MI礦物絕緣加熱電纜工程設(shè)計理論主要是：根據(jù)被加熱物體保持一定的工藝溫度需要補償?shù)臒崃?，配備在允許時間內(nèi)可產(chǎn)生相同熱量的礦物絕緣加熱電纜，來保證被加熱物體可以保持所需的工藝溫度而能正常工作。
1、設(shè)計使用礦物絕緣加熱電纜需要提供的參數(shù)。
（1）被加熱物質(zhì)的材質(zhì)、在管道內(nèi)的流動速度、起始溫度、需保持的工作溫度。
（2）管道或容器的材質(zhì)、厚度、直徑、長度等幾何尺寸和相應(yīng)閥門、彎頭、法蘭等附件的大小和數(shù)量。
（3）工作環(huán)境的zui低溫度。
（4）保溫材料的材質(zhì)及厚度。
（5）工作場所能夠提供的電源容量。
2、各種設(shè)施及場所需要的加熱熱量
（1）管道類及容器類保溫、加熱所需量計算方法。
①管道保溫需要熱量計算公式：
W = 2.72 K ( T - t ) / E log D/d
式中：W—— 管道所需熱量 W/m
K—— 保溫層材料的熱傳導(dǎo)系數(shù) W/m℃
T—— 需保持的溫度 ℃
t—— 環(huán)境溫度 ℃
E—— 效率 一般取值為0.7
D—— 保溫層外徑 mm
D—— 管道外徑 mm
②管道加熱升溫需要熱量計算公式：
W =（ P * S * C * Q ）* T / H * E * 3600
式中：W—— 管道所需熱量 W/m
P—— 管道重量 kg/m
S—— 管道比熱 J/kg ℃
C—— 內(nèi)容物質(zhì)重量 kg/m
Q—— 內(nèi)容物質(zhì)比熱 J/kg ℃
T—— 需增加的溫度 ℃
H—— 允許升溫時間 h
E—— 效率 一般取值為0.7
③管道每個附件相當于管道長度 （米）： 見表
序號 | 閘閥 | 球心閥 | 球閥 | 蝶閥 | 節(jié)能閥 | 法蘭 | 彎頭 | 托架 |
1 | 1.3 | 1.2 | 0.8 | 0.7 | 0.7 | 2D | 1.5D | 4D |
注：D為管道的直徑
④容器保溫需要熱量計算公式：
Q = λ(T-t )/δE
式中：Q——容器所需熱量 W/m2
λ——保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù) W/m℃
T——容器需保持的溫度 ℃
t——工作環(huán)境zui低溫度 ℃
δ——保溫層厚度 mm
E——效率(一般取0.7）
⑤容器加熱升溫需要熱量計算公式：
W = C * Q * T / 1000 * E * H * 3600
式中：W——容器所需熱量 W/m2
C——容器內(nèi)容物質(zhì)重量 kg
Q——容器內(nèi)容物質(zhì)比熱 J/kg ℃
T——增加的溫度 ℃
E——效率 (一般取0.7）
H——允許升溫時間 h
⑥升溫時的總負荷 = 加熱升溫需要熱量 + 3 / 2 保溫需要熱量
⑦幾種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)和保溫系數(shù)：
序號 | 保溫材料 | 導(dǎo)熱系數(shù)（w/m℃）10℃時 | 保溫系數(shù) |
1 | 玻璃纖維（管殼、棉氈） | 0.036 | 1.0 |
2 | 巖棉（管殼、棉氈） | 0.044 | 1.22 |
3 | 礦渣面 | 0.038 | 1.06 |
4 | 水泥蛭石管殼 | 0.128 | 3.6 |
5 | 珍珠巖管殼 | 0.047 | 1.31 |
6 | 硅酸鈣 | 0.054 | 1.50 |
7 | 石棉松繩 | 0.084 | 2.33 |
