Устройство вакуумных печей
Устройство вакуумных печей
Все вакуумные печи должны включать следующие конструктивные элементы:
- Рабочая камера, в которой происходит нагрев. Может быть вертикальной/горизонтальной, с прямоугольным/круглым сечением. Представляет собой герметичный сосуд, к которому подсоединяются насосы, поддерживающие внутри системы вакуум. Закрывается плотной крышкой, через которую внутрь камеры не проникает воздух. Существуют однокамерные, двухкамерные и многокамерные печи.
- Нагревательные элементы. В классическом варианте расположены внутри рабочей камеры. В таких печах создается высокий вакуум, температура внутри может достигать до 2500 градусов Цельсия. Также есть ретортные печи с наружными нагревательными элементами. Реторта снимается, а тепло печи может быть использовано для термообработки внутри другой камеры.
- Система водяного охлаждения. Рабочая камера имеет двойные стенки. Охлаждение происходит вне вакуума, предотвращаются любые утечки.
- Система вакуумной откачки. Для этого могут использоваться диффузные/форвакуумные насосы или насосная группа. В среднем, время откачки длится 7-15 минут.
- Система контроля. Работа вакуумных печей полностью автоматизирована. Контроль осуществляется через ПК и программируемый контроллер.
Рабочее давление внутри вакуумной печи может отличаться. Термообработка возможна в условиях вакуума, а также при давлении 2-6 бар и более.
Производство вакуумных материалов для теплоизоляции
Новый вид теплоизоляторов выполняется не во всех государствах. Успехов в создании и производстве вакуумной тепловой изоляции добилась Германия. Панели FRONT-VIP компании VACU-IZOTEC KG имеют сердцевину из порошка кремниевой кислоты, завернутого в многослойную комбинированную пленку. Вакуумная оболочка защищается плитами пенополистирола толщиной 10 мм.
Изделие применяется при возведении фасадов, устройстве полов и мансардных окон. Применение настоящих материалов гарантирует 100% переработку и безопасность панелей. Их проводимость тепла составляет 0,005 Вт/м*К.
Один из крупных лидеров в изготовлении тепловой изоляции компания IZOVER предлагает вакуумный теплоизолятор для расположения в середине строения. Она собой представляет панель, которая состоит из вакуумированной сердцевины с пленкой алюминиевой и покрытия для защиты для упрощения монтажа. Центральный слой вдоль периметра окружает пластичный материал, обеспечивающий хорошее прилегание конструкции. Изделие именуется VacuPad 007, цифровое обозначение отвечает степени теплопроводимости теплоизолятора. Применение панелей гарантирует небольшое сокращение пространства помещений при большой эффективности изоляции.
Наружное покрытие материала выбирается исходя из назначения:
- полиэстеровая фибролитовая плита — крыши и пристройки;
- пенополистирол экструдированный — межкомнатные перегородки и подвалы;
- МДФ — монтаж каркасных систем.
Установка панелей исполняется при помощи клеевой смеси, их нельзя крепить саморезами или разрезать.
Недостатки вакуумной тепловой изоляции:
- Трудность установки, для установки нужны знания и аккуратность. Специфика материала исключает вероятность разрезания, высверливания или подгонки под необходимый размер. При повреждении оболочки панели лишаются качеств теплоизоляции.
- Нужно соблюдать предостороженность не только во время монтажа, но также и в процессе складирования и транспортировки.
- Большая цена вакуумной тепловой изоляции не содействует популярности материала.
Область использования вакуумных панелей
Экранно-вакуумная тепловая изоляция нередко ставится в середине конструкций ограждения на шаге строительства стен. Расположение между 2-мя перегородками из бетона или кирпича исключает влияние механики и повреждение теплоизолятора.
Область использования не исчерпывается поверхностями стен, нередко дорогая изоляция применяется для парадной двери и кровли. Материал с каучуковым покрытием для защиты ставится на пол.
