本實(shí)用新型涉及管道和設(shè)備保溫領(lǐng)域,具體而言,涉及一種多功能性復(fù)合保溫層。
背景技術(shù):
現(xiàn)如今,鋼廠、電廠、石油化工廠以及諸多生產(chǎn)企業(yè)由于生產(chǎn)裝置上的管道眾多,因此對(duì)管道采取良好的保溫措施不僅具有節(jié)能降耗的現(xiàn)實(shí)意義,而且還能從源頭上降低生產(chǎn)成本,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。選擇管道保溫材料時(shí),除了考慮材料的導(dǎo)熱系數(shù)外,還應(yīng)考慮材料的吸水率、燃燒性能、強(qiáng)度等指標(biāo)。
現(xiàn)有技術(shù)中,管道保溫主要采用巖棉、硅酸鋁纖維等傳統(tǒng)單一蓄熱型材料,單一的結(jié)構(gòu)不僅保溫性能較差,熱損失較大,而且這樣的結(jié)構(gòu)在使用1-2年之后保溫效果急速下降,保溫層外表面溫度逐漸升高,熱損失非常嚴(yán)重,這樣不僅提高了生產(chǎn)成本,而且增加了裝置的負(fù)荷量,生產(chǎn)裝置在這種情況下長期運(yùn)行也會(huì)存在安全隱患。
有鑒于此,特提出本實(shí)用新型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能性復(fù)合保溫層,該復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu)通過將隔離層、保溫層、內(nèi)保護(hù)層進(jìn)行復(fù)合使用的同時(shí),解決了輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流的散熱損失,同時(shí)保證整體保溫結(jié)構(gòu)最小的散熱面積及散熱損失,以及保證了在管道中輸送的物料不會(huì)外滲對(duì)外層的保溫材料造成任何影響,減小金屬材料傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù),隔離管道支吊架的熱傳導(dǎo)、冷熱橋,并在安裝時(shí)采用獨(dú)特的錯(cuò)縫結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)保溫結(jié)構(gòu)無對(duì)流散熱達(dá)到更好的保溫效果,使保溫層的使用壽命、保溫效果得到顯著提升,保證了最小的散熱損失,為企業(yè)的熱力設(shè)備、管道提供了更好的保護(hù),降低了企業(yè)的燃料消耗節(jié)約了經(jīng)常更換保溫材料的費(fèi)用,同時(shí)也節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,應(yīng)用也非常廣泛,既可以在管道上使用還可以在閥門等設(shè)備上進(jìn)行保溫處理使用。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
本實(shí)用新型提供了一種多功能性復(fù)合保溫層,包括管道或設(shè)備基體、至少為一層以上的保溫層、至少為一層以上的內(nèi)保護(hù)層以起到吸收膨脹、支撐整體保溫結(jié)構(gòu)不坍塌的作用、以及至少為一層以上的耐高溫發(fā)射材料的隔離層以具有防腐、閉氣、減小金屬材料傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù),隔離管道支吊架的熱傳導(dǎo)、冷熱橋以及提高熱屏障的效果;
其中,管道或設(shè)備基體外側(cè)依次貼附有隔離層、內(nèi)保護(hù)層、保溫層,內(nèi)保護(hù)層、保溫層復(fù)合使用相互作用,交替排列以解決輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流的散熱損失,每層的接縫處互相錯(cuò)開以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的無對(duì)流散熱,相鄰兩層選擇不同的材料。
所謂高溫管道是指輸送高溫高壓的金屬(其它耐高溫材料)熱力工程管道,這種管道在鋼廠、電廠、石油化工廠以及諸多生產(chǎn)企業(yè)都非常常見,應(yīng)用非常廣泛,正因?yàn)槠涫褂妙l率高,因此如何能夠切實(shí)提高保溫管道本身的保溫性能成為當(dāng)今領(lǐng)域比較重要的研究方向,現(xiàn)有技術(shù)中管道保溫主要采用巖棉、硅酸鋁纖維等傳統(tǒng)單一蓄熱型材料,單一的結(jié)構(gòu)不僅保溫性能較差,熱損失較大,而且這樣的結(jié)構(gòu)在使用1-2年之后保溫效果急速下降,保溫層外表面溫度逐漸升高,熱損失非常嚴(yán)重,這樣不僅提高了生產(chǎn)成本,而且增加了裝置的負(fù)荷量,生產(chǎn)裝置在這種情況下長期運(yùn)行也會(huì)存在安全隱患,因此實(shí)用新型一種保溫性能好、熱損失小又低成本的復(fù)合保溫層是當(dāng)今亟待解決的技術(shù)問題。
并且現(xiàn)有技術(shù)中,并沒有關(guān)于對(duì)需保溫處理的管道或設(shè)備中的介質(zhì)做任何隔離處理的相關(guān)技術(shù),如果不做隔離處理會(huì)很容易使得管道或設(shè)備中的物料外滲,尤其是輸送的物料為高溫水蒸汽時(shí),常年日積月累水蒸氣會(huì)通過管道滲出對(duì)外側(cè)的保溫結(jié)構(gòu)造成非常嚴(yán)重的腐蝕破壞,嚴(yán)重影響保溫結(jié)構(gòu)本身的使用壽命。
