管道保溫伴熱電纜功能參數分析

伴熱系統的功能就是保證在惡劣氣候下，管道處于安全溫度，從水管的安全角度講，一般我們把管道的維持溫度設定在15攝氏度，而對于環(huán)境最低溫度，要看管道所處位置具體氣候條件來(lái)定，總體來(lái)講，伴熱系統的設計就是要使管線(xiàn)的散熱與伴熱電纜的發(fā)熱達到一個(gè)平衡，而平衡點(diǎn)就是15攝氏度（如圖1）：

圖1 伴熱電纜使用時(shí)與管道熱損失相比較

我們知道了管道伴熱系統的設計參數及設計宗旨，最后我們來(lái)探討一下如何對系統進(jìn)行控制。系統的控制通常有兩種方式，一種為管道溫度控制，另一種為環(huán)境溫度控制。

對于管道溫度控制，管道溫度達到維持溫度，系統停止工作，管道溫度低于維持溫度，系統開(kāi)啟，其優(yōu)點(diǎn)是不存在冗余運行時(shí)間，運行費用經(jīng)濟，但由于管道溫度延長(cháng)度方向存在梯度，因此在一段管道范圍內可使用一個(gè)傳感器，對于大的管道系統，需要用很多傳感器及溫控器，給配電及材料成本帶來(lái)很大壓力，使系統成本增加。

對于控制環(huán)境溫度，方式為當環(huán)境溫度低于維持溫度系統啟動(dòng)，而當環(huán)境溫度高于維持溫度時(shí)，系統停止工作，由于其控制的是環(huán)境溫度，因此整個(gè)系統可以統一控制，只需將溫度傳感器置于溫度最低處，或適當提高啟動(dòng)溫度，系統簡(jiǎn)單可靠經(jīng)濟，但此種控制方式缺點(diǎn)為，存在冗余運行時(shí)間，系統的溫度平衡點(diǎn)可能高于維持溫度（15攝氏度），道理如下：

我們在做系統時(shí)，是按照管道所在地區最低溫度來(lái)計算其熱損失，在環(huán)境溫度處于最低溫度時(shí)，系統可在維持溫度點(diǎn)達到熱平衡，而在一個(gè)冬季中不可能隨時(shí)都處于最低的環(huán)境溫度，而大部分時(shí)間環(huán)境溫度是略高于最低溫度的，這樣，管道熱損失的曲線(xiàn)就會(huì )如圖2上右移，而其平衡溫度也就高于了我們設定的維持溫度，造成不必要的損失。

圖2 管道熱損失曲線(xiàn)

我們能否結合兩種控制方式的優(yōu)點(diǎn)而采用一種最合理的控制方式，使系統簡(jiǎn)單經(jīng)濟的同時(shí)，能達到系統溫度平衡點(diǎn)穩定在維持溫度，使運行費用也做到經(jīng)濟。