Вакуумная изоляция применяется в большинстве отраслей:
- животноводческие комплексы;
- теплицы и овощехранилища;
- медицина и криогенная техника;
- комплексы для спортивных занятий;
- холодильное оборудование;
- кораблестроение.
Фото 1. Вакуумная теплоизоляционная панель рядом с блоками традиционных утеплительных материалов – пенополистирола и пенополиуретана с такими же теплопроводящими свойствами наглядно демонстрирует преимущество с точки зрения уменьшения слоя утеплителя.
Для понимания высоких теплоизоляционных свойств вакуумной теплоизоляции необходимо вспомнить механизмы переноса тепла. Основной механизм переноса тепла в твердых телах – это теплопроводность. При нагревании одного из концов металлического стержня поток тепла движется к его другому концу.
Путем теплопроводности тепло может переноситься и через газы. При этом быстрые молекулы теплого слоя газа сталкиваются с медленными молекулами соседнего холодного слоя. В результате возникает поток тепла. Газы из легких молекул (водород) проводят тепло лучше, чем тяжелые газы (азот).
Путем конвекции теплоперенос осуществляется только в газах и жидкостях и основан на том, что при нагревании газа его плотность уменьшается. При неравномерном нагревании более легкие слои поднимаются, тяжелые опускаются. Вертикальный поток теплоты, связанный с этим движением, как правило, значительно превышает поток, связанный с теплопроводностью.
Излучение – это механизм передачи теплоты электромагнитными волнами. Таким путем происходит нагревание солнцем поверхности земли. Способность тела излучать и поглощать электромагнитные волны определяется его атомной структурой.
Где применяется вакуумная теплоизоляция?
Обычно такую теплоизоляцию крепят внутри стен и других ограждающих покрытий еще на этапе их возведения. Так они точно не будут повреждены и покажут максимальную эффективность.
Сферы применения материала разнообразны:
- частное и многоэтажное строительство;
- животноводческие комплексы;
- овощехранилища;
- теплицы;
- медицина;
- охлаждающее оборудование;
- судостроение и т.д.
Панели Филимоненко для теплиц
Технологии производства и монтажа вакуумных утеплителей активно развиваются. Возможно, в ближайшем будущем их стоимость снизится, что повысит доступность для рядового потребителя.
Вакуумная панель
Вакуумная панель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности – 0,002 Вт/м·К. Она позволяет уменьшить толщину изоляционного слоя в 6 – 10 раз по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
Вакуумная панель
Преимущества вакуумной панели
Принцип действия вакуумной панели
Сравнение теплопроводности вакуумной панели и иных материалов
Описание вакуумной панели:
Вакуумная панель состоит из пористого материала-наполнителя, который помещается в непроницаемую пленку-оболочку, воздух из которой откачивается до давления 1 мбар., после чего оболочка герметизируется.
Вакуумная панель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности. Коэффициент теплопроводности может достигать значения 0,002 Вт/м·К.
Основную роль в процессе передачи тепла играет газ, находящийся в порах. Чем меньше размеры пор материала и разветвленнее его структура, тем лучше его теплофизические свойства и, следовательно, ниже коэффициент теплопроводности.
В качестве материала-наполнителя используются дисперсные материалы.
Например, может использоваться нанопористый диоксид кремния SiO2, состоящий из частиц размером 5 – 20 нм, которые объединены в каркас с характерными размерами пор 20 – 150 нм.
Пленка-оболочка – материал, из которого формируются стенки вакуумной изоляционной панели.
Она имеет превосходные барьерные характеристики. Чтобы сформировать оболочку для материала-наполнителя, мембранные пленки завариваются по краям.
Преимущества вакуумной панели:
– применение вакуумной изоляции позволяет уменьшить толщину изоляционного слоя в 6 – 10 раз по сравнению с другими материалами,
– применение вакуумной изоляции позволяет уменьшить вес изоляционного слоя в 2 – 6 раз,
– вакуумная панель – экологически чистый теплоизоляционный материал.
Принцип действия вакуумной панели:
Для понимания высоких теплоизоляционных свойств вакуумной теплоизоляции необходимо знать механизмы переноса тепла.
