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CN106455168A - 一种串联型恒功率电热带加工工艺 - Google Patents

一种串联型恒功率电热带加工工艺 Download PDF

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CN106455168A
CN106455168A CN201610824478.5A CN201610824478A CN106455168A CN 106455168 A CN106455168 A CN 106455168A CN 201610824478 A CN201610824478 A CN 201610824478A CN 106455168 A CN106455168 A CN 106455168A
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鲁旭波
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WUHU XUHUI ELECTRIC NEW MATERIAL CO Ltd
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WUHU XUHUI ELECTRIC NEW MATERIAL CO Ltd
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Abstract

本发明公开一种串联型恒功率电热带加工工艺，包括以下步骤：步骤一、在合金发热线芯的外包裹玻璃纤维编织层，布置一层无机润滑粉末，然后挤包一层母线绝缘层，涂刷一层硅油，在空气中冷却后再浸入水中进行冷却，将母线绝缘层表面的硅油刮下并回收，制得恒功率发热母线；步骤二、在恒功率发热母线表面涂覆一层导热硅胶，使导热硅胶充满发热母线组中各恒功率发热母线之间的间隙，然后使填充在发热母线组中的导热硅胶固化；步骤三、采用挤管式挤出模具在步骤二处理后的发热母线组外挤包一层总绝缘层，然后在总绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油，在空气中冷却后再浸入水中进行冷却，从冷却水槽中取出后将总绝缘层表面的硅油刮下并回收。

