Асбозурит – порошковый материал, состоящий из диатомита и асбеста. Применяется в виде мастики для нанесения подмазочного слоя и для отделки поверхностей изделий. Пенодиатомовые изделия вырабатываются в виде кирпичей, блоков, скорлуп и сегментов.
Известково-кремнеземистые и вулканитовые изделия.
Материалы температуростойкие и высокоэффективные находят широкое применение для изоляции оборудования и трубопроводов с температурой 200–300 °С.
Вулканитовые изделия выпускаются в виде плит, скорлуп и сегментов, которые предназначены для тепловой изоляции промышленных установок, оборудования и трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей до 600 °С. Их получают из диатомита, извести и асбеста путем автоклавной обработки.
Вспученные горные породы и изделия из них. К этой группе относятся перлит и вермикулит. Вспученный перлит получают путем
измельчения, сортировки и обжига горных пород. |
И |
||||
|
|
|
|
|
|
Перлитоцементные изделия в виде плит, блоков, скорлуп и сег- |
|||||
ментов изготавливаются из смеси вспученного перлитового песка, |
|||||
цемента и асбеста. |
|
|
|
||
Вспученный вермикулит представляет собой сыпучий зерни- |
|||||
стый материал чешуйчатого строения,Дполучаемый в результате об- |
|||||
жига минерала вермикулита. При |
ыстром нагреве до 800–1000 °С |
||||
вермикулит расщепляется на отдельные слюдяные пластинки с уве- |
|||||
личением о ъема в 15–20 раз. |
|
|
|||
Вермикулит применяют в виде теплоизоляционной засыпки в |
|||||
качестве заполн |
|
А |
|
||
теля для легких |
етонов, приготовления огнезащит- |
||||
ных теплоизоляц онных звукопоглощающих штукатурных растворов, |
|||||
зготовлен я тепло золяц онных изделий в виде плит, скорлуп и |
|||||
сегментов. |
б |
|
|
||
|
|
|
|||
Яче стые бетоны. |
Они представляют собой искусственные ка- |
||||
менные матер алы, состоящие из затвердевшего вяжущего вещества с |
|||||
равномерно распределенными в нем воздушными ячейками. Сырьем |
|||||
для бетонов слу |
цемент, известь, песок, вода и парообразователь. |
||||
жит |
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
|
Предельная температура применения – 400 °С.
Минеральная вата и изделия из нее. Минеральная вата явля-
ется наиболее распространенным высокоэффективным теплоизоляционным материалом, широко применяемым при изоляции оборудования и трубопроводов. Представляет собой высокопористый материал,
6
состоящий из тонких и гибких стекловидных волокон, получаемых из силикатных расплавов.
Минераловатные прошивные маты выпускаются размерами: по длине 1000–2500 мм, по ширине 500–1000 мм, по толщине 40–100 мм (с интервалом 10 мм) и применяются для изоляции тепломеханического оборудования и трубопроводов диаметром болееИ273 мм.
Стеклянная вата и изделия из нее.Стеклянная вата является вы-
сокоэффективным теплоизоляционным материалом и применяется для изоляции оборудования и трубопроводов. Сырьем является кварцевый песок, известь, сода. Предельная температура применения– 450 °С.
и ньювель. Это высокоэффективные материалы, которые используют-
Технические характеристики теплоизоляционных, защитнопокровных и пароизоляционных материалов и изделий приведены в
табл. П.1 приложения.
Магнезиальные материалы. К этойДгруппе относятся совелит
происходит следующим о разом:
ся при изоляции оборудования электростанций. Совелит состоит из смеси углекислотных солей магния кальция с асбестом. Его выпускают в форме плит, скорлуп. Ньювель изготавливается в виде порошка, из которого на месте монтажаАформируют сегменты и скорлупы.
а) от теплонос теля к внутренней поверхности ограждающей стенки посредством совместного действия конвекции, излучения и
КонвективныйПроцесс передачи теплоты в изолированном горячем объекте
теплопроводности; Сб) от внутренней поверхности ограждения к ее наружной по-
верхности посредством теплопроводности; ) от наружной поверхности изоляционной конструкции в окру-
жающую среду посредством конвекции, излучения и теплопроводности. теплообмен характеризуется коэффициентом те-
плоотдачи α, Вт/(м2.К).
В работе [7] представлена методика экспериментального определения коэффициента теплоотдачи для горизонтального трубопровода и свободной конвекции.
Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к внутренней поверхности ограждения αВ зависит от рода теплоносителя, температу-
7
ры, скорости его движения и диаметра трубопроводов. Он определяется по эмпирическим формулам, имеет относительно большие значения и на расчеты тепловой изоляции существенно не влияет. Для
насыщенного пара αВ ≈10000 Вт/(м2.К). Для перегретого пара с тем-
пературой 550 °С при диаметре паропровода 108 мм αВ = 6400 Вт/(м2.К). Для воды под давлением в зависимости от температуры и
скорости течения и диаметров трубопроводов αВ доходит до 46000
Вт/(м2.К). Термическое сопротивление RВ = 1/αВ ничтожно мало, и поэтому при расчетах им можно пренебречь.