Основной механизм переноса тепла в твердых телах — это теплопроводность. При нагревании одного из концов металлического стержня поток тепла движется к его другому концу.
Путем теплопроводности тепло может переноситься и через газы. При этом быстрые молекулы теплого слоя газа сталкиваются с медленными молекулами соседнего холодного слоя. В результате возникает поток тепла. Газы из легких молекул (водород) проводят тепло лучше, чем тяжелые газы (азот).
Путем конвекции теплоперенос осуществляется только в газах и жидкостях и основан на том, что при нагревании газа его плотность уменьшается. При неравномерном нагревании более легкие слои поднимаются, тяжелые опускаются.
Вертикальный поток теплоты, связанный с этим движением, как правило, значительно превышает поток, связанный с теплопроводностью.
Излучение — это механизм передачи теплоты электромагнитными волнами. Таким путем происходит нагревание солнцем поверхности земли. Способность тела излучать и поглощать электромагнитные волны определяется его атомной структурой.
Вакуумная технология (вакуумная панель) позволяет исключить все три механизма передачи тепла.
Сосуд Дьюара, или термос, — широко известный пример вакуумной изоляции. В пространстве между двойными стенками сосуда Дьюара создается глубокий вакуум порядка 10-2 Пa. Из-за этого перенос тепла, обусловленный конвекцией и теплопроводностью, практически полностью устранен, и теплопроводность исключительно мала — 10-3 — 10-4Вт/(м•К).
Поскольку разгерметизация сосуда способна нарушить теплоизоляцию, стенки его должны быть абсолютно газо- и влагонепроницаемы.
С целью снижения переноса тепла электромагнитными волнами между стенками сосуда Дьюара перечень используемых материалов ограничен металлом, пленкой и стеклом с металлическим напылением.
Сравнение теплопроводности вакуумной панели и иных материалов:
| Материал | Вакуумная панель | Льняная теплоизоляция | Минеральная вата | Керамзитобетон | Пескоблок | Кирпич |
| Теплопроводность, Вт/м•К | 0,002 – 0,0046 | 0,037 | 0,046 | 0,14 – 0,66 | 0,3 – 0,5 | 0,52-0,81 |
Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com
карта сайта
как сделать дома вакуумные изоляционные теплоизоляционные панели для теплицывакуумная солнечная панель ценавакуумные панели для дома для теплиц купить филимоненко своими рукамивакуумный подъемник подъемники захват стол пресс присоски для монтажа сэндвич панелей купить аренда ценапринцип вакуумной пайки сэндвич панелейтеплицы из вакуумных панелей без отопления филимоненкотехнологии вакуумных панелей филимоненко 859
Похожие патенты RU2397926C2
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА | 1989 |
| SU1839976A1 |
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА | 2013 | RU2587740C2 | |
| ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ | 2012 |
| RU2493058C1 |
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ | 1977 |
| SU1840181A1 |
| ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ | 2012 |
| RU2493057C1 |
| СТВОРКА КРЫШКИ СВЕТОЗАЩИТНОГО УСТРОЙСТВА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА | 2009 |
| RU2390480C1 |
| Материал для экранно-вакуумной теплоизоляции и способ его изготовления | 2017 |
| RU2666884C1 |
| ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ ЛИПКАЯ ЛЕНТА | 2009 | RU2410298C1 | |
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА | 2007 |
| RU2344972C2 |
| МИКРОСТРУКТУРНАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ | 2014 |
| RU2555891C1 |
Вакуумно-порошковая теплоизоляция
Вакуумно-порошковая теплоизоляция представляет собой порошкообразный материал, находящийся в ваку-умированном пространстве. При использовании этого вида изоляции процесс теплопередачи включает три одновременно действующих механизма переноса тепла: 1) теплопроводность газа; 2) теплопроводность твердых частиц; 3) излучение. Для получения хорошей теплоизоляции необходимо свести к минимуму действие всех трех механизмов. Отмечалось , что через крупные перлитные порошки теплопередача осуществляется на 70 % за счет теплопроводности и только на 30 % за счет излучения.
