Разработка и апробация способа определения теплопроводности жидкой тепловой изоляции при нестационарном тепловом режиме. Дипломная (ВКР). Другое.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Разработка и апробация способа определения теплопроводности жидкой тепловой изоляции при нестационарном тепловом режиме
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Необходимость решать вопросы
энергосбережения в области централизованного теплоснабжения и повышения
тепловой защиты жилых, общественных и промышленных зданий на государственном
уровне привела к разработке совершенно новых материалов, механизм действия
которых в корне отличается от работы классических утеплителей (перлита,
стекловолокна, пенопласта, минеральной ваты, пенополиуретана и т.п.). Одно из
последних достижений в данной области - это изобретение сверхтонкой жидкой
теплоизоляции. На сегодняшний день материалы такого типа являются, пожалуй,
наилучшим решением множества вопросов, связанных с повышением класса
энергетической эффективности зданий и сооружений в соответствии с Федеральным
законом «Об энергосбережении».
Жидкая тепловая изоляция, которая
известна среди специалистов также как керамическая или сверхтонкая
теплоизоляция, используется для того, чтобы создать покрытие поверхности
практически любой формы. Этот вид изоляции отличается высокими теплоизоляционными
свойствами, а также достаточно высокой степенью шумоизоляции, гидроизоляции и
устойчивостью к образованию коррозии. В настоящее время жидкая тепловая
изоляция активно применяется в различных областях, и особенно широкое
применение она приобрела в строительстве. Она активно используется в качестве
теплоизоляционного материала для покрытия крыш, стен и потолков различных
зданий. Актуальность и потребность в высокоэффективной теплоизоляции для любых
зданий и сооружений приобрела особую значимость в связи с возрастающей
стоимостью энергоносителей. Ассортимент энергоэффективной теплоизоляции
постоянно растет (марки «Актерм», «Изоллат», «Броня» и мн. др.), разобраться в
видах теплоизоляционных материалов с каждым днем становится все сложнее.
В связи с активным применением на
практике жидкого утеплителя, а также по причине расширения рынка его
производства возникла закономерная потребность в разработке совершенно новых
способов измерения теплопроводных качеств сверхтонких теплоизоляционных
покрытий.
Целью дипломной работы: разработка
способа определения теплопроводности сверхтонкого теплоизоляционного покрытия.
Поставленная цель предполагает
решение следующих основных задач:
) изучение теоретических основ
теплообмена (теплопередачи);
) классификация современных
теплоизоляционных материалов;
) рассмотрение основных
теплофизических свойств теплоизоляционных материалов, а также методов их
контроля;
) описание существующих и авторского
способа определения коэффициента теплопроводности материалов и др.;
) выполнение сравнительной оценки
сметной стоимости монтажа тепловой изоляции;
) составление метрологической карты
средств измерения, необходимых для автоматизации теплофизических измерений
) рассмотрение вопросов безопасности
применения и нанесения сверхтонкого теплоизоляционного покрытия на изолируемую
поверхность
В качестве объекта исследования
выбрана сверхтонкая жидкая теплоизоляционная краска «Броня» (г. Волгоград).
Основные методологические принципы,
лежащие в основе настоящего научного исследования, базируются на трудах
отечественных ученых по теплопроводности и теплопередачи. Теоретической и
методологической основой исследования послужили нормативные и справочные
материалы, учебные пособия и монографии, патенты на изобретения.
Изобретение относится к нестационарным
способам определения коэффициента теплопроводности жидких теплоизоляционных
материалов. Разработанный способ может применяться в строительстве и
промышленной теплоэнергетике для исследования в натурных условиях
теплопроводных качеств сверхтонких жидких теплоизоляционных покрытий.
1. Теоретические основы
исследования
.1 Температурное поле.
Температурный градиент
Температура, как известно,
характеризует тепловое состояние тела и определяет степень его нагретости [1].
