電伴熱帶由納米導(dǎo)電碳粒和兩根平行母線外加絕緣層構(gòu)成,由于這種平行結(jié)構(gòu),所有自限溫電伴熱線均可以在現(xiàn)場被切割成任何長度,采用兩通或三通接線盒連接。在每根伴熱線內(nèi),母線之間的電路數(shù)隨溫度的影響而變化,當(dāng)伴熱帶周圍的溫度變冷時(shí),導(dǎo)電塑料產(chǎn)生微分子的收縮而使碳粒連接形成電路,電流經(jīng)過這些電路,使伴熱帶發(fā)熱。
當(dāng)溫度升高時(shí),導(dǎo)電塑料產(chǎn)生微分子的膨脹,碳粒漸漸分開,引起電路中斷,電阻上升,伴熱帶會自動(dòng)減少功率輸出。當(dāng)溫度變冷時(shí),塑料又恢復(fù)到微分子收縮狀態(tài),碳粒相應(yīng)連接起來,形成電路,伴熱帶發(fā)熱功率又自動(dòng)上升。自限溫伴熱帶具有其他伴熱設(shè)備所沒有的好處,它控制的溫度不會過高亦不會過低,因?yàn)闇囟仁亲詣?dòng)調(diào)節(jié)的。伴熱帶根據(jù)溫度層級,大致分為低溫伴熱帶,中溫伴熱帶和高溫伴熱帶。
從材料構(gòu)成上來說,伴熱帶一般由一定比例的乙炔碳黑(acetylene carbon black ) ,混合低密度線性聚乙烯樹脂(low density linear polyethlene resin ),在密煉機(jī)(enclosed mixing mill)或開煉機(jī)(open mixing mill)中升溫?cái)嚢璩砂肽z料塊(stock)。
塊在進(jìn)行冷卻后破碎、干燥、然后造粒(pelletizing),然后再熔融擠出(extrusion),包覆在錫包銅芯導(dǎo)線(tin-coated copper wire)或鎳包銅芯導(dǎo)線(nickel-coated copper wire)周圍,形成導(dǎo)電芯帶(conducting tape)。導(dǎo)電芯帶后期還要經(jīng)過擠出絕緣層(insulation extrusion),輻照(irradiation/beaming),金屬編織(metal braiding),護(hù)套(jacketing)等工序,才能終成為電伴熱帶成品。
PTC原材料生產(chǎn)流程
總的來說,電伴熱就是利用電伴熱設(shè)備將電能轉(zhuǎn)化為熱能,通過直接或間接的熱交換,補(bǔ)充被伴熱設(shè)備通過保溫材料所損失的熱量,并采用溫度控制,達(dá)到跟蹤和控制伴熱設(shè)備內(nèi)介質(zhì)的溫度,使之維持在一個(gè)合理和經(jīng)濟(jì)的水平上。
過去,蒸汽伴熱始終是一種主要的保溫方式。其工作原理是通過蒸汽伴熱管道散熱以補(bǔ)充被保溫管道的熱損失。由于蒸汽的散熱量不易控制,其保溫效率始終處于一個(gè)較低的水平。
20世紀(jì)70年代,美國能源行業(yè)就提出用電伴熱方案來替代蒸汽伴熱的設(shè)想。70年代末80年代初,包括能源業(yè)在內(nèi)的很多工業(yè)部門已廣泛推廣了電伴熱技術(shù),以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)發(fā)展至今,已由傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導(dǎo)電塑料為核心的自控溫電伴熱。
電伴熱能夠自動(dòng)限制加熱時(shí)的溫度,并隨被加熱體的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率而無任何附加設(shè)備;可以任意裁短或在一定長度范圍內(nèi)接長使用,并允許多次交叉重疊而無高溫過熱點(diǎn)及燒毀之慮。這些特點(diǎn)使電伴熱具有:防止過熱,使用維護(hù)簡便及節(jié)約電能等優(yōu)點(diǎn)。
電伴熱適合于管道、設(shè)備及容器控溫、伴熱、保溫、加熱,特別是其中有物料容易分解、變質(zhì)、析晶、凝聚凍結(jié)時(shí)。在石油、化工、電力、冶金、輕工、食品、冷凍、建筑、煤氣、農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)、加工及其他部門具有廣泛的用途。
除了基礎(chǔ)設(shè)施,鐵路、公路、工業(yè)用途,伴熱帶還廣泛用于民宅、養(yǎng)殖場、體育運(yùn)動(dòng)場所(高爾夫球場和足球場),作為冬日的供暖、融雪的保障。
總結(jié)一下,電伴熱具有諸多優(yōu)勢:
(1)電伴熱裝置簡單、發(fā)熱均勻、能進(jìn)行遠(yuǎn)控,遙控,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。
(2)熱具有防爆、全天候工作性能,可靠性高,使用壽命長。
(3)電伴熱無泄漏,有利于環(huán)境保護(hù)。
(4)節(jié)省鋼材:它不需要蒸氣伴熱所需的一來一去二趟伴熱管路。
(5)節(jié)省保溫材料。
(6)節(jié)約水資源,不象鍋爐每天需要大量的水。
(7)電伴熱還能解決蒸氣和熱水伴熱難以解決的問題。
(8)電伴熱設(shè)計(jì)工作量小,施工方便簡單,維護(hù)工作量小。
(9)效率高,能大大降低能耗。
簡單說來,電伴熱經(jīng)濟(jì)耐用,該出手時(shí)就出手,讓寒冷的冬日不再難熬,簡直是冬天里的一把火。
電伴熱技術(shù)較早在美國大規(guī)模應(yīng)用,中國的伴熱材料生產(chǎn)技術(shù)起步較晚。我國國內(nèi)已有不少生產(chǎn)伴熱帶的制造企業(yè),他們中的代表正不斷學(xué)習(xí)西方伴熱帶生產(chǎn)及材料工藝的先進(jìn)技術(shù)和理念。著力改善工藝流程,更好服務(wù)市場。
不斷改善咨詢伴熱芯材擠出工藝,認(rèn)真學(xué)習(xí)國外伴熱帶先進(jìn)理念。
相信在不遠(yuǎn)的未來,中國制造的伴熱材料,為更多生活在冰雪地的人們,送去冬日的溫暖,在白雪皚皚的邊陲,保障基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn),逢雪開道,保證鐵路、公路的行車安全。如果把青松全部都纏繞上伴熱帶,再大的雪,也壓不倒青松了。