К материалам для вакуумно-порошковой теплоизоляции предъявляется ряд дополнительных требований, вследствие чего на практике нашли применение лишь немногие материалы. К этим требованиям, помимо низкого коэффициента теплопроводности относятся малая объемная масса, отсутствие легколетучих примесей, доступность и дешевизна, негорючесть, медленное возрастание теплопроводности при ухудшении вакуума.
В настоящее время для вакуумно-порошковой теплоизоляции применяются, в основном, аэрогель кремниевой кислоты и перлит. Достоинство аэрогеля – низкий коэффициент теплопроводности, сравнительно медленно возрастающий при увеличении давления. Благодаря чрезвычайно малому диаметру пор аэрогель довольно прозрачен для теплового излучения.
Чешуйки пудр, применяемых для вакуумно-порошковой теплоизоляции, имеют одинаковую форму и одинаковую удельную массу. Поэтому в данном случае достаточно иметь эталонную кривую и, сравнивая полученную кривую с эталонной, контролировать, имеет ли пудра требуемую дисперсность.
Жидкий азот также перевозят в железнодорожных цистернах с вакуумно-порошковой теплоизоляцией. Его перевозка не отличается от перевозки жидкого кислорода.
Теплопроводность пористых материалов понижается, как известно, при уменьшении давления газа, заполняющего поры, что используется для создания вакуумно-порошковой теплоизоляции.
Белая сажа и аэросил, представляющие собой разновидности тонкодисперсной двуокиси кремния и отличающиеся от аэрогеля способом получения, также являются эффективными материалами для вакуумно-порошковой теплоизоляции.
Теплоизоляция при хранении жидкого кислорода осуществляется либо созданием глубокого вакуума ( до 0 001 мм рт. ст.) в простран стве между внутренней и внешней стенками сосуда, либо засыпкой теплоизолирующим материалом всех промежутков между стенками сосудов с кислородом и наружным кожухом хранилища. Наибольший эффект достигается при применении так называемой вакуумно-порошковой теплоизоляции, состоящей в том, что в пространство между наружной и внутренней стенками сосуда с жидким кислородом засыпают порошок углекислого магния и затем из этого пространства откачивают воздух до получения глубокого вакуума. Повышенная влажность и наличие трещин в теплоизоляции приводят к значительному увеличению ее теплопроводности и, следовательно, потерь кислорода от испарения.
Теплопроводность газа, находящегося в норах, уменьшается с понижением давления относительно атмосферного и при 10 – 2 – К) 3 AIM рт. ст. становится пренебрежимо малой. Мелкодисперсные материалы, такие как аэрогель кремневой кислоты, перлит, применяются для создания высокоэффективной вакуумно-порошковой теплоизоляции сосудов для сжиженных газов. Еще меньшую теплопроводность имеет вакуумно-многослойная изоляция, представляющая собой набор экранов из ме-таллич.
Литературные данные о коэффициентах переноса в газах при переходном вакууме очень ограничены и носят эмпирический характер. Поэтому были проведены теоретические исследования вопроса, в результате которых удалось получить обобщенные уравнения для коэффициентов переноса в газе ( паре), жидкости и твердом теле. Оказалось, что эти уравнения не только объясняют особенности теплопереноса в топках, но и могут быть использованы для решения ряда актуальных задач теплофизики, газодинамики, приборостроения и вакуумной техники. В частности, на основе обобщенных уравнений построен критериальный метод расчета газодинамического сопротивления и теплообмена тел, обтекаемых дозвуковым и сверхзвуковым потоком разреженного газа, осуществлен расчет вакуумно-порошковой теплоизоляции и теплоэлектрических вакуумметров.
Свойства утепления на основе вакуума
Уникально невысокий показатель теплопроводимости вакуумных изоляционных панелей составляет 0,004-0,006 Вт/м*К. Чтобы сравнить:
- искусственный латекс — 0,024 Вт/м*К;
- экструдированный полистирол — 0,03 Вт/м*К;
- вспененный полимер — 0,041 Вт/м*К;
- минвата — 0,05Вт/м*К.