Так как тепловое состояние отдельных частей тела в процессе теплопроводности
различно, то в общем случае температура t является функцией координат х , у , z и времени τ, т.е.:
Совокупность значений температуры
для всех точек пространства в данный момент времени называется температурным
полем . Уравнение (1.1) является математическим выражением такого поля.
При этом, если температура меняется во времени, поле называется
неустановившимся (нестационарным), а если не меняется - установившимся
(стационарным). Температура может быть функцией одной, двух и трех координат.
Соответственно этому и температурное поле называется одно-, двух- и трехмерным.
Наиболее простой вид имеет уравнение одномерного стационарного температурного
поля:
При любом температурном поле в теле
всегда имеются точки с одинаковой температурой. Геометрическое место таких
точек образует изотермическую поверхность. Так как в одной и той же точке
пространства одновременно не может быть двух различных температур, то
изотермические поверхности друг с другом не пересекаются; все они или
замыкаются на себя, или кончаются на границах тела. Следовательно, изменение
температуры в теле наблюдается лишь в направлениях, пересекающих изотермические
поверхности (например, направление х , рисунок 1.1). При этом наиболее
резкое изменение температуры получается в направлении нормали n к изотермической
поверхности. Предел отношения изменения температуры ∆ t к
расстоянию между изотермами по нормали ∆ n называется градиентом
температур и обозначается одним из следующих символов:
Рисунок 1.1. К определению температурного
градиента
Температурный градиент является
вектором, направленным по нормали к изотермической поверхности в сторону
возрастания температуры,°С/м.
1.2 Теплопроводность.
Тепловой поток. Закон Фурье
Теплопроводность - перенос теплоты
посредством теплового движения микрочастиц в сплошной среде, обусловленный
неоднородным распределением температуры. В чистом виде процесс происходит в
твердых телах, а в жидкостях и газах - при отсутствии перемещения среды.
Теплопроводность представляет собой
процесс распространения энергии между частицами тела (молекулами, атомами и
т.п.), находящимися друг с другом в соприкосновении и имеющими различные
температуры [2-5].
Теплопроводность обусловлена
хаотичным движением микрочастиц вещества (молекул, атомов, электронов и т.д.).
При этом в газах перенос энергии осуществляется путем диффузии молекул и
атомов, а в жидкостях и твердых диэлектриках - путем упругих волн. В металлах
перенос энергии в основном осуществляется путем диффузии свободных электронов,
роль упругих колебаний кристаллической решетки здесь второстепенна. Следует
указать, что в жидкостях и газах чистая теплопроводность может быть реализована
при выполнении условий, исключающих перенос теплоты конвекцией.
Всякое физическое явление в общем
случае сопровождается изменением в пространстве и времени существенных для
данного явления физических величин. Процесс теплопроводности, как и другие виды
теплообмена, может иметь место только при условии, что в различных точках тела
(или системы тел) температура неодинакова (неоднородное температурное поле).
В общем случае процесс передачи
теплоты теплопроводностью в твердом теле сопровождается изменением температуры
как в пространстве, так и во времени.
Аналитическое исследование
теплопроводности сводится к изучению пространственно-временного изменения
температуры, т.е. к нахождению уравнения (1.1).
Теплота самопроизвольно переносится
только в сторону убывания температуры. Количество теплоты, переносимое через
какую-либо изотермическую поверхность в единицу времени, называется тепловым
потоком Q. Тепловой поток, отнесенный к единице площади изотермической
поверхности, называется плотностью теплового потока q. Плотность
теплового потока есть вектор, направление которого совпадает с направлением
распространения теплоты в данной точке и противоположно направлению вектора
температурного градиента (рисунок 1.2).
Изучая процесс теплопроводности в
твердых телах, Фурье экспериментально установил, что количество переданной
теплоты пропорционально падению температуры, времени и площади сечения,
перпендикулярного направлению распространения теплоты. Если количество
переданной теплоты отнести к единице площади сечения и единице времени, то
установленную зависимость можно записать:
Уравнение (1.4) является
математическим выражением основного закона теплопроводности - закона Фурье .
Этот закон лежит в основе всех теоретических и экспериментальных исследований
процессов теплопроводности.
