电伴热系统设计电路图-模型

《石油管线电伴热系统的恒流电源设计》篇一一、引言在石油工业中，石油管线的电伴热系统是一项关键技术，它通过为管线提供恒定的热能来防止管道内流体的冻结和凝固。

而恒流电源作为电伴热系统的重要部分，其设计的好坏直接关系到系统的稳定性和效率。

本文将详细探讨石油管线电伴热系统的恒流电源设计，分析其设计原理、关键技术和实际应用。

二、设计原理1. 需求分析在石油管线电伴热系统中，恒流电源需要满足以下需求：提供稳定的电流，保证伴热系统的持续运行；具备高效率、低能耗的特点，以降低系统运行成本；具备过流、过压、欠压等保护功能，确保系统安全运行。

2. 设计思路恒流电源的设计思路主要包括以下几个方面：选择合适的电源芯片和电路拓扑结构，以满足系统的功率和效率要求；设计合理的电流反馈和调节电路，以实现电流的稳定输出；采用数字化控制技术，提高系统的可靠性和可维护性。

三、关键技术1. 电源芯片选择选择合适的电源芯片是恒流电源设计的关键。

应选择具有高效率、低噪声、低功耗等特点的芯片，以满足石油管线电伴热系统的需求。

此外，还需考虑芯片的驱动能力、可靠性等因素。

2. 电路拓扑结构设计电路拓扑结构设计对于恒流电源的性能至关重要。

常见的电路拓扑结构包括单端电路、双端电路等。

在石油管线电伴热系统中，应选择适合系统功率和效率要求的电路拓扑结构，以实现电源的高效稳定输出。

3. 电流反馈和调节电路设计为了实现电流的稳定输出，需要设计合理的电流反馈和调节电路。

电流反馈电路将输出电流反馈给控制电路，与设定值进行比较，然后通过调节电路调整输出电流，以实现恒流输出。

此外，还需设计过流、过压、欠压等保护电路，以确保系统的安全运行。

四、实际应用在石油管线电伴热系统中，恒流电源的实际应用需要考虑以下几个方面：1. 安装位置选择恒流电源应安装在离伴热电缆较近的地方，以减小电缆电阻和电压降对电源输出的影响。

同时，还需考虑安装位置的防水、防尘等要求，以确保电源的正常运行。

《石油管线电伴热系统的恒流电源设计》篇一一、引言在石油工业中，石油管线的电伴热系统是确保管线在低温环境下正常运行的关键技术之一。

恒流电源作为电伴热系统的重要组成部分，其设计直接关系到系统的稳定性和效率。

本文将详细探讨石油管线电伴热系统中的恒流电源设计，包括其设计原理、关键技术和应用实践。

二、设计原理恒流电源设计的核心在于保持输出电流的稳定。

在石油管线电伴热系统中，恒流电源需要为伴热电缆提供稳定的电流，以确保管线在低温环境下得到有效的加热。

设计原理主要包括以下几个方面：1. 电源类型选择：根据石油管线的特点和需求，选择合适的电源类型，如开关电源、线性电源等。

其中，开关电源具有高效率、小体积等优点，适用于石油管线的电伴热系统。

2. 电流设定：根据管线的长度、直径、材质以及环境温度等因素，设定合适的电流值。

电流值应满足管线加热的需求，同时避免过大或过小的电流对系统造成损害。

3. 反馈控制：通过反馈控制电路实时监测输出电流，当输出电流发生波动时，自动调整电源的输出，以保持恒定的电流输出。

三、关键技术恒流电源设计的关键技术主要包括以下几个方面：1. 电源电路设计：电源电路是恒流电源的核心部分，需要具备高效率、低噪声、高稳定性等特点。

设计时需考虑电路的布局、元件的选型和参数的设定等因素。

2. 反馈控制技术：反馈控制技术是实现恒流输出的关键。

通过采集输出电流的信号，与设定值进行比较，然后通过控制电路调整电源的输出，以实现恒流输出。

3. 保护功能：恒流电源应具备过流、过压、过热等保护功能，以防止系统在异常情况下损坏。

同时，还应具备故障诊断和报警功能，以便及时发现问题并进行处理。

四、应用实践在石油管线电伴热系统中，恒流电源的应用实践主要包括以下几个方面：1. 系统安装：恒流电源应安装在干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中，并确保电源与伴热电缆的连接可靠。

