KĀ IZMANTOT SILTUMIZOLĀCIJAS Ugunsizturīgos MATERIĀLU AR ZEMU SILUMVAADĪTĪBU, LAI SAMAZINĀTU SILTUMA IEKĀRTAS SILTUMA ZUDUMUS?

Termoiekārtu oderējums ir izgatavots no ugunsizturīgiem materiāliem, kam ir galvenā loma siltuma zudumos, un ugunsizturīgie materiāli tajā spēlē galveno lomu. Augstās temperatūrās ugunsizturīgiem materiāliem ir ne tikai jāsaglabā stabilitāte, bet arī jāsaglabā siltums pēc iespējas mazāk. Tāpēc ugunsizturīgiem materiāliem jābūt siltumizolācijas īpašībām. Labi, mazāk siltuma uzglabāšanas.
1. Siltuma iekārtu siltuma zudumi
Siltuma iekārtas parasti ir liels enerģijas patērētājs. Jo augstāka temperatūra, jo lielāks enerģijas patēriņš. Siltuma efektivitāte vairumā gadījumu ir ļoti zema, un siltumenerģijas izmantošanas līmenis ir mazāks par 30 procentiem. Siltuma iekārtu siltuma zudumiem parasti ir šādi elementi:
(1) Siltums, ko izkliedē katra siltumiekārtas korpusa virsmas daļa, var sasniegt 10–40 procentus no izstrādājuma vienības enerģijas patēriņa;
(2) Termoiekārtas korpusa siltuma uzglabāšanas zudumi ir mazāk svarīgi termoiekārtai, kas darbojas nepārtraukti, un siltumiekārtas, kas darbojas ar pārtraukumiem, siltuma uzglabāšanas zudumi sasniedz 5–25 procentus;
(3) Ūdens dzesēšanas siltuma zudumi, piemēram, nepārtrauktas tērauda velmēšanas apkures krāsns sliedes ūdens dzesēšanas caurule, nav ietīti ar ugunsizturīgiem materiāliem, un siltuma zudumi ir vairāk nekā 25 procenti;
(4) Siltuma zudumi savienojumu, caurumu un krāsns durvju sliktas blīvēšanas dēļ, piemēram, elektriskā loka krāsns durvju siltuma zudumi ir vairāk nekā 35 procenti;
(5) Siltuma zudumi no dūmu izplūdes.
Iepriekš minētie siltuma zudumi ir saistīti ar ugunsizturīgiem materiāliem, jo ​​īpaši (1) ~ (4) ir liela saistība ar ugunsizturīgo materiālu siltumizolācijas veiktspēju. Galvenais veids, kā samazināt siltuma zudumus uz krāsns korpusa virsmas, ir izvēlēties atbilstošus siltumizolācijas materiālus, lai samazinātu krāsns korpusa virsmas temperatūru. Ja krāsns temperatūra ir nemainīga, ārējās virsmas temperatūra galvenokārt ir atkarīga no krāsns sienas biezuma un krāsns sienas materiāla siltumvadītspējas. Palielinot krāsns sienas biezumu, palielināsies krāsns korpusa siltuma uzkrāšanas apjoms, kas var palielināt siltuma uzkrāšanas zudumus. Tāpēc racionāla siltumizolācijas materiālu izmantošana ir kļuvusi par labāko izvēli.
Pēdējos gados manas valsts siltumizolācijas materiāli ir strauji attīstījušies. Ir ne tikai dažādu materiālu, dažādu tilpuma blīvumu un dažādas siltumvadītspējas formas izstrādājumi, bet arī atbilstoši amorfie ugunsizturīgie materiāli, ugunsizturīgās šķiedras un dažādu materiālu izstrādājumi, silīcija kalcija plātnes, nanoizolācijas plātnes utt. Šiem siltumizolācijas izstrādājumiem ir dažādas izskata specifikācijas, fizikālie un ķīmiskie rādītāji, dažādi siltumizolācijas efekti un dažādas tirgus cenas. Tāpēc oderes projektēšana jāveic saskaņā ar termoiekārtu lietošanas nosacījumiem. Apkopojiet oriģinālos datus, tostarp temperatūras parametrus (siltumiekārtu karstās virsmas temperatūra, aukstās virsmas temperatūra), fizikālās konstantes (siltumizolācijas materiālu siltumvadītspēja, tilpuma blīvums, maksimālā darba temperatūra), ekonomiskos parametrus (ugunsizturīgo materiālu cenas, degvielas cenas) , siltumietilpību vērtību, izmantošanas koeficientu utt.), pēc tam aprēķina enerģijas taupīšanas efektu, analizē un salīdzina, izvēlas piemērotus siltumizolācijas materiālus un sastāda saprātīgu plānu.
