ISSILIK USKUNALARNING ISSIQLIK YO'qotilishini KASHAYTIRISH UCHUN CHAM ISSILIK O'TKAZISHLIGI BO'LGAN ISSILIK IZOLASYON O'TGA QUVVATLI MATERIALLARDAN QANDAY FOYDALANISH?

Issiqlik uskunasining qoplamasi issiqlik yo'qotishida asosiy rol o'ynaydigan o'tga chidamli materiallardan qurilgan va bunda o'tga chidamli materiallar asosiy rol o'ynaydi. Yuqori haroratlarda o'tga chidamli materiallar nafaqat barqarorlikni saqlab qolishi, balki issiqlikni iloji boricha kamroq ushlab turishi kerak. Shuning uchun refrakter materiallar issiqlik izolyatsiyasi xususiyatlariga ega bo'lishi kerak. OK, kamroq issiqlik saqlash.
1. Issiqlik uskunasining issiqlik yo'qotilishi
Issiqlik uskunalari odatda katta energiya iste'molchisi hisoblanadi. Harorat qanchalik yuqori bo'lsa, energiya sarfi shunchalik ko'p bo'ladi. Ko'pgina hollarda issiqlik samaradorligi juda past va issiqlik energiyasidan foydalanish darajasi 30 foizdan kam. Issiqlik uskunasining issiqlik yo'qotilishi odatda quyidagi elementlarga ega:
(1) Issiqlik uskunalari korpusining sirtining har bir qismi tomonidan tarqaladigan issiqlik mahsulotning energiya iste'moli birligining 10 foizidan 40 foizigacha yetishi mumkin;
(2) Issiqlik uskunalari tanasining issiqlik saqlash yo'qotilishi uzluksiz ishlaydigan issiqlik uskunalari uchun kamroq ahamiyatga ega va vaqti-vaqti bilan ishlaydigan termal uskunaning issiqlik saqlash yo'qotilishi 5 foizdan 25 foizga etadi;
(3) Suvni sovutishning issiqlik yo'qotilishi, masalan, uzluksiz po'latdan yasalgan isitish pechining suzuvchi temir yo'lining suv sovutish trubkasi, o'tga chidamli materiallar bilan o'ralgan emas va issiqlik yo'qotilishi 25 foizdan ortiq;
(4) Qo'shimchalar, teshiklar va o'choq eshiklarining yomon muhrlanishi tufayli issiqlik yo'qotilishi, masalan, elektr boshq o'choqlari eshiklarining issiqlik yo'qotilishi 35 foizdan ortiq;
(5) Tutun chiqindisidan issiqlik yo'qotilishi.
Yuqoridagi issiqlik yo'qotishlarining barchasi refrakter materiallar bilan bog'liq, ayniqsa (1) ~ (4) o'tga chidamli materiallarning issiqlik izolyatsiyasi ko'rsatkichlari bilan katta aloqaga ega. Olovli korpus yuzasida issiqlik yo'qotilishini kamaytirishning asosiy usuli - o'choq korpusining sirt haroratini pasaytirish uchun tegishli issiqlik izolyatsiyalash materiallarini tanlash. Olovli harorat doimiy bo'lganda, tashqi sirt harorati asosan o'choq devorining qalinligi va o'choq devori materialining issiqlik o'tkazuvchanligiga bog'liq. Pech devorining qalinligini oshirish o'choq tanasining issiqlik saqlash hajmini oshirishga olib keladi, bu esa issiqlik saqlash yo'qotilishini oshirishi mumkin. Shuning uchun issiqlik izolyatsiyalash materiallaridan oqilona foydalanish eng yaxshi tanlovga aylandi.
So‘nggi yillarda mamlakatimizda issiqlik izolyatsiyalash materiallari jadal rivojlandi. Bu erda nafaqat turli xil materiallardan tayyorlangan shaklli mahsulotlar, turli xil zichlikdagi va har xil issiqlik o'tkazuvchanligi, balki mos keladigan amorf refrakter materiallar, o'tga chidamli tolalar va turli materiallardan tayyorlangan mahsulotlar, silikon kaltsiy plitasi, nano-izolyatsiya plitasi va boshqalar mavjud. Bu issiqlik izolyatsiyasi mahsulotlari turli xil ko'rinish xususiyatlari, fizik va kimyoviy ko'rsatkichlar, turli xil issiqlik izolyatsiyasi effektlari va turli bozor narxlari. Shuning uchun, astar dizayni issiqlik uskunasidan foydalanish shartlariga muvofiq amalga oshirilishi kerak. Harorat parametrlari (issiqlik moslamasining issiq sirt harorati, sovuq sirt harorati), fizik konstantalar (issiqlik izolyatsiyalash materiallarining issiqlik o'tkazuvchanligi, massa zichligi, maksimal ish harorati), iqtisodiy parametrlar (o'tga chidamli materiallar narxi, yoqilg'i narxi) kabi original ma'lumotlarni to'plang. qiymat, foydalanish koeffitsienti va boshqalar), keyin energiyani tejovchi effektni hisoblab chiqing, tahlil qiling va taqqoslang, mos issiqlik izolyatsiyalash materiallarini tanlang va oqilona reja tuzing.