8 | 泡沫石棉 | 0.04~ 0.048 | 1.11~ 1.33 |
9 | 聚氨酯泡沫塑料 | 0.024 | 0.67 |
10 | 發(fā)泡塑料 | 0.042 | 1.17 |
⑧設(shè)計負荷（W/m）= 升溫時的總負荷* F * F K 見下表：
保溫材料的厚度及種類修正系數(shù)
保溫材料的種類修正系數(shù) | 保溫材料的厚度修正系數(shù) |
序號 | 保溫材料 | 修正系數(shù)（Fk） | 序號 | 保溫材料厚度 | 修正系數(shù)（F） |
1 | 軟木—烘烤過的板 | 0.8 | 1 | 19 | 1.2 |
2 | 玻璃絲—硬材 | 0.72 | 2 | 25 | 1.0 |
3 | 氧化鎂—85% | 1.32 | 3 | 38 | 0.79 |
4 | 礦物棉—硬材 | 0.98 | 4 | 50 | 0.63 |
5 | 泡沫苯乙烯 | 0.72 | 5 | 75 | 0.4 |
（2）其它場合加熱所需的熱量。
①道路、坡道及機場跑道：125 W/m2；另外在橋面和高架路面地段，考慮到底部損失一些熱量，應(yīng)在上面數(shù)字基礎(chǔ)上增加25%~30%；一般電纜敷設(shè)間距為150 mm。
②足球、橄欖球比賽場： 110 W/m2；一般電纜敷設(shè)間距為150 mm。
③屋頂排水溝： 300 W/m2；一般電纜敷設(shè)間距為150 mm。
④房屋落水管： 110 W/m2；一般電纜敷設(shè)間距為150 mm。
3、礦物絕緣加熱電纜選用：
（1）選用礦物絕緣加熱電纜的總加熱功應(yīng)稍大于設(shè)計總負荷（W/m2），但zui大不得大于設(shè)計總負荷的1.2倍，以免加熱功率選取過大而造成溫度控制系統(tǒng)的動作頻繁，而縮短溫度控制系統(tǒng)使用壽命。
（2）選用礦物絕緣加熱電纜時，一般要綜合設(shè)計負荷、總負荷、電源總?cè)萘?、被加熱設(shè)施的幾何尺寸、所選礦物絕緣電纜的長度、電纜安裝運行，維護的經(jīng)濟性等方面，來確定所選用礦物絕緣加熱電纜的連接方式（串聯(lián)或并聯(lián)）、供電方式（單相或三相）、電壓方式（單相、星形接法220V或三角形接法380V）敷設(shè)方式（平行或螺旋纏繞）。
（3）管道一般選用原則是：6英寸以下內(nèi)孔的管道配單相 “U”型雙回路，用單根加熱電纜；6英寸以上內(nèi)孔的管道配三相星形接法，用三根加熱電纜。
（4）確定礦物絕緣電纜總的供貨長度時，一般為了方便安裝現(xiàn)場的施工和各種附件處預(yù)留，要求訂貨長度要比計算長度增加5%~10%的余量。
MI礦物絕緣加熱電纜工程的施工適宜領(lǐng)域
1、化學(xué)工業(yè)：加熱管道、容器、罐體等，要求產(chǎn)品在加工過程中保持需要的工藝溫度場所。
2、石油工業(yè)：內(nèi)外原油管道、閥門、裝置、油罐加熱。
3、發(fā)電站： 燃油電站的油管路、容器供油加熱；水電站的管路防凍加熱；核電站的水管、閥門及反應(yīng)堆鈉回路預(yù)熱。
4、天然氣業(yè)：氣罐水封加熱、管道閥門及裝置加熱、催化反應(yīng)器中的氣體加熱、天然氣氣體品管路加熱等。
5、建筑工業(yè)：水泥快速干燥加熱、耐火磚的預(yù)干燥、住宅和建筑物內(nèi)部取暖加熱。
6、造船工業(yè)：甲板和船艙間防冷凝加熱。
7、農(nóng)畜產(chǎn)業(yè)：家禽家畜養(yǎng)殖暖房防冰、采暖、種植植物生長加熱。
8、城市建設(shè)：道路、斜坡、臺階、橋梁、隧道路面等防冰加熱；體育運動場、廣場、機場跑道等融雪除冰；屋頂、房檐、雨漏等防結(jié)冰等場所。
