Тепловая изоляция

Аппараты и трубопроводы, работающие в условиях высоких или низких температур, покрывают тепловой изоляцией с целью уменьшения теплопотерь и удобства работы персонала.Теплоизоляция должна отвечать следующим требованиям: обладать минимальными коэффициентом теплопроводности, объёмной плотностью, быть механически прочной, химически стойкой, инертной по отношению к изолируемой аппаратуре, стойкой к температуре стенки и колебаниям температур, должна легко устанавливаться и монтироваться. Материалы тепловой изоляции имеют пористое строение и классифицируются по конструкции изделия, структуре, форме, виду сырья, объёмной массе, сжимаемости и теплопроводности.

Наиболее распространена классификация по конструкции изделия. Согласно этой классификации различают следующие материалы:

1) мастичные, выполняющиеся преимущественно из порошкообразных материалов (при замешивании их с водой образуется пластичная масса – изоляционная мастика);2) засыпные материалы, которые в виде волокнистой или зернистой массы засыпаются в заранее уготованные кожухи;

3) формованные, изготавливающиеся из жёстких формованных изделий: кирпичей, плит, сегментов и т. п.; 4) сборно-блочные, которые выполняются из отдельных блоков, и сборных конструкций заводской готовности, изготавливаемых из различных теплоизоляционных элементов (рис. 1.9., 1.10.).

Рис. 1.9. Последовательность монтажа комплектной теплоизоляционной конструкции: а – установка утеплителя и покрытия; б – затяжка и сверловка; в – завертка самонарезающих шурупов

Рис. 1.10. Изоляция формованными изделиями трубопроводов (а) и аппаратов (б) и монтаж изоляциитрубопроводов сегментами (в): 1 – сегменты; 2 – каркасы; 3 – штукатурка; 4 – слои грунта; 5 – слои краски; 6 – шипы; 7 – проволоки; 8 – резиновый жгутЗа последние годы резко возрос интерес специалистов к сокращению тепловых потерь и в первую очередь путем применения высокоэффективной теплоизоляции. Известно, что потери тепловой энергии в трубопроводах систем центрального теплоснабжения составляют до 60% общих "ненормативных" тепловых потерь. В настоящее время во всем мире широко используется для теплоизоляции труб тепловых сетей пенополиуретан (ППУ). ППУ - эффективен для теплоизоляции труб, в которых циркулирует хладоагент с температурой до -200°С и теплоноситель до +160°С. При сочетании пенополиуретана с другими материалами и сопутствующем конструктивном решении возможна теплоизоляция трубопроводов с температурой теплоносителя до 500-600°С.Существует несколько способов получения трубной теплоизоляции из пенополиуретана:- "труба в трубе". Смесь, несущая в себе пенополиуретан заливается в объём между основной трубой и поверхностной полиэтиленовой или металлической трубой (методом заливки «труба в трубе»). Такая теплоизоляция трубопроводов используются для проведения тепловых коммуникаций, при проведении нефтепроводов и газопроводов

- напыление на трассе и в стационарных условиях. Метод напыления: как правило используется в случае если труба имеет большой диаметр. Срок службы – более 20 лет и широкий температурный диапазон нормального функционирования от -80 до +130 °С.

- изготовление скорлуп ППУ с последующей сборкой. ППУ также используется как теплоизоляция трубопроводов, находящихся на открытом воздухе (теплоизоляция наружных трубопроводов), путём создания так называемых теплоизоляционных скорлуп ППУ. Размеры скорлуп ППУ - длиной 1000 мм, толщиной 20 - 100 мм и плотностью 40 – 65 кг/м² сохраняют высокую прочность, термостабильность в широком диапазоне температур. Скорлупы из пенополиуретана достаточно эффективны при теплоизоляции трубопроводов, с температурой носителя от -180°С и до +120°С (рис.1.12.).

Использование пенополиуретана при теплоизоляции трубопровода позволяет экономить до 75000 руб. в год на 1 км теплопровода диаметром 300 мм. Главным достоинством теплоизоляции из пенополиуретана является, то, что он сохраняет свои теплоизоляционные качества и не снижает их в течение всего срока эксплуатации (25 – 30 лет). Это делает пенополиуретан намного выгоднее теплоизоляции их волокнистых утеплителей с их сроками эксплуатации в 5 – 7 лет. Экономические расчеты показывают, что затраты, пошедшие на смену старой теплоизоляции на теплоизоляцию из пенополиуретана окупаются уже на 2 отопительном сезоне.