水箱管道伴热方案.docx
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水箱管道伴热方案
水箱管道电伴热保温项目
1.采用标准
电伴热管道防冻技术是一种国外应用多年,在我国逐渐普及的成熟的水管道及罐体保温防冻施工工艺。
其原理是将自控温发热电缆贴附在管道及罐体外侧通电发热,将热量传导给管道及罐体内液体,配合管道外保温层,补偿并保持管道罐体内液体温度到达设计温度水平。
由于自控温发热电缆的芯带原料是具有正温度系数效应的PTC高分子导电聚合物,其特性是能根据环境温度自我调节发热功率(即温度越高功率越低),能够主动适应伴热主体的温度变化,保持伴热主体稳定地维持在设计温度,并且不会发生过热、烧毁等安全事故。
2.项目简介
项目地点:
水箱数量:
共套
水箱规格:
水箱300立方需保温;
水箱壁厚:
壁厚按照XXmm考虑,顶厚按照XXmm
水箱壁外铺设110mm厚岩棉及镀锌钢板;
水箱内存水,要求水温度不冻高于2℃以上,水箱外部极端低温按照零下20℃考虑;
水箱材质为不锈钢.
3.设计依据
1、《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-97)
2、《工业设备及管道绝热工程施工及验收标准》(GBJ126)
3、《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-96
4、《管道和设备保温、防结露及电伴热》03S401
5、《伴热设备安装》03D705-1
6、《建筑消防设施设计规范》
7、《安全防范工程规范》
8、《消防安全设计规范》
9、《GB-T爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器第2部分设计、安装和维护指南》
4.设计选型:
(1)设计标准及规范
1.项目水平面及立面图
2.设备保温防结露及电伴热设计图集03S401(91-122页)
3.建筑设计防火规范GB50016-2006
爆炸性气体环境用电气设备电阻式伴热器第2部分设计、安装和维护指南。
(2)、发热电缆选型及技术参数
1、现场每根伴热带长度为在100米以内,发热电缆原设计使用长度限制(最大为120米),伴热系统电源电采用就近原则,提供一种发热电缆供参考
低温自控温发热电缆:
DBR-P-J发热电缆采用国产PTC原料及外护套技术由河北山依电伴热有限公司生产,15w/米
2、发热电缆回路使用电压为220V±10%
3、发热电缆技术参数:
型号
DBR-P-J
备注
工作电压
220V
发热芯线
低温PTC
电缆绝缘材料
弹性体
鞘皮(外护套)
阻燃弹性体
金属屏蔽网
铝镁合金丝编织
最高工作承受温度
耐温85℃
最低安装温度
-15℃
安装弯曲半径
≥电缆直径的6倍
线性功率
15w/m10℃时
三:
设备水箱保温热损失计算
1:
环境参数
工艺罐体管道设计维持温度:
≥2℃按3℃计算
环境温度:
当地冬季最低环境温度为:
-20℃(取地方中最低温度)。
室内管道保温材料采用110mm岩棉板,导热系数(m℃)(依据03S401)。
2:
散热功率计算(罐体):
例如,此处计算选用DBR发热电缆,15w/米功率。
3:
计算依据:
依据GB-T提供的管道保温热损失计算公式如下:
理论热损失:
Q=*q*s
Q:
总的散热量
q:
为每平方米散热量(w/m2)
S:
为容器罐体的表面积(m2)
:
为安全系数
注:
水箱尺寸:
300立方,高H=米。
在铺设110mm厚岩棉及镀锌钢板环境温度-20度,水箱需要维持2度,q=m2(查表可得,依据03s401)所以总的散热量
水箱=*{(长+宽)*2+长*宽}*q=*(120+200)*=38683(w)
已知电伴热带米功率为15w/m
所以;一台水箱电伴热用量为:
38683/15=2500米,1台水箱的电伴热用量为2500米。
4、配电及铺设设计;
每台水箱维持2摄氏度需要电伴热热量2500米,设计一台27回路温控箱控制,负载40KW.电伴热100米使用S型缠绕在水箱外表面,缠绕上下间隔10cm.
