CN108040374A - 一种串联恒功率伴热带及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种串联恒功率伴热带及其制造方法，涉及伴热带领域，包括以下步骤：1)制备金属导线电极；2)制备母线绝缘层；3)母线绝缘层挤包；4)辐照交联；5)制备绝缘内护套和加强外部套；6)绝缘内护套挤包；7)二次辐照交联；8)编织金属编织屏蔽层；9)加强外护套挤包，本发明结构创新，在产品的金属导电电极外层增加母线绝缘层，改善了界面接触电阻，延长了产品寿命；工艺创新：采用共挤工艺方法减少了膨胀差异；采用等张力正规结构绞线的制造方法，保证母线绝缘层超薄大长度挤出的需要；增加一道辐照交联的步骤，提升产品的耐用性；串联恒功率伴热带整体温度均匀，不会过热，安全可靠，适合长距离管线的伴热保温。

Description

一种串联恒功率伴热带及其制造方法

技术领域

本发明涉及伴热带领域，具体涉及一种串联恒功率伴热带及其制造方法。

背景技术

自限温伴热带(以下简称伴热带)又称自调控电伴热线或温控伴热电缆。它是一种电热功率随系统温度自调的带状限温伴热器。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具有正温度系数的导电塑料。导电塑料跨接在两条平行母线上形成并联回路的电阻发热体，能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，调整放出的热量，以达到自动限温的目的，以保证工作体系始终稳定在设定的最佳操作温区正常运行。

伴热带的并联线路结构使它可以在现场随时剪短或在一定范围内接长使用，使施工非常便利。并允许交叉重叠而无过热及烧毁之虑。一般情况下，可不配温度控制器。仅在温度控制精度要求很高的场合才配温控器。

串联恒动功率伴热电缆是一种由芯线做发热体的电伴热产品，即在具有一定电阻的芯线上通过电流，芯线就发出焦耳热，由于芯线单位长度的电阻和通过的电流，在整个长度上是相等的，不会如并联型伴热电缆随着使用长度的增加造成尾端功率降低，因此它适合用于长距离管道的伴热保温，用一个电源点供电，可进行长达3.6公里的管线伴热，这种串联伴热电缆现有的制造手段较为粗糙，使用的材料也由很多种不确定的因素，导致伴热带的质量很难控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种串联恒功率伴热带及其制造方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

一种串联恒功率伴热带，包括金属导电电极，所述金属导电电极外包裹有母线绝缘层并与金属导电电极紧密接触构成串联回路，母线绝缘层外依次设有绝缘内护套、金属编织屏蔽层和加强外护套。

优选的，所述金属导线电极为单芯、双芯或三芯串联。

一种串联恒功率伴热带的制造方法，包括以下步骤：

1)制备金属导线电极：采用束线机绞制等张力绞线作为金属导线电极，若为双芯或者三芯，则金属导线电级的中心线间距为5-6mm；

2)制备母线绝缘层：所述母线绝缘层采用氟化乙烯丙烯共聚物制成；

3)母线绝缘层挤包：根据单芯、双芯或者三芯的需要，将步骤1)得到的金属导电电极放在等数量放线盘上，通过共挤生产线的主动放线架，使得金属导线电极绞线同时放出，经过张力控制器以恒定张力经过加热装置预热后，进入共挤机头，包裹母线绝缘层，并使得与金属导电电极的张力保持一致，与金属导电电极一起挤出，经过水冷却和气冷却后包裹的母线绝缘层与金属导电电极紧密接触构成串联回路，经过牵引机快速拉出后绕在收线架的收线盘上；