同时，还需要根据实际情况进行接地和防雷等措施。

2. 参数设置：根据管线的实际情况，设定合适的电流值和其他参数。

《石油管线电伴热系统的恒流电源设计》篇一一、引言在石油开采、储存和运输过程中，由于环境温度的变化，石油管线经常面临结冰和凝固的风险，这直接影响到管道的正常运行和安全。

为了解决这一问题，电伴热系统被广泛应用于石油管线中，以维持管道内流体的流动性和安全性。

其中，恒流电源设计是电伴热系统中的关键部分，它为伴热系统提供稳定的电流，确保系统高效、安全地运行。

本文将详细探讨石油管线电伴热系统的恒流电源设计。

二、系统概述石油管线电伴热系统主要由恒流电源、伴热电缆、温控器和管道组成。

其中，恒流电源是系统的核心部分，为伴热电缆提供稳定的电流。

伴热电缆则紧密贴合在管道表面，通过发热为管道提供热量，防止其结冰。

温控器则负责监测管道温度，根据温度变化调整伴热电缆的加热功率，从而保持管道内流体的适宜温度。

三、恒流电源设计1. 设计要求恒流电源设计需满足以下要求：输出电流稳定、具有较高的转换效率、过载保护和短路保护功能、低噪声和低电磁干扰。

此外，考虑到石油管线的特殊环境，电源还需具备较高的防尘防水性能。

2. 电路设计恒流电源的电路设计主要包括整流电路、滤波电路、控制电路和输出电路。

整流电路将交流电转换为直流电；滤波电路用于减少电源的纹波噪声；控制电路根据输出电流和设定值调整电源的输出；输出电路则将稳定的直流电输送至伴热电缆。

3. 关键技术（1）稳流技术：采用高精度稳流技术，确保输出电流的稳定性。

当负载发生变化时，电源能快速调整输出电流，保持恒定。

（2）保护技术：具备过载保护和短路保护功能，当输出电流超过设定值或发生短路时，电源能自动切断输出，保护系统安全。

（3）散热设计：考虑到伴热电缆在工作过程中会产生大量热量，电源的散热设计至关重要。

采用高效散热材料和风冷散热方式，确保电源在高温环境下仍能稳定工作。

4. 电源选择与配置根据石油管线的实际情况，选择合适的恒流电源。

考虑管线的长度、直径、环境温度等因素，计算所需的伴热功率，从而确定电源的功率和数量。

《石油管线电伴热系统的恒流电源设计》篇一一、引言在石油行业中，石油管线的稳定运输与安全保护是确保生产流程正常运行的关键环节。

电伴热系统作为一种有效的防冻、防凝措施，被广泛应用于石油管线的保温与维护。

恒流电源作为电伴热系统的核心组成部分，其设计质量直接关系到整个系统的运行效率与安全性。

本文将详细探讨石油管线电伴热系统中恒流电源的设计原理、设计方法及其实践应用。

二、恒流电源设计原理1. 恒流电源基本概念恒流电源是一种能够输出稳定电流的电源设备，其输出电流不受负载变化、电源电压波动等因素的影响。

在石油管线电伴热系统中，恒流电源为伴热电缆提供持续、稳定的电流，确保管线温度的稳定，防止管线内介质冻结或凝结。

2. 设计要求恒流电源的设计需满足以下要求：（1）输出电流稳定：输出电流波动范围小，确保伴热电缆的工作电流稳定；（2）高效节能：电源转换效率高，减少能源损耗；（3）可靠性高：具有良好的过载、过压、欠压等保护功能，确保系统安全运行；（4）易于维护：结构简单，便于维护和检修。