Description

一种串联型恒功率电热带加工工艺
技术领域
本发明涉及一种恒功率电热带加工技术领域，特别是一种串联型恒功率电热带加工工艺。
背景技术
电伴热带是一种新型高科技产品，其上个世纪70年代进入应用领域以来，它们可以广泛地应用于液态物体在管道中输送和罐体的防冻保温、维持工艺温度、加热公路、坡道、人行横道、屋檐及地板等。在电伴热带工作时，伴热某一体系，若单位时间内电伴热带向体系传递的热量等于体系向外环境传递的热量，则体系的温度保持不变。能使体系达到的最高温度，称为最高维持温度。
恒功率电伴热带在通电后功率输出是一直恒定的，不会随外界环境、保温材料、伴热的材质变化而变化，其功率的输出或停止通常由温度传感器来控制。串联式恒功率电伴热带是由金属合金丝线芯作为加热体，具有一定阻值的金属合金丝线芯通过电流会产生热量，其大小与电流平方、金属合金丝线芯的阻值以及电流通过的时间成正比；因此，串联式电伴热带随着通电时间的延续，源源不断地发出热量，形成一条连续的、均匀发热的电伴热带。串联式电伴热带金属合金丝线芯阻值相同、通过的电流大小相同，所以整根电伴热带的首尾发热均匀，其输出功率恒定不受环境温度和管道温度影响，因此适用于较长距离管线的伴热保温，用一个电源点供电，最长可达3000米；但串联型电热带是根据管线长度定长制作的，不可以任意剪接。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种串联型恒功率电热带加工工艺，能够满足实际使用要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种串联型恒功率电热带加工工艺，包括以下步骤：
步骤一、在合金发热线芯的外层均匀编织包裹一层玻璃纤维编织层，在玻璃纤维编织层表面均匀布置一层无机润滑粉末，然后采用挤管式挤出模具在玻璃纤维编织层外挤包一层母线绝缘层，在母线绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油，在空气中冷却后再将母线绝缘层放入冷却水槽中浸入水中进行冷却，从冷却水槽中取出后将母线绝缘层表面的硅油刮下并回收，制得恒功率发热母线；
步骤二、在步骤一制得的恒功率发热母线表面涂覆一层导热硅胶，然后将一根或多根涂覆有导热硅胶的恒功率发热母线并为一束发热母线组，并使发热母线组通过硅胶回收管，硅胶回收管的入口端直径大于出口端直径，通过硅胶回收管使导热硅胶充满发热母线组中各恒功率发热母线之间的间隙，然后使填充在发热母线组中的导热硅胶固化；
步骤三、采用挤管式挤出模具在步骤二处理后的发热母线组外挤包一层总绝缘层，然后在总绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油，在空气中冷却后再将总绝缘层放入冷却水槽中浸入水中进行冷却，从冷却水槽中取出后将总绝缘层表面的硅油刮下并回收。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤一中，合金发热线芯为铜镍合金材料制成，无机润滑粉末为滑石粉，母线绝缘层为氟化乙烯丙烯共聚物材料制成。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤三中，总绝缘层为低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃材料制成，低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃由第一组分和第二组分按照3︰7的质量比混合挤出而成，其中第一组分为茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体，第二组分为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤四、在步骤三制得的总绝缘层外均匀编织包裹一层金属丝编织层，在金属丝编织层表面均匀布置一层无机润滑粉末，然后采用挤管式挤出模具在金属丝编织层外挤包一层外护套层；外护套层为氟化乙烯丙烯共聚物材料制成。
本发明所提供的一种串联型恒功率电热带加工工艺与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
首先，通过设置玻璃纤维编织层一方面可以加强恒功率发热母线的结构强度，另一方面可以避免母线绝缘层直接接触合金发热线芯，从而降低了由于母线绝缘层直接接触发热状态下的合金发热线芯而造成的老化速率。
其次，一方面通过采用挤管式挤出模具在玻璃纤维编织层外挤包一层母线绝缘层，从而可以减少母线绝缘层挤包时对玻璃纤维编织层造成的挤压摩擦破坏，另一方面通过在玻璃纤维编织层表面均匀布置一层无机润滑粉末，可以降低玻璃纤维编织层与母线绝缘层之间的摩擦力，从而可以进一步降低母线绝缘层挤包时对玻璃纤维编织层造成的挤压摩擦破坏。
再次，在母线绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油：第一硅油导热性好，可以使母线绝缘层在空气中的冷却更为均匀；第二硅油抗氧化性好，可以保护刚挤出温度较高的母线绝缘层在空气中不被氧化；第三硅油润滑性好，可以使刚挤出未完全固化的母线绝缘层减少与接触件的摩擦，从而有利于提高母线绝缘层的表面光滑性；第四硅油具有疏水性特点，使母线绝缘层在放入冷却水槽中水冷后可以通过将母线绝缘层表面的硅油刮下的方式快速地除水，从而无需烘干等工艺，烘干会加速母线绝缘层的老化且能耗高、效率低。
最后，使导热硅胶充满发热母线组中各恒功率发热母线之间的间隙，从而可以提高导热效率，从而可以使热量更快速地散发到需要加热的周围空气中，提高了串联型恒功率电热带的加热效率；且使热量分布更为均匀，避免局部发热量过大造成的材料老化甚至引发短路火灾等事故。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来进一步详细说明本发明的技术内容。
本实施例所提供的一种串联型恒功率电热带加工工艺，包括以下步骤：
步骤一、在合金发热线芯的外层均匀编织包裹一层玻璃纤维编织层，在玻璃纤维编织层表面均匀布置一层无机润滑粉末，然后采用挤管式挤出模具在玻璃纤维编织层外挤包一层母线绝缘层，在母线绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油，在空气中冷却后再将母线绝缘层放入冷却水槽中浸入水中进行冷却，从冷却水槽中取出后将母线绝缘层表面的硅油刮下并回收，制得恒功率发热母线；合金发热线芯为铜镍合金材料制成，无机润滑粉末为滑石粉，母线绝缘层为氟化乙烯丙烯共聚物材料制成。