2. Issiqlik uskunasining issiqlik tarqalish yo'qotilishini kamaytirish misollari
(1) Chovgumning issiqlik izolatsiyasi
Hozirda mamlakatimizning po‘lat sanoatining o‘rtacha energiya iste’moli Yaponiyanikidan 50 foizga, yirik korxonalar uchun esa 30 foizga yuqori. Ladle po'lat sanoatida muhim termal uskunadir. Chovgumning issiqlik tarqalishini hisoblash va issiqlik izolyator materiallarini o'rganish natijasida chanoqning ichki qoplamasini to'rt qavatli materiallardan qurish kerakligi aniqlandi, ya'ni. po'lat qobig'ining ichki yuzasi energiya tejovchi bo'yoq bilan qoplangan bo'lishi kerak va ichki yuzasi 10 mm nano-izolyatsiya plitasi bo'lishi kerak, keyin esa Ichkariga 75 mm yuqori quvvatli nano-mikro izolyatsion quyma, keyin esa ichkariga ishchi qatlam. Shlakli chiziqning ishchi qatlami past issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan magnezium-uglerodli g'ishtni qabul qiladi va eritilgan hovuzning ishchi qatlami korund-shpinel sifatli yonmagan g'ishtni qabul qiladi. Ushbu usul 120 t tozalash po'chog'iga qo'llaniladi, shuning uchun shlak chizig'idagi po'choq qobig'ining harorati taxminan 225 daraja, erigan hovuzdagi cho'chqa qobig'ining harorati taxminan 200 daraja va qoplama qobig'i taxminan 170 daraja. . Ushbu energiya tejovchi tuzilma yaxshi natijalarga erishdi: ①Yuqori quvvatli nano-mikronli quyma buyumlar va past issiqlik o'tkazuvchanligi ishchi qatlami nano-boardni samarali himoya qilishi, uni uzoq vaqt davomida xavfsiz ish haroratida ushlab turishi va xizmat muddatini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. issiqlik izolyatsiyasi qatlami va doimiy qatlam; ②To'liq qoplamaning haroratini 100 darajadan ko'proq qisqartirishi, qoplamaning xizmat qilish muddatini yaxshilashi, bulochkani pishirish uchun ishlatiladigan gazni kamaytirishi, eritilgan po'latning haroratini sezilarli darajada sekinlashtirishi, teginish haroratini kamaytirishi, metallni yaxshilashi mumkin. hosil olish, mehnat unumdorligini oshirish va energiyani tejash, atrof-muhitni muhofaza qilish va xarajatlarni kamaytirish maqsadiga erishish.
(2) Tsement aylanadigan pechdan o'tadigan to'lqin zonasi uchun past issiqlik o'tkazuvchanligi kompozit g'isht
Tsement aylanadigan pech, ayniqsa, old va orqa o'tish zonalarida yuqori energiya sarflaydigan termal uskunadir. Olovga chidamli astar o'choq terisi bilan himoyalanmagan va tsement moddasi bilan bevosita aloqa qiladi. Pech tanasining harorati yuqori bo'lib, bu issiqlik yo'qotilishi va yoqilg'i sarfini oshiradi va o'choq tanasini kamaytiradi. va qo'llab-quvvatlovchi rolikning xizmat qilish muddati, shu bilan birga o'tga chidamli materialni shikastlashni osonlashtiradi. Issiqlik tarqalishini va xavfsizlik xavfini kamaytirish uchun ishchi qatlam, issiqlik izolyatsiyasi qatlami va issiqlik izolyatsiyasi qatlamining uch qatlamli tuzilishi qabul qilinadi. Agar duvarcılık uchun turli xil issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan uch turdagi o'tga chidamli g'isht ishlatilsa, aylanma o'choq ishlayotganda ichki qoplamadan g'isht tushishi ko'pincha sodir bo'ladi. Shuning uchun past issiqlik o'tkazuvchanligi ko'p qatlamli kompozit g'isht o'rganiladi, ya'ni g'isht uch qatlamli strukturani qabul qiladi: ishchi qatlam (kremniy mullit g'isht qalinligi 0.140m), issiqlik izolyatsiyasi qatlam (engil mullit g'isht qalinligi 0.035m), bu ikki qatlamning birlashtiruvchi interfeysi sinusoidal sirtning kombinatsiyalangan usulini qabul qiladi va uchinchi qatlam issiqlik izolyatsiyasi qatlamidir (ZrO2 o'z ichiga olgan keramik tolali taxta, qalinligi 0,025 m) . Ko'p qatlamli kompozit g'ishtning kuchlanish kontsentratsiyasi kamroq va ko'p qatlamli kompozit g'ishtning keng qamrovli issiqlik o'tkazuvchanligi asl silika molibden g'ishtining 2,74 dan 1,50 Vt / (m · K) gacha kamayadi, bu esa haroratni pasaytiradi. o'choq qobig'i 50 ~ 70 daraja.