4)辐照交联：将步骤3)中的挤包有母线绝缘层的金属导线电极均匀地通过高能电子加速器的辐照扫描窗口进行整体辐照以完成交联过程；

5)制备绝缘内护套和加强外部套：所述绝缘内护套和加强外护套均采用可溶性聚四氟乙烯材料制备；

6)绝缘内护套挤包：将步骤4)得到的的挤包有母线绝缘层的金属导线电极放在一个放线盘上，通过共挤生产线的主动放线架，将的挤包有母线绝缘层的金属导线电极放出，经过张力控制器经过加热装置预热后，添加步骤5)中的绝缘内护套材料进入共挤机头，包裹绝缘内护套，并使得与挤包有母线绝缘层的金属导线电极的张力保持一致，与挤包有母线绝缘层的金属导线电极一起挤出，先经过火花试验机进行性能检测，再经过水冷却和气冷却后，经过履带式皮带牵引机快速拉出后绕在收线架的收线盘上；

7)二次辐照交联：将步骤6)得到的挤包有绝缘内护套的金属导线电极均匀地通过高能电子加速器的辐照扫描窗口进行整体辐照以完成交联过程，辐照处理后得到可以使用的带有绝缘层的伴热带；

8)编织金属编织屏蔽层：选用铝镁合金丝，将铝镁合金丝放入并丝机放线架的放线盘上，通过并丝机将8根铝镁合金丝并成1根丝并绕在锭子上，将绕有铝镁合金丝的锭子放入能高速编织机内，同步地将步骤7)得到的带有绝缘内护套的金属导线电极放在一个放线盘上，通过收放线机的放线架，将带有绝缘层的伴热带放出，通过高速编织机将铝镁合金丝编制在伴热带上，形成金属编织屏蔽层；

9)加强外护套挤包：将步骤8)得到带有金属编织屏蔽层的伴热带以步骤6)的方式再次挤包一层加强外护套，形成最终的串联恒功率伴热带。

优选的，所述步骤3)中加热装置预热至210℃

优选的，所述步骤4)中辐照剂量控制在12-18Mrad之间。

优选的，所述步骤6)中加热装置预热至180℃。

优选的，所述步骤7)中辐照剂量控制在12-18Mrad之间。

优选的，所述步骤9)中加热装置预热至200℃。

本发明的优点在于：

1、结构创新：在产品金属导电电极外层增加母线绝缘层，改善了界面接触电阻，延长了产品寿命；

2、工艺创新：采用共挤工艺方法，保证金属导电电极和母线绝缘层在熔融状态下同时成型粘在一起，接触良好，减少了膨胀差异；采用等张力正规结构绞线的制造方法，使绞合导体制造精度提高，保证母线绝缘层超薄大长度挤出的需要；

3、产品性能创新：增加一道辐照交联的步骤，更加提高温度的稳定性，提升产品的耐用性；

5、通过挤包母线绝缘层、绝缘内护套和加强外护套，增加了产品的安全性能，这种伴热带运行稳定，同时生产成本也低，而增加了金属编织屏蔽层，提升了伴热带的综合性能；

6、串联恒功率伴热带整体温度均匀，不会过热，安全可靠，适合长距离管线的伴热保温，安装以及运行费用低，维护简便，便于自动化管理。

附图说明

图1为本发明串联恒功率伴热带的结构示意图。

其中，1金属导线电极，2-母线绝缘层，3-绝缘内护套，4-金属编织屏蔽层，5-加强外护套。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

一种串联恒功率伴热带，包括金属导电电极1，所述金属导电电极1外包裹有母线绝缘层2并与金属导电电极1紧密接触构成串联回路，母线绝缘层2外依次设有绝缘内护套3、金属编织屏蔽层4和加强外护套5。

在本实施例中，所述金属导线电极1为单芯、双芯或三芯串联。

一种串联恒功率伴热带的制造方法，包括以下步骤：

1)制备金属导线电极1：采用束线机绞制等张力绞线作为金属导线电极，1，若为双芯或者三芯，则金属导线电级1的中心线间距为5-6mm；

2)制备母线绝缘层2：所述母线绝缘层2采用氟化乙烯丙烯共聚物制成；

3)母线绝缘层2挤包：根据单芯、双芯或者三芯的需要，将步骤1)得到的金属导电电极1放在等数量放线盘上，通过共挤生产线的主动放线架，使得金属导线电极2绞线同时放出，经过张力控制器以恒定张力经过加热装置预热后，进入共挤机头，包裹母线绝缘层2，并使得与金属导电电极2的张力保持一致，与金属导电电极1一起挤出，经过水冷却和气冷却后包裹的母线绝缘层2与金属导电电极1紧密接触构成串联回路，经过牵引机快速拉出后绕在收线架的收线盘上；