Рисунок 1.3. Зависимость
коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых газов: 1 - водяной
пар; 2 - кислород; 3 - воздух; 4 - азот; 5 - аргон
Рисунок 1.4. Зависимость
коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых капельных жидкостей
1.3 Коэффициенты
теплопроводности твердых тел, жидкостей и газов
Коэффициент пропорциональности λ в уравнении (1.1)
называется коэффициентом теплопроводности. Он является физическим свойством
вещества и характеризует его способность проводить теплоту:
Значение коэффициента
теплопроводности представляет собой количество теплоты, которое проходит в
единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при
температурном градиенте, равном единице.
Для различных веществ коэффициент
теплопроводности λ различен и в общем случае зависит от структуры, плотности,
влажности, давления и температуры. Все вместе взятое затрудняет выбор
правильного значения коэффициента теплопроводности. Поэтому при ответственных
расчетах значение коэффициента теплопроводности следует определять путем
специального изучения применяемого материала. В технических же расчетах
значения коэффициента теплопроводности обычно берутся по справочным таблицам.
При этом надо следить лишь за тем, чтобы физические характеристики материала
(структура, плотность, влажность, температура, давление) были соответственны.
Так как при распространении теплоты температура в различных частях тела
различна, то в первую очередь важно знать зависимость коэффициента
теплопроводности от температуры. Для большого числа материалов эта зависимость
оказывается почти линейной, т.е. можно принять
где λ 0 - коэффициент теплопроводности при температуре t 0 , Вт/(м·К);
b - постоянная, определяемая опытным путем, о С -1 .
1. Коэффициент теплопроводности
газов лежит в пределах 005-0,5 Вт/(м·°С). С повышением температуры коэффициент
теплопроводности λ возрастает (рисунок 1.3), от давления практически не зависит, за
исключением очень высоких (больше 2·10 8 Па) и очень низких (меньше
2·10 3 Па) давлений. Закон аддитивности для коэффициента
теплопроводности λ неприменим; поэтому для смеси газов коэффициент теплопроводности
при отсутствии табличных данных достоверно может быть определен только опытным
путем.
. Коэффициент теплопроводности
капельных жидкостей лежит в пределах 0,08-0,7 Вт/(м·°С). С повышением
температуры для большинства жидкостей он убывает (рисунок 1.4), исключение
составляют лишь вода и глицерин.
. Коэффициент теплопроводности
строительных и теплоизоляционных материалов лежит в пределах 0,02-3,0
Вт/(м·°С). С повышением температуры он возрастает (рисунок 1.5). Как правило,
для материалов с большей плотностью коэффициент теплопроводности λ имеет более высокие
значения. Он зависит также от структуры материала, его пористости и влажности.
Для влажного материала коэффициент теплопроводности может быть значительно
выше, чем для сухого и воды в отдельности. Так, например, для сухого кирпича λ ≈ 0,3 Вт/(м·°С).,
для воды 0,6 Вт/(м·°С)., а для влажного кирпича 0,9 Вт/(м·°С). На это явление
необходимо обращать особое внимание как при определении, так и при технических
расчетах теплопроводности. Материалы с низким значением коэффициента
теплопроводности [меньше 0,2 Вт/(м·°С)] обычно применяются для тепловой
изоляции и называются теплоизоляционными.
. Коэффициент теплопроводности
металлов лежит в пределах 20-400 Вт/(м·°С). Самым теплопроводным металлом
является серебро (λ ≈ 410 Вт/(м·°С)), затем идут чистая медь ( λ ≈ 395 Вт/(м·°С)),
золото (λ ≈ 300 Вт/(м·°С)), алюминий ( λ ≈ 210 Вт/(м·°С))
и т.д. (рисунок 1.6). Для большинства металлов с повышением температуры
коэффициент теплопроводности убывает. Он также убывает при наличии разного рода
примесей. Так, например, для чистой меди λ = 395 Вт/(м·°С), для той же меди, но со следами мышьяка λ= 142 Вт/(м·°С). Для
железа с 0,1% углерода λ = 52 Вт/(м·°С), с 1,0% углерода λ = 40 Вт/(м·°С) и с 1,5% углерода λ = 36 Вт/(м·°С). Для
закаленной углеродистой стали коэффициент теплопроводности на 10-25% ниже, чем
для мягкой.
