[发明专利]一种提高管路温度一致性的加热带及其设计方法

权利要求书

1.一种提高管路温度一致性的加热带，所述加热带包括内层的加热层及外层的保温层，其特征在于，所述管路两端分别连接有终端器件，所述加热带由位于管路中间的中间加热带、位于管路两端的第一加热带、第二加热带三段加热带组成，且所述第一加热带和所述第二加热带的加热层的功率密度与所述中间加热带的加热层的功率密度不同。

2.根据权利要求1所述的提高管路温度一致性的加热带，其特征在于，所述第一加热带和所述第二加热带的加热层的功率密度大于所述中间加热带的加热层的功率密度。

3.根据权利要求1或2所述的提高管路温度一致性的加热带，其特征在于，所述第一加热带和所述第二加热带的保温层的厚度与所述中间加热带的保温层的厚度不同。

4.根据权利要求3所述的提高管路温度一致性的加热带，其特征在于，所述第一加热带和所述第二加热带的保温层的厚度大于所述中间加热带的保温层的厚度。

5.根据权利要求1或2所述的提高管路温度一致性的加热带，其特征在于，在中间加热带上设置控温热偶，在第一加热带、第二加热带上分设监控热偶。

6.一种提高管路温度一致性的加热带设计方法，其特征在于，所述管路两端分别连接有终端器件，所述加热带包覆在管路上，由位于管路中间的中间加热带、位于管路两端的第一加热带、第二加热带三段加热带组成，三段加热带作为一个温区进行控制，所述设计方法包括以下步骤：

步骤S1：根据管路总长、散热及终端器件的热损耗，计算得到第一加热带、第二加热带以及中间加热带各段长度；

步骤S2：根据第一加热带、第二加热带、中间加热带各段长度，计算得到各段加热带的加热功率；

步骤S3：根据各段加热带的加热功率，计算得到各段加热带的功率密度。

7.根据权利要求6所述的提高管路温度一致性的加热带设计方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一加热带或第二加热带长度的计算方法包括：

步骤S11：根据管路散热，计算此状态下的第一最大加热功率Q₁，并满足公式一：

Q₁＝((C₁M₁+C₂M₂)ΔТ/(863t))(1+A) 公式一

式中，C₁为被加热介质的比热，C₂为管路的比热，M₁为管路中被加热介质总质量，M₂为管路总质量，ΔТ为设定温度与初始温度的差值，t为从初始温度加热介质至设定温度时所规定的时间，A为管路的散热系数；

步骤S12：根据管路散热及终端器件的热损耗，计算此状态下的第二最大加热功率Q₂，并满足公式二：

Q₂＝((C₁M₁+C₂M₂)ΔТ/(863t))(1+A+B) 公式二

式中，B为终端器件的散热系数；

步骤S13：根据管路总长及第一最大加热功率Q₁、第二最大加热功率Q₂，计算第一加热带或第二加热带长度X，并满足公式三：

X＝((Q₂-Q₁)/Q₁)L 公式三

式中，L为管路总长；

根据管路总长及第一加热带、第二加热带长度，得到中间加热带长度。