阅读说明：本技术 一种限温节能安全型伴热带 (A kind of warm energy-saving safety heating tape of limit ) 是由 余浩 边登鹏 董坤 徐钰剑 张廷锋 丁文强 于 2019-05-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及限温伴热技术领域,具体公开了一种限温节能安全型伴热带,包括自内而外依次设置的两根平行设置的导线、伴热层、绝缘层、屏蔽层以及护套层,伴热层填充在两根导线与绝缘层围成的空间内,伴热层由PTC材料制成。(The present invention relates to limit warm heat tracing technical field, specifically disclose a kind of warm energy-saving safety heating tape of limit, two conducting wire, heat tracing layer, insulating layer, shielded layer and the restrictive coatings disposed in parallel set gradually including from-inner-to-outer, heat tracing layer is filled in the space that two conducting wires and insulating layer surround, and heat tracing layer is made of ptc material.)

一种限温节能安全型伴热带

技术领域

本发明涉及限温伴热技术领域。

背景技术

伴热就是利用电伴热设备将其他形式的能量转化为热能，通过直接或间接的 热交换，补充被伴热设备通过保温材料所损失的热量，并采用温度控制，达到跟 踪和控制伴热设备内介质的温度，使之维持在一个合理和经济的水平上。

我厂用的伴热带是低温型的传统的伴热带，原理通过温度控制器控制伴热带， 以达到被加热体加热的目的，而温控器通过控制环境温度来实现加热,无法自动 限制温度。

我电厂使用的是天然气机组，采用白启晚停模式，机组停备时完全没必要投 入伴热带，而现有技术中得温控器仍然加热来控制环境温度，这就造成了能源浪 费，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限温节能安全型伴热带，以解决导汽管下方轴承 检修吊装需要拆除导汽管的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种限温节能安全型伴热带，包 括自内而外依次设置的两根平行设置的导线、伴热层、绝缘层、屏蔽层以及护套 层，伴热层填充在两根导线与绝缘层围成的空间内，伴热层由PTC材料制成。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明所要解决的技术问题是提出一种自限温电伴热带，通过利用PTC材料 的特性制成自控温伴热带，自限温加热带的电热元件，是在两根平行金属导线之 间均匀地挤包一层具有正温系数半导体PTC材料制成的芯带。伴热带一端的两根 导线与电源接通时，电流从一根导线横向流过PTC材料层到达另一根导线，PTC 层就是连续并联在导线之间的电阻发热体，将电能转化成热能，对操作系统进行 伴热保温。芯带电阻随温度升高增大，到了高阻区，电阻大到几乎阻断电流，芯 带温度便达到高限不再升高却自动限温。电缆的输出功率主要受控于传热过程以 被加热体系的温度。自控温电热带相应被伴热体系具有自动调节输出功率，因此 不会因自身发热而烧毁，却因实际需要热量进行补偿，故为新一代节能型。

PTC材料层外部包裹有绝缘层，绝缘层外部包裹有屏蔽层，屏蔽层外部包裹 有护套层；PTC材料层起自限温作用；金属丝屏蔽层用于吸收和反弹电磁波，从 而产生的电磁波屏蔽作用。

进一步，所述护套层为含氟聚合物绝缘防腐外层层。这使得本发明得伴热带 具有优良的安全性能及使用寿命。

进一步，屏蔽层由镀锡铜丝编制网构成。

进一步，所述导线为镀锡软铜线绞合而成。

进一步，所述绝缘层由耐热氟塑料热塑弹性体构成。绝缘材料有良好机械物 理特性。

进一步，PTC材料是由两层的聚丙烯绝缘层和三层以炭黑为导电物质、以聚 丙烯为基体的导电层交替叠合构成。

导电层和绝缘层交替分布叠合的层状复合PTC材料，导电层和绝缘层在挤出 方向上均为连续相，导电层为聚合物与炭黑的普通填充体系，绝缘层为纯的聚合 物，导电层和绝缘层的聚合物可为同一种聚合物，因此，可以实现在单组分聚合 物基体中的双逾渗，在低炭黑含量的情况下获得较低的室温电阻率，有利于获得 较高的PTC强度。而且，导电层在流经分叠单元时，炭黑粒子在剪切力的作用下 聚集尺寸变小、分散更均匀，有利于PTC强度的提高；层状聚合物基PTC材料的 层数越高，PTC强度越大。

实验结果表明，采用本发明制备的层状聚合物基PTC材料与传统方法制备得 到的聚合物基PTC材料相比，炭黑在聚合物基体的分散尺寸更小更均匀，逾渗阈 值降低，PTC强度提高。加之独特的层状结构，使得断裂伸长率大幅度提高。通 过本发明制备的层状聚合物基PTC材料具有层状结构，导电层和绝缘层交替排列， 电导性能具有各向异性特点。

进一步，炭黑在导电层物料中的质量含量为12％。在保证了PTC材料层的 导电性能的同时，又充分适应了伴热带发热要求。

附图说明

图1为本发明一种限温节能安全型伴热带实施例的结构示意图；

图2为本发明一种限温节能安全型伴热带实施例重检测套的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：导线1、伴热层2、绝缘层3、屏蔽层4、护 套层5、A腔6、B腔7、撕裂线8。

