Промышленность строительных материалов



жүктеу 2.89 Mb.
бет6/14
Дата02.05.2016
өлшемі2.89 Mb.
түріОбзор
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14
:

листом толщиной 3 мм). Кроме того, изоляция из БСТВ имеет ряд других
преимуществ: она позволяет уменьшить габариты печи и фидеров, массу
кладки и, следовательно, нагрузки на несущие конструкции, упростить


изоляционные работы при сложной форме поверхности.

Таким образом, базальтовые
супертонкие волокна являются высоко-
эффективным материалом для изоляции
промышленных печей и в сочетании с
легковесным кирпичом могут приме-
няться в печах с температурой пла-
менного пространства до
1450-
1550°С.


--9В0Х

Тепловая изоляция сушиль-
ных
барабанов. Для интенсифика-
ции работы технологического
оборудованжя (сушильных бараба-
нов, кальцинаторов, циклонов,
электрофильтров
и других тепло-
вйх агрегатов)
в промышленнос-
ти строительных материалов боль-
шое значение имеет изыскание
способов сокращения потерь теп-
ловой энергии и улучшения обмен-
ных процессов. Одним из сущест-
венных путей достижения указан-


= 100°С

= 105 ’С

Г-ЖС

Рис.9. График распределения температур:

I - форстерит; 2 - легковесный кир­пич; 3 - стекломикрокристаллическое волокно (СМКВ); 4 - стекловидное волокно; 5 - алюминиевый лист; средняя температура пламенного пространства; ^з» ~ тем~

пература на границах слоев огнеупо­ров и изоляции;^- температура по­верхности;^- температура воздуха

ных целей является изоляция корпусов тепловых агрегатов, площадь каждо­го из которых составляет десятки и сотни квадратных метров, а средняя температура наружной поверхности корпуса - 100-150°С. Это указывает на то, что тепловые потери через поверхность корпуса и окружающую среду значительны. Они зависят от характера и температуры окружающей среды, скорости движения воздуха, охватывающего поверхность теплового агрега­та.

Высокая эффективность изоляции может быть достигнута при условии, если она будет обладать не только низкой теплопроводностью, но и высо­кой теплостойкостью, малой плотностью, постоянством объема, устойчи­востью к атмосферным воздействиям, удобством монтажа, безопасностью в процессе эксплуатации, а при применении на тепловых агрегатах, подвер­женных вибрации (сушильных барабанах, мельницах и др.), - высокой вибро­стойкостью .

25




Дня теплоизоляции корпусов сушильных барабанов, циклонов, кальцина-
торов и печей отжига в ряде случаев применяются шнераловатные и стекло-
волокнист не изделия, а также теплоизоляционные плиты (совелитовые, извест-
ково-кремнеземистые, перлитовые и др.). Для повышения надежности агрегата,
как правило, производят отделку изоляции, включающую в себя окрашивание
покрытия красками и лаками, оклейку тканями и обертывание рулонными мате-
риалами. Однако эти теплоизоляционные конструкции недостаточно эффективны
и отличаются трудоемкостью при монтаже.


С учетом указанных требований, предъявляемых к материалам дая тепло-
изоляции технологического оборудования, в НЙЛБВ разработан ряд базальто-
волокнистнх теплоизоляционных конструкций
[5], изготовляемых дайной, рав-
ной длине окружности теплоизолируемой цилиндрической поверхности, и ши-
риной до I м. Возможность получения материалов в виде рулонов заданных
размеров, соответствующих теплоизолируемой поверхности сушильных бара-
банов и других агрегатов, ускоряет их монтаж. Простота конструкции и ма-
лая плотность
(80-130 кг/м3) облегчают ее демонтаж при осмотре или ремон-
те теплоизолируемой поверхности. Эти материалы отличаются также достаточ-
ной гибкостью, высокими термо- и виброустойчивостью и незначительной усад-
кой.
-~~


1 2 3 Ь 5 2 5



Рнс.Ю. Схема крепления теплоизоляции к корпусу сушильного барабана:

I - сушильный барабан; 2 - пружина; 3 - накладка из тепло­изоляционного материала: 4 - крепежная арматура; 5 - рулон­ный материал

Крепление теплоизоляционной конструкции к сушильным барабанам я
ее плотное прилегание к изолируемой поверхности в процессе эксплуатации обеспечивается с помощью пружины, свободные концы которой закрепляются штырями, пропущенными через торцы теплоизоляционных материалов (рис.10).

