Тепловая изоляция. Волокнистые материалы

Страницы работы

6 страниц (Word-файл)

Содержание работы

Занятие 18. Тепловая изоляция

Если в одних случаях  тепло надо передавать, то в других следует беречь. И других, пожалуй, гораздо больше. Во всяком случае, теплопередача всё равно завершается  теплосбережением. Топим  печь, отдаём  тепло  комнатному  воздуху  и  тут же заботимся о теплоизоляции  помещения. Передаём тепло из  первого  контура во второй через теплопроводную трубчатку и  в то  же  время  боремся  с  теплопотерями через корпус  теплообменника  -  укутываем  его  в  “шубу”  из  теплоизоляторов.

“Укутываем в шубу” сказано для красного словца. На  самом  деле подчас  “шуба”  - особое  сооружение,  и  надо говорить  о теплоизоляционных конструкциях. Именно о  теплоизоляционных  материалах  и  конструкциях. На  рис. 2-559 - теплоизолированный  участок  трубопровода: приходится  обкладывать  трубу   скорлупами, скорлупы  стягивать  проволочными  кольцами,  затем  штукатурить [штукатурка- известковый раствор с песком, известь- СаО, гашеная известь- продукт реакции  СаО + Н2О = Са(ОН)2]. Заключительные операции - проклейка и окраска. Чем не конструкция? А ведь это сборка на гладком участке. Каково же на  стыке  фланцев,  на  выходе  вентиля?

Конечно, самый  важный  параметр теплового  изолирования - коэффициент  теплопроводности  (истинный  -  для   материала,  эффективный  -  для  комбинации  материалов  или  конструкции).  Но это далеко не  единственная  «служебная» харктеристика.  На  практике  теплоизоляционный  материал   или  конструкцию  выбирают,  рассматривая  комплекс  требований,  предъявляемых  в  зависимости  от  условий  работы  и  специфики  защищаемого  объекта:

работоспособность  (механическая,  термическая,  химическая,  радиационная  и  т.д.)  и  сохранение  свойств  в  течение  всего  ресурса  работы;  совместимость  с другими   материалами  установки;  технологичность  при  изготовлении,  монтаже  и  демонтаже;  малая  плотность;  слабое  газовыделение  при  нагреве  до  рабочих  температур;  низкая  сорбционная  ёмкость по  химически-  и  радиоактивным  газам;  негорючесть; коррозионная стойкость; малая гигроскопичность; нетоксичность;  сохранение  геометрической  формы,  постоянство  объёма  (без  самоуплотнения  и  усадки);  промышленное  изготовление;  малая  стоимость .

Естественно,  что  этот  перечень  не  исчерпывает  всех возможных  требований,  которые  могут  появиться для  конкретных  объектов. Так, например, в атомных установках  возможна обмывка  поверхности   дезактивирующим  раствором,  и это, в свою очередь, требует герметичной  облицовки теплоизоляции. А в газоохлаждаемых  аппаратах  теплоизолирующие  бланкеты  (оболочки)  делают заведомо не- герметичными - тогда  сброс давления  на  переходных  режимах или при авариях  не вызовет их разрушения.  К  теплоизоляции же вблизи активной  зоны  предъявляют дополнительное условие:  малое  поглощение  нейтронного  потока.

Самое же главное  требование - снижение  теплопотерь  до заданного  проектантом  уровня.  При  естественной  конвекции  на  воздухе  оно  выливается  в  допустимый  перепад  температуры  поверхности  теплоизоляции  и  воздуха  [Ти _ Т+] :  менее  30  оС  -  при  температуре  изолируемой  стенки  Тс  до  300 оС ,   менее  45  оС  -  при  температуре  изолируемой  стенки  свыше  400 оС. Плотность лучистого потока Е на  расстоянии  1  см  от  нагретой  поверхности  оборудования  не  должна  быть  более  140 Вт/(м2*К).

Как  лучшим  образом  выполнить  эти  условия?  В нашем распоряжении сотни  материалов  и  проверенных  конструкций. И несмотря на многообразие  теплоизоляционных систем, в них чётко выделяются шесть категорий: плотные, пористые и волокнистые материалы, порошки, гранулы, экранная изоляция..

Плотные  материалы  (табл. 1-560)

Это просто антипод материалов пористых. Бесспорный и яркий лидер среди   плотных  изоляторов - пиролитический  графит (пирографит). Его получают путем  высокотемпературного разложения (пиролиза) газообразных углеводородов. Обычно используют  метан -при нагревании образуются  водород и углерод. Последний  кристаллизуется  на  холодной оправке в графит таким образом,  что нетеплопроводные  длинные оси кристаллов  располагаются  перпендикулярно  поверхности. В результате теп

лопроводность  пирографита в этом направлении оказывается  в 200  раз  меньше, чем  вдоль  поверхности  осаждения. Но это чревато высокими термическими напряжениями при эксплуатациии, и во избежание растрескивания пирографит используют обычно в качестве тонкослойного покрытия.

Похожие материалы

Информация о работе