管道保溫伴熱電纜功能參數(shù)分析

伴熱系統(tǒng)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定，總體來講，伴熱系統(tǒng)的設計就是要使管線的散熱與伴熱電纜的發(fā)熱達到一個平衡，而平衡點就是15攝氏度（如圖1）：

圖1 伴熱電纜使用時與管道熱損失相比較

我們知道了管道伴熱系統(tǒng)的設計參數(shù)及設計宗旨，最后我們來探討一下如何對系統(tǒng)進行控制。系統(tǒng)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(tǒng)停止工作，管道溫度低于維持溫度，系統(tǒng)開啟，其優(yōu)點是不存在冗余運行時間，運行費用經(jīng)濟，但由于管道溫度延長度方向存在梯度，因此在一段管道范圍內(nèi)可使用一個傳感器，對于大的管道系統(tǒng)，需要用很多傳感器及溫控器，給配電及材料成本帶來很大壓力，使系統(tǒng)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(tǒng)啟動，而當環(huán)境溫度高于維持溫度時，系統(tǒng)停止工作，由于其控制的是環(huán)境溫度，因此整個系統(tǒng)可以統(tǒng)一控制，只需將溫度傳感器置于溫度最低處，或適當提高啟動溫度，系統(tǒng)簡單可靠經(jīng)濟，但此種控制方式缺點為，存在冗余運行時間，系統(tǒng)的溫度平衡點可能高于維持溫度（15攝氏度），道理如下：

我們在做系統(tǒng)時，是按照管道所在地區(qū)最低溫度來計算其熱損失，在環(huán)境溫度處于最低溫度時，系統(tǒng)可在維持溫度點達到熱平衡，而在一個冬季中不可能隨時都處于最低的環(huán)境溫度，而大部分時間環(huán)境溫度是略高于最低溫度的，這樣，管道熱損失的曲線就會如圖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

我們能否結(jié)合兩種控制方式的優(yōu)點而采用一種最合理的控制方式，使系統(tǒng)簡單經(jīng)濟的同時，能達到系統(tǒng)溫度平衡點穩(wěn)定在維持溫度，使運行費用也做到經(jīng)濟。