Рисунок 1.5. Зависимость
коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых изоляционных огнеупорных
материалов
-воздух; 2-минеральная шерсть, ρ=160 кг/м 3 ; 3 -
шлаковая вата, ρ=200 кг/м 3 ; 4-кьювелель, ρ=340 кг/м 3 ; 5-совелит, ρ=440 кг/м 3 ; 6 - диатомовый кирпич, ρ=550 кг/м 3 ;
7-красный кирпич, ρ=1672 кг/м 3 ; 8-шлакобетонный кирпич, ρ=1373 кг/м 3 ; 9 - шамотный
кирпич, ρ=1840 кг/м 3
Рисунок 1.6. Зависимость
коэффициента теплопроводности от температуры для некоторых металлов
В приложении 2 представлены значения
теплопроводности наиболее распространенные твердых материалов, жидкостей и
газов.
Однако установить какую-либо общую
закономерность влияния примесей пока невозможно. Поэтому для металлов и их
сплавов непосредственный опыт является единственным способом определения
достоверного значения коэффициента теплопроводности. Так как теплопроводность
металлов, также как и их электропроводность, в основном определяются переносом
свободных электронов, то для чистых металлов эти значения пропорциональны друг
другу (закон Видемана-Франца). Ниже на основе закона Фурье выводятся расчетные
формулы теплопроводности для разных тел при стационарном режиме. Строго эти
формулы справедливы лишь для твердых тел. В применении их к жидкостям и газам
необходимо учитывать возможное влияние конвекции и теплового излучения.
1.4 Нестационарные процессы
теплопроводности. Охлаждение (нагревание) неограниченной пластины
Постановка задачи. Дана пластина
толщиной 2δ
(рисунок 1.7). Если толщина пластины мала по сравнению с длиной и шириной, то
такую пластину обычно считают неограниченной.
Рисунок 1.7. К охлаждению плоской
неограниченной пластины. При τ=0 задано t 0 =const
ϑ 0 =const
При заданных граничных
условиях коэффициент теплоотдачи одинаков для всех точек поверхности пластины.
Изменение температуры происходит только в одном направлении x , в двух других направлениях температура не изменяется ( t / y = t / z =0),
следовательно, в пространстве задача является одномерной. Начальное
распределение температуры задано некоторой функцией t
( x ,
0)= f ( x ). Охлаждение происходит в среде с постоянной температурой t ж =const. На обеих поверхностях отвод теплоты осуществляется при
постоянном во времени коэффициенте теплоотдачи. Отсчет температуры пластины для
любого момента времени будем вести от температуры окружающей среды, т.е. t - t ж =ϑ.
Так как задача в
пространстве одномерная, то дифференциальное уравнение теплопроводности (1.7)
принимает вид:
При заданных условиях охлаждения
задача становится симметричной и начало координат удобно поместить на оси
пластины, как показано на рисунке 1.7. При этом граничные условия на оси и на
поверхности пластины запишутся так:
б) на поверхности
пластины при x =δ .
Дифференциальное
уравнение (1.7) совместно с начальными (1.8) и граничными (1.9) условиями
однозначно формируют поставленную задачу. Решение дифференциального уравнения
(1.7) с учетом начальных и граничных условий не дает искомое распределение
температуры в плоской пластине.
