并联式电热带的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种并联式电热带。本实用新型并联式电热带，包括：发热层，所述发热层内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线，所述发热层外由内向外依次包裹有绝缘层、屏蔽层、保护层、感温变色层、透明的外保护层。本实用新型实现了根据感温变色层随温度变化而颜色变化的方式来指示电热带的断点，具有直观、准确的效果，可大大提高查找电热带断路点的工作效率。
【专利说明】并联式电热带
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电热带【技术领域】，尤其涉及一种并联式电热带。
【背景技术】
[0002]目前电热带从内部结构上分为串联式和并联式两种，通常情况下最常用的是并联式电热带。并联式电热带在使用期间容易因各种原因造成中间断路而导致断路点后的电热带的带体无法发热的情况。由于电热带使用的长度较长，一旦某一点发生断路，很难准确、直观的查找到断路点，现有技术中一般采取的方法是顺着电热带查看其表面出现破损或压痕的地方。
[0003]现有技术中的查找方法只能查找到表面有明显迹象的位置，对于迹象不明显的断路点则无能为力，并且查找效率较低，如果无法及时找到断路点解决故障还有可能造成被输送介质凝固、冻堵，给生产带来损失。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种并联式电热带，以克服现有技术中查找电热带断路点效率较低的问题。
[0005]本实用新型提供一种并联式电热带，包括:
[0006]发热层，所述发热层内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线，所述发热层外由内向外依次包裹有绝缘层、屏蔽层、保护层、感温变色层、透明的外保护层。
[0007]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述感温变色层的材料为可逆感温变色材料。
[0008]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述可逆感温变色材料均匀覆盖在所述保护层的外表面。
[0009]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述屏蔽层为金属材料编织的。
[0010]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述绝缘层由绝缘材料构成。
[0011 ] 在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述导电母线为铜的导电母线。
[0012]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述发热层由合金电热丝构成。
[0013]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述保护层为氟塑料套管或氟橡胶套管。
[0014]本实用新型并联式电热带，其中，并联式电热带，包括:发热层，所述发热层内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线，所述发热层外由内向外依次包裹有绝缘层、屏蔽层、保护层、感温变色层、透明的外保护层，在电热带的保护层外设置由可逆感温变色材料构成的感温变色层，通过电热带正常工作与断路的发热层的温度变化，使得感温变色层随温度变化而颜色变化的方式来指示电热带的断点，具有直观、准确的效果，可大大提高查找电热带断路点的工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本实用新型并联式电热带实施例一的剖面结构示意图；
[0017]图2为本实用新型并联式电热带实施例一的工作过程示意图；
[0018]图3为本实用新型指示断路点的方法实施例一的流程图。
[0019]附图标记说明:
[0020]1:导电母线；
[0021]2:发热层:；
[0022]3:绝缘层；
[0023]4:屏蔽层；
[0024]5:保护层；
[0025]6:感温变色层；
[0026]7:外保护层。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]电热带分为以下几种类型:
[0029]1.自限温(自控温)电热带，此电热带随温度升高电阻变大功率变小，由于其启动时电流较大(瞬间)，所以使用长度一般不超过100米，电热带可随意剪切，自限温(自控温)电热带必须不超出单根100米使用长度，可以任意裁剪后使用，通上额定电压都能发热。
[0030]2.并联式电热带，此电热带两根(或三根)平行的绝缘铜绞线作为电源母线，PTC特性发热丝缠绕在骨架上，每隔一个发热节长度为母线交替连接，形成连续的并联电阻，此电热带使用长度10-800米左右。
