Материалы и конструкции тепловой изоляции

Тепловая изоляция

Защита от теплового облучения.

Тепловая изоляция поверхностей источников излучения (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее тепловыделение, так и радиационную его часть. При этом доля лучистого тепла с понижением температуры уменьшается, благодаря чему интенсивность облучения персонала при устройстве теплоизоляции снижается значительно в большей степени, чем общее тепловыделение. Тепловая изоляция, уменьшая тепловые потери оборудования, обусловливает сокращение расхода топлива (электроэнергии, пара), а также затрат, связанных с работой топливоподающих и тяго-дутьевых устройств и увеличение производительности агрегатов. При проведении высокотемпературных процессов без надлежащей тепловой изоляции достижение необходимой температуры затруднительно или даже невозможно. Таким образом, тепловая изоляция улучшает условия труда и обеспечивает экономический эффект, превосходящий стоимость сбереженного топлива.

Однако когда ограждающие конструкции агрегата находятся в температурных условиях, близких к верхнему допустимому пределу для данного материала (своды и торцовые стены мартеновских печей, фурменные сопла доменных печей и т. п.), тепловая изоляция, повышая рабочую температуру изолируемых элементов, может резко сократить срок их службы. В таких случаях решение о тепловой изоляции должно быть проверено расчетом рабочей температуры изолированных элементов. Если она окажется выше предельно допустимой, защита от тепловых излучений должна осуществляться другими способами (внутренняя теплоизоляция - футеровка, внутреннее экранирование и т.д.).

В настоящее время в практике применяются сотни различных теплоизоляционных материалов и конструкций. Теплопроводность некоторых из них и ее зависимость от температуры представлены в литературе. Печи (а также борова, регенераторы и т. п.) изолируют в большинстве случаев легковесным кирпичом. Дополнительным теплоизоляционным слоем может служить наружная уплотнительная обмазка толщиной до 2 см, в состав которой вводится асбест. Иногда применяют засыпку из сыпучих или волокнистых материалов между наружным стальным кожухом и кирпичной кладкой. Своды целесообразно изолировать засыпкой из сыпучих материалов (например, песка или колошниковой пыли). Такая засыпка, кроме того, создает герметичность, что особенно важно для газовых боровов, регенераторов и шлаковиков.

Находят распространение конструкции печей из монолитного или сборного жароупорного бетона. В таких случаях необходимо применять в наружных слоях или во всем сечении (если позволяет температура) легковесный бетон. Легковесный бетон получается путем применения в качестве инертного наполнителя легковесной щебенки или добавки в состав смеси пенообразующих веществ.

Низкотемпературные печи, сушила и газоходы можно сооружать из двойных стальных панелей, внутреннее пространство в которых заполняют сыпучим или волокнистым изоляционным материалом либо алюминиевой фольгой. Такая конструкция может быть разборной; при этом все элементы доставляют на место монтажа готовыми, что ускоряет строительство.

Изоляция трубопроводов и резервуаров конструктивно может, быть мастичной, оберточной, засыпной, из штучных изделий и смешанной.

Мастичная изоляция осуществляется путем нанесения на горячую поверхность "изолируемого объекта изоляционной мастики. Мастика представляет собой штукатурный раствор с теплоизоляционным наполнителем. Мастичную изоляцию можно применять на объектах любой конфигурации; она дает прочный гладкий слой, но требует предварительного разогрева поверхности и высокой квалификации изолировщиков.

Оберточная (обволакивающая) изоляция изготовляется из волокнистых материалов - ваты, войлока, матов или ткани. Устройство оберточной изоляции проще, чем мастичной, но на объектах большого размера и сложной конфигурации ее трудно закреплять. Наиболее пригодна оберточная изоляция для, трубопроводов. Поверхность оберточной изоляции надо закрывать кожухом из плотного материала (лучше всего из алюминия).

Засыпную изоляцию применяют реже, так как необходим жесткий кожух вокруг, изолируемого объекта. Пространство внутри кожуха заполняют сыпучим или волокнистым материалом. Под действием вибрации, увлажнения собственной массы изоляционный материал оседает и качество изоляции резко ухудшается. Контролировать состояние изоляции трудно. Для объектов сложной конструкции невозможно изготовить кожух с одинаковым зазором по всей поверхности. В результате появляются места с излишней толщиной изоляции, что ведет к перерасходу изоляционного материала. Засыпную изоляцию в основном используют при прокладке трубопроводов в каналах и коробах, там, где требуется большая толщина изоляционного слоя или при изготовлении теплоизоляционных панелей.

Теплоизоляцию штучными и формованными изделиями - кирпичами, плитами, сегментами, скорлупами - применяют для облегчения работ.

Широкое распространение находит смешанная изоляция из нескольких различных слоев. В первом слое обычно устанавливают штучные изделия. Если они по радиусу кривизны не соответствуют изолируемому трубопроводу, то в первом слое может быть использована мастичная или оберточная изоляция. Наружный слой изготовляют из мастичной изоляции. Целесообразно устраивать алюминиевые кожухи снаружи теплоизоляции. Затраты на устройство кожухов быстро окупаются вследствие уменьшения тепловых потерь на излучение и повышения долговечности изоляции под кожухом.

Дата добавления: 2015-06-28