(3) Anshan Iron and Steel kompaniyasining 260 t po'lat ishlab chiqaruvchi konvertori o'choq astar tuzilishini optimallashtirish uchun 40 mm qalinlikdagi polikristalli tolali izolyatsiya plitasi o'rniga 20 mm qalinlikdagi nano-izolyatsiya plitasini qabul qiladi,
Pechning quvvati nisbati oshiriladi va o'choq qobig'ining haroratini 11 darajadan ko'proq pasaytirish uchun po'lat ishlab chiqarish ko'paytiriladi. Konvertorning butun ishlash jarayonida hech qanday pulverizatsiya hodisasi yo'q va astarli g'ishtlarning tushishi yo'q. Shu bilan birga, u eritish vaqtini qisqartiradi va eritilgan temir iste'molini kamaytiradi. .
(4) Suv bilan sovutilgan maydalangan ko'mir gazlashtiruvchi uchun yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi kremniy karbidli to'qnashuv materiali
Pulverizatsiyalangan ko'mir gazifikatorining suv devori yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan kremniy karbidli to'qnashuv materiali bilan qoplangan. Yuqori haroratda cüruf kremniy karbidli ramming materialining astariga osilib qoladi. Silikon karbidning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli shlak ichki qismga tegadi Astar tezda zichlashadi va haroratning pasayishi bilan issiqlik o'tkazuvchanligi pasayadi (1-jadvalga qarang). Pechning ichida va tashqarisida issiq cüruf, qattiq cüruf, kremniy karbid refrakter, suv devori, inert gaz himoya qatlami, yuqori alumina amorf refrakter material va tashqi himoya qatlami mavjud. Bu pechda issiqlik yo'qotilishini kamaytiradi.
3. Issiqlik izolyatsiyalash materiallarini tanlashda e'tibor berish kerak bo'lgan masalalar
Yuqori haroratli sanoatda energiyani tejash va atrof-muhitni muhofaza qilish uchun issiqlik izolyatsiyalash materiallaridan foydalanishning ko'plab misollari mavjud. Issiqlik izolyatsiyalovchi material yuqori g'ovaklikka ega (40 foizdan ortiq ~85 foiz), past zichlik (1,5 g/sm3 dan kam) va past issiqlik o'tkazuvchanligi (1,0 Vt/(m·K) dan kam). Biroq, ushbu issiqlik izolyatsiyalash materiallarini tanlashda quyidagi masalalarga e'tibor bering.
(1) Issiqlik izolyatsiyalovchi materialning issiqlik o'tkazuvchanligi (l)
Issiqlik o'tkazuvchanligi issiqlik o'tkazuvchanligi deb ham ataladi va uning o'zaro 1/l issiqlik qarshiligi. Issiqlik o'tkazuvchanligi qanchalik kichik bo'lsa, issiqlik izolyatsiyasi ta'siri shunchalik yaxshi bo'ladi. Ma'lumki, havo eng past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.
Qattiq materiallarning issiqlik o'tkazuvchanligi gazlarga qaraganda ancha katta, shuning uchun qattiq materiallarning teshiklari materiallarning issiqlik o'tkazuvchanligini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin, shuning uchun izolyatsiya materiallari yuqori porozlik bo'lishi kerak. Porozlik qanchalik yuqori bo'lsa, l qiymati shunchalik kichik bo'ladi.