Применение нового теплоизолятора дает возможность сделать меньше толщину слоя изоляции в 6-10 раз. К примеру, 4,6 см вакуумной панели по сопротивлению теплопередачи отвечает 4,6 м кладки из кирпича.
Среди ключевых параметров материала:
- Безопасность во время пожара, его класс стойкости к огню А.
- Толщина панели составляет 20 мм.
- Отсутствие запаха и ядовитых выделений.
- Большой служебный срок — 50-80 лет.
- Полная паронепроницаемость.
- Отсутствие ограничений формы, панели выпускают круглые, шаровые, цилиндрические, с 3D-поверхностью, с готовыми отверстиями.
- Возможность повторного использования.
- Безопасность для здоровья людей.
На эксплуатационный срок вакуумных панелей действует определенных факторов: степень первоначального вакуума, размер изделия, свойства наполнителя, качество материала оболочки, результативность поглотителя газа и влаги
Поглотители занимают важное место в повышении длительности применения тепловой изоляции
Они нейтрализуют молекулы газа, проникающие с наружной стороны или выделяющиеся из материала, помещенного в оболочку. Даже небольшое повышение внутреннего давления повлечет снижение уровня тепловой изоляции. Пористые наполнители (кремнезем, перлитовый песок) сами справляются с абсорбированием влаги и поглощением газа.
Преимущества PIR-воздуховодов
PIR-воздуховоды обладают рядом преимуществ:
- значительно легче стальных, поэтому снижается нагрузка на несущие строительные конструкции;
- не образуется конденсат, что позволяет успешно применять их в системах вентиляции помещений с повышенной влажностью;
- огнестойкость и низкая пожароопасность позволяют применять в помещениях с повышенными требованиями к обеспечению пожарной безопасности;
- термоизоляционные PIR-плиты не передают резонирующие вибрации, характерные для стальных воздуховодов, что обеспечивает в системах вентиляции акустический комфорт.
В 6 раз легче стальных
Малый вес воздуховодов на основе PIR-плит позволяет их применять в условиях ограниченных нагрузок на несущие строительные конструкции. Благодаря низкому весу воздуховоды из PIR-плит являются единственной альтернативой в проектах реконструкции и реставрации зданий.
Простые и эффективные решения в сборке PIR-воздуховодов позволяют выгодно применять их на объектах со сложными условиями монтажа.
Нет стали — нет и конденсата
Поскольку в воздуховодах из PIR-плит нет стали, поэтому устраняется вероятность образования конденсата, т. к. сталь вследствие высокой теплопроводности быстрее отдает накопленное тепло окружающему воздуху, и первая достигает точки росы, поэтому конденсат в стальных воздуховодах и образуется. А нет стали — нет и конденсата.
Высокий уровень термоизоляции PIR-панелей предотвращает образование конденсата с обеих сторон панели. Даже в экстремальных климатических условиях поверхность PIR-воздуховодов остается сухой. Алюминиевая внутренняя облицовка воздуховода состоит из алюминия с чистотой более чем 99%, она действует в качестве пароизоляции, предотвращая накопление влаги внутри панелей. Как результат, исключено образование конденсата, накопление пыли, развитие популяций бактерий и возникновение плесени. Тем самым, транспортируемый воздух в системе вентиляции остается чистым на протяжении всего PIR-воздуховода.
Термоизоляционные PIR-материалы стабильно поддерживают влажность воздуха и температурную константу, сокращая затраты на эксплуатацию и обслуживание воздуховодов в системах вентиляции помещений с повышенной влажностью.
Огнестойкость и низкая пожароопасность
Закрытая пористая структура PIR-изоляции препятствует горению полимеров, позволяя им лишь обугливаться при воздействии пламени. PIR-плиты не поддерживают горение, не распространяют пламя, не плавятся и не образуют «горящие капли». PIR-плиты прошли испытания в России и имеют сертификат пожарной безопасности с классом горючести Г1.
