[发明专利]合金PTC并联式电热带

说明书

本发明涉及一种补偿工业管道耗散热量，使管道内物料保持恒温的功率应变并联式电热带。

现有的并联式电热带由输电导线、输电导线绝缘层、骨架层、发热线、焊锡点、绝缘层和金属编织层组成，输电导线绝缘层包覆在输电导线外面，骨架层包覆在相互平行排列的输电导线绝缘层外面，发热线螺旋形卷绕在骨架层上面，它通过骨架层和输电导线绝缘层在沿长度方向按一定距离相间依次定位的输电导线的局部切口上，交替循环地与各输电导线由焊锡点焊接导通，形成一节节沿长度方向的发热节回路，在发热线上面依次覆盖绝缘层、金属编织层。US 3757086专利已对这种结构作了阐述。但是，由于发热线采用Cr20Ni80之类的电热合金和没有热稳定措施，实际使用时常出现局部烧坏，发热不稳定等现象，影响电伴热效果，其原因有：1.Cr20Ni80之类的发热线的电阻温度系数极小，制成的并联式电热带的发热功率几乎不随环境温度的变化而改变，当并联式电热带安装敷设在管道外壁和管道保温层之间通电发热时，由于管道内流动物料温度的复杂动态变化和管道各处散热状态不尽相同，引起并联式电热带某些局部出现悬殊的温度差异，使温度过高或散热不良的部位烧坏、短路；温度过低的部位出现管道物料堵塞。2.Cr20Ni80之类的发热线常态下不能进行以铅锡合金为焊料的焊接，而现有的并联式电热带是用铅锡焊接工艺焊接Cr20Ni80之类发热线和输电导线，加热后铅锡合金与发热线的接触界面出现氧化，接触电阻逐渐加大，引起发热功率不稳定。

本发明的目的是提供一种合金PTC并联式电热带，它不仅能利用自身固有的高值PTC特性随管道温度的变化向恒温点自动动态调节发热功率，而且具有高可靠性。

本发明的目的是这样实现的：在原有结构的并联式电热带的发热线和绝缘层之间增设一厚度很簿的玻璃纤维层，将具有明显正温度系数的PTC合金发热线(电阻温度系数不小于+0.0046/℃，且与其中电阻率——欧·毫米²/米的乘积满足大于3.7×10^-4Ω·mm²/m·℃)取代原有镍铬型低值温度系数的发热线。当这种合金PTC并联式电热带安装敷设在管道外壁和管道保温层之间通电发热时，管道某些局部的温度变化改变了合金PTC并联式电热带的在该部位所在发热节的电阻值，温度升高时发热节电阻值增加，发热节功率减小；温度降低时发热节电阻值减小，发热节功率增加。当管道内输送的物料温度出现复杂的动态变化时，管道壁的温度也随之变化，合金PTC电热带的各发热节的发热功率随着管道内物料行进的温度变化向恒温点动态跟踪调节，使管道内物料趋于恒温，避免了烧坏。发热节功率改变的内在因素是PTC合金发热线自身固有的正温度系数特性；发热节功率改变的外界因素是发热节所处环境的温度和散热状态。玻璃纤维层具有均匀温度，提高发热节功率调整率和使PTC合金发热线定位的作用。由于PTC合金发热线在常态下有良好的铅锡焊接性能，故一般焊锡工艺能将PTC合金发热线与各输电导线牢固焊接，解决了发热不稳定问题，使并联式电热带的工作可靠性大大增加。

由于采用上述技术方案，不但使管道内物料温度均匀，而且提高了并联式电热带的工作寿命和可靠性，也有效避免了并联式电热带的局部过热烧坏现象。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是第一个实施例——单相合金PTC并联式电热带的构造图。

图2是图1的电原理图。

图3是第二个实施例——三相合金PTC并联式电热带的构造图。

图4是图3的电原理图。

图中，1.输电导线    2.输电导线绝缘层    3.骨架层4.PTC合金发热线    5.焊锡点    6.玻璃纤维层    7.绝缘层8.金属编织层    9.防腐层