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3、测试操作
4、数据处理
参考文献:
设备保温(保冷)基本知识
一、保温的目的
1、节约生产能耗的途径
热能的使用范围很广,从燃料发出热能(每公斤“标准”煤发出7000千卡热能)开始,到把热能用于各种目的得到利用为止,这受到利用的部分称为能源的“利用率”。
这个利用率在不同场合差别是很大的,例如把含热能的蒸汽直接注入被加热液体的混合式加热,对这种蒸汽热能的利用率是100%,但是从燃料发出热能开始到产生达到一定温度和压力的蒸汽带走煤的热能为止,对于这种形式的能源利用率,电厂大型锅炉大约可达到90%,对于老式火筒或火管式锅炉大约最好只能达到50%。
一个国家一年消耗的能源,真正得到利用的都只
有一部分,据有关部门估算,能源利用率在日本为57%,欧洲为43%,美国为35%,而我国
只有28%。
从上面可以看出,努力降低生产单位能耗,提高能源利用率,是大有潜力的。
降低单位产品能耗的途径是复杂的,涉及到工艺流程以至设备本身的改造,涉及管理及规章制度的修订,但是作为我们设备管理人员有一点是确定的,那就是在按照国家有关规定,把非生产性热损失降到最低程度,这就是设备和管道保温的意义所在。
2、工业保温的节能效果工业生产保温措施,不仅是生产工艺所必需,更是劳动者安全,降低单位产品的能耗(因而降低生产成本)所必需,更是节省能源消耗的重要途径。
由于保温措施对节能的影响不是很直接的,不经过计算难以看出效果。
如对于50C的管子而言,过去一般不注重保温,而
国标GB4272-84也以50C作为保温与不保温的分界温度。
但是就从这样的常温管道而言,略加保温(25毫米),就可每年节省140百万千卡/公里(Dn200)。
为这层保温所投资,每1元在一年内就可以收回0.66元。
由此可见,不要轻视常温管道。
不能以国标GB4272-84的
规定作为不保温的依据,必须把50C或规定的散热损失q作为国家容忍热损失极限看待。
二、保温(保冷)的材料性能及其选用
在石油化工装置中,设备及管道的保温(保冷)工程是防止或减少热(冷)损失、保证安全操作,改善劳动条件和经济运行的重要措施。
合理的保温、保冷设计涉及问题很广,包括计算方法、材料选择、结构设计、正确施工及维护。
保温、保冷材料主要包括:
绝热材料、保护层、防潮层及辅助材料。
1、绝热材料性能及选用
1)绝热材料的性能要求⑴导热系数低绝热层材料应选择能提供随温度变化的导热系数方程式或图表的产品,对于松散或可压
缩的绝热材料应选择有使用密度下的导热系数方程式或图表的产品。
对于保冷材料,要求在使用平均温度低于27C时导热系数不大于0.064W/(m•K)。
对
于保温材料,要求在使用平均温度低于350C时,导热系数不大于0.12W/(m•K)。
⑵使用温度范围宽
保温时,绝热层材料的允许使用温度不应低于介质的最高温度;
保冷时,绝热层材料的允许使用温度应低于介质的最低温度。
⑶密度小
材料密度的大小,不仅影响管道的挠度、跨距,而且影响管架的投资。
保冷材料要求密
度不大于200Kg/m3。
保温材料的密度,对于硬质材料要求不大于300Kg/m3,对于软质和半
3
硬质材料要求不大于200Kg/m。
⑷耐振动
保冷使用的硬质材料,抗压强度不小于0.15MPa。
保温使用的硬质材料,抗压强度不
得小于0.4MPa。
⑸吸水率低
因为水的导热能力比空气大24倍,且吸水后产生酸性或者碱性物质,腐蚀管道和管件。
因此,保冷使用的材料,要求质量含水率不大于1%。
保温使用的材料,要求质量含水率不
大于7.5%。
⑹绝热材料的耐热性、膨胀性和防潮性均应符合使用要求。
