭與吊架的散熱量分別相當于同管徑同保溫層公稱直徑的

二倍與三倍(米)長管道的熱損失。

③其它管件視其外表面積參照此表所列當量長度確定。

表13.1.2 保溫材料修正系數

保溫材料名稱	保溫材料修正系數（f）	材料導熱系數λ（W/m?k）
聚氨酯	0.6	0.0216
泡沫聚苯乙烯	0.8	0.0288
玻璃棉	1.0	0.0360
巖棉類	1.1	0.0396
硅酸鈣	1.3	0.0468
膨脹珍珠巖	1.5	0.0540

表13.2.1 平壁的熱損失（W/m2）

溫度△T (℃）	保溫層厚度（mm）
溫度△T (℃）	25	40	60	80	100
25	36	22	16	11	9
50	76	48	33	25	20
75	118	75	51	38	30
100	162	103	71	52	42
125	210	132	90	67	54
150	260	164	114	84	67
175	315	203	137	102	83

注：①表中數據系按室外、風速9m/sec算得，室內設備應乘以0.9；表中所用保溫材料為導熱系數λ＝0.036W/m·k其他材料修正系數f（見表3.1.2）

14 電熱帶的選型

14.1 易燃易爆場合應采用屏蔽型，并采用與其配套的防爆接線盒和專用終端封頭。

14.2所選電熱帶的“最高允許溫度(℃)"不得低于被伴熱流體(包括管道清洗、吹掃、置換用的流體)的最高溫度；“最高保持溫度(℃)"必須高于被伴熱流體所要求保持的溫度。

14.3若產品電熱帶功率不夠，可改變電熱帶布置型式或增加電熱帶根數或增加保溫層厚度。

14.4 電熱帶的護套應能抵抗腐蝕介質(如酸、堿、鹽溶劑等)。

14.5每根電熱帶的設計長度不得大于產品樣本提供的“最大使用長度"，應與熔斷器相匹配，否則應另接電源。

15 電熱帶的布置

15.1 電熱帶敷設方式

15.1.1 電熱帶的敷設有Ⅰ型(平行敷設)和Ⅱ型(螺旋敷設)兩種型式。應符合“化工裝置管道布置設計工程規定"(HG/T 20549.2)中的第4.0.2條例圖。

15.1.2 采用Ⅱ型敷設時，電熱帶螺旋纏繞的螺距見表15.1.2電熱帶螺旋敷設螺距表。

15.2 布置要求

15.2.1 電熱帶不應使用有可能短期停電的電源供電。

15.2.2電熱帶應按管道長度均勻分布。在容器上安裝時，電熱帶應繞在容器下部，最好不超過其1/3的高度。

15.2.3 備用管道、設備與運行管道或設備所用電熱帶，其電源應分開。

15.2.4 對架空、管溝或露天布置(不論垂直或水平)的管道，均應根據電熱帶設計長度，按已購產品確定采用Ⅰ型(水平)或Ⅱ型(螺旋)方式。應符合“化工裝置管道布置設計工程規定"(HG/T 20549.2)中的圖4.0.2-1電熱帶的布置型式及代號所示；若管道過長，應分段提供電源。

15.2.5有分支的管道，應在管道分支處采用“T"型接線盒(用于易燃、易爆場合)或熱收縮套管(用于一般場合)連接電熱帶。

15.2.6 相互靠近的電伴熱閥門、法蘭或管件，應設置保護套(如特制的盒或殼)將其包裹起來。

15.2.7非金屬管道或容器用電熱帶伴熱時，為了強化傳熱并提供消除靜電的接地條件，可在電熱帶與管道(或容器)表面之間或在電熱帶的外面粘貼一層鋁箔膠帶，也可兩者兼用。