因此,本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)新穎的多功能性復(fù)合保溫層,在管道基體的外側(cè)依次包覆有隔離層、內(nèi)保護(hù)層、保溫層,并且每層的接縫處需要互相錯(cuò)開,這種結(jié)構(gòu)現(xiàn)有技術(shù)中還沒有任何相關(guān)的報(bào)道,其中內(nèi)保護(hù)層除了具有吸收線性膨脹,防止管道與材料之間相互擠壓碰撞的作用外,還可以保證保溫層維持一定的低傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù),減小散熱面積和散熱損失,更重要的在于可以起到支撐整個(gè)保溫結(jié)構(gòu)不坍塌,切實(shí)延長保溫結(jié)構(gòu)使用壽命的作用。即使高溫管道、高溫設(shè)備的工藝操作溫度區(qū)間變化比較大,也可以保證有良好的保溫效果,另外內(nèi)保護(hù)層的接縫處與保溫層的接縫處需要互相錯(cuò)開,這是在實(shí)際施工過程中比較微小但是經(jīng)常被忽略的環(huán)節(jié),本實(shí)用新型通過限定這樣的結(jié)構(gòu)可以防止對(duì)流散熱以引起的不必要的熱損失,從而增強(qiáng)了保溫性能。
其中內(nèi)保護(hù)層為陶瓷纖維、含鎬纖維、晶體纖維、氣凝膠、硅酸鋁、巖棉、硅酸鈣、多凝泡沫玻璃、熱屏障發(fā)射玻璃、泡沫玻璃、發(fā)射材料的內(nèi)保護(hù)層中的其中一種,既可以為軟質(zhì)材料也可以為硬質(zhì)材料,具有一定的保溫隔熱效果,并且內(nèi)保護(hù)層的厚度有一定的控制范圍,最好在2-150mm之間,更優(yōu)的為6-20mm,還可以為15mm、25mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm等,內(nèi)保護(hù)層同時(shí)還具有減壓減震的效果,可以防止管道的震動(dòng)對(duì)外層的保溫層有影響,當(dāng)然內(nèi)保護(hù)層的厚度不宜過厚、也不宜過薄,因?yàn)楹穸冗_(dá)不到可能起不到防震減壓以及維持外面的保溫層一定的傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)的效果,厚度太厚既不經(jīng)濟(jì)還會(huì)增加散熱面積和高溫管道本身的負(fù)擔(dān),降低生產(chǎn)企業(yè)的安全性,因此需要根據(jù)具體工況調(diào)整適宜的厚度,但是最好控制在上述要求的適宜厚度范圍內(nèi)。內(nèi)保護(hù)層一般選用具有耐高溫性能的隔熱保溫材料作為保護(hù)層。利用軟質(zhì)材料作為硬質(zhì)材料與基體之間、硬質(zhì)材料與硬質(zhì)材料之間的保護(hù)層吸收線性膨脹保護(hù)材料的完整性。按照設(shè)備管道的介質(zhì)溫度材料的耐高溫性能選用布置保護(hù)層材料,選用布置的保護(hù)層材料在高溫條件下應(yīng)保證保護(hù)層材質(zhì)及結(jié)構(gòu)的完整。
除了內(nèi)保護(hù)層,保溫層為陶瓷纖維、含鎬纖維、晶體纖維、氣凝膠、硅酸鋁、巖棉、硅酸鈣、多凝泡沫玻璃、熱屏障發(fā)射玻璃、泡沫玻璃、發(fā)射材料的保溫層中的其中一種,巖棉、硅酸鈣、硅酸鋁保溫層雖然熱損失比較大,但是通過與適宜厚度的保護(hù)層相搭配使用也可保證一定的低導(dǎo)熱系數(shù),而氣凝膠保護(hù)層以及多凝泡沫玻璃保溫層本身具有良好的保溫性能,尤其多凝泡沫玻璃保溫層本身的憎水性能與活性較好,導(dǎo)熱系數(shù)低,發(fā)射率高,這樣對(duì)與其配套的保護(hù)層的要求則相對(duì)不高,需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整搭配使用,本實(shí)用新型的方案中揭示的每一種內(nèi)保護(hù)層與保溫層均可以互相搭配使用,沒有具體要求,操作靈活,需要根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)整。另外,保溫層的厚度最好控制在一定的范圍內(nèi),保溫層的厚度控制在2-200mm,更優(yōu)的控制在50-150mm,還可以為35mm、40mm、60mm、80mm、90mm、100mm、120mm等,厚度控制適宜的原因在于厚度達(dá)不到可能會(huì)影響保溫的效果,厚度太厚既不經(jīng)濟(jì)還會(huì)增加高溫管道本身的負(fù)擔(dān),增加散熱面積,降低生產(chǎn)企業(yè)的安全性,因此需要根據(jù)具體工況調(diào)整適宜的厚度,但是最好控制在上述要求的適宜厚度范圍內(nèi)。內(nèi)保護(hù)層與保溫層協(xié)同作用共同達(dá)到保溫的效果。保溫層的選取是按照內(nèi)保護(hù)層與保溫層之間溫度和保溫層階梯溫度的導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù),以最大程度的減少復(fù)合保溫層體積以及減小散熱面積和散熱損失,以保護(hù)下一層的導(dǎo)熱系數(shù)、傳熱系數(shù)。而現(xiàn)有技術(shù)中普通纏巖棉保溫的措施散熱面積大,包裹保溫材料比較厚重,只能起到一定的防燙傷的作用,完全達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。