⑺化学稳定性好,对金属无腐蚀作用。
对奥氏体不锈钢设备,应使用不含可溶性氯化
物的隔热材料。
⑻安全性能好
在使用温度范围内材料不应出现冒烟、起燃和分解出难闻的气味。
施工工程中,不刺痒
人。
⑼经济性能好
选用的绝热材料来源广泛、加工容易、施工方便、成本低廉。
事实上,现在为止无任何一种保温材料同时满足上述各项要求,因此在选用时,应因地
制宜的选用,首先满足那些必须满足的条件。
2)绝热材料的选用
一般在满足1.1.1节要求的条件下,推荐选用绝热材料见表1-1所示。
表1-1绝热材料的选用
介质温度(C)
绝热材料名称
0〜350
岩棉制品、超细玻璃棉制品、淀粉玻璃棉制品、水泥珍珠岩制品
351〜600
岩棉制品、水泥珍珠岩制品、水玻璃珍珠岩制品
601〜900
磷酸盐珍珠岩制品
—196〜常温
膨胀珍珠岩散料、岩棉
—100〜70
聚氨脂泡沫塑料制品、超细玻璃棉
—105〜70
聚苯乙烯泡沫塑料制品
⑴使用周期短的设备与管道宜采用纤维类制品保温。
⑵使用周期长的设备与管道宜采用硬质材料保温。
⑶管径①》159mm管道采用纤维缝毡制品保温时,宜加披肩。
披肩厚为保温层厚的
1/2。
披肩宽为保温层周长的1/4。
⑷高温设备与管道保温宜采用复合结构,一般内设硅酸铝,外包岩棉或超细玻璃棉。
⑸埋地管道不宜采用软质或半硬质材料保温。
⑹球罐绝热宜采用软质或半硬质材料保温。
⑺聚氨脂泡沫塑料一般不宜采用。
⑻深冷保冷宜采用泡沫玻璃。
3)绝热材料的性能
绝热材料性能见表1-2
4)绝热材料的种类及使用要点
绝热材料对热流有较强阻抗作用的材料。
主要用于房屋建筑的墙体、屋面或工业
管道、窑炉等的保温和隔热。
常用无机绝热材料
按照它们的化学组成可以分为无机绝热材料和有机绝热材料。
有多孔轻质类无机绝热材料、纤维状无机绝热材料和泡沫状无机绝热材料;
常用有机绝热材料有泡沫塑料和硬质泡沫橡胶。
按绝热原理分为:
a多孔材料。
靠热导率小的气体充满孔隙中绝热。
一般以空气为热阻介质,主要是纤维状聚集组织和多孔结构材料。
泡沫塑料的绝热性较好,其次为矿物纤维(如石棉)、膨胀珍珠岩和多孔混凝土、泡沫玻璃等。
b反射材料。
如铝箔能靠热反射减少辐射传热,几层铝箔或与纸组成夹有薄空气层的复合结构,还可以增大热阻值。
绝热材料常以松散材、卷材、板材和预制块等形式用于建筑物屋面、外墙和地面等的保温及隔热。
可直接砌筑(如加气混凝土)或放在屋顶及围护结构中作芯材,也可铺垫成地面保温层。
纤维或粒状绝热材料既能填充于墙内,也能喷涂于墙面,兼有绝热、吸声、装饰和耐火等效果。
绝热材料一方面满足了建筑空间或热工设备的热环境,另一方面也节约了能源。
因此,有些国家将绝热材料看作是继煤炭、石油、天然气、核能之后的“第五大能源
下面对绝热材料进行介绍
⑴绝热用岩棉、矿渣棉及其制品
绝热用岩棉、矿渣棉及其制品,是以岩石、工业废渣和石灰石等为主要原料,经高温熔融,用离心力、高温载能气体喷吹而成的棉及其制品。
产品按结构形式分为棉、板、带、毡、缝毡、贴面毡和管壳。
⑵绝热用玻璃棉及其制品绝热用玻璃棉及其制品有玻璃棉、玻璃棉板、玻璃棉带、玻璃棉毯、玻璃棉毡和玻璃棉管壳。
产品按采用玻璃棉的纤维平均直径分为三种。
⑶超细玻璃棉及其制品
超细玻璃棉及其制品,是以熔融后的玻璃用火焰喷吹或离心喷吹等方法制成纤维平均直径在3~3.9玻璃纤维毡。
使用温度为400C以下,作保温和吸声用,产品技术
性能指标如下。
1纤维平均直径4^m以下。
2含湿率不大于1%
3粘结剂含量不大于1%,对易燃、易爆工程粘结剂含量。
4渣球含量直径大于0.5mm,含量不应超过0.5%。
5纵向断裂载荷不小于表21-16规定
⑷泡沫石棉