Для практических расчетов тепловой изоляции при значитель-
ных температурных перепадах коэффициент теплоотдачи αН |
от на- |
|||||||
ружной поверхности в окружающую среду принимается приближен- |
||||||||
но по табл. 1. |
|
|
|
|
Таблица 1 |
|||
|
Коэффициенты теплоотдачи от наружной поверхности |
|||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
в окружающую среду [5] |
И |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
Характер |
|
Коэффициент теплоотдачи αН, Вт/(м2.К) |
|
||||
|
|
В закрытом |
На открытом воздухе при скорости |
|
||||
|
объекта |
|
|
|||||
|
|
помещении |
|
ветра, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 |
10 |
|
15 |
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
Цилиндрические поверх- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ности с диаметром менее |
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 мм. |
|
10 |
21 |
29 |
|
35 |
|
|
Плоские поверхности и |
|
А12 23 |
|
|
|
|
|
|
цилиндрические с диамет- |
|
|
|
|
|
||
|
ром более 2000 мм |
|
35 |
|
46 |
|
||
При прокладке теплопровода на открытом воздухе коэффициент |
||||
теплоотдачи от наружной поверхности может быть определен по эм- |
||||
|
б |
|||
пир ческой формуле в зав симости от скорости ветра w [5] |
||||
При |
αH =11,6 + 7 |
|
. |
|
w |
||||
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
отсутствии сведений о скорости ветра принимаются данные, соответствующие скорости ветра 10 м/с.
Для изолированных горячих трубопроводов, расположенных внутри помещений, при температурах на поверхности изоляции в пределах до 150 °С [5]:
αН =10,3+0,052(tK −tH ),
8
где tК , tН – температуры на поверхности изоляционной конструкции и окружающего воздуха.
Для изолированной плоской поверхности, расположенной внутри помещения
α = 9,8 +0,069(t −t ).
–соблюдение определенных нормДпотерь теплотыИ;
–поддержание заданной температуры на поверхности изоляционной конструкции;
–обеспечение максимально допустимого падения температуры теплоносителя;
–соблюдение определенныхАгабаритов и массы изоляционных конструкций.
При расчете тепловой изоляции по установленным нормам по-
терь теплоты известными являются нормы потерь теплоты (q, ql – потери теплоты изолированнойбплоской стенкой и трубопроводом), температура теплоносителя t и окружающего воздуха tН и, следова-и HН K
С |
2 |
1 |
6 5 4 3 |
По этим данным определяется необходимое полное термическое сопротивление изолированного объекта:
– для плоской поверхности R = ∆t / q;
– для цилиндрической поверхности Rl = ∆t / ql.
9
В общем случае процесс передачи теплоты в изолированном плоском объекте (рис.1) определяется коэффициентом теплопередачи
к = |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
1 |
+ ∑ |
δi |
+ |
δИЗ |
+ |
1 |
ИЗ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
α |
Н |
|
λ |
i |
|
|
λ |
ИЗ |
α |
В |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где δИЗ , δi – толщины изоляции и отдельных слоев ограждения; λ ,
λi – коэффициенты теплопроводности изоляции и отдельных слоев ограждения.
По мере роста производства теплоизоляционных материалов и совершенствования способов выполнения теплоизоляционных работ, нормы тепловых потерь регулярно пересматриваются с целью снижения температуры на поверхности изолируемого объекта, а, следовательно, и величины тепловых потерь через изоляцию.
|
Максимально допустимые потери теплоты изолированными |
||
|
|
|
Д |
объектами электростанций приведены в «Нормах проектирования те- |
|||
плоизоляции». Эти нормы разра отаны применительно к стоимости |
|||
условного топлива за одну тонну. При определении норм потерь теп- |
|||
лоты расчетный срок служ ы теплоизоляционных конструкций неза- |
|||
в с мо от х местонахожденияА– 10 лет для конструкций минерало- |
|||
стекловатных 15 лет для конструкций из формованных изделий. |
|||
|
|
б |
|
|
В 2013 году введен свод правил СП 61.13330.2012. Тепловая |
||
СН |
|
|
|
золяц я оборудован я трубопроводов. Актуализированная редак- |
|||
ц я |
П 41-03–2003 [5]. |
|
|
внутри«Нормы допуст мых потерь» (табл. П.2 приложения) составлены для трубопроводов д аметром 10–2000 мм и для плоской поверх-
ности с расчетной температурой окружающего воздуха 25 °С для объектов помещений и с расчетной среднегодовой температурой наружного воздуха 5 °С для наружных объектов.
Приведенные нормы должны применяться ко всем объектам котельной, за исключением оборудования, работающего на уходящих газах (дымососы, золоуловители и газопроводы уходящих газов), и к объектам машинного зала (оборудование, трубопроводы и арматура).
10