ЧЕХОЛ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ОБЪЕКТОВ СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Полезная модель относится к быстромонтируемой и демонтируемой тепловой изоляции поверхностей сложной геометрической формы и может быть использована при изоляции узлов инженерных коммуникаций, например, сварных стыков трубопроводов, переходников и запорной арматуры.
Наиболее близким к заявленной полезной модели является мобильный теплозвукоизоляционный модуль для объектов сложной геометрической формы, содержащий наружную защитную оболочку, внутри которой размещен неорганический или полимерный наполнитель, выполненный в виде вкладыша толщиной от 3 мм до 200 мм, имеющего в развернутом виде конфигурацию в зависимости от геометрии объекта теплозвукоизоляции, наружная защитная оболочка выполнена в виде замкнутой полости, внутренний объем которой составляет 1,1 объема вкладыша, и состоит из армированной стеклоткани с полимерным покрытием на силиконовой основе, прочность на растяжение которой составляет по основе 3000 Н/5 см, по утку - 1600 Н/5 см, а теплопроводность - не более 0,24 Вт/(м·К), при этом наружная защитная оболочка имеет форму, идентичную конфигурации вкладыша в развернутом виде, прошита или полиамидными, или полиэстеровыми, или водоотталкивающими полиамидными нитями, а на наружной стороне защитной оболочки размещены жестко связанные с ней элементы фиксации и герметизации мобильного теплозвукоизоляционного модуля на объекте - RU 2489636 C1, 2013 г.
Недостатки известного модуля заключаются в следующем:
- вследствие того, что устройство является готовым изделием, при установке его на соответствующем объекте могут возникать сложности монтажа из-за ограниченных возможностей размещения элементов конструкции устройства в стесненных производственных условиях;
- за счет возможного образования щелей между монтируемыми элементами теплоизоляционной конструкции, а также между изолируемой поверхностью и монтируемым элементом, возможно ухудшение качества теплоизоляции;
- при одинаковых геометрических размерах оболочки невозможно изменение теплофизических характеристик (плотности теплоизоляции, теплопроводности, прочности, упругости);
- мобильный теплозвукоизоляционный модуль занимает большой объем при транспортировке и складировании, особенно в случае теплоизоляции крупногабаритных изделий.
Техническая задача, решаемая с помощью предложенной полезной модели, заключается в улучшении условий монтажа теплоизоляции на поверхности сложной конфигурации, ускорение монтажа и улучшение качества теплоизоляции, а также уменьшение объема перевозимых и складируемых элементов теплоизоляционной конструкции.
Поставленная техническая задача решается так, что чехол для теплоизоляции объектов сложной геометрической формы, изготовленный из водонепроницаемой технической ткани по выкройкам, соответствующим изолируемой поверхности и выполненный в виде замкнутой полости, на поверхности которой, непосредственно прилегающей к изолируемому объекту, размещены жестко связанные с тканью чехла элементы фиксации, внутренний объем чехла определяется расчетной толщиной теплоизоляции и размерами теплоизолируемого объекта, чехол имеет не менее двух клапанов, расположенных в его верхней части, один из клапанов предназначен для заливки компонентов пенополиуретана внутрь чехла после его крепления к изолируемому объекту с помощью элементов фиксации, а другие клапаны предназначены для выпуска воздуха из внутреннего объема при вспенивании пенополиуретана после окончания заливки компонентов,
При использовании устройства могут применяться компоненты как мягкого, так и жесткого пенополиуретана.
Полезная модель поясняется фиг. 1 и фиг. 2, на фиг. 1 показано положение чехла на объекте, на фиг. 2 показаны элементы конструкции внутри чехла.
Чехол 1 для теплоизоляции объекта 2, представляющего собой в данном случае зону сварного стыка теплоизолированного трубопровода, изготовлен из водонепроницаемой технической ткани по выкройке поверхности объекта 2. Чехол 1 выполнен в виде замкнутой полости, на поверхности которой, непосредственно прилегающей к изолируемому объекту 2, размещены жестко связанные с тканью чехла 1 элементы фиксации 3, выполненные в виде ремней, или нахлест-язычков с двусторонним фиксатором «липучка», или ремней со скобами и т.п.