隔離層的材質(zhì)需要為耐高溫發(fā)射材料,選用這種材料的隔離層直接貼附于管道或設(shè)備基體的外側(cè),從而具有防腐、閉氣以及提高熱屏障的效果,選擇這種材質(zhì)作為隔離層在本領(lǐng)域中屬于首創(chuàng),現(xiàn)有技術(shù)中的一般閉氣層根本不可能達(dá)到這樣的效果,不能從根本上實(shí)現(xiàn)閉氣防腐的功能,但是本實(shí)用新型的實(shí)用新型人通過大量的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這種材質(zhì)的隔離層可以很好的實(shí)現(xiàn)隔離物料、防腐的效果,使得輸送的物料不會(huì)對(duì)外部的保溫結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響,本實(shí)用新型的隔離層的總厚度最好控制在1-100mm之間,優(yōu)選10-80mm之間,還可以選擇20mm、30mm、40mm、50mm、60mm等,隔離層可以分成1-5層不等進(jìn)行貼附,但是厚度不宜太厚,控制在適宜的厚度內(nèi)不會(huì)影響后續(xù)保溫結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能,所述隔離層的法向全發(fā)射率最好控制在0.8-0.99之間。還有,為了提高防腐閉氣效果,可以先將隔離層涂覆于鋼板(鋼板的厚度為0.5-1.5mm)之上,然后包裹于管道或設(shè)備基體的外側(cè)以增強(qiáng)防腐閉氣的效果。
另外,在距離所述管道或設(shè)備基體最遠(yuǎn)的內(nèi)保護(hù)層的外側(cè),還附有外保護(hù)層,外保護(hù)層為金屬材質(zhì)的外保護(hù)層或樹脂材質(zhì)的外保護(hù)層,如果保溫層與內(nèi)保護(hù)層設(shè)計(jì)得當(dāng),外保護(hù)層最好采用樹脂材質(zhì)的外保護(hù)層,樹脂材質(zhì)的外保護(hù)層可以減輕高溫管道本身的重量,減輕負(fù)擔(dān),金屬材質(zhì)的外保護(hù)層則比較容易散熱,保溫性能不佳,但是現(xiàn)有技術(shù)中普遍的高溫管道最外層均是采用金屬材質(zhì)的外保護(hù)層,因?yàn)楸匦阅懿患褌鞒龅挠酂釙?huì)損壞樹脂材質(zhì)的外保護(hù)層。但是,利用本實(shí)用新型這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合保溫層,最外層的外保護(hù)層完全可以采用樹脂材質(zhì)的外保護(hù)層,因?yàn)楸緦?shí)用新型這種復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu)保溫性能好,熱損失小,因此不會(huì)有樹脂材質(zhì)的外保護(hù)層被損壞的情況發(fā)生。本實(shí)用新型的外保護(hù)層還可為具有相變效果制作的外保護(hù)層,其散熱速度小于最外層的內(nèi)保護(hù)層、保溫層的散熱速度。外保護(hù)層具有防腐、美觀、還具有降低散熱速度、吸音降噪的作用。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型的隔離層除了直接附在管道或設(shè)備基體上,還可以在外保護(hù)層的內(nèi)外壁附有至少為一層以上具有防腐、閉氣、減小金屬材料傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù),隔離管道支吊架的熱傳導(dǎo)、冷熱橋以及提高熱屏障的效果的隔離層,還可以在本身為硬質(zhì)材料的保溫層、內(nèi)保護(hù)層的內(nèi)壁上附有一層隔離層,這些方式的實(shí)施可以擴(kuò)大本身隔離層的應(yīng)用范圍,并且還能起到防水的效果。外保護(hù)層需要拼接時(shí),板塊與板塊之間采用高溫防水材料密封、樹脂材料密封或高溫防水膠條,環(huán)形、橫向縱向、異型的密封圈,密封條,密封墊密封處理,對(duì)于相對(duì)容易滑動(dòng)的板塊之間最好采用膠條,采用一般的防水膠可能還會(huì)存在板塊之間發(fā)生滑動(dòng)的現(xiàn)象。拼接的方式可包括插槽式連接、對(duì)接式連接、搭接式連接、子母扣式連接、粘結(jié)式連接中的其中一種。隔離層涂覆的方式可以為噴涂、涂刷以及表面熔融的任意一種方式,所謂表面熔融是指先將待涂覆面熔融后,噴涂或涂刷隔離層之后再熔融,然后自然降溫干燥即可,這種方式較前兩種涂刷以及噴涂的方式能夠?qū)⒏綦x層更緊密的與待涂覆面結(jié)合,不易脫落。
值得注意的在于,保溫層是由若干保溫瓦、板、毯、氈、塊拼接而形成的,保溫瓦、板、毯、氈、塊之間的連接包括插槽式連接、對(duì)接式連接、搭接式連接、子母扣式連接、粘結(jié)式連接中的其中一種。為了便于安裝,保溫層本身是切割成若干瓦或板或塊然后拼接的,并且是按照保溫管道的尺寸進(jìn)行切割成兩個(gè)半圓或多個(gè)弧狀,然后以插槽式、對(duì)接式、搭接式、子母扣式、粘結(jié)式進(jìn)行安裝對(duì)接,這樣安裝對(duì)接后可以保證沒有任何空隙,避免熱損失的現(xiàn)象發(fā)生,具體安裝時(shí)要保證和內(nèi)外層進(jìn)行錯(cuò)縫,以防止對(duì)流散熱,本實(shí)用新型這種保溫瓦、板之間的拼接結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有技術(shù)中沒有任何記載的,只有參照本實(shí)用新型的技術(shù)方案才能得以實(shí)施,通過實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的。