[0031]3.串联式电热带，此电热带将三根具有相同截面积，一定长度的平行绝缘铜绞线为电源母线和发热芯线，将其一端可靠短接，另一端接上380V(或设计的电压)电源，就形成了一个星形负载。
[0032]根据焦耳一楞次定律:Q = 0.24IRT电能转化为热能星形负载不断放出热量，形成一条连续的、发热均匀的电伴热带。
[0033]根据实际情况需要，电伴热带的三相(单相)可以各自分开(分体式)，也可以整合为一体。
[0034]此电热带使用长度不能太短，一般使用500-2500米左右。
[0035]4.高温电伴热带，此电热带由玻璃纤维或其它耐高温材料制成，耐温300°C以内，长度1-50米不等(由于其不可随意剪切，需找专业厂家设计)。
[0036]5.硅橡胶电热带，此电热带可用于潮湿的、无爆炸性气体场所工业设备或实验室管箱，罐体和槽池，油桶(箱)的加热、伴热和保温，电热带长度1-15米(由于其不可随意剪切，需找专业厂家设计)
[0037]6.MI电缆，此电热带是金属线芯(发热体)、线芯周围紧密的环绕着矿物质氧化镁(绝缘层)及经过多次拉制过的金属管(通常是铜、钢或是不锈钢等)构成，连续工作温度可达250-590°C，短期工作温度可至1083°C，使长度18-680米(由于其不可随意剪切，需找专业厂家设计)。
[0038]或者还可以分为以下两种类型:
[0039]1、自控温电热带，自控温电热带是由导电聚合物和两条平行金属导线及绝缘层构成。其特点是导电聚合物具有很高的电阻正温度系数特性，且相互并联；能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，自动限制加热的温度。可以任意截短或在一定范围内接长使用，并允许多次交叉重叠而无高温度点及烧坏之虑。一般情况下，可不配温度控制器，仅在温度控制精度要求很高场合才配温控器。温控的选择和安装要求与恒功率电热带相同。
[0040]2、恒功率电热带，恒功率电热带是以金属电阻丝或专用碳纤维束串联或并联与导电线芯及绝缘材料结合而制成，由于其输出功率恒定，温度积累必须采取通断电控温，因此使用时必须配置温控器，不允许交以、重叠及任意接长、剪断使用，否则会出现过热、过载、燃烧等恶性事故，因此恒功率电热带常用于非重要(非防爆)场合，功率需要较大、温度较高的加热场合。
[0041]本实用新型实施例中仅针对并联式电热带。
[0042]并联式电热带单位长度发热量是恒定的，输出功率不受环境温度和管道温度影响，使用的电热带越长输出的总功率越大。
[0043]安装时，能按实际使用长度任意剪切。
[0044]由于电热带尾端的工作电压随使用长度的增加而降低，因此安装时不宜超过最大使用长度。
[0045]不同型号的电热带维持介质的最高温度随着功率的增加而降低。这是因为:“介质最高维持温度”是根据绝缘材料的耐温等级和产品的功率负荷确定的，它要求紧靠电热丝部位的绝缘层温度不得超过其允许长期工作的温度，以保证产品的可靠性。
[0046]截面积相同的电热带若米功率越大，热负荷就越高，释放出的热量就越多，电热带的表面温度会更高，而使电热带靠近发热丝部位的绝缘层的温度有可能超过产品最高耐温。
[0047]电热带具有柔软性，可方便紧贴管道敷设，其外层的可由金属材料构成的屏蔽层是防止静电的安全接地线，又能提高电热带的整体强度，还起着传热和散热的作用。
[0048]可以根据下列方法确定电热带的功率及长度:
[0049]根据散热量及维持温度选择相应系列的电热带，其最高维持温度必须高于介质最高维持温度。
[0050]单位长度散热量小于或等于电热额定功率时，电热带长度等于管道长度乘以1.2的未预见系数。
[0051]单位长度热损失大于电热带额定功率时(即比值大于I时)，用以下方法修正:
[0052]a、采用两条或更多条的平行电热带敷设，电热带长度为管道长度X根数。
[0053]b、采用卷绕法敷设，根据散热量与电热带功率的比值，查管道电热带缠绕安装图得到卷绕的螺距，并按此敷设。
[0054]电热带长度为管道长度X比值。(安装空间比较紧张的场合不宜采用此法)。
[0055]C、增加绝热层材料的厚度或选用导热系数较低的绝热材料。
[0056]图1为本实用新型并联式电热带实施例一的剖面结构示意图，如图1所示，本实施例的并联式电热带，包括:
[0057]发热层2，所述发热层2内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线1，所述发热层2外由内向外依次包裹有绝缘层3、屏蔽层4、保护层5、感温变色层6、透明的外保护层7。
[0058]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述感温变色层的材料为可逆感温变色材料。
[0059]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述可逆感温变色材料均匀覆盖在所述保护层5的外表面。
[0060]具体来说，如图1所示，本实施例的并联式电热带由导电母线1、发热层2、绝缘层3、屏蔽层4、保护层5、感温变色层6和外保护层7构成。其中导电母线I为两根平行的金属导线，其分隔并列设置于发热层2内；发热层2外依次包裹有绝缘层3、屏蔽层4、保护层5。