4)辐照交联：将步骤3)中的挤包有母线绝缘层2的金属导线电极1均匀地通过高能电子加速器的辐照扫描窗口进行整体辐照以完成交联过程；

5)制备绝缘内护套3和加强外部套5：所述绝缘内护套3和加强外护套5均采用可溶性聚四氟乙烯材料制备；

6)绝缘内护套3挤包：将步骤4)得到的的挤包有母线绝缘层2的金属导线电极1放在一个放线盘上，通过共挤生产线的主动放线架，将的挤包有母线绝缘层2的金属导线电极1放出，经过张力控制器经过加热装置预热后，添加步骤5)中的绝缘内护套3材料进入共挤机头，包裹绝缘内护套3，并使得与挤包有母线绝缘层2的金属导线电极1的张力保持一致，与挤包有母线绝缘层2的金属导线电极1一起挤出，先经过火花试验机进行性能检测，再经过水冷却和气冷却后，经过履带式皮带牵引机快速拉出后绕在收线架的收线盘上；

7)二次辐照交联：将步骤6)得到的挤包有绝缘内护套3的金属导线电极1均匀地通过高能电子加速器的辐照扫描窗口进行整体辐照以完成交联过程，辐照处理后得到可以使用的带有绝缘层的伴热带；

8)编织金属编织屏蔽层4：选用铝镁合金丝，将铝镁合金丝放入并丝机放线架的放线盘上，通过并丝机将8根铝镁合金丝并成1根丝并绕在锭子上，将绕有铝镁合金丝的锭子放入能高速编织机内，同步地将步骤7)得到的带有绝缘内护套3的金属导线电极1放在一个放线盘上，通过收放线机的放线架，将带有绝缘层的伴热带放出，通过高速编织机将铝镁合金丝编制在伴热带上，形成金属编织屏蔽层4；

9)加强外护套5挤包：将步骤8)得到带有金属编织屏蔽层4的伴热带以步骤6)的方式再次挤包一层加强外护套5，形成最终的串联恒功率伴热带。

在本实施例中，所述步骤3)中加热装置预热至210℃

在本实施例中，所述步骤4)中辐照剂量控制在12-18Mrad之间。

在本实施例中，所述步骤6)中加热装置预热至180℃。

在本实施例中，所述步骤7)中辐照剂量控制在12-18Mrad之间。

在本实施例中，所述步骤9)中加热装置预热至200℃。

基于上述，本发明的优点在于：

1、结构创新：在产品的金属导电电极1外层增加母线绝缘层2，改善了界面接触电阻，延长了产品寿命；

2、工艺创新：采用共挤工艺方法，保证金属导电电极1和母线绝缘层2在熔融状态下同时成型粘在一起，接触良好，减少了膨胀差异；采用等张力正规结构绞线的制造方法，使绞合导体制造精度提高，保证母线绝缘层超薄大长度挤出的需要；

3、产品性能创新：增加一道辐照交联的步骤，更加提高温度的稳定性，提升产品的耐用性；

5、通过挤包母线绝缘层2、绝缘内护套3和加强外护套5，增加了产品的安全性能，这种伴热带运行稳定，同时生产成本也低，而增加了金属编织屏蔽层，提升了伴热带的综合性能；

6、串联恒功率伴热带整体温度均匀，不会过热，安全可靠，适合长距离管线的伴热保温，安装以及运行费用低，维护简便，便于自动化管理。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种串联恒功率伴热带，其特征在于，包括金属导电电极(1)，所述金属导电电极(1)外包裹有母线绝缘层(2)并与金属导电电极(1)紧密接触构成串联回路，母线绝缘层(2)外依次设有绝缘内护套(3)、金属编织屏蔽层(4)和加强外护套(5)。