15.2.8 分叉的電熱帶適用于管道上需經常拆卸、檢修的閥門、管件進行伴熱。

15.2.9對保持溫度要求相同的并排或成束的等徑管道，裝好電熱帶后，可采用保溫材料將這些管道包裹在一起。

15.2.10 電熱帶的末端必須用終端封頭；在易燃、易爆地區，終端必須用電熱帶專用封頭密封；在一般場合也可用快干硅膠和簡易封頭或熱收縮套管密封。

16 電熱帶及附件的固定

16.1 電熱帶應用聚酯帶捆扎固定在被伴熱設備或管道上。捆扎間距不應大于600 mm。聚酯帶耐溫最高為150℃。

16.2 與其配套的電源接線盒、T型和直型接線盒、封頭必須用卡箍緊固在管道上。

16.3電熱帶的安裝應符合“化工裝置管道布置設計工程規定"（HG/T 20549.2）中圖4.0.2-1～7的規定。

表16.1.2 電熱帶螺旋敷設螺距表 (mm)

被伴熱管 DN	電熱帶設計長度與管道的設計長度之比
被伴熱管 DN	1.10	1.20	1.30	1.40	1.50	1.60	1.70	1.80	1.90
6	97	67	54	46	40	36	32	30	28
8	120	8	66	56	49	44	40	37	34
10	145	100	80	68	60	53	48	45	41
15	173	120	96	81	71	64	58	53	49
20	212	146	117	99	87	78	71	65	60
25	258	179	143	121	106	95	86	79	73
32	318	220	175	149	130	117	106	97	90
40	359	248	198	168	147	132	120	110	102
50	441	305	243	206	181	162	147	135	125
65	549	379	303	257	225	201	183	168	156
80	637	440	351	298	261	234	212	195	181
100	811	560	447	379	332	298	270	248	230
125	985	681	543	461	404	361	328	302	279
150	1181	816	652	552	484	433	394	362	335
200	1529	1057	844	715	627	561	510	468	434

續表16.1.2 電熱帶螺旋敷設螺距表(mm)

被伴熱管 DN	電熱帶設計長度與管道的設計長度之比
被伴熱管 DN	1.10	1.20	1.30	1.40	1.50	1.60	1.70	1.80	1.90
250	1899	1312	1048	888	778	697	633	581	539
300	2248	1553	1240	1051	921	825	749	688	638
350	2467	1705	1361	1154	1011	905	822	755	700
400	2814	1944	1552	1316	1153	1032	938	861	798
450	3160	2183	1744	1478	1295	1160	1053	968	896
500	3510	2425	1936	1642	1439	1288	1170	1075	996
550	3860	2666	2129	1805	1582	1416	1287	1182	1095
600	4209	2909	2322	1969	1725	1544	1403	1289	1194
650	4552	3145	2511	2129	1866	1670	1517	1394	1291
700	4902	3386	2704	2293	2009	1798	1634	1501	1390
750	5251	3628	2897	2456	2152	1927	1750	1608	1490
800	5601	3869	3090	2620	2296	2055	1867	1715	1589
850	5951	4111	3283	2783	2439	2183	1984	1822	1688
900	6293	4348	3472	2943	2580	2309	2098	1927	1785
950	6643	4589	3665	3107	2723	2437	2214	2034	1884
1000	6993	4831	3858	3270	2866	2566	2331	2141	1983
1050	7342	5072	4051	3434	3009	2694	2447	2248	2083
1100	7692	5314	4243	3598	3153	2822	2564	2355	2182
1150	8035	5551	4433	3758	3293	2948	2678	2460	2279
1200	8384	5792	4625	3921	3437	3076	2795	2567	2477
1250	8734	6034	4818	4085	3580	3204	2911	2674	2378
1300	9084	6275	5011	4248	3723	3333	3028	2781	2577
1350	9433	6517	5204	4412	3866	3461	3144	2888	2676
1400	9776	6754	5393	4572	4007	3587	3259	2993	2773
1450	10126	6995	5586	4736	4150	3715	3375	3100	2872
1500	10475	7237	5779	4899	4294	3843	3492	3207	2971

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