同樣的,內(nèi)保護(hù)層最好也是由若干保護(hù)瓦、板、毯、氈、塊拼接而成的,所述保護(hù)瓦、板、毯、氈、塊之間的拼接方式包括插槽式連接、對(duì)接式連接、搭接式連接、子母扣式連接、粘結(jié)式連接中的其中一種。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型還包括環(huán)形、螺旋形的緊固層,所述緊固層貼附于所述保護(hù)層和/或保溫層的外側(cè)以起到緊固作用。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型的復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu)還包括配合內(nèi)保護(hù)層支撐整體保溫結(jié)構(gòu)不坍塌變形,因材料吸濕或材料本身含有水分,制作的防水層,保護(hù)相鄰層和整體保溫結(jié)構(gòu)不受影響,當(dāng)保溫層需要防水時(shí)最好制作防水層以提高保溫層的使用持久度,所述防水層緊貼所述保溫層的外壁,所述防水層包括防水涂料、樹脂材質(zhì)的防水層、防水織布的防水層、金屬材質(zhì)的防水層中的其中一種。
最后,還可包括用于提高熱屏障效果的發(fā)射層,所述發(fā)射層緊貼所述管道基體,和/或所述發(fā)射層設(shè)置于所述內(nèi)保護(hù)層與所述保溫層之間,和/或所述發(fā)射層設(shè)置于距離所述管道基體最遠(yuǎn)的內(nèi)保護(hù)層與所述外保護(hù)層之間。發(fā)射層本身具有一定的發(fā)射率,可以解決高溫管道熱輻射的問題,具體操作時(shí)可以涂一層具有發(fā)射率的材料或者包覆發(fā)射材料均可。其具體設(shè)置位置也比較靈活,根據(jù)具體工況結(jié)合實(shí)際工藝操作溫度,進(jìn)行調(diào)整。按照所選材料的發(fā)射率合理布置發(fā)射層可以解決設(shè)備管道的輻射散熱損失。發(fā)射層具有全法相發(fā)射率0.80-0.99之間。多功能性復(fù)合保溫層的保溫范圍控制在-273~1350℃之間。
另外,內(nèi)保護(hù)層、保溫層、具有熱屏障效果的發(fā)射層按照材料階梯溫度的傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、全法相發(fā)射率合理布置保護(hù)下一層的材料性能,可以最大的解決輻射、傳導(dǎo)散熱損失,減小保溫結(jié)構(gòu)體積減小最外層的散熱面積。內(nèi)保護(hù)層、保溫層、具有熱屏障效果的發(fā)射層每層之間搓縫安裝,硬質(zhì)或軟質(zhì)保溫材料的材料與材料之間選用插槽式連接、對(duì)接式連接、對(duì)接式粘結(jié)鏈接、搭接式連接、子母扣式連接、粘結(jié)式連接中的其中一種,解決對(duì)流散熱的損失。
本實(shí)用新型在對(duì)整個(gè)復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局時(shí)是需要考慮以下幾方面的內(nèi)容:1.介質(zhì)溫度;2.高溫時(shí)材料本身的對(duì)流傳熱;3.設(shè)備及管道的震動(dòng)及溫度變化時(shí)的形變;4.使用材料在溫度變化時(shí)的形變;5.發(fā)射層、保護(hù)層、保溫層的結(jié)構(gòu)布置為下一層材料考慮最佳的性能;6.每層材料的厚度;7.材料的耐高溫性能;8.階梯溫度的傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù);9.階梯溫度的全法向發(fā)射率;10.防潮防水防腐閉氣的性能;11.融凍循環(huán)對(duì)材料質(zhì)量的影響;12.最外層的最小散熱面積、散熱損失、防潮防水防腐、吸音降噪;13.總傳熱系數(shù);14.支撐固定設(shè)備及管道支吊架的熱傳導(dǎo)及冷熱橋;15.保證整體結(jié)構(gòu)的完整性;16.復(fù)合布置使用的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行實(shí)際施工操作時(shí)只有在充分考慮這幾方面之后進(jìn)行綜合考量后,才會(huì)進(jìn)行搭建復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu),而不是簡單隨便的進(jìn)行選擇就可以得出方案的。
綜上,本實(shí)用新型較優(yōu)的一種實(shí)施方案可以為:三層內(nèi)保護(hù)層、二層保溫層,一層隔離層,依次為管道基體、隔離層、內(nèi)保護(hù)層、保溫層、內(nèi)保護(hù)層、保溫層、內(nèi)保護(hù)層,內(nèi)保護(hù)層外側(cè)再包有外保護(hù)層,這種實(shí)施方案基本可以滿足任意溫度要求(-273~1350℃)的高溫設(shè)備及管道,屬于具體安裝操作時(shí)比較優(yōu)選的一種操作方式。更優(yōu)的實(shí)施方案為在三層內(nèi)保護(hù)層、兩層保溫層的基礎(chǔ)上,緊貼管道基體的外側(cè)再設(shè)置一層發(fā)射層,以解決熱輻射的問題,這樣可以使得保溫性能達(dá)到最佳。
其中,保護(hù)層材料包括:陶瓷纖維、含鎬纖維、晶體纖維、氣凝膠、硅酸鹽、硅酸鋁、巖棉。
