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集膚效應(yīng)電伴熱工作原理
當交變電流經(jīng)電纜通過伴熱管壁時，在集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的作用下，電流不是均勻沿著管壁流動，而是集中在伴熱管內(nèi)表層通過，在管壁電阻的作用下，通過電流發(fā)熱，經(jīng)傳導(dǎo)使輸液管溫度升高，而伴熱管外表面電壓、電流為零，自身形成絕緣結(jié)構(gòu)，使液體在管道內(nèi)得到安全可靠地輸送。
伴熱管道末端及中間有可靠接地，以防止產(chǎn)生靜電或感應(yīng)電，以確保管內(nèi)液體的安全輸送集膚效應(yīng)伴熱與管道陰極保護可同時進行。集膚效應(yīng)電伴熱系統(tǒng)產(chǎn)生焦耳熱主要來自于三部分：
1、加熱管上通電流時，加熱管上發(fā)出的熱。此熱量是集膚電伴熱系統(tǒng)的主要熱量來源。
2、加熱管內(nèi)部電纜產(chǎn)生的熱。
3、加熱管內(nèi)磁滯損耗產(chǎn)生部分熱。
在一個集膚效應(yīng)裝置中，絕緣導(dǎo)線穿過具有強磁性的鋼管并與鋼管尾端相連接，鋼管的首端與絕緣導(dǎo)線分別接電源的零線和相線，施以工頻或中頻交流電壓，電流通過導(dǎo)線和鋼管形成回路產(chǎn)生焦耳熱。由于鋼管的尺寸、材質(zhì)、交流電頻率之間存在一定的關(guān)系，交流電并非均勻地流經(jīng)鋼管截面，而是集中流過自其內(nèi)表面起的某一深度內(nèi)，電流密度按指數(shù)規(guī)律減少，在鋼管外表面電壓電流幾乎為零，很安全。因此可以將鋼管直接焊接在輸送管上，使之成為高效熱源。鋼管產(chǎn)生的熱量通過焊縫及導(dǎo)熱膠泥迅速傳給輸送管，起到伴熱作用。由于鋼管管與輸送管相焊接，導(dǎo)熱很好，使鋼管管與輸送管之間溫差在5-10℃以內(nèi)，為了防止管道帶靜電及感應(yīng)干擾，每隔一定距離在鋼管設(shè)有接地，當一根鋼管發(fā)熱量不夠時，可按二根或多根設(shè)計。