步骤二、在步骤一制得的恒功率发热母线表面涂覆一层导热硅胶，然后将一根或多根涂覆有导热硅胶的恒功率发热母线并为一束发热母线组，并使发热母线组通过硅胶回收管，硅胶回收管的入口端直径大于出口端直径，通过硅胶回收管使导热硅胶充满发热母线组中各恒功率发热母线之间的间隙，然后使填充在发热母线组中的导热硅胶固化。
步骤三、采用挤管式挤出模具在步骤二处理后的发热母线组外挤包一层总绝缘层，然后在总绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油，在空气中冷却后再将总绝缘层放入冷却水槽中浸入水中进行冷却，从冷却水槽中取出后将总绝缘层表面的硅油刮下并回收；总绝缘层为低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃材料制成，低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃由第一组分和第二组分按照3︰7的质量比混合挤出而成，其中第一组分为茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体，第二组分为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
步骤四、在步骤三制得的总绝缘层外均匀编织包裹一层金属丝编织层，在金属丝编织层表面均匀布置一层无机润滑粉末，然后采用挤管式挤出模具在金属丝编织层外挤包一层外护套层；外护套层为氟化乙烯丙烯共聚物材料制成。
本实施例所制得的一种串联型恒功率电热带性能测试结果如下：
测总绝缘层的低温弯曲性能：依据GB/T2951.14-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第14部分:通用试验方法 ——低温试验》国家标准，测电伴热带的总绝缘层的低温弯曲均-30℃情况下不开裂，符合GB19518.1-2004国家标准中-25℃～-30℃不开裂的要求。
测总绝缘层的热延伸性能：依据GB/T2951.21-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第21部分:弹性体混合料专用试验方法 ——耐臭氧试验——热延伸试验——浸矿物油试验》国家标准，测电伴热带的总绝缘层的热延伸率均≤80%，符合国家标准≤150%要求。
测总绝缘层的抗拉强度：依据GB/T2951《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》，测电伴热带的总绝缘层的抗拉强度均达到22 MPa，远高于12.5 Mpa国家标准要求。
测总绝缘层的热老化性能：GB/T2951《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法》，测电伴热带的总绝缘层的抗拉强度变化率≤±12%，小于国家标准≤±20%的要求。
测总绝缘层的人工气候老化试验性能：依据GB12527-2008《额定电压1 kV及以下架空绝缘电缆》国家标准，测电伴热带的总绝缘层的抗拉强度变化率和断裂伸长变化率均≤±10%，小于国家标准≤±15%的要求。
测总绝缘层的耐矿物油性能：依据GB/T2951.21-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第21部分:弹性体混合料专用试验方法 ——耐臭氧试验——热延伸试验——浸矿物油试验》国家标准，测总绝缘层浸矿物油后的抗拉强度变化率和断裂伸长变化率均≤±28%，远小于GB/T12706.1-2008≤±40%的要求。
测总绝缘层热稳定性性能：依据GB/T19518.1-2004国家标准，测电伴热带140℃条件下存放4周后，承受1500 V/1min无击穿。
测总绝缘层的防水试验性能：依据GB/T19835-2005《自限温伴热带》国家标准，测电伴热带浸水48 h后承受3.5 KV/1min无击穿。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种串联型恒功率电热带加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、在合金发热线芯的外层均匀编织包裹一层玻璃纤维编织层，在玻璃纤维编织层表面均匀布置一层无机润滑粉末，然后采用挤管式挤出模具在玻璃纤维编织层外挤包一层母线绝缘层，在母线绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油，在空气中冷却后再将母线绝缘层放入冷却水槽中浸入水中进行冷却，从冷却水槽中取出后将母线绝缘层表面的硅油刮下并回收，制得恒功率发热母线；
步骤二、在步骤一制得的恒功率发热母线表面涂覆一层导热硅胶，然后将一根或多根涂覆有导热硅胶的恒功率发热母线并为一束发热母线组，并使发热母线组通过硅胶回收管，硅胶回收管的入口端直径大于出口端直径，通过硅胶回收管使导热硅胶充满发热母线组中各恒功率发热母线之间的间隙，然后使填充在发热母线组中的导热硅胶固化；
步骤三、采用挤管式挤出模具在步骤二处理后的发热母线组外挤包一层总绝缘层，然后在总绝缘层的外侧均匀涂刷一层硅油，在空气中冷却后再将总绝缘层放入冷却水槽中浸入水中进行冷却，从冷却水槽中取出后将总绝缘层表面的硅油刮下并回收。
2.根据权利要求1所述的一种串联型恒功率电热带加工工艺，其特征在于：在步骤一中，合金发热线芯为铜镍合金材料制成，无机润滑粉末为滑石粉，母线绝缘层为氟化乙烯丙烯共聚物材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种串联型恒功率电热带加工工艺，其特征在于：在步骤三中，总绝缘层为低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃材料制成，低烟无卤阻燃热塑性聚烯烃由第一组分和第二组分按照3︰7的质量比混合挤出而成，其中第一组分为茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体，第二组分为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种串联型恒功率电热带加工工艺，其特征在于：还包括步骤四、在步骤三制得的总绝缘层外均匀编织包裹一层金属丝编织层，在金属丝编织层表面均匀布置一层无机润滑粉末，然后采用挤管式挤出模具在金属丝编织层外挤包一层外护套层；外护套层为氟化乙烯丙烯共聚物材料制成。
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