自限式電伴熱帶在五星級酒店及高級住宅中的應用
本項目為南京一綜合性大樓，建筑面積約22萬平方米，集商業、住宅、酒店、辦公為一體的綜合性大樓，由于原規劃較早，在五星級酒店和高級住宅部分所用熱水僅考慮到主管的熱水循環，各用水點支管未考慮熱水循環，考慮到住戶和客人的生活品質要求，要求在熱水供水點需要在3秒內流出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、熱交換機等設備均己施工完成，如改造支管循環，工期和成本均難于接受。經反復討論對比后，對熱水支管采用電伴熱帶進行保溫。由于電伴熱設計和施工目前暫無國家、地方或行業規范（程）和產品標準可遵循，所以要使電伴熱達到預期的效果，其設計和施工過程質量控制顯得非常重要和關鍵。從低碳節能和利于管理出發，使用自限式電伴熱帶（或稱變功率電伴熱帶）。因為自限式電伴熱帶是一種電熱功率隨系統溫度自調的帶狀限溫伴熱器。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整發熱功率的功能，以保證工作體系始終穩定在設定的最佳操作溫區正常運行，其主要優點有：①加熱時能夠自動限定電纜的工作溫度；②能隨被加熱管道的溫度變化自動調整輸出功率而無需外加設備；③電纜可以任意裁短或在一定范圍內加設接線盒接長使用，且性能不變；④允許交叉重疊纏繞敷設而無過熱及燒毀之憂；⑤伴熱管線溫度均勻，不會過熱，安全可靠；⑥節約電能，穩態時，功率較?。虎唛g歇操作時，升溫啟動快速；⑧安裝及運行費用低；⑨安裝使用維護簡便；⑩便于自動化管理。
1 設計質量的控制
1.1 設計圖紙審核內容。①線路編號，供電點用長方格表示；②線路所需電熱帶型號及長度（單位：米）；③每米管道長度所需電熱帶長度（單位：米）即纏繞系數；④每個閥門所需用電熱帶長度（單位：米）；⑤伴熱系統配套材料附件清單；⑥溫控系統配件清單；⑦保溫材料的類型和厚度；⑧施工時所需材料清單；⑨設計考慮參數和所采用保溫材料規格。
1 2設計計算復核要點。為保證今后的實際使用效果，必須對電熱帶長度、功率和選型進行復核，復核方式可用查表計算法或公式直接計算法，本項目選用查表計算法進行復核（選取管線最長房型，其它房型復核計算類似）：熱水維持溫度50-55℃，選取53℃( T0)為計算溫度，房間內空調最低溫度20℃，電壓220V。管徑DN32，管長11 .65m，管道上有1個閘閥，5個管架。保溫層材料為泡沫橡塑（λ=0.038W/m·℃，O℃時），厚30mm;確定電伴熱帶的長度、功率和選型：
第一步，計算溫差△t。根據03S401管道和設備保溫、防結露及電伴熱P100頁(8-1)式：△t=T0-Ta，T0=53℃，Ta=20℃?！鱰=53-20=33℃。
第二步，計算管道散熱量QB。 03S401管道和設備保溫、防結露及電伴熱P107頁表6，當△t=300C，QB =10.6W/m，△t=40℃，QB =14.1W/m。采用內差法求得：QB =10.6+[( 14.1 -10.6)÷(40-30)]×( 33-30 )=11 .65W/m。
第三步，計算實際散熱量QTB，根據(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?。?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，計算電熱帶總長度L。
查電伴熱帶編制說明：和產品樣本可知，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，并從產品樣本10℃時，每米輸出功率30W/m，53℃時輸出功率10.59W/m，小于散熱量QTB=11.33W/m，因此選擇HWAT-M-30-220時，需要確定安裝系數：11.33/10.59=1.07。
電熱帶總長度計算如下：
40m，160A開關；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）；
管架部分：L3=66x3x0.15=29.7m（0.15為管道與支架接觸長度）；
查HWAT熱水保溫系統安裝及維護手冊:Ta=12℃，Lmax=1；
其它部分：L4=16x1=16m（一個接線盒，15個尾端）；
總長度：L=L1+L2+L3+L4 =113.31+9.74+29.7+16=168.75m；
20A開關；
電伴熱帶實際總長度L=168.75m，選用20A開關，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 施工質量控制
2.1 施工前準備工作。