泡沫石棉是以保温石棉为主要原料,经化学开棉、发泡、成型、干燥等工艺制成的泡沫状制品。
其使用温度在500C以内。
⑸普通硅酸铝耐火纤维毡
普通硅酸铝耐火纤维毡,适用于工作温度不大于1000C的中性或氧化性气氛的
工业炉内衬及高温管道保温。
牌号
⑹硅酸钙绝热制品
硅酸钙绝热制品有平板、弧形板、管壳、最高使用温度为923k(650C)。
⑺膨胀蛭石制品膨胀蛭石制品,常用的膨胀蛭石制品是以膨胀蛭石为料,以水泥为粘结剂制成的水泥膨胀蛭石制品。
使用温度范围为-40~800C。
制品有板、砖、管壳等。
⑻膨胀珍珠岩绝热制品
膨胀珍珠岩绝热制品是以膨胀珍珠岩为主要成分,掺加不同种类粘接剂而制成的
板、管壳等绝热制品。
其使用温度范围为-50~900C。
⑼硅藻土隔热制品硅藻土隔热制品有普型、异型和特性。
主要用作隔热层。
⑽建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料,是以多元醇/多异氰酸酯为主要原料生产的平板或异性板状RC/PUR,也可用于箔、金属
膜或片、涂料、纸或其他材料层压或贴面的RC/PUR。
但不适用于管道和容器的隔热
保温及吸收冲击声的消音材料。
(11)工业设备、管道绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料
工业设备、管道绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料制品有板、管壳,适用于-104~5C的
设备、管道保冷,最高安全使用温度为100C。
(12)隔热用聚苯乙烯泡沫塑料隔热用聚苯乙烯泡沫塑料是以含低沸点液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒经加
热预发泡后,在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料,也可用大块料切割而成其他形状制品。
隔热用聚苯乙烯泡沫塑料按用途分为三类:
1类是应用时不承受负荷,如作为屋
顶、墙壁及其他隔热;
2类是承受有限负荷,如地板隔热等;
3类是承受较大负荷,如停车平台隔热等。
隔热用聚苯乙烯泡沫塑料分为普通型PT(白色,无阻燃性要求)和阻燃型ZR(混
有颜色的颗粒,有阻燃性要求)。
(13)泡沫玻璃绝热制品泡沫玻璃绝热制品是低容重闭孔泡沫玻璃,用平板玻璃为主要原料,通过粉碎掺碳、烧结发泡和退火冷却加工处理后值得的、具有均匀的独立密闭气缝结构的新型无机隔热材料,能在超低温到高温的温度范围内使用。
多用作超低温保冷材料。
泡沫玻璃制品有平板、管壳、异型等,按密度分为150号和180号两种。
2、绝热材料的选择依据绝热既要减少散热损失,节能降耗增效,又要保证生产工艺过程安、稳、长、满、优运行。
一般选择绝热材料应满足以下要求。
1)平均温度w623K(350C)时,导热系数不大于0.12w/(mk)[0.103kcal/(m.
h.C)],有随温度变化的导热系数方程式。
当有数种绝热材料可选择时,用绝热材料
的导热系数,乘以单位体积材料价格(元/m3),乘积小,单位热阻的价格低,是经
济的绝热材料。
2)绝热材料密度不大于300kg/m3。
纤维类绝热材料的渣球含量,矿渣棉小于10%;
岩棉小于6%;
玻璃棉小于0.4%,对纤维类绝热材料应选择最佳密度。
3)硬质绝热材料的抗压强度不小于392kpa。
一般绝热材料制品,应能承受自重,
当地最大风荷载,冰雪荷载,表面受到碰撞或轻微敲打,不产生残余变形。
4)绝热材料的
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- 设备 保温 知识