三、设计方法1. 确定系统参数根据石油管线的实际情况，确定电伴热系统的总功率、伴热电缆的规格及数量等参数。

这些参数将直接影响到恒流电源的设计。

2. 电源主电路设计恒流电源主电路采用高效开关电源技术，通过高频变换器将交流电转换为直流电。

在输出端采用恒流控制技术，使输出电流保持稳定。

同时，加入滤波电路，减少电源输出的纹波系数，提高电源的稳定性。

3. 保护功能设计为确保系统的安全运行，恒流电源需具备过载、过压、欠压等保护功能。

当系统出现异常时，保护电路将自动切断电源或降低输出功率，避免设备损坏或事故发生。

4. 散热设计由于恒流电源在工作过程中会产生一定的热量，因此需进行合理的散热设计。

通常采用散热片、风扇等散热措施，确保电源在工作过程中温度控制在合理范围内。

四、实践应用恒流电源设计完成后，需进行严格的测试与验证。

在石油管线电伴热系统中实际应用时，需根据实际工作环境与需求进行适当的调整与优化。

岳磊 曹美光 杨润林 刘德龙（北京市第三建筑工程有限公司 北京 100032）摘 要：在北京地区，每年冬天会多次出现降雪造成大量积雪，屋面积雪在融化时容易在冰冷的屋面天沟内产生二次结冻导致屋面天沟存满积冰，对屋面及天沟造成破坏。

本文结合北京工人体育场项目屋面融雪系统的设计，阐述了实际工程中所采用电伴热系统的组成、技术要求以及电伴热系统供电的特点，解决了屋面长时间积雪给建筑所带来的质量问题。

关键词：屋面融雪 电伴热 设计施工中图分类号：TK39 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）09-0086-04北京工人体育场项目屋面融雪电伴热系统设计1 工程概况工人体育场改扩建项目位于朝阳门外三里屯原工人体育场院内，现总建筑面积14.66万m 2（含看台）。

改造后的体育场拥有24个看台单元，成为可容纳观众坐席6.8万人规模的奥运会足球比赛场，场内设施完全满足奥运会足球比赛技术标准要求。

在寒冷的气候条件下，白天阳光照射而融化的冰雪融水，会在天沟的底部重新冻结。

冰雪融水在天沟中冻结阻止冰雪融水的排放，造成融水的肆意横流，溢出天沟形成冰挂存在潜在危险，另外冰雪融水在落水管中冻结使落水管爆裂。

为了使冰雪融水有序排放，在屋面天沟及落水管设计融雪系统。

2 屋顶天沟分布北京工人体育场主场馆整个罩棚屋面东西跨度205m，南北跨度273m，最高离地46m，穹顶式专业足球场屋面采用PC板（聚碳酸酯板）。

在体育馆屋面上方增加通风金属铝合金板装饰层，实现了功能性和装饰性的统一。

主场馆屋面布置有环向与纵向天沟，靠近球场区域为纵向天沟，外环区域为环向虹吸水沟。

天沟总长度为7600m，天沟宽度分别为0.3m、0.9m，对应使用融雪加热线2根、6根，伴热带间距为150mm（见图1、图2）。

3 系统设计方案3.1 系统构成及安装位置电伴热融雪系统主要由配电箱、伴热电缆及其安装附件（包括专用电源接线盒、两通接线盒、三通接线盒、尾端）、伴热电缆专用固定卡、专用胶、控制器、温度传感器、湿度传感器构成。

电伴热运行可靠性性能分析及应用电力工程部塔里木运行项目部桑南站一、电伴热应用情况介绍：电伴热作为给设备过冬提供保障的保温材料，已经在塔里木油田几个作业区得到了广泛应用，个别作业区的冬防保温全部依赖电伴热带。

2005年投产的桑吉作业区桑南站使用了电伴热作为冬防保温材料。

桑南站的使用量为5多千米。

到目前为止已经使用了五年有余，已发现多处绝缘损坏现象，甚至发生短路烧毁电伴热的现象，根据此情况希望各站主管和桑吉作业区领导将电伴热进行更换。

二、电伴热平稳运行的重要性：随着电伴热带的大量使用，克拉、桑吉和英买作业区冬防保温全部依赖电伴热带，所以电伴热带的安全平稳运行是这几个作业区冬季能否安全平稳运行的重要保障。

最近桑南站电伴热出现了一系列问题，，给桑南站的冬季安全运行带来了极大的隐患。

运行时间越长出现的问题就越多，一方面要保障桑南站、桑转、解站和吉拉克站的冬季安全运行就必须保障电伴热带的安全运行；另一方面电伴热带价格昂贵，这给作业区增加了昂贵的成本。

