专利名称：一种电热材料及管道节能电热保温片的制作方法
技术领域：
本发明属于电热技术领域背景技术在某些生产过程，如液体的室外管道输送，当环境温度较地低时，需要对管道进行保温，当单纯包裹隔热材料仍不能满足要求时，还需要采用加热保温的方法。在现有技术中，管道的电加热保温是在管道外缠绕已商品化的电热带，再在电热带外面包裹上防止热量散失的保温层。这种以电热带为电热元件的电加热保温存在的缺点是电热带的结构较复杂，价格较高。通常的电热带的结构从内到外是中心的镀锡铜绞线，包围铜绞线的半导体线芯，绝缘护套，编织镀锡铜丝网，橡塑外保护层。进口的外国产品，价格昂贵，以美国生产的电热带为例，现价每延长米需人民币240元。用于低值液体产品管道输送的保温，费用在生产成本中比例较大。如用于东北吉林地区油田单井罐10m左右的短距离输油管道加温，需缠绕电热带50-70m，要投入人民币12000至16000元。国产的同类型的电热带虽然价格较低，但质量不过关，使用环境适应性差。如国产的25ETV-65-JX电热带，在较寒冷的我国东北地区，用于室外原油输送管道的电加热保温，使用寿命仅为一年。这种电热带一旦使用到寿命期限，会产生爆裂，打火，在油井有气体散发时，极易引起火灾。在电热带内导线断裂时，会接触到管道壁，造成漏电，导致伤人事故。电热带的另一个不足是电能和热能的转换率较低，以前述的美国产品为例，转换率为70％左右，能量利用率仍有提高的空间和必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种电热材料，用于制做保温设施的电热元件，克服现有技术中电加热保温电热元件的上述不足。
本发明的另一个目的是提供一种管道节能电热保温片，克服现有的使用电热带给液体输送管道加热保温存在的上述不足。
本发明的电热材料由导电碳黑，纳米石墨粉，石蜡，橡胶乳，作为分散剂的液态古马隆混合后压制成的片，以上各原料用量的重量份数为导电碳黑0.005-14份，纳米石墨0.003-15份，液态古马隆0.002-4份，石蜡0.002-6份，橡胶乳7-17份。
本发明的电热材料原料最佳用量重量份数为导电碳黑5份，纳米石墨0.1份，液态古马隆2份，石蜡3份，橡胶乳10份。
本发明的管道节能电热保温片由上述电热材料片作为发热层，发热层两面有绝缘层，一面绝缘层的外面有铝箔导热层，另一面绝缘层的外面有保温层。
使用本发明的电热材料的积极效果是与现有的电热带相比，电能转为热能的转换率高。具体的对比实验是取两根长1.8m，内径6cm的铁管，在其中的一根铁管上缠绕8m长的现有的电热带，另一根铁管上包裹本发明的保温片，两根铁管上的电热元件的电阻值同为225Ω，并在电热元件外均包上3cm厚的玻璃棉保温层。管内循环通水，两根管的水流量均为每分钟1.5升，初始入水温度均为11℃，电热带接入电压AC220V；保温片经调压器控制输入153.6VAC，经30分钟后，出水温度均升至13℃。在本实验条件下电热带耗电功率为215.6W，本发明保温片耗电功率为150.58W，按进口电热带标明的电、热转换效率为76％推算，本发明保温片的电、热转换效率可达99.6％，比用电热带为发热体的管道保温方式节约用电30％以上。
本发明电热材料制造成本低，附加上普通的低温绝缘材料、泡沫保温材料及铝箔导热片制成保温片用于油田单井罐输油管道加热保温，材料费用只需1400元，比使用原有的进口电热带节省92％，比用国产电热带节省600元，使用寿命是国产电热带保温方式5-7倍。
使用本发明的保温片，安装快捷、方便，不怕水，不漏电，无火花，安全可靠，经久耐用。
图1为本发明管道节能电热保温片局部剖面图；图2为本发明管道节能电热保温片发热层电热材料片布置图。
具体实施例方式
实施例1取导电碳黑500g，25nm粒径的石墨粉10g，液态古马隆200g混合搅拌均匀，然后加入石蜡300g糅合均匀，再加入橡胶乳1000g糅合均匀。将混匀的原料分成6等份，取每份摊匀在长度为400mm的模槽内，并在模槽两端位置均匀埋入露出一端的一排细铜丝，作为电源接线。然后以50kg/cm2的压力压成1mm厚的片，剪成宽5mm，长400mm，两端带电源接线的条，形成220V、8W的电热片，将5条电热片相距40mm并联到电源线上形成发热层1。取420mm×200mm厚0.2mm的两片聚脂片作为绝缘层2夹在电热片1的两面，在一面绝缘层的外面加上厚0.08mm的铝箔作为导热层3，在另一面绝缘层外面加上8mm厚的塑料泡末保温层4，在一端压入电热片的细铜丝上接电源线，进行整体缝合后形成油井单罐输油管道节能电热保温片。
本发明的管道节能电热保温片在油田单井灌输油管道上的安装是将保温片有铝箔的一面朝里包住管道，用锁扣或胶带将保温片固定在管道上，各保温片相衔接，包住整条输油管，引出电源线，然后在保温片外再包裹上保温层和外层塑料薄膜，用锁扣或胶带紧固，并在管道的末端的保温片和管道之间装有可在商店买到的温控开关的探头，温控开关串接在电源线上，将保温片包裹的管道维持在设定的温度范围内。以上即完成单井罐输油管道保温片的安装。
实施例2取导电碳黑14份；纳米石墨15份；液态古马隆4份；石蜡0.002份；橡胶乳7份；混合、压片及制保温片的工艺同实施例1。
实施例3取导电碳黑0.005份；纳米石墨0.003份；液态古马隆0.002份；石蜡6份；橡胶乳17份；混合、压片及制工艺同实施例1。
权利要求
1.一种电热材料，其特征是由导电碳黑，纳米石墨粉，石蜡，橡胶乳，作为分散剂的液态古马隆混合后压制成的片；以上各原料用量的重量份数为导电碳黑0.005-14份，纳米石墨0.003-15份，液态古马隆0.002-4份，石蜡0.002-6份，橡胶乳7-17份。
2.根据权利要求1的一种电热材料，其特征是各原料用量重量份数为导电碳黑5份，纳米石墨0.1份，液态古马隆2份，石蜡3份，橡胶乳10份。
3.一种管道节能电热保温片，其特征是由权利要求1或2的电热材料片作为发热层(1)，发热层两面有绝缘层(2)，一面绝缘层的外面有铝箔导热层(3)，另一面绝缘层的外面有保温层(4)。
全文摘要
一种电热材料及管道节能电热保温片，属于电热技术领域。电热材料由导电碳黑，纳米石墨粉，石蜡，橡胶乳，作为分散剂的液态古马隆混合后压制成的片。管道节能电热保温片由上述电热材料片作为发热层，发热层两面有绝缘层，一面绝缘层的外面有铝箔导热层，另一面绝缘层的外面有保温层。使用本发明的积极效果电、热转换效率可达99.6％，比用电热带为发热体的管道保温方式节约用电30％以上。本发明电热材料制成的管道节能电热保温片用于油田单井罐输油管道加热保温，费用低，寿命长，不怕水，不漏电，使用中安全可靠。
文档编号H05B3/36GK1780503SQ20041001124
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月22日 优先权日2004年11月22日
发明者张维新 申请人:张维新