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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 (412 м к ) , утолщенное (1225 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-