2.根据权利要求1所述的一种串联恒功率伴热带，其特征在于：所述金属导线电极(1)为单芯、双芯或三芯串联。

3.一种根据权利要求1或2中任意一项所述的串联恒功率伴热带的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备金属导线电极(1)：采用束线机绞制等张力绞线作为金属导线电极，(1)，若为双芯或者三芯，则金属导线电级(1)的中心线间距为5-6mm；

2)制备母线绝缘层(2)：所述母线绝缘层(2)采用氟化乙烯丙烯共聚物制成；

3)母线绝缘层(2)挤包：根据单芯、双芯或者三芯的需要，将步骤1)得到的金属导电电极(1)放在等数量放线盘上，通过共挤生产线的主动放线架，使得金属导线电极(2)绞线同时放出，经过张力控制器以恒定张力经过加热装置预热后，进入共挤机头，包裹母线绝缘层(2)，并使得与金属导电电极(2)的张力保持一致，与金属导电电极(1)一起挤出，经过水冷却和气冷却后包裹的母线绝缘层(2)与金属导电电极(1)紧密接触构成串联回路，经过牵引机快速拉出后绕在收线架的收线盘上；

4)辐照交联：将步骤3)中的挤包有母线绝缘层(2)的金属导线电极(1)均匀地通过高能电子加速器的辐照扫描窗口进行整体辐照以完成交联过程；

5)制备绝缘内护套(3)和加强外部套(5)：所述绝缘内护套(3)和加强外护套(5)均采用可溶性聚四氟乙烯材料制备；

6)绝缘内护套(3)挤包：将步骤4)得到的的挤包有母线绝缘层(2)的金属导线电极(1)放在一个放线盘上，通过共挤生产线的主动放线架，将挤包有母线绝缘层(2)的金属导线电极(1)放出，经过张力控制器经过加热装置预热后，添加步骤5)中的绝缘内护套(3)材料进入共挤机头，包裹绝缘内护套(3)，并使得与挤包有母线绝缘层(2)的金属导线电极(1)的张力保持一致，与挤包有母线绝缘层(2)的金属导线电极(1)一起挤出，先经过火花试验机进行性能检测，再经过水冷却和气冷却后，经过履带式皮带牵引机快速拉出后绕在收线架的收线盘上；

7)二次辐照交联：将步骤6)得到的挤包有绝缘内护套(3)的金属导线电极(1)均匀地通过高能电子加速器的辐照扫描窗口进行整体辐照以完成交联过程，辐照处理后得到可以使用的带有绝缘层的伴热带；

8)编织金属编织屏蔽层(4)：选用铝镁合金丝，将铝镁合金丝放入并丝机放线架的放线盘上，通过并丝机将8根铝镁合金丝并成1根丝并绕在锭子上，将绕有铝镁合金丝的锭子放入能高速编织机内，同步地将步骤7)得到的带有绝缘内护套(3)的金属导线电极(1)放在一个放线盘上，通过收放线机的放线架，将带有绝缘层的伴热带放出，通过高速编织机将铝镁合金丝编制在伴热带上，形成金属编织屏蔽层(4)；

9)加强外护套(5)挤包：将步骤8)得到带有金属编织屏蔽层(4)的伴热带以步骤6)的方式再次挤包一层加强外护套(5)，形成最终的串联恒功率伴热带。

4.根据权利要求3所述的一种串联恒功率伴热带的制造方法，其特征在于：所述步骤3)中加热装置预热至210℃。

5.根据权利要求3所述的一种串联恒功率伴热带的制造方法，其特征在于：所述步骤4)中辐照剂量控制在12-18Mrad之间。

6.根据权利要求3所述的一种串联恒功率伴热带的制造方法，其特征在于：所述步骤6)中加热装置预热至180℃。

7.根据权利要求3所述的一种串联恒功率伴热带的制造方法，其特征在于：所述步骤7)中辐照剂量控制在12-18Mrad之间。

8.根据权利要求3所述的一种串联恒功率伴热带的制造方法，其特征在于：所述步骤9)中加热装置预热至200℃。