保溫層材料包括:氣凝膠、硅酸鹽、硅酸鋁、巖棉、硅酸鈣、多凝泡沫玻璃、多凝泡沫玻璃、氣凝膠。
發(fā)射層材料包括:高發(fā)射率材料等。
另外,本實(shí)用新型的多功能性復(fù)合保溫層還包括用于固定支撐的內(nèi)支吊架、外支吊架,內(nèi)支吊架設(shè)置于管道或設(shè)備基體的底部或頂部用于固定支撐管道或設(shè)備基體,外支吊架設(shè)置于所述復(fù)合保溫層的底部或頂部用于固定支撐整個(gè)保溫結(jié)構(gòu),內(nèi)支吊架與外支吊架之間采用可調(diào)節(jié)距離的螺栓貫穿固定,位于螺栓兩側(cè)的螺母分別陷于內(nèi)支吊架、外支吊架的內(nèi)部,這樣能夠保證螺母不會(huì)與支吊架接觸以達(dá)到隔熱的效果。
為了進(jìn)一步提高隔熱保溫的效果,內(nèi)支吊架與外支吊架之間最好采用保溫材料填充隔離以防止熱傳導(dǎo)及冷熱橋,還有螺栓上的螺栓套、螺栓墊、阻塞也最好采用保溫材料的材質(zhì)。
如果待保溫設(shè)備為異型結(jié)構(gòu),為了提高保溫效果,需要按照設(shè)備管道支吊架的外形結(jié)構(gòu)制作成一層以上的外衣,而不能直接將保溫層包覆在外側(cè),否則有空隙的情況下會(huì)影響保溫效果。
現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果為:
1)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu)通過將保溫層與內(nèi)保護(hù)層進(jìn)行復(fù)合使用的同時(shí),并在安裝時(shí)采用獨(dú)特的錯(cuò)縫結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)了保溫效果良好,保溫層使用耐久度得到顯著提升,熱損失??;
2)本實(shí)用新型這種特定的保溫層結(jié)構(gòu)具有階梯溫度較低的傳熱系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù),同時(shí)解決了熱傳導(dǎo)、熱輻射以及熱對(duì)流三方面的問題,減小散熱面積、散熱損失,全方位的保證了保溫效果,這種復(fù)合保溫層結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域中尚屬首創(chuàng),現(xiàn)有技術(shù)中有沒有任何記載,值得大力推廣應(yīng)用,為生產(chǎn)企業(yè)的保溫問題提供了一種可解決的途徑,成本低,使用便捷,持久度高。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的多功能性復(fù)合保溫層的每層結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的復(fù)合保溫層中的保溫瓦之間的對(duì)接結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的多功能性復(fù)合保溫層的每層結(jié)構(gòu)圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的復(fù)合保溫層中的保溫板之間的對(duì)接結(jié)構(gòu)圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二的多功能復(fù)合保溫層的內(nèi)、外支吊架的結(jié)構(gòu)圖;
附圖標(biāo)記:
101-管道或設(shè)備基體; 102-內(nèi)保護(hù)層;
103-保溫層; 104-外保護(hù)層;
105-發(fā)射層; 106-隔離層;
107-內(nèi)支吊架; 108-外支吊架;
109-螺栓; 110-螺母;
111-螺栓套、阻塞。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,下列實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型,而不應(yīng)視為限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
實(shí)施例1
首鋼煉鋼RH爐過熱蒸汽管道保溫改造工程,管徑DN325,長度906m,介質(zhì)溫度285℃,實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟如下:
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝一層耐高溫發(fā)射材料的隔離層106,再安裝一層含鎬纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在12mm,隔離層的厚度控制在1mm;
2、按照內(nèi)保護(hù)層與保溫層之間的溫度安裝全法向發(fā)射率選用熱屏障發(fā)射玻璃的發(fā)射層105,厚度為50mm,根據(jù)熱力設(shè)備及管道的表面形狀切割成多個(gè)保溫瓦,互相搭接式連接;
3、緊貼全法向發(fā)射率選用熱屏障發(fā)射玻璃的發(fā)射層105的外側(cè)再安裝一層陶瓷纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,厚度為6mm;
4、按照前一層的外表面溫度,再安裝多凝泡沫玻璃絕熱材料保溫層103,厚度為50mm;