Общее решение можно
представить суммой бесконечного ряда [2]:
Если в начальный момент времени (τ=0) температура в пластине
распределена равномерно (рисунок 1.7), т.е. t 0 - t ж =ϑ 0 =const, то выражение для
постоянной А n в формуле (1.10) получит вид:
Подставляя значение A n , полученное для
случая равномерного распределения температуры в пластине в начальный момент
времени, в уравнение (1.10), получаем:
Уравнению температурного поля (1.12)
целесообразно придать безразмерную форму. С учетом последних обозначений
последнее выражение запишется:
Многочисленные исследования
показали, что уже при Fo≥0,3 ряд в формуле (1.13) становится настолько
быстросходящимся, что распределение температуры достаточно точно описывается
первым членом ряда:
учетом обозначения (1.15),
уравнение (1.14) можно записать в следующем виде:
Величина D 1 является только функцией числа Bi и заранее может быть рассчитана и табулирована. Кроме того, если
рассматривать температуру для определенного значения X =х/ δ , то и cos(μ 1 X ) является функцией Bi . Конкретно для оси
пластины Х = х/ δ= 0 и cos(μ 1 ·0)=1, а для поверхности Х = х/ δ= 1 и cos(μ 1 ·1)=cosμ 1 .
Для оси пластины произведение D 1 cos(0) обозначим как
некоторую функцию N ( Bi ). Тогда уравнение (1.15) можно записать в следующем виде:
Для поверхности пластины
произведение D 1 cosμ 1 обозначим как некоторую
функцию P(Bi) и уравнение (1.16) запишется так:
2. Современные
теплоизоляционные материалы
.1 Требования,
предъявляемые к теплоизоляционным материалам, и их свойства
Теплоизоляционные материалы и
конструкции предназначены для уменьшения потерь тепла трубопроводами и
оборудованием тепловых сетей, поддержания заданной температуры теплоносителя, а
также недопущения высокой температуры на поверхности теплопроводов и
оборудования [4].
Уменьшение транспортных потерь тепла
является главнейшим средством экономии топлива. Учитывая сравнительно небольшие
затраты на теплоизоляцию трубопроводов (5…8% от капиталовложений в
строительство тепловых сетей), очень важным в вопросах сохранения
транспортируемого тепла по трубопроводам является их покрытие
высококачественными и эффективными теплоизоляционными материалами.
Теплоизоляционные материалы и
конструкции непосредственно контактируют с окружающей средой, характеризующейся
колебаниями температуры, влажности, а при подземных прокладках - агрессивными
действиями грунтовых вод по отношению к поверхности труб.
Теплоизоляционные конструкции
изготавливают из специальных материалов, главное свойство которых - малая
теплопроводность. Различают три группы материалов в зависимости от
теплопроводности:
низкой теплопроводности до 0,06
Вт/(м·°С) при средней температуре материала в конструкции 25°С и не более 0,08
Вт/(м·°С) при 125°С;
средней теплопроводности 0,06 -
0,115 Вт/(м·°С) при 25°С и 0,08 - 0,14 Вт/(м·°С) при 125°С;
повышенной теплопроводности 0,115 -
0,175 Вт/(м·°С) при 25°С и 0,14 -0,21 Вт/(м·°С) при 125°С.
Для основного слоя теплоизоляционных
конструкций для всех видов прокладок кроме бесканальной, следует применять
материалы со средней плотностью не более 400 кг/м3, п теплопроводностью не
более 0,07 Вт/(м*°С) при температуре материала 25°С. При бесканальной прокладке
- соответственно не более 600 кг/м 3 и 0,13 Вт/(м·°С)
Другим важным свойством
теплоизоляционных материалов является их устойчивость к действию температур до
200°С, при этом они не теряют своих физических свойств и структуры. Материалы
не должны разлагаться с выделением вредных веществ, а также веществ,
способствующих коррозии поверхности труб и оборудования (кислоты, щелочи,
агрессивные газы, сернистые соединения и т.п.).
По этой причине для изготовления
тепловой изоляции не допускается применение котельных шлаков, содержащих в
своем составе сернистые соединения.
Также важным свойством является
водопоглощение и гидро-фобность (водоотталкивание) Увлажнение тепловой изоляции
резко повышает ее коэффициент теплопроводности вследствие вытеснения воздуха
водой. Кроме того, растворенные в воде кислород и углекислота способствуют
коррозии наружной поверхности труб и оборудования.
