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PTC电伴热带工作原理

2.1 PTC效应及PTC材料

PTC效应即正温度系数效应,是特指材料电阻率随着温度升高而增大,并在一定温度区间电阻率急剧增大的特性。具有PTC效应的材料称为PTC材料,本电缆的高分子PTC材料是半晶离聚物与炭黑的共混物。

2.2 工作原理

自控温电伴热带的电热元件,是在两根平行金属母线之间均匀的挤包一层PTC材料制成的芯带。PTC材料经熔融挤出、冷却定型之后,分散其中的炭微粒形成无数纤细的导电炭网络。当它们跨接在两根平行母线上时,就构成芯带的PTC并联回路。电缆一端的两根母线与电源接通时,电流从一根母线横向流过PTC材料层到达另一根母线形成并联回路。PTC层就是连续并联在母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。当芯带温度升到相应的高阻区时,电阻大到几乎阻断电流的程度,芯带的温度将达到高限不再升高(即自动限温)。与此同时,芯带通过护套向温度较低的被加热体系传热,达到稳态时单位时间传递的热量等于电缆的电功率。电缆的输出功率主要受控于传热过程以及被加热体系的温度。

2.3工作性能

2.3.1功率自调性能

自控温电伴热带的电热功率是随温度升高而自动减少,或随温度降低自动增大,同时电阻达到极大时,电热功率就趋于极小,温度便升到了高限,这就是电缆的自限温特性。限温伴热是指电缆能在温度高限以下某温区进行伴热的过程。

2.3.2 PTC记忆性能

自控温电伴热带的电阻随着温度升高而增大,在降温时若电阻能沿着原升温路线返回原来的起点,便是具有PTC记忆性能。具有记忆性能的电缆才能长期反复使用。

2.3.3温度均匀性能

自控温电伴热带的芯带是由大量的纤细导电网络形成的PTC并联单元组成。当伴热管道任何区段出现料温及能耗波动时,所在部位的各个PTC元都能直接感温并独立做出响应。即时朝着消除波动的方向自动调整各自的输出功率,温度低了功率调大,温度高了功率调小,并按温度波动的幅度大小,给出功率调幅的大小,以维持整个系统各区段的运行温度均匀稳定。这是一种微区跟踪,全线同步,全自动的伴热保温过程。


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