В этой связи PIR-воздуховоды могут применяться в помещениях с повышенными требованиями к обеспечению пожарной безопасности.
Видео ниже наглядно демонстрирует испытание PIR-утеплителя ТехноНИКОЛЬ из полиизоцианурата огнем.
Чистота воздуха
PIR-воздуховоды обеспечивают чистоту воздуха, так как произведены из материалов (полиизоцианурат, алюминий, клей и силикон), которые не являются источником развития микроорганизмов. Воздуховоды на основе PIR-плит не содержат вредных примесей, не имеют запаха, являются химически инертным продуктом, не вредным для использования. Следует так же отметить, что воздуховоды на основе PIR-плит очень просты в гигиеническом обслуживании и чистке, что позволяет соблюдать требуемые стандарты чистоты воздуха.
Акустический комфорт
Отсутствие стали в системе PIR-воздуховодов положительно влияет и на другие пользовательские характеристики системы вентиляции. К примеру, акустический комфорт в системе вентиляции на основе воздуховодов из пенополиизоцианурата (PIR) будет выше, так как термоизоляционные PIR-плиты, из которых они состоят, не передают резонирующие вибрации, характерные для стальных воздуховодов.
Криогель – криогенная изоляция нового поколения
Что такое криогель? Это холст из стекловолокна, насыщенный частицами аэрогеля, покрытый алюминиевой фольгой. Данный криогенный изоляционный материал обладает рядом уникальных свойств, благодаря которым, он был занесен в Книгу рекордов Гинесса по 15 позициям.
Однако нас интересуют его способность обеспечить качественную защиту и длительную безаварийную эксплуатацию криогенного оборудования.
Криогель является наилучшим решением по обеспечению качественной защиты и длительной безаварийной эксплуатации криогенного оборудования. Рекордно низкая теплопроводность, и максимально доступный предел рабочих температур в сочетании с гидрофобностью и негорючестью делают этот материал прекрасной криогенной изоляцией для любого вида криогенного оборудования, включая трубопроводы и даже медицинские криогенные хранилища.
Архив объявлений
… 6. Энергосберегающий 7. Долговечный 8. Огнеупорный Применение пробкового агломерата (панелей): — Тепло и звукоизоляция наружных стен — Тепло и звукоизоляция полых стен — … |
Москва доставка до ТК 500₽ • У нас все составляющие для производства отечественных панелей — с европейским качеством ! • У нас проведены лабораторные испытания на адгезию, … |
… внутренней герметизации швов и стыков металлических кровель, профнастила, сендвич-панелей, стыков автофургонов и других строительных швов. Герлен АГ 30/2 … |
… также широко применяется для герметизации швов профнастила, металлочерепицы, сэндвич-панелей. Работоспособность от -60С до +120С. Срок эксплуатации герметика Герлен … |
… балконов и лоджий, полов и потолков, оконных откосов, стыков панелей, подвалов, фундаментов, перекрытий. Материал используется для теплоизоляционной отделки бетонных и … |
… надежной герметизации строительных швов и трещин, кровель, профнастила, сэндвич-панелей, стыков при установке окон, автофургонов, кузовов и др. Бутилкаучуковые герметизирующие … |
… фальцевой кровли. Успешно используется для герметизации и склеивания сэндвич панелей. Герметизирующая лента Липлент изготовленная на основе бутилкаучука является самым удобным … |
Москва доставка до ТК бесплатно … поверхностях. Может использоваться в качестве клея для монтажа полиуретановых панелей, пенопласта и других материалов. Обладает отличной липкостью к рубероиду и … |
… минут до получения однородной массы. Наносят на поверхность стыка панелей с помощью шпателя, пневматических или ручных шприцов. Слой наносимой мастики … |
Смотрите все объявления в архиве
Параметры огнестойких материалов
Выбор теплоизоляции ведется по определенным параметрам. Не всякий продукт в состоянии выдержать максимально высокую температуру или служить звукоизолятором, или нести какую-либо эстетическую нагрузку. Основными параметрами при выборе должны стать:
- Способ изготовления. Это может быть минвата или высокотехнологичный базальтовый материал, или стекловолокно.