5、管道理论热损失:
q------每单位长度管道的热损失:
(W/m)
k------岩棉保温导热系数:
mºC(规范03S401内数据)
------散热综合保险系数:
(规范GB-T内保险数据为,此处选用)
Tp------要求管道维持温度:
≥5℃
Ta------最低使用环境温度:
-20ºC(本地区冬季历史最低环境温度)
D1------保温层内径:
(雨水管管道外径)
D2------保温层外径:
带入上述公式计算:
项目名称
介质名称
介质操作维持温度℃
管线
长度
保温层厚度
管径
温差
℃
ln(D2/D1)
管道
补偿
热量
(w/m)
铺设比例
用线量
1
水
5
X
50/100
100
25
23/15
1:
2
2X
2
水
5
X
50/100
80
25
16/15
1:
1
X
3
水
X
50/100
4
水
X
50/100
5
水
X
50/100
合计
根据热损失计算采用1:
铺设即可,根据现场施工方便采用1:
2铺设也是为了减少接线盒使用量加快施工进度。
实际用线量含损耗及未知阀门数量按计算用线量倍处理
5.主要部件技术要求
发热材料
根据现场环境及罐体内介质温度要求,电伴热产品,根据不同的伴热温度,选用各种不同温度区间的伴热产品,为了使电伴热系统完全符合本项目使用,选用低温阻燃自控温伴热带结构如下:
电缆结构
1、铜芯导线:
7×
2、导电塑料层:
高分子PTC材料
3、绝缘层:
改良性聚烯烃
4、屏蔽层:
金属编织,覆盖密度80%
5、护套层:
阻燃聚烯烃
1)环境温度:
最高维持温度65℃(能够使被伴热体系维持到的最高温度)
最高暴露温度85℃(电热带所能承受的最高温度,超过此温度工作性能将会下降或破坏)
最高表面温度65℃/105℃(良好绝热条件下,额定电压下工作时伴热电缆表面能达到的最高温度)
2)额定电压:
AC220V
3)施工环境温度:
最低:
-10℃
4)额定功率:
15W/m
5)泄露电流:
<
6)热稳定性:
由10℃至99℃间来回循环300次后,电缆发热量维持在90%以上。
7)弯曲半径:
20℃室温时为
-10℃低温时为
1)绝缘电阻:
电缆长度100m,环境温度75℃时,用2500VDC摇表摇试1分钟,绝缘电阻(导线与屏蔽间)最小值为120MΩ。
保温材料
保温材料用岩棉材料特性及对施工影响如下;
保温层用良好的岩棉板,A级不燃性防火保温材料,较高的抗压和抗拉伸强度、较低的吸水和吸湿性、尺寸稳定性良好、不会产生热膨胀或收缩、耐老化等优点,需安装防护层使用。
环境型温度控制器
1)环境型温度控制器的设置地点由工程主体设计单位确定,在设计无要求时,应设置在变电站室内昼夜环境温度变化最大的地点。
(温度控制器由感温探头和温控器主体两部分组成,温控探头考虑搁置在罐体保温层与罐体之间,检测罐体实际温度
2)环境型温度控制器应能就地显示当前环境温度,同时能将采集的环境温度传至电源控制箱。
3)环境型温度控制器的探测灵敏度为℃。
4)环境型温度控制器宜距地进行安装,其内应有固定标识
安装与固定
1)发热材料的缠绕(包裹)应能满足在额定功率下,系统保护体内液体不会被冻结。
2)发热材料应每隔1m与被保护体进行固定。
3)固定材料为不可导电的难燃材料。
4)电加热电缆应紧贴管道表面,以利散热。
5)安装电加热电缆应采用铝箔胶带粘贴,一则增大散热面,有利于热传导;二则方便安装。
每隔八十公分,用夹筋胶带将电加热电缆径向固定,然后将胶带用力抹压,使电加热电缆平整粘贴在管道表面。
6)电加热电缆配电系统应具有过载、短路、漏电保护功能。
7)该管线保温应用于变电站高压场所,需考虑其防爆安全性能指标,选用防爆型温控器、防爆电源接线盒与尾端附件。
6.保温层与保护
1)保温材料选为岩棉,厚度为110mm。