Воздухопроницаемость
теплоизоляционного материала также необходимо учитывать при проектировании и
изготовлении теплоизоляционной конструкции, которая должна обладать
соответствующей герметичностью, не допуская проникновения влажного воздуха
Теплоизоляционные материалы также
должны обладать повышенным электросопротивлением, не допускающим попадания
блуждающих токов к поверхности трубопроводов, особенно при бесканальных
прокладках, что вызывает электрокоррозию труб Теплоизоляционные материалы
должны быть достаточно биостоикими, т.е. не подвергаться гниению, действию
грызунов и изменениям структуры и свойств во времени
Индустриальность в изготовленин
теплоизоляционных конструкций является одним из главных характеристик
теплоизоляционных материалов Покрытие трубопроводов тепловой изоляцией по
возможности должно осуществляться на заводах механизированным способом. Это
существенно уменьшает трудозатраты, сроки монтажа и повышает качество
теплоизоляционной конструкции. Изоляция стыковых соединений, оборудования,
ответвлений и запорной арматуры должна производиться ранее заготовленными
частями с механизированной сборкой на месте монтажа. Теплотехнические свойства
теплоизоляционных материалов ухудшаются при увеличении их плотности, поэтому
минераловатные изделия не следует подвергать чрезмерному уплотнению Детали
крепления тепловой изоляции (бандажи, сетка, проволока, стяжки) должны
применять из агрессивно стойких материалов или с соответствующим покрытием,
противостоящим коррозии.
И, наконец, теплоизоляционные
материалы и конструкции должны иметь невысокую стоимость, применение их должно
быть экономически оправданным.
Основным теплоизоляционным
материалом в настоящее время для тепловой изоляции трубопроводов и оборудования
теплосетей является минеральная вата (рисунок 2.1) и изделия из нее. Минеральная
вата представляет собой тонковолокнистый материал, получаемый из расплава
горных пород, металлургических шлаков или их смеси. В частности, широкое
применение находит базальтовая вата и изделия из нее [5].
Рисунок 2.1. Минеральная вата
(плиты)
Из минеральной ваты изготавливают
путем уплотнения и добавки синтетических или органических (битум) связующих или
прошивки синтетическими нитями различные маты, плиты, полуцилиндры, сегменты и
шнуры.
Маты минераловатные прошивные
(рисунок 2.2) изготавливают без обкладок и с обкладками из асбестовой ткани,
стеклоткани, стекловолокнистого холста, гофрированного или кровельного картона;
упаковочной или мешочной бумаги.
Рисунок 2.2. Минеральная вата (маты)
В зависимости от плотности различают
жесткие, полужесткие и мягкие изделия. Из жестких материалов изготавливают
цилиндры с разрезом по образующей, полуцилиндры для изоляции труб малых
диаметров (до 250 мм) и сегменты - для труб диаметром более 250 мм. Для
изоляции труб больших диаметров применяют маты вертикальнослоистые, наклеенные
на покровный материал, а также маты прошивные из минеральной ваты на
металлической сетке.
Для теплоизоляции на месте монтажа
стыков трубопроводов, а также компенсаторов, запорной арматуры изготавливается
шнур теплоизоляционный из минеральной ваты (рисунок 2.3), который представляет
собой сетчатую трубку, как правило, из стеклоткани, плотно наполненную
минеральной ватой.
Рисунок 2.3. Минеральная вата (шнур)
Теплопроводность изделий из
минеральной ваты зависит от марки (по плотности) и колеблется в пределах 0,044
- 0,049 Вт/(м·°С) при температуре 25°С и 0,067 - 0,072 Вт/(м·°С) при
температуре 125°С. Стеклянная вата представляет собой тонковолокнистый
материал, получаемый из расплавленной стеклянной шихты путем непрерывного
вытягивания стекловолокна, а также центробежно-фильерно-дутьевым способом Из
стеклянной ваты методом формования и склеивания синтетическими смолами
изготавливают плиты и маты жесткие, полужесткие и мягкие. Изготавливаются также
маты и плиты без связующего, прошивные стеклянной или синтетической нитью.