5、再安裝一層纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,厚度為20mm;
6、內(nèi)保護(hù)層的最外層使用金屬鋁皮外保護(hù)層104加以包覆,層與層之間的接縫處互相錯(cuò)開錯(cuò)縫安裝以實(shí)現(xiàn)無對(duì)流散熱。
實(shí)施例2
30WM機(jī)組主蒸汽管道保溫改造工程,管徑DN325,長度170m,介質(zhì)溫度545℃,實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟如下:
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝耐高溫發(fā)射材料的隔離層106,再安裝晶體纖維的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在12mm以作為管道基體與保溫層之間的保護(hù)層吸收熱膨脹并減壓減震,支撐整體保溫結(jié)構(gòu)不坍塌,以保護(hù)管道基體與保溫層,隔離層的厚度控制在100mm分為三層涂刷;
2、根據(jù)第一層內(nèi)保護(hù)層102的外表面溫度,再安裝一層硅酸鈣材質(zhì)的保溫層103,保溫層的厚度控制在50mm,根據(jù)熱力設(shè)備及管道的表面形狀切割成多個(gè)保溫板,互相插槽式連接;
3、緊貼硅酸鈣內(nèi)層絕熱材料保溫層103再安裝一層含鋯纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,厚度為10mm;
4、根據(jù)第三層的外表面溫度,保溫材料的階梯溫度的導(dǎo)熱系數(shù)再安裝硅酸鈣材質(zhì)的保溫層103,厚度為50mm,保溫層的外側(cè)包覆金屬材質(zhì)的防水層;
5、再安裝一層含鋯纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,厚度為10mm;
6、內(nèi)保護(hù)層的最外層使用耐高溫樹脂板制作的外保護(hù)層104加以包覆,層與層之間的接縫處互相錯(cuò)開錯(cuò)縫安裝以實(shí)現(xiàn)無對(duì)流散熱,每一層均需加緊固層進(jìn)行緊固處理。
7、為了起到加固效果,管道或設(shè)備基體101的底部設(shè)置有內(nèi)支吊架107,外保護(hù)層104的底部設(shè)置有外支吊架108,內(nèi)支吊架與外支吊架之間采用螺栓109貫穿固定,位于螺栓兩側(cè)的螺母110分別陷于內(nèi)支吊架107、外支吊架108的內(nèi)部,內(nèi)支吊架與外支吊架之間最好采用保溫材料填充,還有螺栓上的螺栓套111、螺栓墊、阻塞為保溫材料材質(zhì)。
實(shí)施例3
北京市熱力集團(tuán)有限公司月壇聯(lián)通線主線改造工程,管徑DN720,長度3920m,介質(zhì)溫度103℃,實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟如下:
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝耐高溫發(fā)射材料的隔離層106,再安裝氣凝膠的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在2mm以作為管道基體與保溫層之間的保護(hù)層吸收熱膨脹并減壓減震,支撐整體保溫結(jié)構(gòu)不坍塌,以保護(hù)管道基體與保溫層,隔離層的厚度控制在80mm分為兩層通過表面熔融的方式附于管道或設(shè)備基體表面;
2、根據(jù)第一層內(nèi)保護(hù)層102的外表面溫度,再安裝一層泡沫玻璃材質(zhì)的保溫層,保溫層的厚度控制在40mm;
3、內(nèi)保護(hù)層的最外層使用耐高溫樹脂板制作的外保護(hù)層104加以包覆,外保護(hù)層的內(nèi)壁噴涂有一層10mm厚的隔離層用于防水,層與層之間的接縫處互相錯(cuò)開錯(cuò)縫安裝以實(shí)現(xiàn)無對(duì)流散熱,每一層均需加緊固層進(jìn)行緊固處理,外保護(hù)層切割成多個(gè)板塊,板塊之間采用防水膠條或防水膠密封處理。
實(shí)施例4
京唐公司冷軋部罩式爐改造工程,介質(zhì)溫度1250℃,實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟如下:
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝一層耐高溫發(fā)射材料的隔離層106,再安裝一層耐高溫涂料噴涂形成的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在10mm以作為管道基體與保溫層之間的保護(hù)層吸收熱膨脹并減壓減震,以保護(hù)管道基體與保溫層,隔離層的厚度控制在10mm通過噴涂的方式附于管道或設(shè)備基體表面;
2、根據(jù)第一層內(nèi)保護(hù)層102的外表面溫度,再安裝一層含鋯纖維材質(zhì)的保溫層103,保溫層103的厚度控制在150mm,根據(jù)熱力設(shè)備及管道的表面形狀切割成多個(gè)保溫板,互相粘結(jié)形成;
3、緊貼硅酸鈣內(nèi)層絕熱材料保溫層103再安裝一層含鋯纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,厚度為10mm;