26




Создание с помощью такой системы соединения постоянного давления теплои­золяционного материала на эксплуатируемую поверхность устраняет зазор между теплоизоляцией и корпусом, сохраняя неизменными теплофизические свойства изоляции, а также уменьшает ее истирание корпусом агрегата.

С целью исключения непосредственного воздействия теплового потока на пружины в межстыковом пространстве под пружины и концы теплоизоляции установлены накладки из того же теплоизоляционного материала. Возможны также другие варианты крепления изоляции.

Внедрение этих теплоизоляционных конструкций на сушильных бараба­нах ряда предприятий отрасли показало их высокую эффективность:

расход топлива уменьшился на 5-10$ при одновременном увеличении производительности сушильных барабанов до 15$;

понизился уровень шума в цехах;

улучшились санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала.

Экономический эффект от внедрения I м2 теплоизоляции на основе ба­зальтового супертонкого волокна на сушильных барабанах составляет до 50 руб.в год.

Указанные рулонные прошивные базалътоволокнистые материалы выпускают­ся беличским заводом "Теплозвукоизоляция”.

Применение базальтоволокнистой изоляции в холодильниках.
Для тепло­изоляции холодильников широко используются волокнистые материалы (полу- жесткие минераловатные плиты, маты из стеклянных волокон), вытесняющие дорогой и дефицитный пенополиуретан. Однако они имеют ряд недостатков: высокое содержание невсшокниотнх включений (до 20$), коротковолокнистую структуру (длина волокон до 50 мм), диаметр волокон более 7 мкм, что обусловливает повышенную теплопроводность и пыление при их монтаже.

Теплоизоляция из базальтового супертонкого волокна испытана [38] на адсорбционных холодильниках "Кристалл-2". Сравнительные характерис­тики базальтоволокнистой изоляции и стекломатов на фенольном связующем приведены в табл.15.

Таблица 15
Показатели

Стекловолок­нистые маты

БСТВ

Плиты на основе БСТВ

Средний диаметр волокон, мкм

Содержание волокнистых включе­ний, $

Плотность, кг/м3 Содержание связующего, $

14.0

30.0

  1. 1,0

1,0

5,0

16,0

0,9

4,0

60,0

3,2


27

При испытании холодильников с базальто- и стекловолокнистой изоля­цией через каждый I ч регистрировали температуру в холодильниках и окру- хапцей среде (среднеарифметические значения), а также расход электро­энергии (разность показаний электросчетчиков в конце и начале испытаний).

Дифференциальные термопары устанавливались в холодильниках на рас­стоянии 2 см от боковой стенки морозильной камеры (по центру).

Показатель изменения КПД холодильников (*,%), оснащенных стекло- и базальтоволокнистой изоляцией определяли по формуле
36 ° ( Е- & га - То ) 100 ’ где Е0, Е - расход энергии холодильником при использовании соответствен­но стекло- и базальтоволокнистой изоляции, кВт-ч; лЪ0'АЪ - разность среднеарифметических значений температуры окружаю­щей среды и в холодильнике при использовании соответственно стекяо- и базальтоволокнистой изоляции, °С;


%0,1 - время испытаний при использовании соответственно стекло- и базальтоволокнистой изоляции, ч.





Плотность, кг/м3

Рис.II. Изменение КПД холодильника "Кристалл-2"
при теплоизоляции:
а - холодильного агрегата в зависимости от плот-
ности теплоизоляции; б - всего холодильника в за-
висимости от массы изоляции


Испытания показали, что при изоляции базальтовым супертонким волок-
ном
КПД холодильного агрегата повышается на 9-18%. При этом наибольшее
снижение расхода электроэнергии наблюдается при плотности изоляции
75 кг/м3 (рис.
II,а).

