0 грн.
Оформить заказ
Приоритетное большинство производственных технологий, связанных с изготовлением продукции, основано на действии термических процессов. В период нагрева форм, их содержимого, достижения нужных температур внутри оборудования возникают процессы, которые вызваны рассеиванием тепла в окружающую среду.
Промышленные термоодеяла представляют собой специализированные изоляционные материалы для сохранения тепла, оберегания от высоких температур и предотвращения тепловых потерь в заводских условиях. С целью оптимизации прибыли каждый руководитель предприятия заинтересован в разумном использовании энергоносителей и экологической эффективности производства, поэтому термоодеяла становятся достаточно важным компонентом современных индустриальны и обслуживающих процессов. Они формируют значительную экономию энергии, повышают безопасность рабочего персонала, продлевают срок службы оборудования.
Данная статья представляет собой всесторонний анализ промышленных термоодеял — от физических принципов их работы до конкретных областей применения и экономической эффективности. Изучим типы термоодеял, принципы функционирования, свойства, технологии производства и критерии выбора для конкретных промышленных задач.
Промышленные термоодеяла разрабатываются для эффективного противодействия всем трем механизмам.
Эффективность действия промышленных термоодеял выражается коэффициентом теплопередачи или термическим сопротивлением. Чем они ниже, тем лучше изоляционные свойства материала.
Рассмотрим 3 основных параметра классификации защитной продукции.
1. По материалам изготовления покрытия делятся на:
а) керамоволоконные. Сделаны из алюмосиликатных волокон и могут выдерживать температуры до +1400°C. Отличаются повышенной термостойкостью, малым весом, низкой теплопроводностью. Используются в металлургии, стекольной промышленности, на производствах с высокими требованиями по защите от высоких температур;
б) стекловатные. Делаются из тонких стеклянных волокон. Имеют химическую нейтральность, значительную изгибаемость, малую гигроскопичность. Основной термический диапазон составляет +350…+550℃. Сфера применения таких термоодеял – это кондиционирование, отопление, вентиляция, пищевая промышленность;
в) минераловатные. Показывают хорошие результаты по термоизоляции при температуре до +700℃, имеют высокие показатели звукопоглощения. Востребованы в строительстве, энергетике и нефтехимической отрасли;
г) аэрогелевые. Материал имеет пористость, составляющую 99%. Это способствует формированию низкой теплопроводности. Термоодеяла используются в режиме +200…+650℃, они нашли применение в криогенных технологиях, космических разработках, защите подводного оборудования.
Применение термоодеял в особых условиях
При высокой влажности, контакте с агрессивными средами термоодеяла должны иметь наружное влагостойкое покрытие. В состав вводят антикоррозионные добавки и вещества, отпугивающие грибки и бактерии.
Когда защитными изделиями накрывают конструкции, оборудование, механизмы и коммуникации, испытывающие значительные вибронагрузки, следует выбирать термоодеяла с армирующими элементами в структуре, повышающими период эксплуатации.
Для зон с возможной взрывоопасностью очень тщательно подбирают компоненты для изготовления, чтобы в составе не было воспламеняющихся, искрообразующих, горючих веществ. Вводят антистатические добавки.
Для получения готовых изделий следует создать волокнистую структуру.Это делается один из трёх методов.
1. Центробежный. Основан на вращении вокруг оси специальных дисков, которые разбрызгивают расплавленный полуфабрикатнаперемещающийся конвейер. Волокна ложатся однородным слоем, чтобы сформировался сплошной защитный мат.
2. Фильерный. Полуфабрикат продавливается через отверстия, после чего вытягивается в волокна при использовании воздушного потока или механического воздействия. Преимущество способа – получение более длинных и тонких волокон, из которых производят высокотехнологичные термоодеяла.
3. Газопламенный. Суть метода состоит в разбивании расплавленного полуфабриката на очень тонкие (до 1 мкм) волокна. Это выполняется при помощи высокоскоростного нагретого газа, используется для изготовления керамоволокнистых термоодеял.
