电伴热功率计算小程序教程

依据 GB 50264-2013《工业设备及管道绝热工程设计规范》

GB/T 32348.2-2015 · GB/T 19835-2015 · GB 50054-2011

一、这个工具算什么

简单说一句话：告诉它管子多粗、多热、外面多冷、包了多厚的保温，它算出这根管子每米每秒往外跑多少热量。这个数就是选电伴热带功率的依据 —— 伴热带补进去的热量要能顶上跑掉的热量，管子才不会冻。

图 1  三步走

二、算一根管子（管道散热）

打开工具，默认就在「管道散热」这一页。

第 1 步  填基本工况

· 管道外径 Dp：管子的外径，单位 mm。DN100 的无缝钢管填 114.3。

· 维持温度 tp：想让管内介质保持在多少度，单位 ℃。

· 环境温度 ta：当地冬季最冷的气温，单位 ℃。烟台一般取 -15 左右，具体按项目气象资料。

第 2 步  表面换热系数 αs —— 保持默认就行

· 默认是「按 5.8.4 计算」，工具自己算，不用管。

· 只需要选一下「外表面材料」：现场保温外面包的那层铁皮是什么。多数是镀锌薄钢板或铝合金薄板，按新旧程度选「有光泽的」或「已氧化的」。

· 选完黑度 ε 自动就填好了，不用自己填数字。想改可以点旁边的「微调」。

· 再选有风还是无风，有风的话填个风速。

第 3 步  保温层 —— 选材料 + 填厚度

· 厚度 δ：保温层多厚，单位 mm。

· 下面默认是「选材料」，点开挑一个就行 —— 岩棉、玻璃棉、硅酸钙这些都在里面，一共 37 个规格。

· 选完会显示这个材料能用到多少度、常用导热系数是多少，看一眼对不对得上。

· 保温不止一层的话，点右上角「+ 加一层」，从内往外依次填。

图 2  管道散热页（填好的样子）

三、结果怎么看

点「计算」，出来这几个数：

图 3  计算结果

算完之后，页面下方有个「用于伴热选型」的按钮，点一下会把散热量直接带到「伴热选型」页，不用手抄。

四、算一台设备（设备散热）

罐体、换热器、塔器这类平壁设备，用「设备散热」页，填法和管道几乎一样，只有两处不同：

· 管道填「外径 Dp」，设备填「等效特征尺寸 D1」—— 就是设备的特征尺寸，单位是 m。立式罐一般取罐体直径，平壁取高度。这个数只用来算表面换热系数，不影响热阻。

· 多一个选填的「传热面积」，填了会顺带算出整台设备的总散热量 Q。

结果里的 q 单位是 W/m²（每平方米），不是管道那边的 W/m（每米），选伴热带时别弄混。

图 5  设备散热页

五、选伴热带（伴热选型）

管道散热算完之后，点页面下方的「用于伴热选型」，散热量和管径就自动带过来了。

第 1 步  确认热量需求

· 散热量 q：从上一页带过来的，不用改。

· 设计安全系数：规范建议在热损失上加 10%~25%，也就是填 1.10~1.25。具体由项目定。

第 2 步  填伴热带参数 —— 这些要查厂家样本

· 输出功率：伴热带在你这个维持温度下每米出多少瓦。自限温带的功率随温度变，一定要按维持温度查曲线，不能用铭牌上的标称值。

· 宽度、厚度：样本上有，用来算缠绕几何。

第 3 步  填敷设方式

· 直敷：伴热带顺着管子直着走，一根不够就并几根。

· 螺旋缠绕：绕着管子转圈，能在同样管长上放更多带子。

· 管道长度、附件附加带长：阀门、法兰、泵这些地方要多缠一段，按厂家说明给的余量填。

图 6  伴热选型页

结果里几个数的意思：

六、四个页面怎么串起来

图 7  一条主线走下来

前三页都有「一键带入」的按钮，上一页算出的结果自动填到下一页，不用手抄也不会抄错。电气校核页拿回路总功率去核断路器配得对不对；升温时间页算冷启动要多久，那一页的绝热层比热是选填的，不填算出来是时间下限。

七、几个常见提示

提示「已按上限取值，结果偏保守」

玻璃棉、复合硅酸盐、硅酸铝这几种材料，规范给的公式里需要一个 λ₀（常用导热系数）。规范表里印的是「≤0.041」这种上限，不是一个准数。

你没填的时候，工具就按这个上限算 —— 算出来的散热量偏大，选的伴热带功率偏富余，是安全的方向。想更贴近实际，就从保温材料的质保书上找到 λ₀ 填进去。

提示「超出方程适用区间」

每种保温材料的导热系数公式都有适用温度范围。比如玻璃棉的公式只到 220℃，环境特别冷的时候外层温度也可能低于 -20℃ 而跑出下限。

碰到这个提示，工具不会硬算一个数给你 —— 硬算等于瞎猜。它会告诉你是第几层、当时多少度、这个材料的公式管到多少度。换一种适用的材料，或者切到「手填系数」按质保书的公式算。

图 4  三个温度上限不是一回事

提示「该规格未给方程」

复合硅酸盐的管壳那一行，规范原文里方程那一栏就是个破折号，没给公式。这种情况切到「手填系数」，按质保书填。

八、注意事项

· 结果是设计参考，正式设计文件必须经过校核。

· 伴热带的输出功率、启动电流倍数、最大回路长度这些都是厂家数据，工具不预置，要查厂家样本填。

· 防爆场所还得核对伴热带的温度组别和区域要求，这个工具不做防爆校核。

· 保冷工况（表 A.0.2 那 5 种材料）没有入库，请用「手填系数」。