Включение прибора производится в следующей последовательности:
? заземлить установку посредством клеммы « Т »;
? подключить электронный блок к установке;
? подключить установку к сети 220В, 50Гц;
? включить питание установки выключателем «Сеть»;
? включить питание электронного блока кратковременным нажатием кнопки ВКЛ.
Вычисление теплопроводности Z (эффективной теплопроводности) и теплового сопротивления R (при стационарном тепловом режиме), производится вычислительным устройством по формулам:
(5)
(6)
где:
Z - эффективная теплопроводность, Вт/м К;
RH - тепловое сопротивление измеряемого образца, м2 К/Вт;
RK - тепловое сопротивление между лицевой гранью образца и рабочей поверхностью плиты прибора, м2 К/Вт;
Н - толщина измеряемого образца, мм;
q - плотность стационарного теплового потока, проходящего через измеряемый образец, Вт/м2;
TH - температура горячей грани измеряемого образца, К;
TX - температура холодной грани измеряемого образца, К.
Подготовка образцов материала к измерению при стационарном тепловом режиме
Образцы изготавливают в виде прямоугольного параллелепипеда, наибольшие (лицевые) грани которого имеют форму квадрата со стороной 300Ч300 мм (прибор ИТП-МГ4 «300»), 250Ч250 мм (прибор ИТП-МГ4 «250»), 100Ч100 мм (прибор ИТП-МГ4 «100»).
Длину и ширину образца в плане измеряют линейкой с погрешностью не более 0,5 мм.
Толщина измеряемого образца должна составлять:
? для измерений прибором ИТП-МГ4 «300» от 5 до 60 мм;
? для измерений прибором ИТП-МГ4 «250» от 5 до 50 мм;
? для измерений прибором ИТП-МГ4 «100» от 3 до 28 мм.
Грани образца, контактирующие с рабочими поверхностями плит прибора, должны быть плоскими и параллельными. Отклонение лицевых граней жесткого образца от параллельности не должно быть более ± 0,5 мм.
Жесткие образцы, имеющие отклонения от плоскостности и плоскопараллельности необходимо шлифовать.
Толщину образца-параллелепипеда измеряют штангенциркулем с погрешностью не более ± 0,1 мм в четырех углах на расстоянии (50±5) мм от вершины угла и центру каждой стороны.
Примечания: 1. Допускается испытание образцов-дисков диаметром от 90 до 100 мм (прибор ИТП-МГ4«100») и от 160 до 250 мм (прибор ИТП-МГ4«250», ИТП-МГ4«300»).
2. Толщину образца диска измеряют штангенциркулем, с погрешностью не более ± 0,1 мм, по образующим, расположенным в четырех взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через вертикальную ось.
За толщину образца принимают среднее арифметическое значение из четырех результатов измерений.
Правильность геометрической формы и размеры образца теплоизоляционного материала определяют по ГОСТ 17177.
Средний размер включений (гранулы заполнителя, крупные поры и т.п.), отличных по своим теплофизическим показателям от основного образца, должен составлять не более 0,1 толщины образца.
Допускается измерение образца, имеющего неоднородные включения, средний размер которых превышает 0,1 его толщины. В протоколе испытания должен быть указан средний размер включений.
Массу образца (М1) определяют при его получении от изготовителя.
Образец высушивают до постоянной массы при температуре, указанной в нормативном документе на материал или изделие. Образец считают высушенным до постоянной массы, если потеря его массы после очередного высушивания в течение 0,5 ч не превышает 0,1 %. По окончании сушки определяют массу образца (М2) и его плотность (u), после чего образец немедленно помещают либо в прибор для определения его термического сопротивления, либо в герметичный сосуд.
Образец высушенного насыпного материала должен быть помещен в ящик, дно и крышка которого изготовлены из тонкого листового материала. Длина и ширина ящика должны быть равны соответствующим размерам рабочих поверхностей плит прибора, глубина - толщине испытуемого образца. Толщина образца насыпного материала должна быть как минимум в 10 раз больше среднего размера гранул, зерен и чешуек, из которых состоит этот материал.
Относительная полусферическая излучательная способность поверхностей дна и крышки ящика должна быть более 0,8 при тех температурах, которые эти поверхности имеют в процессе испытания.