如何确保电伴热带的安全平稳运行，已成为迫不及待的问题。

三、电伴热带运行中出现的问题：1、桑吉作业区使用的电伴热带均为10QTVR2-CT 220V、VLQTVR2-CT 380V的电伴热带，产地为中国。

厂家承诺使用寿命五年。

电伴热系统经过几年的运行后都出现下列问题：1）、安装不规所造成的各种问题:(1)、安装的电伴热带没有紧贴保温设备管壁安装，以及没有按规定方法缠绕(图1,图2)，导致这些电伴热带没有起到伴热效果，无法达到需求的伴热效果。

图1图2（2）、安装人员装保温层时,在打孔时,将伴热带打穿(图3)，导致开关跳闸。

钻头打穿图3（3）、制做电伴热首头不合规范(图4)，导致开短路跳闸。

不合规范图4（4）、电伴热安装未考虑防水，尾端进水(图5)短路，导致开关跳闸。

尾端进水短路图5（5）、施工人员在安装电伴热接线盒时，没考虑接线盒进水的进水的可能，造成接线盒进水结冰(图6)，最终造成端子排短路。

电伴热保温施工方案一、工程概况本工程高速电伴热保温工程。

新增需电伴热保温的管道包括：隧道外阀门井内管道、洞口至阀门井内管道、泵房内管道。

二、编制依据03S401《管道和设备保温、防结露及电伴热》03D705-1《电热采暖、伴热设备安装》三、工艺原理电伴热系统工作原理管道保温防冻的目的就是补充由于管道外壳内外温差引起的热散失。

要达到管道防冻保温的目的，只需要提供给管路损失的热量，保持管道内流体的热量平衡，就可维持其温度几乎不变。

发热电缆管道保温防冻系统就是提供给管路损失的热量，维持其温度基本不变。

管道电伴热保温系统由电伴热箱、发热电缆供电电源系统、发热电缆、保温材料等组成。

工作状况下，温度传感器安置在被加热的管道上，可随时测量出其温度。

温控器根据事先设定好的温度，与传感器测出的温度比较，通过伴热电缆控制箱内的空气开关与交流电流越限报警隔离变速器，及时切断与接通电源，以达到加热防冻目的。

四、施工工艺流程管道及阀门安装→缠绕发热电缆→热敏胶带固定→保温→调试。

本管道防冻电伴热工程主要包括洞外管道及阀门井内管道电伴热系统。

单向隧道每个洞外一个阀门井，每个阀门井需要一个电伴热箱，一根发热电缆（每根长180米）及50米供电电缆，相应的保温材料。

管道电伴热防冻系统布置示意图：在管件安装发热电缆时，要确保发热电缆的最小弯曲半径，电伴热发热电缆安装时最小弯曲半径原则上应不小于其厚度的5倍；在管道阀门上安装发热电缆时，要尽可的方便今后的检修、维护。

管道弯头发热电缆安装如图：管道三通发热电缆安装如图：阀门发热电缆安装如图：阀门放置发热电缆时不能有死结、死弯现象，缠绕时不能损伤发热电缆的外皮，严禁踩踏发热电缆。

局部缠绕发热电缆不能过多，以免使管道过热烧毁发热电缆，若必须缠绕时，应适当减少保温厚度。

整个系统安装完毕要进行系统调试，确保系统正常安全工作。

保温前首先检查所有管道、配件均已正确安装，发热电缆外观是否完好无损。

其后将全部回路的空气保护开关断开，用摇表检测每个回路并做好记录。

第45卷 第1期 2018年1月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.45 No.1Jan. 2018收稿日期：2017-11-10应用技术极寒地区某LNG 模块工厂电伴热系统设计张万期，张 磊，唐 松，陈金帅，蒋玉峰(天津修船技术研究所 天津300456)摘 要：随着海洋石油和天然气行业的发展，电伴热系统设计也在不断完善，以满足不同的低温环境和工艺要求。