[0061]所述导电母线1、发热层2、绝缘层3、屏蔽层4和保护层5均可以采用现有电热带常用的材料制成。由可逆感温变色材料构成的感温变色层6均匀覆盖在保护层5外表面。感温变色层6外包裹透明的外保护层7。
[0062]如图2所示，当电热带正常工作时，发热层2开始发热，电热带温度升高，当温度升高到感温变色材料的变色温度点后，感温变色层6的颜色逐渐变淡，整条电热带显示如图2中B段所示。
[0063]当电热带中的导电母线I在A点出现断路，那么A点向上的发热层2就无法发热导致该段电热带温度下降，当温度下降到感温变色材料的变色温度点以下，感温变色层6就恢复原本的颜色，如图2中C段所示。
[0064]因此透过外保护层在电热带外观上就能出现明显的颜色区别，两种颜色的交界处就是断路点的位置。
[0065]在本实用新型实施例中，一种可能的实现方式是，所述屏蔽层4为金属材料编织的。
[0066]其中常见的金属材料有铁、铜、销、锡、镍、金、银、铅、锌等等。
[0067]在本实用新型实施例中，一种可能的实现方式是，所述绝缘层由绝缘材料构成。
[0068]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述绝缘材料包括树脂、橡胶。
[0069]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述导电母线为铜的导电母线。
[0070]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述发热层由合金电热丝构成。
[0071]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述保护层为氟塑料套管或氟橡胶套管。
[0072]所述外保护层也可以为氟塑料套管或氟橡胶套管。
[0073]本实施例的并联式电热带，包括:发热层，所述发热层内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线，所述发热层外由内向外依次包裹有绝缘层、屏蔽层、保护层、感温变色层、透明的外保护层，在电热带的保护层外设置由可逆感温变色材料构成的感温变色层，通过感温变色层随温度变化而颜色变化的方式来指示电热带的断点，具有直观、准确的效果，可大大提高查找电热带断路点的工作效率。
[0074]图3为本实用新型指示断路点的方法实施例一的流程图，如图3所示，本实施例的方法，用于基于并联式电热带自动指示所述电热带的断路点，如图1所示，所述并联式电热带，包括:发热层2，所述发热层2内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线1，所述发热层2外由内向外依次包裹有绝缘层3、屏蔽层4、保护层5、感温变色层6、透明的外保护层7 ;
[0075]本实施例的方法，可以包括:
[0076]步骤301、若感温变色层的颜色逐渐变淡，则确定所述电热带正常工作，且发热层发热，电热带的温度升高到所述感温变色层的感温变色材料的变色温度。
[0077]步骤302、若所述感温变色层恢复原本的颜色，则确定所述电热带的所述导电母线出现断路，且断路点处的电热带温度下降到所述感温变色层的感温变色材料的变色温度以下。
[0078]步骤303、将变淡的所述感温变色层的颜色和所述感温变色层原本的颜色的交界处确定为所述断路点的位置。
[0079]具体来说，如图1所示，本实施例的并联式电热带由导电母线1、发热层2、绝缘层3、屏蔽层4、保护层5、感温变色层6和外保护层7构成。其中导电母线I为两根平行的金属导线，其分隔并列设置于发热层2内；发热层2外依次包裹有绝缘层3、屏蔽层4、保护层5。
[0080]所述导电母线1、发热层2、绝缘层3、屏蔽层4和保护层5均可以采用现有电热带常用的材料制成。由可逆感温变色材料构成的感温变色层6均匀覆盖在保护层5外表面。感温变色层6外包裹透明的外保护层7。
[0081]如图2所示，当电热带正常工作时，发热层2开始发热，电热带温度升高，当温度升高到感温变色材料的变色温度点后，感温变色层6的颜色逐渐变淡，整条电热带显示如图2中B段所示。
[0082]当电热带中的导电母线I在A点出现断路，那么A点向上的发热层2就无法发热导致该段电热带温度下降，当温度下降到感温变色材料的变色温度点以下，感温变色层6就恢复原本的颜色，如图2中C段所示。
[0083]因此透过外保护层在电热带外观上就能出现明显的颜色区别，两种颜色的交界处就是断路点的位置。
[0084]在本实用新型实施例中，一种可能的实现方式是，所述屏蔽层4为金属材料编织的。
[0085]可选地，所述绝缘材料包括树脂、橡胶等。
[0086]可选地，所述导电母线为铜的导电母线。
[0087]可选地，所述发热层由合金电热丝构成。
[0088]可选地，所述保护层为氟塑料套管或氟橡胶套管，所述外保护层也可以为氟塑料套管或氟橡胶套管。