2.1.1 管道系統：①管道系統與配備都已施工完畢；②防銹防腐涂層已干透；③管道系統施工規范與設計圖中所示一致；④銼去所有毛刺和利角。
2.1.2 電熱帶和配件進場質量檢查：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測試時絕緣電阻為≥20MΩ）；③電熱帶與所有配件的型號與設計要求一致。
2.1.3 現場準備：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平敷時盡可能將電熱帶附在管道的下45度側方；③在線路的第一供電點和尾端各預留1m長的電熱帶；④按設計圖所示【纏繞系數]布線（系數為整數應平敷以利減少接點）；⑤所有散熱體（如支架、閥門、法蘭等）應按設計圖要求預留所需電熱帶長度，將此段電熱帶纏繞于散熱主體上并固定。
2.2.2 螺旋纏繞（特別說明：本項目未使用此方式）施工方法：如纏繞系數為1 5，即4m管道需要布6m的電熱帶，施工時先將6m長的電熱帶兩端固定于一段長度為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 配件安裝方法和質量控制：①嚴格按設計圖要求選用配件；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按配件安裝說明書準備線口；⑤每一線端應預留一小段電熱帶以便將來維修時用。
2.2.4 保溫材料安裝前的檢查和測試：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搖試每一獨立線路一端，絕緣電阻應在20MΩ以上，注意搖試時間應在一分鐘以上，即導電體對電熱帶金屬屏蔽層搖試；⑤將搖試結果記錄在安裝記錄單上，并現場簽字。
2.2.5 保溫層安裝：電熱帶施工測試后立即進行保溫層安裝，并注意以下各點：①所采用保溫層的材料，厚度和規格與設計圖要求符合；②施工時保溫材料必須干燥；③保溫層外應加防水外罩；④保溫層施工時應避免損傷電熱帶；⑤保溫層施工后應立即對電熱帶進行絕緣測試；⑥在保溫層外加警示標簽注明“內有電熱帶”更需注明所有配件的位置。
2.3施工質量控制中應嚴格控制和特別注意事項。
2.3.1 電熱帶安裝時，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，彎曲半徑不得小于伴熱電纜厚度的6倍。
2.3.3 電熱帶嚴禁用重物硬砸，如被砸，伴熱電纜應重新進行電氣測試，合格后才能使用。
2.3.4 電熱帶應與被伴熱管道（或設備）貼緊并固定，以提高伴熱效率。固定電伴熱帶時應用專用尼龍扎帶，嚴禁用金屬絲綁扎。
2.3.5 非金屬管道應在管外壁與伴熱電纜之間貼一層鋁膠帶，用來增大接觸傳熱面積。
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，采用纏繞方式，以利維修時拆卸。
2.3.8 法蘭處易產生泄漏，纏繞電伴熱帶時，應避開其正下方。
2.3.9 電熱帶在管道上的安裝方法與固定，扎帶材料應根據管道的溫度選用。
2.3.10 電熱帶安裝完畢后，必須逐個回路進行電氣測試合格后，再進行通電試驗，檢查電熱帶發熱情況，確認正常后，才允許保溫。
2.3.11 保溫材料應干燥。潮濕的保溫材料不但影響伴熱效果，還會導至對電熱帶的腐蝕，縮短使用壽命，未包外保護層的保溫管道，被雨雪澆濕后，應風干后再施工外保護層。
2.3.12 電熱帶安裝時，當電纜一端接入電源前應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，各母線都要有絕緣套隔離，以防短路。
2.3.14 接線盒應密封，防止雨水進入。
2.3.15 嚴禁蒸汽伴熱和電伴熱混用于一體。
2.3.16 加熱帶安裝時不得將絕緣層破壞，應緊貼于被加熱體以提高熱效率，若被伴熱體為非金屬體，應用鋁粘膠帶增大接觸傳熱面積，用尼龍扎帶固定，嚴禁用金屬絲綁扎。
采用鋁膠粘貼，一則增大散熱面，有利于熱傳導；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，然后敷設復蓋鋁膠帶，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 法蘭處介質易泄漏，纏繞電熱帶時應避開其正下方。
2.3.18 電熱帶一端接入電源，另一端線芯嚴禁短接或與導電物質接觸并剪切為“V”型，必須使用配套的封頭嚴密套封。