При полной замене стекловолокнистых матов в холодильном агрегате,
шкафу и дверце на базальтоволокнистую изоляцию КПД холодильника возрас-
тает до 60% (рис.II,б).


Снижение расхода электроэнергии и температуры в холодильнике до минус 2-5°С (против +0,5-2°С при стекловолокнистой изоляции) улучшает



28




его работу. При установленных терморегуляторах не представляется возмож­ным обеспечить температуру в холодильнике с базальтоволокнистой изоля­цией выше -2°, что указывает на высокую теплоизолирующую способность этих материалов.

Таким образом, при использовании в холодильниках теплоизоляции из БСТВ взамен стекловолокнистой расход электроэнергии снижается до 60$. Оптимальная плотность БСТВ, применяемого в холодильных агрегатах, не менее 75 кг/м3, а дал изоляции шкафа и дверцы - 15-25 кг/м3.

При применении плит из БСТВ за счет уменьшения толщины изоляции (от 90 до 20 мм) можно увеличить полезную емкость холодильника до 50%
или уменьшить его размеры, что дает значительный экономический эффект при эксплуатации.

Прошивные маты на основе тонких базадьтових штапельных волокон диа­метром 9-12 мкм, выпускаемые рядом предприятий УССР, нашли широкое приме­нение в сельском строительстве в качестве эффективного утеплителя живот­новодческих ферм, домиков, а также для теплоизоляции различных промышлен­ных объектов [39]. В отличие от минераловатных изделий базальтоволокнистые маты более долговечны. Они изготовляется из однокомпонентного сырья - базальта, характеризующегося высоким модулем кислотности (^>4). Плот­ность матов не более 65 кг/м3, коэффициент теплопроводности не более 0,040 Вт/(м-К).

За рубежом также наблюдается тенденция применения в качестве исход­ного сырья горных пород. Как правило, основным компонентом являются ба­зальты или диабазы (до 70??), а добавками, обеспечиваниями выработочные свойства расплавов, - известняки и доломиты (до 30$). Получаемые волокна называют базальтовыми.

Увеличение ассортимента минераловатных изделий диктуется расширением области их применения. Изделия из минеральной ваты используются в качест­ве заполнителя или изоляционных вкладышей в легких слоистых перегородках, а также в наружных ограждающих конструкциях, в качестве эластичного слоя - в плавающих полах, для изоляции корпусов и кожухов оборудования, устройст­ва звукопоглощающих кабин, в звукопоглощающих экранах и глушителях венти­ляционных устройств и т.д. Высокой степенью эффективности характеризуется применение минераловатных материалов в качестве теплоизоляционного слоя в легких ограждающих конструкциях. Использование в строительстве стеновых асбестоцементных панелей позволяет уменьшить толщину стены в 2,5 раза, а массу I м2 более чем в 5 раз. Сравнение этих панелей с традиционной клад­кой из глиняного кирпича выглядит еще более убедительным: толщина стены уменьшается в 5,5 раза, масса - более чем в 18 раз, трудоемкость произ­водства и монтажа - в 2,8 раза.

29




В ВНР на заводе изоляционных материалов в г.Топольце вырабатывает­ся минеральная вата и изделия из нее на основе базальта. Шихта содержит 70$ базальта, 20$ известняка и 10$ доломита. Оптимальный модуль кислот­ности такой шихты находится в пределах 1,6-2,5.

В качестве нового сырья для минеральной ваты исследованы риолито- вые туфы. Шихта, содержащая 60-62$ риолитового туфа, 17-18$ известняка и 20-22$ доломита, плавится при температуре 1400°С. Средний диаметр по­лученного из расплава волокна 6,5 мкм; содержание корольков размером более 0,2 мм 20$, модуль кислотности 2,4-2,5. Волокно отличается хоро­шей эластичностью и химической устойчивостью [40].