- Плотность и, соответственно, удельный вес, который определяет способность выдерживать нагрузку на строительные конструкции.
- Толщина. Регулируется областью применения и желаемым результатом. Для труб, например, может использоваться тонкий фетр или фольга, а для заполнения пустот в огнеупорных конструкциях – более толстый – маты или плиты;
- Агрегатное состояние и внешний вид.
Многослойная криогенная изоляция (невакуумная)
Это вид изоляции отличается от экранно-вакуумной изоляции отсутствием необходимости создания вакуума в изоляционной полости.
При использовании многослойной криогенной изоляции выбор теплоизоляционного материала определяется его гидрофобными свойствами. Чтобы невлагостойкие материалы не теряли своих теплоизолирующих свойств и не разрушались под воздействием криогенных температур из-за превышения допустимой влажности, необходимы дополнительные меры по их защите от возможного намокания.
Для проведения изоляционных работ по технологии многослойной криогенной изоляции предпочтительно использование гидрофобных материалов. Одним из таких материалов является довольно широко применяемый вспененный каучук Armaflex германского производства. Однако применение данного материала ограничено нижним пределом рабочих температур (до -200°С).
На сегодняшний день, наиболее универсальным и эффективным материалом для решения задач по изоляции криогенного оборудования является теплоизоляция на основе аэрогеля – криогель.
Похожие патенты RU2344972C2
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ | 2012 |
| RU2493057C1 |
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА | 1989 |
| SU1839976A1 |
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА | 2013 | RU2587740C2 | |
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА С ВНЕШНИМ КОМБИНИРОВАННЫМ ПОКРЫТИЕМ | 2008 | RU2397926C2 | |
| Материал для экранно-вакуумной теплоизоляции и способ его изготовления | 2017 |
| RU2666884C1 |
| ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ | 2012 |
| RU2493058C1 |
| ЭКРАННО-ВАКУУМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ | 1977 |
| SU1840181A1 |
| МНОГОСЛОЙНОЕ ПОКРЫТИЕ | 2003 |
| RU2269146C2 |
| МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ | 2012 |
| RU2513328C2 |
| СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ПЕРФОРАЦИИ МНОГОСЛОЙНЫХ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2014 |
| RU2561580C1 |
Теплоизоляция
Конструкция выполнения экранов зависит от материала. Экраны из нержавеющей стали, имея в виду достаточно большие размеры прокатываемого листа, изготовляются цельными в виде устанавливаемых одна в другую обечаек. Зазор между обечайками выбирают минимальный, обеспечивающий невозможность касания друг к другу. С этой же целью между экранами устанавливаются дистанциирующие шайбы, прутки или на их поверхности местами делают выбоины. На рисунке 7 показан вариант выполнения конструкции экранной теплоизоляции вакуумной электропечи сопротивления.
1 – экраны из молибдена; 2 – цилиндр из нержавеющей стали; 3,4,5 – водоохлаждаемые крышка, кожух и днище печи; 6 – дистанциирующие шайбы; 7 – шплинт; 8 – штырь из молибденаРисунок 7 – Вариант исполнения экранной теплоизоляции ВПС
Более сложно решается вопрос выполнения конструкции экранов из тугоплавких металлов. Молибденовые и вольфрамовые листы выпускаются промышленностью небольших размеров. Поэтому часто их соединяют между собой с помощью заклепок, либо прошивая тонкой проволокой. Такие экраны не очень жестки и сильно коробятся. Кроме того, из-за высокого значения температурного расширения экраны из тугоплавких металлов подвержены поводкам.
Одним из решений конструкции экранов из листов тугоплавких металлов небольших размеров является независимая навеска их на штыри из молибденовой или вольфрамовой проволоки, укрепленные на вспомогательном кожухе, вынесенном в область невысоких температур.