位于北极圈的LNG 工厂是全球首次在极寒地区的(-50℃)天然气开发项目，电伴热系统设计所用产品涵盖了瑞侃所有产品系列，包括集肤效应电伴热产品，以满足不同工艺系统的需求。

为了提高供电可靠性，设计了8种典型的配电电路供选择。

设计了电伴热系统控制网络，对重要工艺系统温度进行实时监测。

电伴热中间接线箱、转换开关和温度控制器采用了集中放置设计，达到了“降本增效”的目的。

关键词：电伴热 极寒地区 LNG 模块工厂 集中放置中图分类号：TE832 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2018)01-0060-06Design of an Electrical Heat Tracing System for a LNG ModularizationPlant in the Extremely Cold AreaZHANG Wanqi ，ZHANG Lei ，TANG Song ，CHEN Jinshuai ，JIANG Yufeng(Tianjin Shiprepairing Technology Research Institute ，Tianjin 300456，China )Abstract ：With the development of offshore oil and natural gas industry ，electrical heat tracing system design is also con-stantly improving to meet the demands of different low temperature environments and process requirements ．The LNG plant introduced in this paper is located in the Arctic Circle ，which is the world’s first natural gas development project in the ex-tremely cold area (-50℃). The products required by electrical heat tracing design cover all series of RAYCHEM products ，including skin effect heat tracing products ，so as to meet the different requirements of the process system ．Eight typical supply circuits were designed for selection to raise power supply reliability ．The control network of electrical heat tracing system is to monitor the temperature of important process system ．Marshalling box ，control switch and thermostat were relocated and centralized design was adopted ．The goal of reducing cost and increasing efficiency has been achieved. Key words ：electrical heat tracing ；extremely cold area ；LNG modularization plant ；centralization relocation本文介绍的LNG 模块工厂处于北极地区，环境温度最低为-50℃，操作温度最高要求达到290℃，严酷的低温环境必须大量使用电伴热以保证生产和工艺要求。

125供水软管人机接口季节性寒区户外供水管防冻电伴热控制系统设计刘沛霖　任东波　施兴烨　张莘睿（中南大学自动化学院，湖南　长沙　410083）摘　要：针对寒带地区户外供水管防冻问题，以单片机为核心，结合数字式温度传感器、无线数据传输，设计了基于绷带式加热带可任意安装的供水管防冻温度控制系统；系统操作简单、安装灵活、抗干扰能力强。

关键词：单片机；温度传感器；无线传输；水管防冻季节性寒区冬季最低气温都在-20℃以下，当供水系统不工作时，管内留存的静止水容易结冻，影响企业的正常生产。

传统防冻措施有埋地管道敷式、防冻用棉被或保温材料缠绕保温式及排空防冻阀。

埋地管道敷式工程量大、维护不方便；防冻用棉被或保温材料保温式防冻效果差；微打开水龙头水长流水式浪费水资源。

人们发明了一种防冻水缆软管供水系统，通过在管道外壁布设线条状电加热材料对管线加热防止结冻。

这种研究成本低、安装方便、结构简单实用的供水管防冻自动装置，对保障人们的生产生活具有较好的现实意义。

本文提出可自由安放、多点控制的防冻水缆软管供水系统，克服了传统电伴热结构温度测控系统能耗大的缺点,并且安装灵活。

一、系统硬件电路设计系统结构如图1所示，包括主控器、现场接发控制单元、供水管线、电阻丝带及交流供电线路等。

其中，主控器包括单片机、人机接口电路、无线通信模块；现场接发控制单元可根据需要在任意位置安放，安放数量可多个（小于512）。

现场接发控制单元由单片机、温度传感器、继电器及无线通信模块等组成，现场接发单元和主控器均采用AT89C2051单片机，温度传感器采用DS18B20，无线通信模块采用nRF905 无线芯片。

图1　系统结构选用的数字式温度传感器DS18B20，其测温范围为-55～125°C ，它具有体积小、测量精度高、抗干扰能力强及接线方便等优点。

DS18B20有3个引脚，一个接供电电源，一个接地，另一个为数据输出端。

nRF905为低功耗无线通信芯片，有14 个引脚，具有空闲、掉电、发送和接收4 种工作模式，最多拓展可512个通信频道，工作电压较宽，为1.9～3.6 V 。