Тепловое сопротивление (RL) листового материала, из которого изготавливают дно и крышку ящика, должно быть известно.
Пробу насыпного материала делят на четыре равные части, которые поочередно насыпают в ящик, уплотняя каждую часть так, чтобы она заняла соответствующую ей часть внутреннего объема ящика, не досыпая до его краев 2-3 мм. Ящик закрывают крышкой так, чтобы она легла на испытуемый материал.
Взвешивают ящик с образцом насыпного материала. По измеренному значению массы ящика с образцом и предварительно измеренным значениям внутреннего объема и массы пустого ящика вычисляют плотность образца насыпного материала. Погрешность измерения массы и размера образцов не должна быть более ± 0,5 %.
Подготовка прибора к использованию при стационарном тепловом режиме
Перед началом работы следует внимательно изучить руководство по эксплуатации и ГОСТ 7076.
Подключить электронный блок к установке, обращая внимание на положение «ключа» на соединительных разъемах.
Заземлить корпус стационарной установки через клемму защитного заземления « Т ».
Подключить сетевой шнур к установке и к сети переменного тока 220В, 50Гц.
Открыть установку (см. рис. 12), для чего:
? ослабить прижимной микрометрический винт;
? повернуть против часовой стрелки эксцентриковый замок, освободив поводок коромысла (паз замка направлен вверх);
? поднять поводок и отвести на 90? подвижную Г-образную стенку установки;
? поднять коромысло с закрепленной на нем плитой нагревателя;
? чистой ветошью протереть поверхности нагревателя и тепломера, прилегающие к образцу;
- установить образец в установку и опустить коромысло. Зазор между плитой нагревателя и образцом должен составлять от 2 до 5 мм, при необходимости установить зазор, вращая микрометрический винт;
- поднять поводок и закрыть Г-образную стенку;
- опустить поводок в паз эксцентрикового замка и, повернув его по часовой стрелке, закрепить поводок.
Вращая микрометрический винт по часовой стрелке, выбрать зазоры и зажать образец до срабатывания трещотки динамометрического устройства. При этом давление на измеряемый образец составляет 2,5 кПа. Погрешность создаваемого давления не превышает 1,5 %.
При измерении насыпных и волокнистых материалов зафиксировать толщину образца по отсчетному устройству микрометрического винта с точностью 0,05 мм (цена деления линейной шкалы - 1 мм, кольцевой - 0,1 мм). Принцип работы измерительного устройства - аналогично микрометру. [27].
Результаты измерений представлены в табл.7
Таблица 14
Результаты измерения теплопроводности образцов
|
№ образца |
Масса образца, m, г |
Высота образца, h мм |
Ширина образца, b, мм |
а |
Плотность, , г/см3 |
Теплопроводность, , Вт/м К |
|
|
1 |
58,7 |
18,8 |
10 |
10 |
0,312 |
0,083 |
|
|
2 |
58,5 |
18,8 |
10 |
10 |
0,311 |
0,085 |
|
|
3 |
55,6 |
19,3 |
10 |
10 |
0,288 |
0,082 |
|
|
4 |
53,05 |
19,8 |
10 |
10 |
0,268 |
0,081 |
|
|
5 |
59,15 |
19,6 |
10 |
10 |
0,301 |
0,079 |
|
|
6 |
66,2 |
19,6 |
10 |
10 |
0,338 |
0,086 |
|
|
7 |
121,68 |
23,6 |
9,95 |
9,95 |
0,516 |
0,111 |
2.9 Влияние циклических температурно-влажностных воздействий на свойства теплоизоляционных материалов из древесных отходов
В лаборатории кафедры лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств были проведены исследования на стойкость к температурно-влажностным воздействиям теплоизоляционных материалов из древесных отходов.
Параметры цикла температурно- влажностных воздействий принимались согласно ГОСТ 33121-2014 [5]: пребывание образцов в воде при 20?С в течение 20 ч, замораживание мокрых образцов рот -20 ?С в течение 6 ч, оттаивание при 20 ?С в течение 16 ч и прогрев при температуре 60 ?С в течение 6 ч [28].