Учитывая конструктивные недостатки, а также высокую стоимость экранов из тугоплавких металлов, экранную теплоизоляцию ВПС выполняют комбинированной. В зоне высоких температур применяются тугоплавкие металлы, при температурах ниже 1100С применяется нихром Х20Н80, при температурах ниже 900С – нержавеющая сталь.
В экранах всегда приходится делать вырезы или отверстия для прохода токоподводов к нагревателю. Причем, учитывая небольшую точность изготовления экранов и монтажа нагревателей, а также возможные коробления экранов при работе, эти отверстия приходится делать гораздо большего сечения, чем сечения токоподводов. В случае использования экранов из различных материалов для предотвращения оплавления экранов из нержавеющей стали, отверстия в них следует выполнять большими, чем в экранах из тугоплавких металлов. Все это ведет к увеличению тепловых потерь печи. Поэтому рекомендуется обрамлять отверстия керамическими изоляторами, защищающими токоподводы от замыкания на экраны и одновременно уменьшающими излучение на кладку. Однако применение изоляторов допустимо лишь при условии: если температура нагрева изоляторов и экранов ниже температуры начала взаимодействия (контактных реакций) между ними.
Несмотря на то, что печи с углеродистой теплоизоляцией обладают лучшими характеристиками, чем печи с экранной теплоизоляцией, и в этих установках проводятся исследования, направленные на повышение энергетической эффективности. Так, например, американская компания Solar Мanufacturing провела ряд исследований по модификации углеродистой теплоизоляции. Совершенствование теплоизоляции достигалось установкой между слоями углеродистых композиционных материалов, графитовых экранов с более низким значением степени черноты, позволяющим использовать экраны для снижения теплового потока не только теплопроводность, но и излучением.
Как показано в применение комбинированной теплоизоляции позволяет снизить тепловой поток в печи на 50÷60%. Аналогичный способ может быть применен и к экранным ВПС, а в качестве засыпки можно использовать пористые оксиды.
Рисунок 8 – Комбинированная углеродистая теплоизоляция Solar Manufacturing Inc
Учитывая всё вышесказанное, совершенствование конструкций ВПС с экранной теплоизоляцией должны быть в первую очередь направлены на разработку плоских ленточных нагревателей с высоким значением площади излучаемой поверхности, тепловых моделей таких нагревателей, а также на экономическо-эффективный выбор теплоизоляции и разработку комбинированной теплоизоляции с использованием современных материалов.
Производители материалов для изоляции
Вакуумные панели можно приобрести далеко не во всех строительных магазинах, ведь число их производителей совсем не велико. Более успешной в плане выпуска материалов является Германия – в этой стране есть несколько фирм, которые выпускают новый тип теплоизоляции.
Их основные характеристики:
- центральная часть из порошка кремниевой кислоты;
- поверхность из многослойной комбинированной пленки;
- транспортировка в защите из вспененного полистирола;
- применение для утепления фасадов, полов;
- полная безопасность;
- теплопроводность — 0,005 Вт/м*К.
Компания IZOVER (Россия) также выпускает качественные теплоизолирующие вакуумные плиты, которые можно применять внутри помещений. Середина с вакуумом в них окружена специальным эластичным материалом, отвечающим за плотность прилегания, и алюминиевой пленкой.
Как правильно ставить панели
Монтаж теплоизолирующих панелей осуществляется на клей. Для фиксации не подходят гвозди, саморезы, шурупы, их нельзя разрезать, так как это нарушит герметичность.
При утеплении пола вначале кладут слой полиэтиленовой пленки, потом пласт полистирола толщиной 2 см, после два слоя вакуумных панелей, затем снова полистирол и пленку. В целом для установки нужны определенные знания и навыки, поэтому лучше пригласить профессионалов.
- https://www.TechGas.ru/2018/09/ekranno-vakkumnaya-izolyatsiya-realnost-primeneniya/
- https://remontami.ru/poroshkovaya-i-vakuumnaya-teploizolyaciya/
- https://kraska.guru/dom/istorii/vakuumnaya-teploizolyaciya.html