2. Termoiekārtu siltuma izkliedes zudumu samazināšanas piemēri
(1) Kausa siltumizolācija
Pašlaik manas valsts tērauda rūpniecības vidējais enerģijas patēriņš ir par 50 procentiem lielāks nekā Japānā un par 30 procentiem lielāks lielajiem uzņēmumiem. Kauss ir svarīgs siltuma aprīkojums tērauda rūpniecībā. Lai kauss būtu silts, aprēķinot kausa siltuma izkliedi un izpētot siltumizolācijas materiālus, ir konstatēts, ka kausa iekšējais apšuvums ir jāizbūvē no četrslāņu materiāliem, tas ir, Tērauda apvalka iekšējai virsmai jābūt pārklātai ar enerģiju taupošu krāsu, un iekšējai virsmai jābūt 10 mm nanoizolācijas plāksnei, un pēc tam uz iekšpusi ir 75 mm augstas stiprības nano-mikronu izolācija, un pēc tam uz iekšpusi ir darba slānis. Izdedžu līnijas darba slānis izmanto magnēzija-oglekļa ķieģeļus ar zemu siltumvadītspēju, un kausēta baseina darba slānis izmanto korunda-spineļa kvalitātes nesadedzinātu ķieģeļu. Šo metodi izmanto 120 tonnu rafinēšanas kausam, lai kausa korpusa temperatūra pie izdedžu līnijas būtu aptuveni 225 grādi, kausa korpusa temperatūra izkausētā baseinā ir aptuveni 200 grādi un apšuvuma apvalka temperatūra būtu aptuveni 170 grādi. . Šī enerģiju taupošā struktūra ir sasniegusi labus rezultātus: ①Augstas stiprības nano-mikronu lietņi un zemas siltumvadītspējas darba slānis var efektīvi aizsargāt nanoplati, ilgstoši uzturēt to drošā darba temperatūrā un ievērojami uzlabot tā kalpošanas laiku. siltumizolācijas slānis un pastāvīgais slānis; ② Pilnībā Tas var samazināt apšuvuma temperatūru par vairāk nekā 100 grādiem, uzlabot apšuvuma kalpošanas laiku, samazināt bulciņas cepšanai izmantoto gāzi, ievērojami palēnināt izkausētā tērauda temperatūru, samazināt pieskaršanās temperatūru, uzlabot metālu. ražīgumu, uzlabot darba ražīgumu un sasniegt enerģijas taupīšanu, vides aizsardzību un izmaksu samazināšanas mērķi.
(2) Zemas siltumvadītspējas kompozītmateriālu ķieģelis cementa rotācijas krāsnim, kas šķērso viļņu zonu
Cementa rotācijas krāsns ir liela enerģijas patēriņa siltuma iekārta, īpaši priekšējā un aizmugurējā pārejas zonā. Ugunsizturīgo oderējumu neaizsargā krāsns āda un tie tieši saskaras ar cementa materiālu. Krāsns korpusa temperatūra ir augsta, kas palielina siltuma zudumus un degvielas patēriņu un samazina krāsns korpusu. un atbalsta veltņa kalpošanas laiks, vienlaikus padarot ugunsizturīgo materiālu viegli sabojāt. Lai samazinātu siltuma izkliedi un drošības apdraudējumu, tiek pieņemta trīsslāņu darba slāņa struktūra, siltumizolācijas slānis un siltumizolācijas slānis. Ja mūrēšanai izmanto trīs veidu ugunsizturīgus ķieģeļus ar atšķirīgu siltumvadītspēju, rotācijas krāsns darbības laikā bieži var rasties ķieģeļu nokrišana no iekšējās oderes. Tāpēc tiek pētīts daudzslāņu kompozītmateriālu ķieģelis ar zemu siltumvadītspēju, tas ir, ķieģelim ir trīsslāņu struktūra: darba slānis (silīcija mullīta ķieģeļu biezums 0,140m), siltumizolācija. slānis (vieglu mullīta ķieģeļu biezums 0,035 m), šo divu slāņu savienošanas saskarne izmanto sinusoidālās virsmas kombinācijas metodi, un trešais slānis ir siltumizolācijas slānis (keramikas šķiedras plāksne, kas satur ZrO2, biezums 0,025 m) . Daudzslāņu kompozītmateriālu ķieģeļu sprieguma koncentrācija ir mazāka, un daudzslāņu kompozītmateriālu ķieģeļu visaptverošā siltumvadītspēja ir samazināta no 2,74 līdz 1,50 W/(m·K) sākotnējam silīcija dioksīda molibdēna ķieģelim, kas samazina krāsns apvalks par 50–70 grādiem.