Вырабатываются различные минераловатные изделия марки 1ао1уЬЬ на синтетическом связующем. Маты 1ао1уЫ1 н выпускаются без обкладки или с односторонней обкладкой из бумаги или алюминиевой фольги в рулонах длиной 1-5 м, шириной 50-100 см, толщиной 30-80 мм. Основная область применения - изоляция кровель без утяжеляющего слоя, неотапливаемых по­мещений, потолков, лоджий и арок.

Плиты 1ао1угь ь вырабатывают без облицовки или с односторонней облицовкой из бумаги или алюминиевой фольги размером 100x50 см при тол­щине 30-100 мм. Они используются дая теплозвукоизоляции кровель,потол­ков и перегородок, а также в тепловых технологических установках.

Изоляционный шнур 1во1уЫ1 ъз выпускается без связующего в оплет­ке из органических или минеральных волокон, а также из металлической проволоки в бухтах по 15-100 м. Диаметр шнура 3-5 см [41].

В НРБ изготовляются прошивные маты из минеральной и стеклянной ва­ты плотностью 100-200 кг/м3, покрытые с двух сторон крафт-бумагой или стеклотканью и прошитые хлопковой нитью.

В ЩР ассортимент изделий на основе минеральной ваты включает в себя минеральные плиты, маты с обкладкой из бумаги, гофрированного кар­тона, проволочной сетки или алюминиевой фольги, товарную вату и др.

Предприятиями в ЧССР производятся различные теплозвукоизоляционные материалы на основе базальтового волокна [42]. Прошивные маты вырабаты­ваются плотностью 80, 100 и 120 кг/м3, для облицовки которых используют­ся гофрированный картон, сетка из обычной оцинкованной проволоки, бума­га, стеклоткань или алюминиевая фольга. Две последние приклеиваются к матам, а остальные прошиваются шпагатом. Маты относятся к негорючим ма­териалам; выпускаются в рулонах и транспортируются в упакованном виде. Прошивные маты применяются дая изоляции ограждающих конструкций и кро­вель, а также дая теплоизоляции котлов, трубопроводов и др.

В Великобритании выпускается минеральное волокно из расплавленных горных пород Оиаг<1а-№оо1. и стекловолокно 0иагйа-01ав8, которые пере­рабатываются с применением синтетических связующих в изделия в виде вой­лока на сплошной полимерной основе,обладающие влаго- и биостойкостью,

30




негорючестью, отсутствием запаха; легко разрезаются ножом или пилой.

Плиты из этих волокон рекомендуются дая теплоизоляции дверей, наружных стен и перегородок, полых стен, огнезащитных дверей, бетонных фундамен­тов и др. Маты используются дая теплоизоляции труб, вентиляционных карат лов, котлов, огнезащитных потолков и для акустических целей. Товарная минеральная вата применяется дая теплоизоляции огнезащитных дверей, по­лов и др. Из нее вырабатываются цилиндры с продольным разрезом для тепло­изоляции различных стандартных труб для холодной и горячей воды, а также пара с рабочей температурой до 300°С [43].

Фирмой Саре 1пви1аиоп разработан новый вид жестких секций типа Коскзи дая изоляции труб на основе минеряльных волокон с широким диа­пазоном рабочих температур (от сверхнизких до 950°С). Секции предназна­чены дая использования в тех случаях, когда применение органических ма­териалов становится опасным. Достоинством их является невоспламеняе­мость [44].

Таким образом, с учетом изложенного организованный в СССР выпуск базальтовых волокон из однокомпонентного сырья весьма эффективен, так

как позволяет следующее:

обеспечить стабильным, недефицитным сырьем производство теплозвуко­изоляционных материалов;

создать за счет получения различных видов волокон широкий ассорти­мент материалов для нужд народного хозяйства;

повысить долговечность теплоизоляции в 4-5 раз в сравнении с мине­раловатными изделиями;

расширить температурный интервал применения теплоизоляции от -269 до +Ю50°С.



  1. ЗВУКОПОГЛОШАЮШИЕ МАТЕРИАЛЫ


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет