ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристики и область применения из "Тепловая изоляция в технике низких температур" Минеральная вата является одним из самых дешевых и доступных материалов. Она состоит из стекловидных волокон, получаемых из расплавов горных пород (гранита, глины, доломита, кварцита) или шлаков металлургических печей. Сырье расплавляется в вагранке и вытягивается в нити расплава путем раздува струей пара или воздуха. Образуемая вата состоит из волокон диаметром 6—10 мкм и длиной от 3 до 20 мм и содержит некоторое количество шариков — корольков , так как капли расплава при раздуве не успевают полностью вытянуться в нити. [c.65] Коэффициент теплопроводности минеральной ваты зависит от диаметра волокон, содержания корольков и степени уплотнения. [c.65] При средней температуре 180—190° К он составляет 0,03— 0,04 вт (м- град). Для уменьшения конвективных токов в изоляции вату следует набивать в изоляционное пространство низкотемпературных установок до максимально возможной плотности (300—400 кг1м ). Опыт показывает, что плотность набивки ваты в изоляционное пространство приблизительно в 1,5 раза выше плотности ее в лабораторном цилиндре под нагрузкой 9807 н/л 2 (0,1 кГ/см ). Это соотношение дает возможность заранее определить потребное для изоляции количество минеральной ваты и оценить коэффициент теплопроводности изоляции изделия. [c.65] Волокна минеральной ваты при монтажных работах поражают кожу и дыхательные пути. Этот недостаток в значительной мере устранен в гранулированной минеральной вате, которая состоит из комочков размером 10—15 мм, образованных из волокон механическим путем. Гранулированная вата не имеет корольков , ее вес и теплопроводность меньше, чем у обычной ваты. [c.65] Минеральная вата представляет собой неорганический и, следовательно, негорючий материал. Однако она обычно содержит до 1 % масла, добавляемого при изготовлении для уменьшения пыления. При таком содержании масла вата горит в среде кислорода, а при 1,5% масла становится взрывоопасной при контакте с жидким кислородом. Для изоляции кислородных установок применяют специально изготовленную вату, не содержащую масла. [c.65] Стеклянная вата изготовляется двумя способами дутьевым и способом непрерывного вытягивания. Первый способ более прост и дешев, волокна получаются диаметром от 3 до 30 мкм и длиной до 100 мм. По второму способу нити вытягиваются при помощи быстро вращающегося барабана из струек расплава стекольной шихты, вытекающих через фильеры в специальной пластине. При этом получаются волокна такого же диаметра, но большей длины. Раздув полученных таким образом непрерывных стеклянных волокон потоком горячих газов позволяет изготовить вату с диаметром волокон до 0,5 мкм. [c.66] В соответствии с ГОСТ 5174—49 стеклянная вата из непрерывного волокна имеет плотность 130 при нагрузке 1961 н/л 2 (0,02 кГ см ) и диаметр волокна не более 21 мкм. Ее коэффициент теплопроводности при 293° К равен 0,047 вт мХ X град). Волокно диаметром менее 15 мкм не ломается, вата из тонкого волокна имеет более низкую теплопроводность. [c.66] Высокими теплоизоляционными свойствами обладает вата из ультратонкого волокна (УТВ), получаемого способом раздува непрерывных волокон горячими газами. Основные показатели ваты средний диаметр волокна 0,7—1,5 мкм, плотность (без нагрузки) 5—6 кг/ж , коэффициент теплопроводности 0,030—0,032 вт м-град) при 273° К. Под нагрузкой 0,002— 0,004 Мн м (0,02—0,04 кГ1см ) вата уплотняется до 50— 60 кг м . С такой плотностью ее и следует набивать в изоляционное пространство низкотемпературного оборудования. Коэффициент теплопроводности стекловаты из УТВ при плотности 60 кг]м и средней температуре 190°К составляет 0,023 вт м X X град). Этот материал целесообразно применять для изоляции транспортируемого низкотемпературного оборудования, где важно наравне с низкой теплопроводностью обеспечить и малый вес изоляции. [c.67] Маты из УТВ представляют собой рыхлый слой волокон, скрепленных между собой естественным сцеплением или связующим из синтетических смол. Основные требования к матам плотность (без нагрузки) 6—7 /сг/ж без подложки и 10— 12 кг м с подложкой (подложкой служит алюминиевая фольга толщиной 20—25 мкм или органическая пленка толщиной 20 мкм), содержание связующего 15%, коэффициент теплопроводности 0,035 вт м-град) при 273° К. [c.67] Стекловолокно из щелочного стекла мало устойчиво по отношению к воде. При длительном хранении оно значительно снижает прочность, а при пребывании во влажной атмосфере со временем совершенно разрушается. Для низкотемпературной изоляции можно применять только волокно из бесщелочных стекол, устойчивых по отношению к воде. [c.67] Стекловолокнистые материалы применяют также для вакуумно-многослойной теплоизоляции в качестве теплоизолирующих прокладок между слоями, отражающими тепловое излучение. Применяемые с этой целью материалы описаны в гл. V. [c.67] Шелковые очесы представляют собой отходы шелкопрядильной промышленности. По плотности и коэффициенту теплопроводности этот материал близок к лучшим сортам минеральной и стеклянной ваты. Его преимущество — более благоприятные, безопасные условия изоляционных работ. Шелковые очесы применяют иногда для изоляции низкотемпературных установок, в частности установок для разделения природного газа. [c.67] Порошкообразные материалы. Порошкообразные материалы применяются в технике низких температур, в основном, для изоляции сосудов со сжиженными газами. В последние годы ими начали изолировать также установки для ожижения и разделения газов. [c.67] Углекислая магнезия альба образуется при белой варке углекислой магнезии. Плотность магнезии альба 125— 150 кг/м , коэффициент теплопроводности при 190° К — в пределах 0,026—0,030 вт/ м-град). До недавнего времени магнезию широко применяли в сосудах для сжиженных газов. Наряду с магнезией альба использовали углекислую магнезию с плотностью 400 кг/м и коэффициентом теплопроводности 0,052 вт/ м-град) при 190°К. Сейчас магнезия вытеснена более эффективными дешевыми изоляционными материалами. [c.68] Пробковая крупа (ТУ 965-2299-52) используется в настоящее время для теплоизоляции сравнительно редко. [c.68] Диатомит (кизельгур, инфузорная земля)—это легкая пористая порода, образовавшаяся из кремнистых панцирей диатомовых водорослей, состоящая, в основном, из аморфного кремнезема с примесями окислов металлов. Химический состав его изменяется в широких пределах двуокись кремния 55—95%, окись железа 0,2—10%, окислы кальция и магния 0,2—4%. Плотность диатомита колеблется от 350 до 950 кг/м , достигая для лучших сортов 150—200 кг/м . Коэффициент теплопроводности диатомита 0,0Ъ—0,07 вт/ м-град) при 293°К и 0,03— 0,04 вт/ м-град) при 190° К. В СССР имеются многочисленные месторождения диатомита. Он применяется как в виде песка, так и в виде связанных (цементированных) изделий для теплоизоляции аппаратов, работающих при температурах умеренного холода. [c.68] Плотность термовермикулита составляет 100—200 кг/м , размер зерен 1—12 мм. Коэффициент теплопроводности материала, имеющего плотность 140—160 кг/м и размер зерен менее 3 мм, равен 0,052—0,056 вт/ м-град) при 293° К. Доступность и низкая стоимость вспученного вермикулита и хорошие теплоизоляционные свойства приводят к все более широкому внедрению этого материала г промышленность. [c.68] Шпатов, кварца и других минералов. Для перлитов характерна особая концентрически скорлуповатая структура. Они раскалываются по концентрическим трещинам. Получающиеся при этом Шарики имеют перламутровую поверхность, напоминающую жемчуг (отсюда и произошло название породы). Сырьем для производства вспученных перлитов могут служить и другие силикатные породы вулканического происхождения, к которым относятся обсидианы, плотные пемзы, туфы и др. [c.69] Перлит состоит на 70% из двуокиси кремния, кроме того, он содержит 10—15% глинозема и 4—8% окислов калия и натрия. В перлите находится также несколько процентов кристаллизационной воды. При нагреве до 700—1000° С порода размягчается, а содержащаяся в ней вода переходит в пар, вспучивая размягченную массу материала. Технология изготовления вспученного перлита дробление породы в щековой, а затем в валковой дробилках или шаровой мельнице, рассев на виброситах, предварительная сушка и последующий обжиг во взвешенном состоянии в шахтной или вращающейся печи. [c.69] Вернуться к основной статье