Bundan tashqari, g'ovak hajmi ham l qiymatiga ma'lum ta'sir ko'rsatadi. Past haroratda issiqlik izolyatsiyalovchi materialning issiqlik o'tkazuvchanligi g'ovak hajmining oshishi bilan kamayadi va 8{6}}0 darajadan yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, ayniqsa, 1000 darajadan yuqori, g'ovak hajmining oshishi bilan tez ortadi. Shuning uchun, yuqori harorat issiqlik izolyatsiyalovchi materialni kichik gözenek hajmi bilan oladi va past harorat katta gözenek hajmi bilan issiqlik izolyatsiyalash materialini oladi. G'ovaklik bir xil bo'lsa, gaz fazasining uzluksiz fazasidagi mikro tuzilmaning issiqlik o'tkazuvchanligi qattiq fazali uzluksiz fazadan kichikroq bo'ladi va tolali materialdagi teshiklar qattiq faza kabi uzluksizdir, shuning uchun issiqlik o'tkazuvchanligi o'tga chidamli tolalar va mahsulotlar kichik. Issiqlik izolyatsiyalash materiallarining qattiq bosqichida kimyoviy mineral tarkibidagi farq tufayli materialning issiqlik qarshiligi juda katta farq qiladi. Odatda, kristall strukturasi qanchalik murakkab bo'lsa, issiqlik o'tkazuvchanligi shunchalik past bo'ladi va qattiq fazadagi shishaning issiqlik o'tkazuvchanligi kristal fazadan past bo'ladi. Haroratning oshishi bilan shisha fazaning issiqlik o'tkazuvchanligi oshadi; kristall fazaning harorati ortadi, issiqlik o'tkazuvchanligi esa pasayadi. Birlashgan Qirollik taxminan 0,24 g/sm3 hajmli zichlikka ega bo'lgan o'ta nozik SiO2 kompozit issiqlik izolyatsiyalovchi materialini ishlab chiqdi va uning issiqlik o'tkazuvchanligi barcha issiqlik izolyatsiya materiallarinikidan past, hatto tinch havodan ham past.
(2) Issiqlik izolyatsiyalovchi materialning issiqlikka chidamliligi
Ba'zi issiqlik izolyatsiya materiallari past haroratda ishlatiladi. Misol uchun, nano-izolyatsiya plitalari Angang Steelning 100t po'lat po'latida ishlatiladi. Foydalanish haroratidan oshib ketish bosim ostida deformatsiyalanadi, natijada astar deformatsiyasiga olib keladi, bu nafaqat issiqlik izolyatsiyasi ko'rsatkichlarini yomonlashtiradi, balki xavfsizlik uchun xavf tug'diradi. Shuning uchun, issiqlik izolyatsion materialning asosan refrakter darajasiga emas, balki ma'lum bir haroratda qisqarish deformatsiyasiga bog'liqligi taklif qilindi. Xalqaro miqyosda qayta yonishning qisqarishi 2 foizdan ko'p bo'lmagan harorat odatda issiqlik izolyatsiyalash materiallaridan foydalanish uchun harorat oralig'i sifatida ishlatiladi va bu issiqlik izolyatsiyalash materiallari va sof refrakter materiallar o'rtasidagi farqlardan biridir.
(3) Issiqlik izolyatsiyalovchi materialning mustahkamligi
Yuqorida aytib o'tilgan nano-izolyatsiya plitasi kabi yuqori porozlik va past nisbiy quvvat tufayli issiqlik izolyatsiyasi ta'siri yaxshi, porozlik yuqori va quvvat past. Tashish va qurilish ehtiyojlarini ta'minlash uchun izolyatsiya materiali ma'lum bir kuchga ega bo'lishi kerak. Ayniqsa, olov bilan bevosita aloqada bo'lgan ba'zi issiqlik izolyatsiyasi mahsulotlari uchun kuchni yaxshilash juda muhimdir. Ommaviy zichlik oshgani sayin kuch kuchayadi. Ommaviy zichlik bir xil bo'lsa, qattiq fazali aloqa gaz fazali aloqadan kuchliroq bo'ladi, bu esa g'ovak o'lchamiga bog'liq. Teshik hajmini kamaytirish issiqlik izolyatsiyalash materiallarining mustahkamligini yaxshilash uchun samarali texnik chora hisoblanadi.
(4) Atmosfera va issiqlik izolyatsiyalovchi material
Ko'pgina issiqlik uskunalari issiqlik izolyatsion materiallar bilan qoplangan va CO, CO2, H2, N2 va boshqalar kabi turli xil himoya atmosferalari ham keng tarqalgan. suv bug'i, Al2O3 juda barqaror, shuning uchun vodorodda alumina izolyatsiyalash materiallari tanlanishi kerak. Alyuminiy silikat tolalari 3 foizdan 4 foizgacha Cr2O3 ni o'z ichiga oladi, bu vodorodni kamaytiruvchi atmosferada osonlik bilan kamayadi, shuning uchun xrom oksidi o'z ichiga olgan alyuminiy silikat tolalari qaytaruvchi atmosferada ishlatilmasligi kerak.
(5) Izolyatsiya usuli
Intervalgacha ishlaydigan issiqlik uskunasida issiqlik izolyatsiyasi qatlami (o'tga chidamli tolali qoplama) to'g'ridan-to'g'ri o'choq qoplamasining issiq yuzasiga yotqizilishi mumkin, bu esa eng yaxshi energiya tejash effektiga erishishi mumkin. Ichki devorning issiqlik izolyatsiyasi ta'siridan (issiq sirt) yaxshiroq.