礦物絕緣MI加熱電纜與電熱管的分析比較

現今市場上使用的電熱管（即管狀電加熱器）其使用壽命普遍較低是用戶公認的事實，一般在12個月左右，有的甚至是剛剛敷設好，通電不久就損壞了。修理不僅影響加工產品的數量和質量，還給產品鏈相關方帶來一系列不必要的麻煩。因此我公司與中國科技大學強強合作，共同研制了更經濟、更安全、更環保的新一產代高科技產品——礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜），在大多數的應用場合中完全可以取代市場上使用的電熱管。
　　下面將電熱管與礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）作一個分析比較：
　　據有關統計，導致電熱管使用壽命偏低的原因主要有三個：一是電熱管的外表面積炭﹑結垢；二是爆管；三是斷芯。而追其根源，這一切都是因為電熱管的結構設計和制造工藝所決定的。
　　電熱管是將螺旋形的線芯放入金屬外套管中，再用邊灌裝氧化鎂粉邊振蕩的方式密實，最后再微量縮徑成型。
　　針對電熱管的結構及制造工藝，可以來分析導致其使用壽命偏低的三個直接原因：
1、 電熱管的外表面積炭﹑結垢
　　由于電熱管設計的發熱線芯為螺旋形結構，所以造成功率密度大，加上電熱管的標準最大制造長度只有10m，從而使散熱表面積小，致使其的表面發熱功率密度（2--7w/cm2）偏大，表現為表面溫度過高，通常要超過受熱介質的積炭﹑結垢溫度，最終導致進入因高溫－結垢－高溫－結垢的惡性循環。
2 、燒斷發熱芯
A、由于電熱管的制造工藝決定了氧化鎂粉的密實度不高，有一定的空氣滯留在氧化鎂粉隙中。
B、同時也造成發熱線芯與氧化鎂粉與金屬外護套內表面之間接觸不緊密。
C、為了保證螺旋形成發熱線芯與金屬外護套的同心度誤差，氧化鎂絕緣厚度要加大。
由此在正常工作條件下，傳遞的綜合熱阻大，其發熱線芯的工作溫度比管表面溫度更高許多。如果產品的發熱線芯局部稍有殘缺（如線徑細、夾渣、傷痕、焊接不良等特別是接電端），那在殘缺的局部溫度將更高，這樣就導致發熱線芯高溫-氧化鎂剝落、 更高溫-氧化鎂更剝落的惡性循環，直到線芯氧化熔斷，也就是斷芯。
3、管皮爆裂
在殘缺的局部溫度更高的另一個后果，是將滯留在氧化鎂粉隙中的空氣受高溫熱膨脹到一定的壓力，它就會從電熱管金屬外護套的較薄弱處沖破出來，從而形成爆管。
礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）與之比較，具有如下優點：
1、礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）為密實整體。
A.絕緣的氧化鎂粉，工程預先擠壓成高密度、并且燒結成瓷柱。
B.投料時外皮管、發熱線芯直棒與氧化鎂瓷柱都是剛性料，傳在一起可以很好保持同心度。
C.再經過十幾次或幾十次反復拉擠型，減徑量很大，有的直徑是拉擠前的1/10，甚至更小。所以氧化鎂粉層的密實度大，發熱線芯與氧化鎂粉與金屬外護套之間接觸非常緊密，幾乎成為一個整體。氧化鎂絕緣的厚度就減小。
2、礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）的表面溫度及芯線溫度，可以有效的控制在低于受熱介質的積炭、結垢溫度。
由于加熱電纜的線芯是直線形（相當于將電熱管的螺旋形發熱線芯拉直），單根最大制造長度可以達幾百米，因而其散熱表面積可以人為的控制，按照設計的需要來限制表面功率密度，并且做的很小（MI加熱電纜最小P min=0.1w/cm2），所以礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）的表面溫度及芯線溫度，可以有效的控制在低于受熱介質的積炭、結垢溫度。
由此在相同的熱功率輸入的情況下，線徑細，同樣再做成螺旋形結構，由于線長度長，熱傳遞的表面積大，綜合熱阻小，熱傳遞效率高，其發熱線芯的工作溫度就可以大大降低。以加熱100°C的水介質為例，水燒開時，礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）發熱線芯的工作溫度可以為135-140°C，而電熱管的發熱線芯的工作溫度至少要290-350°C（進入暗紅色）。
綜上所述，礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）很好的利用其新的結垢、加工工藝及設計方法，有效的控制發熱線芯的工作溫度，從根本上解決了電熱管在設計和制造上的缺陷問題，大大提高了產品的可靠性和延長了使用壽命。除此之外，礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）的直徑細（最細外直徑為1mm），機械柔韌性好，可以方便的彎曲加工成各種形狀或者隨受熱設備的外形變化而緊密貼近。礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）發熱線芯的工作溫度低，有利于制作成工業電熱設備，從而更經濟、更安全、更有效地應用在各種防爆場所中進行加熱、保溫。
礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）在國內外已經是一項電加熱和電伴熱的成熟技術，它被廣泛應用于工業容器、管道的電加熱，室外設備和設施的電伴熱防凍保溫，室內地面輻射采暖等等。選用礦物絕緣加熱電纜（MI加熱電纜）替代電熱管肯定具有獨特的技術經濟效益，也是必然趨勢。