如图1所示，一种限温节能安全型伴热带，包括自内而外依次设置的两根平 行设置的导线1、伴热层2、绝缘层3、屏蔽层4以及护套层5，伴热层2填充在 两根导线1与绝缘层3围成的空间内，伴热层2由PTC材料制成。

PTC材料层外部包裹有绝缘层3，绝缘层3外部包裹有屏蔽层4，屏蔽层4 外部包裹有护套层5；PTC材料层起自限温作用；金属丝屏蔽层4用于吸收和反 弹电磁波，从而产生的电磁波屏蔽作用。护套层5为含氟聚合物绝缘防腐外层层。 这使得本发明得伴热带具有优良的安全性能及使用寿命。进一步，屏蔽层4由镀 锡铜丝编制网构成。导线1为镀锡软铜线绞合而成。绝缘层3由耐热氟塑料热塑 弹性体构成。绝缘材料有良好机械物理特性。

PTC材料是由两层的聚丙烯绝缘层3和三层以炭黑为导电物质、以聚丙烯为 基体的导电层交替叠合构成。炭黑在导电层物料中的质量含量为12％。在保证 了PTC材料层的导电性能的同时，又充分适应了伴热带发热要求。

导电层和绝缘层3交替分布叠合的层状复合PTC材料，导电层和绝缘层3 在挤出方向上均为连续相，导电层为聚合物与炭黑的普通填充体系，绝缘层3 为纯的聚合物，导电层和绝缘层3的聚合物可为同一种聚合物，因此，可以实现 在单组分聚合物基体中的双逾渗，在低炭黑含量的情况下获得较低的室温电阻率， 有利于获得较高的PTC强度。而且，导电层在流经分叠单元时，炭黑粒子在剪切 力的作用下聚集尺寸变小、分散更均匀，有利于PTC强度的提高；层状聚合物基 PTC材料的层数越高，PTC强度越大。

实验结果表明，采用本发明制备的层状聚合物基PTC材料与传统方法制备得 到的聚合物基PTC材料相比，炭黑在聚合物基体的分散尺寸更小更均匀，逾渗阈 值降低，PTC强度提高。加之独特的层状结构，使得断裂伸长率大幅度提高。通 过本发明制备的层状聚合物基PTC材料具有层状结构，导电层和绝缘层3交替排 列，电导性能具有各向异性特点。

本发明通过利用PTC材料的特性制成自控温伴热带，自限温加热带的电热元 件，是在两根平行金属导线1之间均匀地挤包一层具有正温系数半导体PTC材料 制成的芯带。伴热带一端的两根导线1与电源接通时，电流从一根导线1横向流 过PTC材料层到达另一根导线1，PTC层就是连续并联在导线1之间的电阻发热 体，将电能转化成热能，对操作系统进行伴热保温。芯带电阻随温度升高增大， 到了高阻区，电阻大到几乎阻断电流，芯带温度便达到高限不再升高却自动限温。 电缆的输出功率主要受控于传热过程以被加热体系的温度。自控温电热带相应被 伴热体系具有自动调节输出功率，因此不会因自身发热而烧毁，却因实际需要热 量进行补偿，故为新一代节能型。

在实际使用中，伴热带极容易发生折断。伴热带的折断位置较为重要，检测 人员可以根据折断位置来判断伴热带的受力，进而调整伴热带中护套层5的构造， 因此特在伴热带的护套层5外层设检测套，检测套的两端通过粘胶固定在伴热带 常见的折断位置上，该检测套采用软性塑料制成，如图2所示，检测套由内层和 外层构成，内层与护套层5紧密贴合，内层和外层之间通过隔条分隔为若干个隔 腔，内层、外层和隔条采用柔性塑料一体注塑成型。每个隔腔的外层上处开有环 形的撕裂线8，隔腔内设独立的A腔6、B腔7，A腔中装有荧光液与硫酸铝的混 合溶液，B腔中内装碳酸氢钠与发沫剂的混合溶液，伴热带不同长度对应的隔腔 内的荧光液颜色不相同(如选用红色、橙色、桃红色、绿色、蓝色，紫色、黄色等)。当护套层5某个位置折断时，对应位置的隔腔受到伴热带折断处的挤压， 隔腔的撕裂线8是其薄弱处，挤压力传递至撕裂处使得隔腔破裂，隔腔内部的荧 光液分溅出来，由于伴热带不同长度对应的隔腔内的荧光液颜色不相同，检测人 员可根据分溅出的荧光液颜色来判断伴热带的折断位置。撕裂线8由若干等距通 孔排列成的环形线状结构，与此同时，碳酸氢钠与发沫剂与硫酸铝溶液接触发生 反应，产生二氧化碳气体泡沫，体积膨胀并将折断处包裹，不仅使得荧光液或者 说是折断处更加明显，给人们起到警示作用，还能够防止工人误触到折断处裸露 的导电体。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前 提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都 不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权 利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内 容。