(3) Anshan Iron and Steel 260 t tērauda ražošanas pārveidotājs izmanto 20 mm biezu nanoizolācijas plātni, nevis 40 mm biezu polikristālisko šķiedru izolācijas plāksni, lai optimizētu krāsns oderes struktūru.
Tiek palielināta krāsns jaudas attiecība un palielināta tērauda jauda, ​​lai pazeminātu krāsns korpusa temperatūru par vairāk nekā 11 grādiem. Visā pārveidotāja darbības laikā nenotiek pulverizācijas parādība, kā arī nenokrīt oderes ķieģeļi. Tajā pašā laikā tas arī samazina kausēšanas laiku un samazina izkausētā dzelzs patēriņu. .
(4) Augstas siltumvadītspējas silīcija karbīda blietēšanas materiāls ar ūdeni dzesējamam pulverveida ogļu gazifikatoram
Pulverveida ogļu gazifikatora ūdens siena ir izklāta ar silīcija karbīda blietēšanas materiālu ar augstu siltumvadītspēju. Augstā temperatūrā izdedži karājas uz silīcija karbīda blietēšanas materiāla oderes. Silīcija karbīda augstās siltumvadītspējas dēļ izdedži pieskaras iekšējai Oderējums strauji kondensējas, un, temperatūrai pazeminoties, siltumvadītspēja samazinās (skat. 1. tabulu). Krāsns iekšpusē un ārpusē ir karstie izdedži, cietie izdedži, ugunsizturīgs silīcija karbīds, ūdens siena, inertās gāzes aizsargslānis, amorfs ugunsizturīgs materiāls ar augstu alumīnija oksīda saturu un ārējais aizsargslānis. Tas samazina siltuma zudumus krāsnī.
3. Lietas, kurām jāpievērš uzmanība, izvēloties siltumizolācijas materiālus
Augstas temperatūras nozarē ir daudz piemēru siltumizolācijas materiālu izmantošanai, lai taupītu enerģiju un aizsargātu vidi. Siltumizolācijas materiālam ir augsta porainība (vairāk nekā 40 procenti ~ 85 procenti), zems tilpuma blīvums (mazāks par 1,5 g/cm3) un zema siltumvadītspēja (mazāk nekā 1,0 W/(m·K)). Tomēr, izvēloties šos siltumizolācijas materiālus, pievērsiet uzmanību šādiem jautājumiem:
(1) Siltumizolācijas materiāla siltumvadītspēja (λ)
Siltumvadītspēju sauc arī par siltumvadītspēju, un tās abpusēja 1/λ ir siltuma pretestība. Jo mazāka ir siltumvadītspēja, jo labāks siltumizolācijas efekts. Ir labi zināms, ka gaisam ir viszemākā siltumvadītspēja.
Cieto materiālu siltumvadītspēja ir daudz lielāka nekā gāzēm, tāpēc cieto materiālu poras var būtiski samazināt materiālu siltumvadītspēju, tāpēc izolācijas materiālam jābūt ar augstu porainību. Jo lielāka porainība, jo mazāka ir λ vērtība.
