电伴热系统技术工艺发展趋势分析
第一节 产品技术发展现状
1、矿物电缆
它是以金属作为外护套，由芯线、高温矿物绝缘材料填充层等组成，其电阻体材料是高温时稳定的耐热合金。电流通过电缆的串联式电阻发热芯产生热量，电缆具有耐高温(维持温度达430C,最高伴热温度可达到590C),防水、防爆、机械强度高、寿命长、安全可靠等特点。MI矿物电缆的输出功率是由串联电阳、电源电压和线路长度确定的。与其它恒功率电热电缆样，不受管道温度和气候条件的限制。其缺点是由于电缆以金属作为外护套，剪切及封口较麻烦，给现场施工安装带来不便;另外，护套内充填矿物粉太对弯曲半径有较高要求，多次弯曲变形后将影响电缆的安全可靠性。因此，一般物料输送时很少采用加热电给。
2、恒功率电热带
它也是一种电阻元件，具有功率不可调的特点。但它在产品结构上做了改进，可以根据实际情况延长或缩短，使用相对方便一些。恒功率电热带的通断由温控器控制，能较准确地控一制介质的温度，但由于温控器检测的只是一点的温度，因而不能反映整条被伴热管线的温度情况，因此具有一定的局限性，特别是当被伴热管线距离较长时;此外，恒功率电热带在使用时不宜交叉，以防止产生局部高温;最后，恒功率电热带在复杂管路使用时不太适用。
3、自限温电热带
随着高分子材料科学的发展，自限温电热带逐渐在石化、建筑、电力、造纸、医药等领域发展起来。自限温电热带的主要原理是:在两条平行线路中间充填导电翅料作为芯线，当电源接通后，电流通过一条导线传输到另一条导线形成回路，芯线通电后发出热量以补偿管道的散热损失。其中由塑料加导电碳粒经特殊加工而成的导电塑料是发热的关键:当伴热管道周围温度较低时，导电塑料产生微分子收缩，碳粒连接形成电路使电流通过，伴热线便开始发热;而温度较高时，导电塑料产生微分子膨胀，碳粒逐渐分开，导致电路中断，电阻值增大，伴热线自动减少功率输出，发热量降低。当周围温度变冷时，塑料又恢复到微分了收缩状态，碳粒相应连接起来形成回路，伴热线发热功率又自动上升。由于整个温度控制过程由材料本身自动调节完成，其控制温度不会过高或过低。因此，自限温电热带具有良好的特性:能根据管道的温度自动调节自身的输出功率，并沿电热带长度自动调节各处功率，使被伴热管线表面保持恒温，防止某些散热不良的部位发生超温现象。这种作用还可以分段独立进行，这使得它消除了季节或昼夜的气温变化对温度的影响，同时也消除了同一管道不同段有不同热损失(如室内与室外温度的差别，保温层厚度不均匀等)的影响。
第二节 产品工艺特点或流程
1、电伴热是用电热的能量来补偿被伴热体系在工艺过程中所散失的热量以维持介质所需的工艺温度。
2、电伴热是沿管线长度方向或在罐体、容器等大面积上均匀放热（电加热则是在一个点或小面积上高度集中放热，所需的电能量远远大于电伴热。
3、电伴热温度梯度小，热稳定时间长，适于长期使用。
4、电伴热装置简单，首尾发热均匀，温度可选择控制，可实现遥控、自控等。且具备防爆、防火、防腐蚀等性能。
5、和蒸汽伴热相比，电伴热热效率高，节能效果显著。
6、电伴热设计、施工简单，周期短，运行操作方便，维护量小。
理想的伴热技术要求伴热量能随温度的变化而变化,以保持原油温度的稳定。PTC材料完全符合这个要求,其功率随温度可调保证了它在技术上的先进性;最高的表面温度保证了它的安全性;整体发热和并联结构保证了它的可靠性。可以说,自限式电热带是一种具有科研价值及市场推广价值的高技术产品,该项技术已取得令人瞩目的成就。自限式电热带今后的研发重点应在提高耐温等级和带体加长两方面寻求突破,以便占有更大的市场份额。
原油管道输送工艺在伴热温度较高时常采用集肤效应伴热技术,其输出功率与电流频率有关,电流频率越高,集肤效应越明显,电流越趋于钢管表面,产生的焦耳热越多。目前集肤效应伴热的电源多为工频交流电源,集肤效应伴热的变频技术(工作频率可调)尚未完全成熟,是以后研发的重中之重。随着科技的进步,自限式电热带伴热技术与集肤效应伴热技术将有更为广阔发展空间。
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