UHZ68-FJ7電伴熱裝置介紹

水玻璃砂吹CO2的化學(xué)反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)。溫度高，化學(xué)反應(yīng)速度快。從溫度對反應(yīng)速度規(guī)則（范特荷甫規(guī)則）可知，溫度每升高10 ℃，反應(yīng)速度常數(shù)增為原速度常數(shù)的2～4倍；溫度低，化學(xué)反應(yīng)速度則降低。特別是在冬季，由于環(huán)境溫度較低，水玻璃砂不易被CO2吹硬，延長了模樣起模時間，不僅消耗掉大量CO2，而且容易造成過吹，使型砂強度達不到工藝規(guī)定的要求。
　　解決冬季水玻璃砂硬化速度慢的辦法之一，就是將CO2加熱到某一工藝溫度，以提高水玻璃砂硬化速度。為了實現(xiàn)這一工藝目標，我單位采用了CO2匯流排集中供氣的方法，實現(xiàn)了CO2的加熱和伴熱輸送，圖1是CO2匯流排示意簡圖。

圖1　CO2匯流排示意簡圖

　　從圖1可以看出，電加熱器設(shè)在高、低減壓閥之前，其作用是將CO2加熱到規(guī)定的工藝溫度范圍內(nèi)和防止CO2液體在氣化時，因大量吸熱形成CO2干冰堵塞減壓閥。
　　由于我單位廠房保暖性較差，在冬季廠房室內(nèi)環(huán)境溫度比較低（平均在1～5 ℃），再加上CO2傳輸路線長，造成加熱后CO2氣體在向造型工部傳輸過程中損失許多熱量，從而影響水玻璃砂吹氣硬化速度。為了保證CO2氣體在傳輸過程中，始終保持在某一溫度范圍內(nèi)（一般為35～40 ℃），選擇了較先進的電伴熱裝置，實現(xiàn)了伴熱輸送CO2氣體。
1　電伴熱的概念及應(yīng)用
　　電伴熱是用電熱來補充被伴物體在工藝過程中所散失的熱量或補充熱量，使介質(zhì)維持在某一溫度范圍內(nèi)。電伴熱與電加熱有兩點明顯的區(qū)別：
　　（1） 電伴熱所需電量大大低于電加熱；
　?。?） 傳統(tǒng)電加熱在一個點或小面積上高度集中加熱，而電伴熱是在管線上長度方向或大面積上均勻放熱。
　　電伴熱的優(yōu)點
　?。?） 理想的伴熱管線要求伴熱量能隨溫度變化而變化。電伴熱就可以通過溫控系統(tǒng)嚴格跟蹤所需補充的熱量，而蒸汽和熱水伴熱卻極難做到。
　?。?） 電伴熱裝置簡單、發(fā)熱均勻、溫控準確、反應(yīng)快捷、可實現(xiàn)自動化管理。
　?。?） 電伴熱裝置一般為柔性體，在傳輸送管線表面上布置靈活、緊湊和方便。
　?。?） 節(jié)約鋼材，熱水伴熱通常為一來一去雙管，采用電伴熱可取消伴熱鋼管。
　?。?） 可靠性高，使用壽命長，傳輸無泄漏，日常維護保養(yǎng)工作量很小。
2　電伴熱的工作原理與結(jié)構(gòu)
　　我單位選用的電熱帶為RDP-J型恒功率電熱帶其結(jié)構(gòu)與工作原理是電源母線為二根平行絕緣銅線，在內(nèi)絕緣層上纏繞電熱絲，并將電熱絲每隔一定距離（即發(fā)熱節(jié)長）與母線連接，形成連續(xù)并聯(lián)電阻（見圖2）。母線通電后，各并聯(lián)電阻發(fā)熱，因而形成一條連續(xù)的加熱帶。

圖2　RDP2-J3型恒功率電熱帶結(jié)構(gòu)圖

　　該電熱帶富有柔軟性，可以方便地緊貼管道表面敷設(shè)。此外，電熱帶在現(xiàn)場能按實際需要任意剪切。
　　恒功率電熱帶與溫度器配合使用時，能較精確維持管道內(nèi)的介質(zhì)溫度。
3　電熱帶的選型
　　電熱帶的種類很多，選擇經(jīng)濟、實用的電熱帶是十分重要的。

　　首先確定管路在傳輸CO₂時的熱量損失，然后根據(jù)管路散失熱量及CO₂介質(zhì)維持溫度選擇相應(yīng)的電熱帶，電熱帶的高維持溫度必須高于介質(zhì)溫度。關(guān)于管路熱損失的計算方法，生產(chǎn)廠家在銷售產(chǎn)品時，提供理論計算公式或管道散失熱量經(jīng)驗數(shù)據(jù)表，用戶可根據(jù)實際情況按表選用。
　　我單位根據(jù)實際情況，選用的是RDP-J-40型恒功率電熱帶，主要技術(shù)特征：
　　額定電壓　　　　　　　　220 V
　　額定功率　　　　　　　　40 W/m
　　發(fā)熱節(jié)長　　　　　　　　630 mm
　　大使用長度　　　　　　120 m
　　流體高維持溫度　　　　75 ℃
4　電熱帶的安裝
　　安裝電熱帶應(yīng)注意以下幾點：
　?。?） 施放電熱帶時不要打硬折；
　?。?） 電熱帶應(yīng)緊貼管道表面，以利散熱；
　?。?） 安裝電熱帶應(yīng)采用鋁膠帶粘貼，一是增大散熱面，有利于導(dǎo)熱；二是方便安裝。
　?。?） 電熱帶不允許疊繞、交叉；避免造成交叉處過熱。
　?。?） 電熱帶配電系統(tǒng)應(yīng)具有過載、漏電保護。
　　各種場所電熱帶的安裝，如圖3所示。

5　結(jié)束語
　　采用電加熱和電伴熱輸送CO2氣體，有利于提高水玻璃與CO2的反應(yīng)速度，是提高水玻璃砂硬化速度的途徑之一。需要注意的是單純提高CO2氣體溫度，是不能明顯解決冬季水玻璃砂硬化速度慢的問題，對于有條件的企業(yè)控制好砂溫和工作環(huán)境溫度即能解決問題；對于條件差一些的單位，可以在提高水玻璃砂和CO2溫度上下功夫，即控制好冬季的水玻璃砂和CO2溫度。此外，再采取脈沖輸送CO2氣體，可以節(jié)約大量的氣體，則會取得更令人滿意的效果