[0089]本实施例的指示断路点的方法，基于并联式电热带，包括:发热层，所述发热层内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线，所述发热层外由内向外依次包裹有绝缘层、屏蔽层、保护层、感温变色层、透明的外保护层，若感温变色层的颜色逐渐变淡，则确定所述电热带正常工作，且发热层发热，电热带的温度升高到所述感温变色层的感温变色材料的变色温度；若所述感温变色层恢复原本的颜色，则确定所述电热带的所述导电母线出现断路，且断路点处的电热带温度下降到所述感温变色层的感温变色材料的变色温度以下；将变淡的所述感温变色层的颜色和所述感温变色层原本的颜色的交界处确定为所述断路点的位在电热带的保护层外设置由可逆感温变色材料构成的感温变色层，通过感温变色层随温度变化而颜色变化的方式来指示电热带的断点，具有直观、准确的效果，可大大提高查找电热带断路点的工作效率。
[0090]在本实用新型实施例中，一种可能的实现方式是，所述感温变色层的材料为可逆感温变色材料。
[0091]在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述可逆感温变色材料均匀覆盖在所述保护层5的外表面。
[0092]具体来说，如图1所示，由所述可逆感温变色材料构成的所述感温变色层覆盖在所述保护层5的外表面，且是均匀覆盖的。
[0093]在本实用新型实施例中，一种可能的实现方式是，所述屏蔽层4为金属材料编织的。
[0094]金属屏蔽层主要是对电磁进行屏蔽，使内部的不受外部的电磁干扰，而内部的电磁能量不轻易跑到外面去。
[0095]具体来说，感温变色材料可以是由电子转移型有机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种变色物质不仅颜色鲜艳，而且可以实现从“有色逐渐到无色”状态的颜色变化。
[0096]感温变色材料可随温度的上升、下降而反复必变颜色。
[0097]电热带可用于进行电伴热，所谓电伴热是用电热来补偿被伴热体(容器、管道等)在工艺生产过程中的热量损失，以维持最合适的介质工艺温度，其温度高低以介质流动阻力最小、生产效率最高、耗电最少和综合费用最低为目的，以最佳传热分布及低功耗为原贝1J，发热形式是沿长度方向或大面积均匀放热、温度梯度小、温度稳定，适合长期使用。
[0098]传统管道的伴热大多数采用蒸汽和热水进行防冻伴热。随着现代工业的发展，电伴热被越来越广泛的应用于工业生产及生活中。和传统的蒸汽及热水伴热相比，电伴热带具有以下显著优点:
[0099]1.电伴热带装置简单，发热温度均匀。
[0100]2.节约能源，电伴热一般都实行自动控制，可以根据所伴热物体的温度变化，而自动调节消耗的能量，另外因为电伴热紧贴所伴热物体，而传热效率极高，避免热损失。
[0101]3.适用范围广，电伴热不仅适用于热水、蒸汽伴热的地方，还适用于没有蒸汽、热水等热源的场所。
[0102]4.容易控制，可通过温度控制系统。
[0103]5.施工简便，日常维护量小。
[0104]电伴热的适用范围:
[0105]1.油田的生产管线，原油、水管线，输送管线等的伴热。
[0106]2.炼油、石化工业的各种管线、仪表等。
[0107]3.发电厂的仪表、管线等的伴热。
[0108]4.消防水管线的防冻。
[0109]具体来说，电伴热体积小、接触面积大、传输损失小，而蒸汽伴热和热水伴热需加伴热管线接触传递热量，传输热损失大。
[0110]电伴热能保证首尾端发热均匀，而蒸汽和热水伴热为了保证尾端的热值，必须提高首端的发热量，会使首端和沿途的热量出现过补偿，浪费大量热能。
[0111]电伴热能进行自动控制，而蒸汽和热水伴热难以按管道温度变化自动跟踪调节伴热发热量，以适应季节和昼夜环境温度变化以及首尾端和沿途各处温度变化引起的过量热补偿。
[0112]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种并联式电热带，其特征在于，包括: 发热层，所述发热层内沿所述电热带的长度方向平行设置有两根导电母线，所述发热层外由内向外依次包裹有绝缘层、屏蔽层、保护层、感温变色层、透明的外保护层。
2.根据权利要求1所述的电热带，其特征在于，所述感温变色层的材料为可逆感温变色材料。
3.根据权利要求2所述的电热带，其特征在于，所述可逆感温变色材料均匀覆盖在所述保护层的外表面。
4.根据权利要求3所述的电热带，其特征在于，所述屏蔽层为金属材料编织的。
5.根据权利要求4所述的电热带，其特征在于，所述绝缘层由绝缘材料构成。
6.根据权利要求5所述的电热带，其特征在于，所述导电母线为铜的导电母线。
7.根据权利要求6所述的电热带，其特征在于，所述发热层由合金电热丝构成。
8.根据权利要求7所述的电热带，其特征在于，所述保护层为氟塑料套管或氟橡胶套管。
【文档编号】H05B3/10GK204259191SQ201420640710
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】文四名, 王钊, 高昌保, 杨珂, 何宇颉 申请人:中国石油天然气股份有限公司