В зависимости от функционального применения производители выпускают:
Кроме формирования сплошного слоя волокон требуются и другие производственные действия. Чтобы увеличить прочность термоодеяла, не вводя для склеивания связующие вещества, которые разлагаются при значительных температурах, используют технологию переплетения под названием «иглопробивание». Если требуется достичь хорошей целостности и одновременно гибкости термоодеяла, волокна частично оплавляют или применяют термоактивные смолы. Целый ряд пропиток готов обеспечить теплозащитной продукции дополнительные свойства: гидрофобность, стойкость к биологическому разрушению, возгоранию, появлению ржавчины.
Оптимизация процессов и защита поверхностей от разрушающих факторов требуется во многих сферах.
1. Энергетика. Защита требуется для дымо- и газоходов, термостойких трубопроводов, теплообменников, паровых турбин, газовых турбин, котлов. Термоодеяла способны повысить КПД до 8%, что выражается в очень приличной экономии киловатт-часов.
2. Металлургия. Использование термоодеял выполняется на участках транспортирования расплавленного сырья, изоляции литейных форм, покрытия прокатных станов. Если огнеупорную кладку заменить на керамоодеяла, то уменьшится вес футеровки, а потери снизятся на 2-3%.
3. Пищевая индустрия. Здесь термоодеяла востребованы как для процессов с отрицательными температурами (холодильно-морозильные установки, линии заморозки полуфабрикатов), так и для горячих процессов (пастеризаторов, печей), защиты трубопроводов и рабочих показателей ферментаторов.
4. Нефтегазовый сектор. Защитными изделиями оборачивают реакторы, резервуары для криогенных составов и сжиженного газа, осуществляют защиту отдельных сегментов и участков технологических процессов. Годовая экономия энергии в 3-5% за счет применения термоодеял совершенно реальна.
5. В аэрокосмическом направлении защитные покрытия используют с целью предупреждения негативного воздействия на двигательные отсеки, защиты баков с топливом и криогенных участков, предупреждения повреждения в космических аппаратах при входе в космическую зону с резким переохлаждением пространства. Также теплоодеяла потребуются для кабин космонавтов. Изделия должны иметь минимальный вес, отличные изолирующие параметры, защиту от солнечной радиации.
В применении термоодеял заинтересованы также логистические, транспортные, аграрные компании.
- Стекловолоконные или полимерные изделия подойдут для процессов, где температура не превышает +250℃. Их зона применения – кондиционирование, вентиляция и коммунальное хозяйство.
- Среднетемпературные аналоги из базальтового расплава потребуются там, где термический показатель не более +650℃. Они нужны в строительном направлении, нефтехимическом, на предприятиях энергетики.
- Высокотемпературные одеяла, выдерживающие без разрушений термический показатель в +1100℃, уместно использовать в стекольном, металлургическом секторах.
- Сделанная из керамических составов с добавлением тугоплавких веществ, продукция предназначена для экстремальных термических условий: плавильных печей, радиоактивных реакторов.
Параметры, которые учитывают при выборе термоодеял
|
№ |
Характеристика |
Пояснение |
|
1 |
Теплопроводность |
Определяет уровень температурной изоляции, варьируется в пределах 0,02-0,06 Вт/м*К |
|
2 |
Плотность |
Влияет на теплопередачу и механическую прочность защитного одеяла, находится в диапазоне 50-190 кг/м3 |
|
3 |
Влагопоглощение |
Должно быть низким, иначе ухудшатся теплоизоляционные свойства термоодеял и защищаемые поверхности станут корродировать |
|
4 |
Допустимая рабочая температура |
Максимальное значение, при котором продукция сберегает исходные параметры. Её значения таковы: +250…+1600℃ |
|
5 |
Линейная усадка при действии высоких температур |
Допускается не более 4% при критической температуре для конкретного материала |
Компания «Интмакс» отслеживает текущие разработки и новинки в нанотехнологиях, чтобы использовать их в своей производственной деятельности.