2)安装好伴热电缆后,检测电缆标称电阻及对地绝缘,并进行通电测试。
3)保温层必须经过中间验收合格后方可安装。
4)保温层安装完成后应外包保护层,保护层不得采用易燃材料。
5)在保护层安装完成后,每隔10m标有“内有电伴热请小心拆卸”字样。
图1.水箱发热电缆缠绕示意图
7、安装工艺
、安装要点
发热电缆的安装必须符合当地有关的电气安装规范。
电气设备和控制设备均须进行外观检查,有变形、有裂纹,器件不全又无法修复的,不能使用。
电伴热系统安装前,管道作业必须全部施工完毕,并经做渗水试验检查合格。
发热电缆的弯曲半径必须不小于发热电缆自身直径的六倍。
发热电缆承受的张力不能超过25kg。
发热电缆绝不能放置在管道较锋利的边缘。
严禁踩踏发热电缆,在任何时候都应小心保护发热电缆。
安装发热电缆前,更重要的一项是检查管道是否损坏或滴漏。
发热电缆在管道上的连接固定必须以不破坏发热电缆为前提。
在安装现场环境温度低于-30℃时,发热电缆不宜安装。
电伴热带安装完成后,必须核查发热电缆绝缘电阻,并接通临时电源确定发热电缆发热后才能交付验收。
、安装程序
安装前的准备工作
技术准备
查看设计图纸,确认发热电缆及配件配备齐全,并与设计相一致。
施工准备
系统安装并验收完毕。
Ⅰ管道均已安装完毕,并且按相关安装规范渗水并验收完毕。
Ⅱ检查管道外表面确认无毛刺、锐角,以免在安装时对发热电缆造成损坏。
与其它专业协调,确保安装过程中与其它专业无冲突。
发热电缆安装步骤
由电源处开始安装,发热电缆端头应甩在电源盒处(先不接电)。
沿管道铺设电伴热带,按以下方式铺设;缠绕敷设或直线铺设
检查及调试
检查发热电缆外观是否完好无损;
测试绝缘电阻;
通电测试发热电缆是否可以正常工作;
记录测试结果;
注意避免损伤发热电缆。
施工完毕后立即对电伴热带进行绝缘测试。
系统测试
检查所有发热电缆及所有相关配件都已正确安装。
将全部回路的空气保护开关断开。
用摇表检测每个回路并作好记录。
通过测试检查系统启动是否自如。
系统测试完毕后填写测试验收报告。
8、电伴热原理及产品阻燃性能
利用发热电缆的发热原理,根据设计确定需要的安装热负荷,选择适当型号的发热电缆,将其按设计要求铺设在管道上,辅以带有高精度温度传感器的温度控制器来控制管道温度,将温度传感器的控制点放置在管道的最不利位置,当探测点的温度低于设定值时,发热电缆启动;当温度超过设定的限值时,温度控制器自动切断电源,系统停止工作。
阻燃性方面,进国家电线电缆检测中心氧指数测试数据体现。
氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧,一般认为氧指数<22属于易燃材料,氧指数在22---27之间属可燃材料,氧指数>27属难燃材料。
本产品氧指数测试结果为52,对应建筑材料燃烧性能的级别中B1级(难燃材料)应满足并高于该等级。
9、质量保证
我公司保证提供的自控温伴热带是全新优质产品,质量符合国家相关标准,完全满足管道电伴热的各项要求。
安装施工严格执行生产厂家的产品说明和要求,以及国家相关规范和北京市现行的技术验收规范,保证系统安全、可靠。
我公司对自控温伴热带提供2年质量保证期。
10、售后服务承诺
1.在质保期内,我公司免费提供维修服务(不包括人为原因导致的质量问题及不可抗力的因素造成损毁);
2.质量保证期内人为原因导致的质量问题,我公司负责修复,(不包括不可抗力之因素造成损毁)仅收取成本费;
3.质量保证期后,我公司继续提供售后服务,双方可另行签订服务协议;
4.我公司实行产品售后回访制,在冬季前对产品进行使用回访,提供使用指导、咨询和维修服务。
5.在保修期内,如系统出现故障,我公司维修人员保证自接到电话起24小时内赶到现场进行维修,以保证客户的使用
6.此方案专为大有新能源设计安装使用。
期待与您的合作!