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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(duì)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(zhǎng)了模樣起模時(shí)間，不僅消耗掉大量CO2，而且容易造成過(guò)吹，使型砂強(qiáng)度達(dá)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(shí)現(xiàn)這一工藝目標(biāo)，我單位采用了CO2匯流排集中供氣的方法，實(shí)現(xiàn)了CO2的加熱和伴熱輸送，圖1是CO2匯流排示意簡(jiǎn)圖。

圖1　CO2匯流排示意簡(jiǎn)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(shí)，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(zhǎng)，造成加熱后CO2氣體在向造型工部傳輸過(guò)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(guò)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(jìn)的電伴熱裝置，實(shí)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(lái)補(bǔ)充被伴物體在工藝過(guò)程中所散失的熱量或補(bǔ)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(diǎn)明顯的區(qū)別：
　?。?） 電伴熱所需電量大大低于電加熱；
　?。?） 傳統(tǒng)電加熱在一個(gè)點(diǎn)或小面積上高度集中加熱，而電伴熱是在管線上長(zhǎng)度方向或大面積上均勻放熱。
　　電伴熱的優(yōu)點(diǎn)
　　（1） 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(guò)溫控系統(tǒng)嚴(yán)格跟蹤所需補(bǔ)充的熱量，而蒸汽和熱水伴熱卻極難做到。
　　（2） 電伴熱裝置簡(jiǎn)單、發(fā)熱均勻、溫控準(zhǔn)確、反應(yīng)快捷、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(lái)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(zhǎng)，傳輸無(wú)泄漏，日常維護(hù)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(zhǎng)）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(chǎng)能按實(shí)際需要任意剪切。
　　恒功率電熱帶與溫度器配合使用時(shí)，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(jì)、實(shí)用的電熱帶是十分重要的。

　　首先確定管路在傳輸CO₂時(shí)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(jì)算方法，生產(chǎn)廠家在銷售產(chǎn)品時(shí)，提供理論計(jì)算公式或管道散失熱量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，用戶可根據(jù)實(shí)際情況按表選用。
　　我單位根據(jù)實(shí)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(zhǎng)　　　　　　　　630 mm
　　大使用長(zhǎng)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(diǎn)：
　?。?） 施放電熱帶時(shí)不要打硬折；
　　（2） 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(guò)熱。
　?。?） 電熱帶配電系統(tǒng)應(yīng)具有過(guò)載、漏電保護(hù)。
　　各種場(chǎng)所電熱帶的安裝，如圖3所示。

5　結(jié)束語(yǔ)
　　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(wèn)題，對(duì)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(wèn)題；對(duì)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(huì)取得更令人滿意的效果