4、根據(jù)第三層的外表面溫度,安裝一層含鋯纖維材質(zhì)的保溫層,保溫層的厚度控制在200mm,根據(jù)熱力設(shè)備及管道的表面形狀切割成多個(gè)保溫板,互相粘結(jié)形成,利用含鋯的多個(gè)模塊的保溫形成保護(hù)下一層;
5、再安裝一層氣凝膠材料的內(nèi)保護(hù)層102,厚度為10mm;
6、內(nèi)保護(hù)層的最外層使用310S耐高溫不銹鋼的外保護(hù)層104加以包覆,層與層之間的接縫處互相錯(cuò)開,錯(cuò)縫安裝以實(shí)現(xiàn)無對(duì)流散熱,每一層均需加緊固層進(jìn)行緊固處理。
以上實(shí)施例中,內(nèi)保護(hù)層、保溫層均具有保溫的功效,因此厚度尺寸上,兩者是可以互換的。
實(shí)施例5
首鋼1.2煉鋼聯(lián)通管道改造工程,管徑DN377,長度1300m,介質(zhì)溫度210℃,實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟如下:
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝一層氣凝膠的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在12mm;
2、按照內(nèi)保護(hù)層102的表面溫度,保溫材料的階梯溫度的傳、導(dǎo)熱系數(shù),安裝全法向發(fā)射率選用熱屏障發(fā)射玻璃的發(fā)射層105,發(fā)射層的厚度控制在60mm,管殼或瓦形單層搭接與保護(hù)層之間錯(cuò)縫安裝(需要緊固);
3、最外層采用耐高溫樹脂板材制作的外保護(hù)層104,相較于傳統(tǒng)的鍍鋅鐵皮、鋁皮最大的降低了散熱損失。
實(shí)施例6
京唐公司30WM機(jī)組再熱蒸氣管道改造工程,管徑DN325,長度170m,介質(zhì)溫度545℃,實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟如下:
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝一層多晶纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在12mm,以保護(hù)保溫層的傳熱系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù);
2、根據(jù)第一層內(nèi)保護(hù)層102的外表面溫度,再安裝一層硅酸鋁材質(zhì)的保溫層103,保溫層的厚度控制在50mm,根據(jù)熱力設(shè)備及管道的表面形狀切割成多個(gè)保溫板,互相插槽式連接,利用硅酸鋁的保溫性能保護(hù)下一層;
3、再安裝一層含鎬纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在10mm;
4、按照上一層的外表面溫度,再安裝一層硅酸鋁材質(zhì)的保溫層103,保溫層的厚度控制在30mm,利用硅酸鋁的保溫性能保護(hù)下一層;
5、再安裝一層陶瓷纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在5mm;
6、根據(jù)上一層的表面溫度,保溫材料的階梯溫度的導(dǎo)熱系數(shù)選用巖棉材質(zhì)的保溫層103,保溫層的厚度為50mm;
7、再安裝一層陶瓷纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在5mm;
8、根據(jù)上一層的表面溫度,保溫材料的階梯溫度的導(dǎo)熱系數(shù)選用巖棉材質(zhì)的保溫層103,保溫層的厚度為30mm;
9、玻璃絲布、耐高溫樹脂制作的防水層;
10、最外層采用鋁皮制作的外保護(hù)層104。
實(shí)施例7
京唐公司熱軋1580粗軋保溫罩改造工程,介質(zhì)溫度1350℃;
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝一層GH99板材的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在20mm,子母扣連接,具有高溫耐腐蝕功能;
2、安裝一層燒結(jié)發(fā)射材料的發(fā)射層105,阻隔高溫輻射;
3、再安裝一層多晶纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在12mm;
4、按照上一層的外表面溫度,再安裝一層含鎬纖維材質(zhì)的保溫層103,保溫層的厚度控制在30mm,利用含鎬模塊的保溫性能保護(hù)下一層;
5、再安裝一層陶瓷纖維材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在12mm;
6、根據(jù)上一層的表面溫度,保溫材料的階梯溫度的導(dǎo)熱系數(shù)選用氣凝膠材質(zhì)的保溫層103,保溫層的厚度為6-12mm,利用氣凝膠的保溫性能保護(hù)下一層;
7、再安裝一層多凝泡沫玻璃材料的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在50mm,子母扣式連接;
8、最外層采用厚度5mm蓋板的外保護(hù)層104。
實(shí)施例8
航天三期羽流導(dǎo)流深冷工程,介質(zhì)溫度-265℃,直徑159長度105米,保溫層外表面無結(jié)霜冰凍溫升2℃;
1、緊貼管道或設(shè)備基體101安裝一層晶體纖維的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在2mm;