Turklāt poru lielumam ir arī noteikta ietekme uz λ vērtību. Zemā temperatūrā siltumizolācijas materiāla siltumvadītspēja samazinās, palielinoties poru izmēram, un siltumvadītspēja virs 800 grādiem, īpaši virs 1000 grādiem, strauji palielinās, palielinoties poru izmēram. Tāpēc augstā temperatūra ņem siltumizolācijas materiālu ar mazu poru izmēru, bet zemā temperatūra - siltumizolācijas materiālu ar lielu poru izmēru. Ja porainība ir vienāda, mikrostruktūras siltumvadītspēja gāzes fāzes nepārtrauktajā fāzē ir mazāka nekā cietās fāzes nepārtrauktajā fāzē, un šķiedras materiāla poras ir nepārtrauktas kā cietā fāze, tāpēc siltumvadītspēja. ugunsizturīgo šķiedru un izstrādājumu īpatsvars ir mazs. Siltumizolācijas materiālu cietajā fāzē materiāla termiskā pretestība ļoti atšķiras ķīmiskā minerālu sastāva atšķirības dēļ. Parasti, jo sarežģītāka ir kristāla struktūra, jo zemāka ir siltumvadītspēja, un stikla siltumvadītspēja cietajā fāzē ir zemāka nekā kristāla fāzei. Paaugstinoties temperatūrai, palielinās stikla fāzes siltumvadītspēja; paaugstinās kristāliskās fāzes temperatūra, savukārt siltumvadītspēja samazinās. Apvienotā Karaliste ir izstrādājusi īpaši smalku SiO2 kompozītmateriālu siltumizolācijas materiālu, kura tilpuma blīvums ir aptuveni 0,24 g/cm3, un tā siltumvadītspēja ir zemāka nekā visiem siltumizolācijas materiāliem, pat zemāka nekā klusajam gaisam.
(2) Siltumizolācijas materiāla karstumizturība
Daži siltumizolācijas materiāli tiek izmantoti zemākā temperatūrā. Piemēram, nanoizolācijas plāksnes tiek izmantotas Angang Steel 100t tērauda kausā. Pārsniedzot lietošanas temperatūru, spiediens tiek deformēts, kā rezultātā deformējas oderējums, kas ne tikai pasliktina siltumizolācijas veiktspēju, bet arī rada drošības apdraudējumu. Tāpēc ir ierosināts, ka siltumizolācijas materiāls galvenokārt ir atkarīgs no saraušanās deformācijas noteiktā temperatūrā, nevis no ugunsizturības pakāpes. Starptautiski kā temperatūras diapazons siltumizolācijas materiālu izmantošanai parasti tiek izmantota temperatūra, pie kuras atkārtotas saraušanās nav lielāka par 2 procentiem, un tā ir arī viena no atšķirībām starp siltumizolācijas materiāliem un tīriem ugunsizturīgiem materiāliem.
(3) Siltumizolācijas materiāla izturība
Pateicoties augstajai porainībai un zemai relatīvajai izturībai, piemēram, iepriekšminētajai nanoizolācijas plāksnei, siltumizolācijas efekts ir labs, porainība ir augsta un izturība ir zema. Lai nodrošinātu transportēšanas un būvniecības vajadzības, izolācijas materiālam ir jābūt noteiktai stiprībai. Īpaši dažiem siltumizolācijas izstrādājumiem, kas ir tiešā saskarē ar liesmu, ir ļoti svarīgi uzlabot izturību. Palielinoties tilpuma blīvumam, palielinās izturība. Ja tilpuma blīvums ir vienāds, cietās fāzes savienojums ir spēcīgāks nekā gāzes fāzes savienojums, kas ir saistīts ar poru izmēru. Poru izmēra samazināšana ir efektīvs tehnisks pasākums siltumizolācijas materiālu stiprības uzlabošanai.
(4) Atmosfēras un siltumizolācijas materiāls
Daudzas siltumizolācijas iekārtas ir apšūtas ar siltumizolācijas materiāliem, un parasti tiek izmantotas arī dažādas aizsargatmosfēras, piemēram, CO, CO2, H2, N2 u.c. Al2O3-SiO2 sērijas ugunsizturīgie ūdeņradi, SiO2 tiek atgriezts metāla silīcijā un ūdens tvaiki, Al2O3 ir ļoti stabils, tāpēc ūdeņražā jāizvēlas alumīnija oksīda izolācijas materiāli. Alumīnija silikāta šķiedras satur 3–4 procentus Cr2O3, kas ir viegli reducējams ūdeņraža reducējošā atmosfērā, tāpēc alumīnija silikāta šķiedras, kas satur hroma oksīdu, nedrīkst izmantot reducējošā atmosfērā.
(5) Izolācijas metode
Termoiekārtām, kas darbojas ar pārtraukumiem, siltumizolācijas slāni (ugunsizturīgo šķiedru finieri) var tieši uzklāt uz krāsns oderes karstās virsmas, kas var sasniegt vislabāko enerģijas taupīšanas efektu. Labāk nekā iekšējās sienas (karstās virsmas) siltumizolācijas efekts.