Величина коэффициента
теплопроводности изделий из стекловаты также зависит от плотности и колеблется
в пределах 0,041 - 0,074 Вт/(м·°С)
Находят широкое применение в
качестве оберточного и покровного материала холст стекловолокнистый (рисунок
2.4) (нетканый рулонный материал на синтетическом связующем) и полотно
холстопрошивное из отходов стекловолокна, представляющее собой многослойный
холст, прошитый стеклонитями.
Вулканитовые изделия получают
смешиванием диатомита, негашеной извести и асбеста, формованием и с обработкой
в автоклавах. Изготавливают плиты, полуцилиндры и сегменты для изоляции
трубопроводов Ду 50…400 Теплопроводность изделий от 0,077 Вт/(м·°С) при 25°С до
0,1 Вт/(м·°С) при 125°С. Известково-кремнистые материалы - тонкоизмельченная
смесь негашеной извести, кремнеземистого материала (трепел, кварцевый песок) и
асбеста Выпускают изделия также в виде плит, сегментов и полуцилиндров для
изоляции трубопроводов Ду 200…400. Теплопроводность материала от 0,058
Вт/(м·°С) при 25°С до 0,077 Вт/(м·°С) при 125°С.
Перлит - пористый материал (рисунок 2.5),
получаемый при термическом обработке вулканического стекла с включениями
полевых шпатов, кварца, плагиоклазов Сырьем для получения вспученного перлита
служат и другие силикатные породы вулканического происхождения происхождения
(обсидиан, пемза, туфы и прочее)
В виде щебня и песка перлит
используется как заполнитель для приготовления теплоизоляционных бетонов и
других теплоизоляционных изделий, как - например, битумоперлит.
Смешивая перлитный песок с цементом
и асбестом, путем формирования получают перлитоцементные изделия в виде
полуцилиндров, плит и сегментов. Коэффициент теплопроводности от 0,058
Вт/(м·°С) при 25°С до 128 Вт/(м·°С) при 300°С.
Все более широкое применение в
качестве основного теплоизоляционного слоя находят пенопласты (рисунок 2.6).
Пенопласты представляют собой пористый газонаполненный полимерный материал.
Технология их изготовления основана на вспенивании полимеров газами,
образующимися в результате химических реакций между отдельными смешивающимися
компонентами. К пенопластам, допускаемым к применению для изоляции
теплопроводов, следует отнести фенолформальдегидные пенопласты ФРП-1 и резопен,
изготавливаемые из резольной смолы ФРВ-1А или резоцела и вспенивающего
компонента ВАГ-3. Из этого материала изготавливаются цилиндры, полуцилиндры,
сегменты, изолированные фасонные части марок ФРП-1 и резопен. Теплопроводность
составляет 0,043 - 0,046 Вт/(м·°С) при 20°С.
Рисунок 2.6. Пенополистирол (пенопласт)
Также перспективно применение
пенополиуретановых материалов (рисунок 2.7), получаемых в результате смешения
различных полиэфиров, изоцианатов и вспенивающих добавок.
Нанесение пенопластовой изоляции
производится на заводах путем заливки в формы или набрызга на поверхность труб.
Изоляция стыков, фасонных частей, арматуры и др. возможна на месте монтажа
трубопровода путем заливки в опалубки или в скорлупы жидкой вспененной массы с последующим
быстрым твердением пеноизоляции.
Например, разработанная
ВНИПИэнергопром пенополиуретановая теплогидроизоляция ППУ 308 Не имеет
коэффициент теплопроводности, равный 0,032 Вт/(м·°С) при плотности 40…90 кг/м 3 ,
наносится на трубы механизированным способом, при этом не требуется
антикоррозийное покрытие. Наружный слой плотностью 150…400 кг/м 3 с
пределом прочности на сжатие 50 кг/см 2 используется в качестве
покровного слоя
Эковата - это целлюлозный утеплитель
(рисунок 2.8), изготавливаемый из отходов бумажной промышленности и макулатуры
с добавлением антипиренов (веществ, снижающих горючесть) и антисептиков
(веществ, предотвращающих поражение насекомыми, грызунами, плесенью) [6].
