Файл: Специальные вопросы строительной теплофизики учебное пособие..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 0
Изделия из минеральной ваты являются наиболее распростра ненным видом теплоизоляционных материалов. Выпускаются мине
раловатные маты, |
плиты и скорлупы. |
П р о ш и в н ы е |
м и н е р а л о в а т н ы е м а т ы выпускаются в |
виде полотнищ из минеральной ваты с обкладкой с одной или двух сторон металлической сеткой или стеклотканью. Допустимая тем пература применения для матов с обкладкой из металлической сетки 550—600°С, из стеклянной ткани (или сетки) — 400° С.
Для изготовления матов и изделий должна использоваться ми неральная вата без связующих или на неорганических связующих. При использовании ваты без связующих рекомендуется под метал лическую сетку укладывать перед прошивкой прокладку из алюми ниевой фольги толщиной 0,05 мм.
Маты широко применяются в тепловой изоляции.
Из других изделий с использованием минеральной ваты при меняются:
—минераловатные скорлупы, заполненные минеральной ватой на связке из жидкого стекла и оштукатуренные асбестоцементным раствором (например, скорлупы АЦТМ), для трубопроводов диа метром 57—273 мм\
—минераловатные скорлупы, покрытые металлическим листом (из стали или алюминиевого сплава). Вата должна быть на неор
ганической связке;
— футляры (полуцилиндры) из листового металла или асбесто цемента, заполненные минеральной или стеклянной ватой на неор ганической связке, для трубопроводов диаметром 25—376 мм.
Стеклянная вата и изделия из нее
Стеклянная вата или волокно является высокоэффективным теплоизоляционным материалом. В зависимости от среднего диа метра различают стеклянное волокно ультратонкое (менее 1 м к ), супертонкое ( 1 — 3 м к ) , тонкое (4— 12 м к ) , утолщенное (12— 25 м к )
итолстое (более 25 м к ) .
Вневентилируемых и плохо вентилируемых помещениях можно применить для изоляции нагретых поверхностей стеклянную вату
иизделия из нее без связующих или с неорганическими связующи ми. Стеклянная вата и стеклянное волокно применяются в основ ном в качестве полуфабрикатов для получения теплоизоляцион ных изделий. Могут быть использованы для теплоизоляции следую щие изделия из стеклянного волокна (см. табл. 17):
—маты и полосы из стеклянного войлока (без связующих или на неорганических связующих);
—материал теплозвукоизоляционный марки АТИМС;
—холсты из ультрасупертонкого волокна;
—материал теплозвукоизоляционный марки АТМ-3;
—материал теплозвукоизоляционный марки АТМ-4.
87
Применение изделий из стекловолокна, в которые входят орга нические связующие, не допускается в случае изоляции горячих поверхностей.
Маты и полосы из стеклянного волокна (ТУ-21-3-3-66 и ГОСТ 2245-43) представляют собой штучные теплоизоляционные из делия, изготовленные из стеклянного волокна, прошитого стек лянной нитью. Стеклянное волокно должно быть без органических связующих. Не допускается применение матов, прошитых хлоп чатобумажной нитью.
Материал теплоизоляционный марки АТИМС (ТУ С-1-57 Моек, гор. УЛП) представляет собой мат, состоящий из стеклохолста, из готовленного из рыхлого слоя штапельного стеклянного волокна длиной 45—55 мм, диаметром 5—7 мк, покрытого с двух сторон стеклянной сеткой марки ССА и простеганного стеклянными нит ками НСА.
В соответствии с пунктом 4 технических условий «стекловолок но должно быть незамасленное». Следует отметить, что в стеклян ной сетке и нитках содержится до 2,5% замасливателя, что в рас чете на один мат составит около 1—1,5 г замасливателя. Это не большой вес замасливателя; кроме того, из сеток, обращенных к горячей поверхности, замасливатель выгорит.
Материал АТИМС выпускается толщиной 5, 10 и 15 мм и соот ветственно маркируется: АТИМС-5, АТИМС-10 и АТИМС-15.
По требованию заказчика могут изготавливаться маты других толщин. Длина матов 1050 мм, ширина 840 мм.
Объемный вес матов 75—100 /сг/ж3.
Материал АТИМС предназначается в качестве теплозвукоизоляции, работающей в интервале температур от 60° до 450°С. При нагревании материала токсические вредности практически не вы деляются.
Холсты из ультрасупертонкого стекловолокна (М РТУ 6
М-879-62) представляют собой слой перепутанных штапельных стеклянных волокон, полученных способом раздува горячими газа ми и скрепленных между собой силами е с т е с т в е н н о г о с ц е п ления . В соответствии с техническими условиями холсты «не должны содержать посторонних органических включений (замас ленных волокон, пеньки, бумаги, пряжи и т. д.)». Холсты изготав ливаются из ультрасупертонкого стекловолокна диаметром не бо лее 2 мк. В качестве сырья используется малоборное стекло соста ва № 20.
Холсты изготавливаются толщиной |
от 20 до 60 мм |
(через |
10 мм), длиной ПО мм, шириной 60 мм. |
В соответствии с |
ТУ по |
требованию заказчика могут изготавливаться холсты других тол щин и размеров. Объемный вес холста 8 кг/м2.
Холсты используются в качестве теплозвукоизоляции при тем пературе до —(—450°С. При нагревании холстов токсические вредно сти не выделяются.
88
Материал теплозвукоизоляционный марки АТМ-3 (ВТУ
35-ШП-1-62) представляет собой мат, изготовленный из рыхлого слоя штапельных ультрасупертонких стеклянных волокон диамет ром не более 2 мк, покрытый с двух сторон стеклянной сеткой мар ки ССА п простеганный стеклянными нитками НСА. В стеклянной сетке и нитках содержится до 2,5% замасливателя, что в пересчете на мат составит около 1—1,2 г замасливателя. Это практического значения не имеет, особенно если учесть, что из сеток, прилегаю щих к горячей поверхности, замасливатель выгорит.
Материал АТМ-3 является самым легким стеганым материалом (в два раза легче теплозвукоизоляцпонного материала АТИМС). Объемный вес матов 40 кг/мъ.
Маты предназначаются в качестве теплозвукоизоляции, рабо тающей в интервале температур от 60° до 450° С. При нагревании матов токсические вредности практически не выделяются.
Материал теплозвукоизоляционный марки АТМ (ВТУ
35-ШП-3-62) представляет собой мат, состоящий из рыхлого слоя кремнеземистого волокна диаметром 5—7 мм, облицованный крем неземной тканыо и простеганный кремнеземными нитками.
Маты предназначаются в качестве теплозвукоизоляции, рабо тающей при 1100°С длительное время и при 1200°С кратковре менно.
Теплоустойчивые плиты из ультрасупертонкого волокна (ВТУ
99-64) изготовлены в виде опытной партии во Всесоюзном НИИ стеклянного волокна. Плиты изготовлены на неорганических теп лоустойчивых связующих и предназначаются для изоляции поверх ностей с температурой до 500°С. В соответствии с ВТУ плиты не должны выделять ядовитых вредностей как при нормальной темпе ратуре, так и при нагревании до 450—500° С. Размеры плит: дли на 1000 мм, ширина 500 мм и толщина от 30 до 50 мм (через 5 мм). Объемный вес плит 90—ПО /сг/ж3. Коэффициент теплопроводности плит при 0° С не выше 0,035 ккал/м • час ■град.
Алюминиевая фольга
10% мирового производства алюминия расходуется на произ водство алюминиевой фольги. В тепловой изоляции используется фольга толщиной 0,011—0,050 мм.
Альфолевая изоляция представляет собою конструкцию из воз душных прослоек, отделенных друг от друга пленками алюминие вой фольги. Таким образом, в альфолевой изоляции используются низкая теплопроводность воздушных прослоек и высокая отража тельная способность алюминиевой фольги, которая отражает до 92—95% передаваемого лучистого тепла.
Влияние лучеиспускания при передаче тепла через воздушный прослоек особенно сказывается при высоких температурах, когда 2/3 тепла передается лучеиспусканием и '/з конвекций и тепло проводностью. При разделении воздушной прослойки фольгой пе
89
редача тепла лучеиспусканием значительно снижается и начинает осуществляться в основном путем конвекции и кондукции.
Для снижения количества тепла, передаваемого конвекцией и кондукцией, идеальным случаем является вакуумирование воздуш ного прослойка. Вакуумирование вместе с альфолевой изоляцией широко применяется при изоляции сосудов для сжиженных газов. Прокладками между листами фольги служит тонкая бумага из стекловолокна.
Вакуумная изоляция, эффективная с точки зрения теплоизоля ции, имеет ряд недостатков, среди которых главными являются: трудность вакуумирования и необходимость обеспечения надежно сти стенок путем увеличения их толщины.
Использование алюминиевой фольги для изоляции объясняется ее низкой лучеиспускательной способностью, малой теплоемкостью, высокой стойкостью против коррозии, негорючестью, отсутствием запаха.
Для теплоизоляции применяют мягкую М (отожженную) фоль гу марки А00 и АО. Поверхность фольги должна быть чистой, ров ной, без следов коррозии, шероховатости от выгоревшего масла и пятен от следов смазки.
Фольга для термоизоляции в СССР выпускается в виде рулонов диаметром от 100 до 150 мм, шириной 440—460 мм (до 600 мм для фольги толщиной от 0,05 мм и выше). На новейших предприятиях иностранных фирм выпускается фольга шириной до 1,3—1,8 м.
В табл. 21 указан вес фольги в зависимости от толщины.
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
21 |
|
Толщина фольги, мм |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
Вес 1 м2 фольги, г . |
27,0 |
54,0 |
81,0 |
108 |
135 |
270 |
540 |
Площадь фольги, м2, на |
37 |
|
|
|
|
3,7 |
|
1 кг алюминия |
18,5 |
12,3 |
9,3 |
7,4 |
1,85 |
При изоляции поверхностей фольгу укладывают в виде гладких листов или в мятом виде. Гладкую фольгу укладывают на опорные кольца.
Значения эквивалентных коэффициентов теплопроводности алюминиевой фольги с воздушными прослойками приведены в табл. 22 [20].
В конструкции коэффициент теплопроводности гладкой альфолевой изоляции увеличивается в связи с применением опорных ко лец. Так, при использовании несовершенных с теплотехнической точки зрения опорных колец из совелита были получены следующие значения. коэффициента теплопроводности фольги [21]:
90
|
|
|
|
Т а б л и ц а 22 |
|
|
Эквивалентный |
коэффициент теплопроводности, |
|||
|
|
|
ккал • м- часград |
||
Температура изолируе |
изоляция |
гладкой |
фольгой |
|
|
мой поверхности, °С |
изоляция мятой (штам |
||||
с воздушными промежут |
|||||
|
ками 10 мм без опорных |
пованной) фольгой |
|||
|
|
колец |
|
|
|
0 |
|
0,027 |
|
0,040 |
|
50 |
|
0,030 |
|
0,047 |
|
100 |
|
0,033 |
|
0,053 |
|
150 |
|
0,037 |
|
0,059 |
|
200 |
|
0,042 |
|
0,066 |
|
300 |
|
0,053 |
|
0,078 |
—для гладкой фольги с асбозуритовой штукатуркой наружно го слоя и при температуре изолируемой поверхности трубопровода
505°С 0,114—0,117 ккал/м ■час • град\
—для мятой фольги в тех же условиях 0,125 ккал/м • час • град. При более совершенных опорных кольцах значения коэффици
ента теплопроводности альфолевых конструкций получаются ниже.
Другие изоляционные материалы
Для изоляции нагретых поверхностей из других изоляционных материалов могут быть использованы изделия асбестоцементные, асбестовермикулитовые на жидком стекле, асбестокремнеземистые и перлитовые на цементной связке. Основные характеристики этих материалов приведены в табл. 17.
III. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ
Выбор наружного защитного покрытия основного теплоизоля ционного слоя производится с точки зрения огнестойкости, защиты основного изоляционного слоя от влаги, от механических и других повреждений, долговечности, экономичности и внешнего вида.
Вкачестве наружного защитного слоя применяют металличе ское покрытие, покрытие скорлупами, полимерами, стеклянной тканью, оштукатуривание мастиками.
Взарубежной практике, а за последние годы и в СССР на предприятиях нефтепереработки, химии, энергетики и других от
раслей промышленности нашли широкое применение м е т а л л и ч е с к и е п о к р ы т и я тепловой изоляции.
91-