Список использованных источников
1. Виды и свойства теплоизоляционных материалов. [Электронный ресурс] URL: http://ubzt.ru/vidy-i-svojstva-teploizolyacionnyx-materialov/
2. ПРИКАЗ Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Костромской области от 22 декабря 2016 года №576 г. Кострома «Об утверждении территориальной схемы в области обращения с отходами, в том числе с твердыми коммунальными отходами, Костромской области». С.66-69.
3. Статистический ежегодник. В двух томах. Том 2.: Стат.сб. /Костромастат.- К., 2018. 237 с.: табл. С.96-97.
4. Утилизация древесных отходов, образующихся в результате деревообработки. [Электронный ресурс] // Vtorothody [сайт]. URL: https://vtorothody.ru/utilizatsiya/drevesnyh-othodov.html (дата обращения 30.12.2018).
5. Отходы в деревообрабатывающей промышленности. [Электронный ресурс] // URL: https://znaytovar.ru/new2508.html. (дата обращения 30.12.2018).
6. Лесная и деревообрабатывающая промышленность России. [Электронный ресурс] // Лесная промышленность. [сайт]. URL: http://wood-prom.ru/analitika/14431_lesnaya-i-derevoobrabatyvayuschaya-promyshlennost-. (дата обращения 30.12.2018).
7. Титунин А.А., Каравайков В.М., Вахнина Т.Н. Эколого-экономические аспекты безотходных технологий переработки лесных ресурсов : монография. М.: Новые технологии. 2007. 48 с.
8. Бернд Крамер. Изменение климата и экономия ресурсов. / Bauelemente Bau International - Строительные элементы и конструкции, международный выпуск. Stutgard (Deutscland). 2007. Выпуск 25, март. С. 16-18.
9. Кожухов Н.И., Сазанова Е.В. Вопросы ресурсосбережения и использование кусковых отходов в лесопилении // Лесной журнал. 2001. № 1. С. 125-131.
10. Пути повышения эффективности использования производственных отходов лесопромышленного комплекса России // Деревообрабатывающая промышленностьсть. 2005. № 3. С. 2-7.
11. Титунин А.А., Вахнина Т.Н., Каравайков В.М. Проблемы использования древесных материалов в строительстве // Жилищное строительство. 2009. №7. С.10-12.
12. Новый вид теплоизоляции. [Электронный ресурс] // Ремонт и строительство. Стройматериалы и технологии [сайт]. URL: http://remontzhilya.ru/vid-teploizolyacii-iz-pennogo-dereva.html (дата обращения 27.09.2017).
13. Wood-derived foam materials [Электронный ресурс] // Fraunhofer-Geseltschaft [сайт]. URL: https://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2015/april/wood-derived-foam-materials.html (дата обращения 27.09.2017).
14. Вспененная древесина ? новый материал для утепления. [Электронный ресурс]. URL: http://www.kchetverg.ru/2015/07/03/vspenennaya-drevesina-novyy-material-dlya-utepleniya/ (дата обращения 29.09.2017).
15. Вспененная древесина-новый безопасный утеплитель. [Электронный ресурс] // Экспертный строительный портал [сайт]. URL: http://estp-blog.ru/rubrics/rid-15220 (дата обращения 30.09.2017).
16. ГОСТ 10633-78 «Плиты древесностружечные. Общие правила подготовки и проведения физико-механических испытаний».
22. ГОСТ 12.1.004-85.ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
23. Состав «Огнещит». [Электронный ресурс]. режим доступа: http://lartek.org/katalog-produktsii/13-ognezashchita/422-sostav-ogneshchit.html. (дата обращения 04.04.2019).
24. Огнезащитный лак «Щит - 1». [Электронный ресурс]. режим доступа: http://www.zaoutro.ru/instrukcija-dlja-ognezaschitnogo-laka-schit-1.html. (дата обращения 04.04.2019).
25. Огнебиозащитный состав для дерева «ОГНЕБОР-I». [Электронный ресурс]. - режим доступа: http://antiseptik.info/product/ognebor1.html. (дата обращения 04.04.2019).
26. Описание Фенилакс. [Электронный ресурс]. режим доступа: http://www.lkm66.ru/files/ckedit/Opisanie_Fenilaks.pdf. (дата обращения 04.04.2019).
27. Измеритель теплопроводности ИТП - МГ4. Руководство по эксплуатации. Технические характеристики.