伴熱電纜是依托伴熱的技術(shù)而隨之誕生的。伴熱作為一種有效的管道(儲罐)保溫及防凍方案一直被廣泛應(yīng)用。其工作原理是通過伴熱媒體散發(fā)一定的熱量,通過直接或間接的熱交換補充被伴熱管道的損失,以達到升溫、保溫或防凍的正常工作要求。
20世紀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，包括能源行業(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)展到以導電塑料為核心的自控溫電伴熱。 伴熱電纜也就是在電伴熱技術(shù)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的新型電纜技術(shù)。
一、 伴熱帶原理
電熱帶接通電源后（注意尾端線芯不得連接），電流由一根線芯經(jīng)過導電的PTC材料到另一線芯而形成回路。電能使導電材料升溫，其電阻隨即增加，當芯帶溫度升至某值之后，電阻大到幾乎阻斷電流的程度，其溫度不再升高，與此同時電熱帶向溫度較低的被加熱體系傳熱。電熱帶的功率主要受控于 傳熱過程，隨被加熱體系的溫度自動調(diào)節(jié)輸出功率，而傳統(tǒng)的恒功率加熱器卻無此功能。
二、 電伴熱電纜的伴熱方式
1、自控溫電伴熱的核心材料PTC半導電塑料，其電阻值隨溫度的升高而相應(yīng)的增加，但是當溫度上升到一定的數(shù)值時（這個溫度值即為門檻溫度，事實上它是可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)大小的），電阻突然劇增，從而阻斷電流停止加熱；當溫度低于門檻溫度時，PTC材料的電阻自動下降導通電流，繼續(xù)加熱。從而使系統(tǒng)維持在一個穩(wěn)定的溫度值。 基本型自調(diào)控電伴熱線（伴熱電纜）由PTC芯帶和絕緣層組成。將PTC材料厚度均勻、連續(xù)地擠包（或纏繞）在平行的金屬線芯（亦稱母線）上，制成的扁型帶即為PTC芯帶。在他的外面包裹一層聚乙烯高分子或聚氯乙烯絕緣層。而當環(huán)境有強化或耐腐蝕要求時，可以加一層編織層或氟聚合物外被。芯帶一端的兩根導電母線與電源接通時，電流便從一根母線橫向流過并聯(lián)的PTC材料層到達另一根母線，構(gòu)成并聯(lián)回路。一定長度的芯帶在一定的溫度下有一定的電阻，并具有PTC特性。電流流經(jīng)并聯(lián)的PTC材料層時產(chǎn)生焦耳熱，使芯帶發(fā)熱升溫。同時芯帶的熱量通過電纜絕緣層向溫度低的被加熱體系傳遞，以補償體系向環(huán)境散失的熱量。
2、恒功率型電伴熱帶在通電后功率輸出是一直恒定的，不會隨外界環(huán)境、保溫材料、伴熱的材質(zhì)變化而變化，而其功率的輸出或停止通常由溫度傳感器來控制。 A:并聯(lián)式恒功率電伴熱帶其電阻絲是并聯(lián)連接方式，其工作時是靠電阻絲發(fā)熱對管道進行加熱。 原理：兩根相互平行的度鎳銅絞線包覆在氟化物絕熱層中，作為電源母線，并且在內(nèi)絕熱層外纏繞鎳鉻合金電熱絲，每隔一個固定距離即將電熱絲進行焊接，形成一個連續(xù)的并聯(lián)電阻，當電源銅母線通電以后，各并聯(lián)電阻隨之發(fā)熱，即形成一個連續(xù)發(fā)熱的電熱帶，可任意剪切。 B:并聯(lián)式恒功率電伴熱帶其電阻絲是串聯(lián)連接方式，其工作時是靠電阻絲發(fā)熱對管道進行加熱。 原理：串聯(lián)式電伴熱帶是由絕緣銅絞線為電源母線,即為發(fā)熱芯線。具有一定內(nèi)阻的芯線通過電流芯線就會產(chǎn)生焦耳熱量(焦耳--楞次定律Q=0.24IS2^;Rt),其大小與電流平方、芯線阻值和通過時間成正比。因此串聯(lián)式電伴熱帶隨著通電時間的延續(xù),源源不斷的發(fā)出熱量，形成一條連續(xù)的、均勻發(fā)熱的電伴熱帶。串聯(lián)式電伴熱帶芯線電流相同、電阻相等，所以整根電伴熱帶首尾發(fā)熱均勻，其輸出功率恒定不受環(huán)境溫度和管道溫度影響。 3、礦物絕緣加熱電纜是一種以金屬作為外護套，電熱材料作為發(fā)熱元件，氧化鎂粉作為絕緣的特殊加熱電纜。礦物絕緣加熱電纜的熱發(fā)熱量與工作電壓、發(fā)熱芯的截面及電纜的長度有關(guān)。
伴熱電纜是用電熱的能量來補充被伴熱體在工藝流程中所散失的熱量，從而維持流動介質(zhì)***合理的工藝溫度，它是一種高新技術(shù)產(chǎn)品。電伴熱是沿管線長度方向或罐體容積大面積上的均勻放熱，它不同于在一個點或小面積上熱負荷高度集中的電伴熱；電伴熱溫度梯度小，熱穩(wěn)定時間較長，適合長期使用，其所需的熱量(電功率)大大低于電加熱。伴熱電纜具有熱效率高，節(jié)約能源，設(shè)計簡單，施工安裝方便，無污染，使用壽命長，能實現(xiàn)遙控和自動控制等優(yōu)點，是取代蒸汽，熱水伴熱的 技術(shù)發(fā)展方向，是******要點推廣的節(jié)能項目。