Чехол 1 имеет не менее двух клапанов (на фиг. 2 показано два клапана 4 и 5), расположенных в его верхней части. Клапан 4 предназначен для заливки компонентов пенополиуретана внутрь чехла 1. Клапан 5 предназначен для выпуска воздуха из внутреннего объема при вспенивании пенополиуретана после окончания заливки компонентов. В зависимости от положения в пространстве объекта 2 и объема заливаемых компонентов для получения определенной толщины теплоизоляции, клапанов 5 для выпуска воздуха может быть несколько.
Объем заливаемых компонентов (внутренний объем чехла 1) определяется расчетной толщиной теплоизоляции, которая для трубопроводов, например, нормируется ГОСТ 30732, и размерами теплоизолируемого объекта 2, а также требованиями, предъявляемыми к характеристикам теплоизоляции: его расчет приведен ниже для одного из теплоизолируемых объектов.
Пример расчета внутреннего объема чехла для теплоизоляции цилиндрической поверхности зоны сварного стыка теплоизолированного трубопровода.
Условие: теплоизоляции подлежит зона сварного стыка трубопровода тепловых сетей диаметром 325 мм.
Расчет внутреннего объема чехла.
Толщина теплоизоляции (δ) для трубопроводов тепловых сетей диаметром 325 мм по ГОСТ 30732: δ=55,5 мм, осевая длина теплоизолируемого стыка: L=440 мм, внутренний объем чехла:
или 29,2 литра.
3
Средняя плотность вспененной теплоизоляции из пенополиуретана - 60 кг/ м
3
Плотность компонентов пенополиуретана в жидком состоянии - 1150 кг/м
Внутрь чехла следует залить 1,75 кг жидких компонентов пенополиуретана, что составляет 1,52 литра.
Из приведенного расчета следует, что один и тот же геометрический размер оболочки предполагает возможность изменения теплофизических характеристик теплоизоляции - ее плотности, теплопроводности, прочности и упругости, что достигается изменением количества компонентов при их заливке.
Формирование чехла 1 для теплоизоляции на объекте 2 осуществляется следующим образом.
Чехол 1 (пустой) надевают и закрепляют элементами фиксации 3 на теплоизолируемой поверхности объекта 2. Внутрь чехла 1 через клапан 4 заливают смесь компонентов пенополиуретана, которые вспениваются и полимеризуются внутри чехла 1, образуя теплоизоляционное покрытие 6, форма и геометрические размеры которого определяются внутренним объемом чехла, в данном случае предназначенного для теплоизоляции зоны сварного стыка теплоизолированного трубопровода.
В процессе вспенивания теплоизоляционного материала внутри чехла 1, закрепленного на изолируемой поверхности - объекте 2, происходит «раздувание» чехла 1, что обеспечивает плотное его прилегание ко всем окружающим элементам - как непосредственно к изолируемой поверхности, так и к элементам теплоизоляции, уже нанесенным ранее.
При вспенивании жидкости, состоящей из компонентов пенополиуретана, воздух из внутреннего объема чехла 1 удаляется через клапан 5 или одновременно через клапаны 4 и 5. Вспениваясь, пенополиуретан занимает весь объем. Если снаружи есть помеха - стойка, труба, элемент конструкции и т.д., то пена охватывает эту помеху, насколько позволит чехол 1.
При появлении в клапанах 4 и 5 пены их закрывают пробками 7.
Таким образом в предлагаемом устройстве реализуются следующие положительные эффекты, определяющие его преимущества перед устройством-прототипом:
- сокращение объемов перевозок элементов теплоизоляции: отдельно чехлы и емкости с жидкими компонентами;
- ускорение и облегчение процесса монтажа теплоизоляционной конструкции на изолируемой поверхности сложной формы, т.к. чехол монтируют без теплоизоляции;
- исключение операции подгонки размеров теплоизоляционного материала к теплоизолируемой поверхности и окружающим предметам, которые могут повлиять на форму теплоизоляционого покрытия;
- облегчение процесса демонтажа теплоизоляционного покрытия при необходимости; этот эффект более касается применения мягкого пенополиуретана (поролона);
- формирование теплоизоляции с заданными теплофизическими характеристиками (плотность, теплопроводность и т.д.).