2.3.19 防火防爆場合應配套防爆接線盒和終端子。接線后應用硅橡膠密封：（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 安裝一個伴熱點，測量一次絕緣，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、電流等參數設定通、斷電和漏電保護裝置。
2.3.22 蒸汽掃線：凡需蒸汽清掃管線除垢時，應注意先清掃后安裝電熱帶，如果每年例行掃線檢查應按照特殊情況設計安裝。
2.3.23 由于自限式電加熱電纜帶發熱芯料系導電材料，在安裝時電源銅線應加套管，以免短路施放電加熱電纜口寸不要打硬折或長距離在地面拖拉。
3 常見故障、故障原因分析和處理方法（見下表）：
| 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?。?/span> 2.線路需電量超過斷路器所能提供； 3.斷路器在低丁設計起動溫度下起動； 4.斷路器故障； 5.接線盒或其它配件有短路； 6.電熱帶受到機械損傷； 7.尾端處誤將電熱帶麗導線連接； 8.電熱帶首尾端絕緣層熱收縮，導電體與管線或屏蔽層短路。 |
1、2、3重新計算核對線路所需電量，再選配合用的斷路器（供電電纜亦應選配）； 4對斷路器進行檢修； 5、6確定故障所在，進行重裝或更換，并用搖表測試，判明短路方法如下：①所有接線配件安裝完整無缺及防水密封損壞否？ ②管道配件是否維修過并對電熱帶造成損壞； ③保溫層是否有損壞或壓傷的地方； ④將線路每項一段電熱帶隔離分別用搖表測試故障所在。 |
| 系統發熱量趨零或偏低 |
1.供電電壓趨零或偏低； 2.部分配件沒有連接上或電熱帶被切斷; 3.部分配件里有不妥當的連接； 4.管道處于高溫狀態電熱帶已損壞； 5.電熱帶曾曝露于過高的溫度里已損壞。 |
1.對供電系統進行檢修； 2.檢修各配件和電熱帶； 3.收緊各配件和電熱帶； 4、5.測量管道溫度和重新計算發熱量并加以更換或補充電熱帶。 |
| 系統發熱量正常但管道溫度低于設計數值 |
1.保溫層受了潮濕； 2.電熱帶用量不夠或選型不當； 3.在進行熱損失計算時所用的參數有前后不一致。 |
1.將受潮濕的保溫層更換上干燥的，并加上防水罩； 2.用二通補上所缺電熱帶，但總線路長度不可超過極限； 3.重新核對設計參數并做出必要的調整。 |
| 電熱帶不熱或一段冷一段不均 |
1.超過使用期限，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，使電熱帶部分長時間處于低溫或潮濕狀態下并以較大的輸山功率工作，一不節能，二衰減率不均。 |
1.選擇已經試用證明無誤的并標有銘牌及各項技術指標和制造日期的正規廠家的電熱帶； 2.嚴格按照產品使用說明要求進行安裝； 3.沿保溫層全線應做好防水層，使電熱帶在干燥狀態下工作。 |
|
斷路器跳閘 1、低溫送電跳閘 2、短路跳閘3、接點或中間燒壞跳閘 |
1.超長度，引起過負荷跳閘，最大使用長度受產品導電線芯截面的大小，標稱功率大小，起動時的環境溫度或被伴熱體系的溫度高低所制約； 2.①尾端兩導線絞接產生短路，②接點未做好絕緣或中間絕緣層受損，如果首次使用時正常而中途出現短路，一般由下述原因造成： a、首尾端絕緣層收縮，露出導電部分； b、使用吸水性絕緣膠布； c、產品絕緣層存在損壞隱患或安裝時接點處增做的絕緣層未做防水故當a、b、c情況在潮濕狀態下都會出現短路。 3.電路未有漏電保護或產品選型不對，過流保護功能即未裝相對應容量的漏電斷路器和限定過負荷保護的保險線，當上述1、2情況發生時，最終的結果是電熱帶燒毀而造成各種事故后果。 |
1.按設計書進行初步熱工或電工設計，按安裝書或注意事項進行安裝； 2.對應事故原因參照規范和注意事項進行修正； 3.任何線路必須裝有漏電保護和過流保護。產品必須選用屏蔽型或屏蔽加強型。 |
| 電熱帶使用超過質保期，升溫時間延長或環境溫度過低，保溫效果差。 |
1.產品選型有誤或技術參數選擇偏低。 2.保溫層過薄或未做防水使電熱帶長期工作在低溫大功率輸出狀態加速衰減。 3.低溫狀態下開關次數頻繁造成衰減率過大。 |
1.照設計書或說明書，初步設計和產品選型； 2.加厚保溫層（30-50mm越厚越好）并做好防水，使電熱帶在干燥下狀態工作； 3.選擇名牌優質產品。 |
4 結束語
自竣工投入合用后，酒店和高級住宅客人、住戶反映，效果不錯，達到預期目標說明伴熱帶在本項目中從設計到施工質量得到有效的控制。伴熱帶的使用要真正能達到預期效果，設計和施工的重要環節的復核和控制及其重要。
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