Один из наиболее экологически чистых
материалов для утепления. В её составе нет токсичных веществ. Тем не менее,
грызуны и насекомые в эковате не поселяются - из-за добавлений соединений бора.
Эковата имеет следующие
характеристики: плотность 40, 50 и 60 кг/м 3 и коэффициент
теплопроводности 0.043, 0.048 и 0.052 Вт/(м·°С) соответственно, что говорит об
отличных качествах этого материала как утеплителя. И действительно, отзывы
таковы, что утепление эковатой потолочного перекрытия, над которым не
отапливаемый чердак, даёт очень заметный и быстрый эффект. В смысле, в
утеплённом эковатой помещении становится быстро теплее.
Горит эковата плохо, т.к. при
воспламенении из неё же (конкретно из бора) образуется вода, которая, как вы
понимаете, и не даёт эковате разгораться. Получается, что она сама себя тушит.
Эковата применяется двумя способами.
. Смешивание эковаты со специальным
клейстером для получения влажной массы и наносят эту массу на утепляемые
конструкции
Этим материалом можно утеплять жилые
дома, любые здания и помещения, которые требуют утепления или звукоизоляции.
Вспененный синтетический каучук
(рисунок 2.9) относят к пеноэластомерам. Это гибкие пеноматериалы с закрытыми
порами. Выпускаются в пластинах либо экструдированием с последующей вулканизацией
пены. По огнестойкости относятся к категории самогасимых материалов. Не
подвержены действию плесени и микроорганизмов. Имеют высокую степень стойкость
к влагопоглощению и паропроницанию. [7]
Вспененный синтетический каучук
представлен в виде труб и листов. Трубчатые оболочки применяются для
теплоизоляции стальных, медных и пластмассовых трубопроводов с наружным
диаметром от 6 до 160 мм. Толщина изоляционного слоя составляет 6-32 мм. Для
теплоизоляции труб большого диаметра, соединительных деталей, арматуры,
трубопроводов некруглого сечения и оборудования выпускаются плоские листы и
рулоны различной толщины, в том числе с клеевым слоем. Плотность изоляции из
вспененного каучука - 40-80 кг/м 3 . Коэффициент теплопроводности λ: Вт/м 2 ·К
<0,033, при t=10˚С; <0,038, при t=0˚С Количество закрытых пор у
таких утеплителей должно быть не менее 90%. В зависимости от марки
теплоизоляционные материалы используют в диапазоне температур от -200 до +175°
С и применимы
Похожие работы на - Разработка и апробация способа определения теплопроводности жидкой тепловой изоляции при нестационарном тепловом режиме Дипломная (ВКР). Другое.
Реферат: The Effect Of Realism On Leo Tolstoy
Реферат: Evolution Of The Central Bank Essay Research
Россия После Петра 1 Реферат
Реферат: Теплоснабжение 2
Доклад по теме Человек в современном информационно-техническом мире
Реферат: Чип-карты. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Стерилизация В Медицине
Курсовые Архитектура Промышленных Зданий
Реферат: Залог Неустойка. Скачать бесплатно и без регистрации
Ольга Любила Обломова Сочинение
Порядок прохождения военной службы офицерским составом и статус военнослужащих
Курсовая работа по теме Проектирование районной электрической сети 220/110 кВ
Реферат по теме Технологический процесс обработки оптических деталей (общие основы)
Реферат: Организация франчайзинговой формы бизнеса
Реферат На Тему Виды Чисел
Реферат по теме Дипломатия России Петровских времен
Сочинение На Тему Лето 10 Класс
Доклад по теме Мембранные разделительные модули
Солнечная Система Планеты Реферат
Сочинение Картина Сирень 5 Класс
Реферат: Термические поражения: отморожения, ожоги
Реферат: Экономическая география
Похожие работы на - Определение культуры, роль личности в ее развитии