2、根據(jù)第一層內(nèi)保護(hù)層102的外表面溫度,再安裝一層多凝泡沫玻璃材質(zhì)的保溫層103,保溫層103的厚度控制在50mm;
3、安裝一層晶體纖維的內(nèi)保護(hù)層102,內(nèi)保護(hù)層的厚度控制在2mm;
4、根據(jù)內(nèi)保護(hù)層102的外表面溫度,再安裝一層多凝泡沫玻璃材質(zhì)的保溫層103,保溫層103的厚度控制在50mm;
5、最外層采用鋁板制作的外保護(hù)層104。
比較例1
應(yīng)用實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)選擇在大唐國際遷安熱電220MW機(jī)組大修停運(yùn)期間,開展了復(fù)合保溫層實(shí)施結(jié)構(gòu)改造,對(duì)機(jī)組蒸汽以及再熱蒸汽部分管道進(jìn)行了保溫改造,實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟如下:
1、緊貼管道安裝兩層減壓減震層與含鋯氧化鋁纖維過渡層;
2、安裝巖棉蓄熱材料進(jìn)行防護(hù);
3、保溫材料最外層使用金屬鋁皮加以包覆。
實(shí)驗(yàn)例1
將上述實(shí)施例1與比較例1的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的保溫材料的性能進(jìn)行對(duì)比后:檢測標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4272-1992、GB/T8174-1987、GB/T18021-2000、GB/T16617-1996、CJ/T140-2001。比較例1的實(shí)施方案外表面平均溫度為165℃,散熱面積為408平米。實(shí)施例1的外表面平均溫度為50℃,散熱面積為397平米。降低散熱損失115℃,減小散熱面積11平米。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15910-2009熱力輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)中的常年運(yùn)行的熱力輸送系統(tǒng)的保溫結(jié)構(gòu)表面溫升的最大允許值中規(guī)定的最高介質(zhì)溫度為350℃,使用壽命比比較例1的保溫結(jié)構(gòu)至少延長5-10年。
經(jīng)濟(jì)效益方面:按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15910-2009計(jì)算,按照30MW發(fā)電機(jī)組散熱面積4600平米計(jì)算,與比較例1相比,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤13616噸,直接經(jīng)濟(jì)效益680萬元人民幣。
實(shí)驗(yàn)例2
將上述實(shí)施例2與比較例1的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的保溫材料的性能進(jìn)行對(duì)比后:檢測標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4272-1992、GB/T8174-1987、GB/T18021-2000、GB/T16617-1996、CJ/T140-2001。比較例1的實(shí)施方案外表面平均溫度為165℃,散熱面積為408平米。實(shí)施例2的外表面平均溫度為50℃,散熱面積為397平米。降低散熱損失115℃,減小散熱面積11平米。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15910-2009熱力輸送系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)中的常年運(yùn)行的熱力輸送系統(tǒng)的保溫結(jié)構(gòu)表面溫升的最大允許值中規(guī)定的最高介質(zhì)溫度為350℃,使用壽命比比較例1的保溫結(jié)構(gòu)至少延長5-10年。
經(jīng)濟(jì)效益方面:按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T15910-2009計(jì)算,按照30MW發(fā)電機(jī)組散熱面積4600平米計(jì)算,與比較例1相比每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤13616噸,直接經(jīng)濟(jì)效益680萬元人民幣。
本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合保溫層的保溫性能較傳統(tǒng)的蓄熱型單層保溫結(jié)構(gòu)優(yōu)勢明顯,節(jié)能效果顯著,為企業(yè)新型保溫系統(tǒng)的更新?lián)Q代提供了新的選擇,為有效降低企業(yè)能耗水平,提升效益空間提供了有效途徑。
盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本實(shí)用新型,然而應(yīng)意識(shí)到,在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本實(shí)用新型范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。