БЛОЧНАЯ СЪЕМНАЯ ТЕПЛОВАЯ ИЗОЛЯЦИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНОГО ТИПА

Полезная модель относится к тепловой изоляции агрегатов, аппаратов и трубопроводов, к строительству трубопроводов и может быть использована для устройства их тепловой и антикоррозионной изоляции.
Благодаря низким значениям таких видов теплопередачи, как конвекция, теплопроводность и излучение, данная тепловая изоляция показывает высокую эффективность при необходимости минимизировать тепловые потери и тем самым увеличить производительность теплообменного оборудования.
Одним из факторов, влияющих на эффективность теплообменного аппарата, являются его тепловые потери в окружающую среду. При конструировании теплообменника следует учитывать теплофизические свойства теплоизоляции, допустимый диапазон её эксплуатационных температур, себестоимость, технологичность, вес, долговечность и т.д.
о
Одним из недостатков большинства твердых теплоизоляционных материалов является то, что они имеют ограниченный ресурс работы и их теплоизолирующие свойства с течением времени ухудшаются, кроме того имеются ограничения по уровню допустимой рабочей температуры, в связи с чем не могут быть использованы при температурах, превышающих 500С. При этом экранно-вакуумная изоляция имеет неограниченный ресурс работы при соблюдении технологии изготовления теплообменника и может использоваться практически при любых температурах.
Известна блочная съемная тепловая изоляция (аналог) по патенту RU2200270, опубл. 10.03.2003, которая содержит замкнутые панели из нержавеющего тонколистового материала, в полостях которых размещен теплоизолирующий слой, на основе минеральных волокон. Панели скреплены автоматически раскрываемыми замками, которые отрегулированы на заданную нагрузку, а жесткость панелей обеспечена гофрированными обечайками, снабженными по периметру силовыми поясами, соединенными между собой трубчатыми элементами.
Однако использование минерального волокна накладывает строгие ограничения на работу такой изоляции из-за упомянутого выше температурного диапазона работы данного типа изоляции. Кроме того минеральные волокна не долговечны и имеют ограниченный срок эксплуатации.
Наиболее технологичным решением, является использование экранной изоляции (прототип) по патенту RU № 179691, опубл. 22.05.2018, данная изоляция позволяет создать наилучшие условия для уменьшения тепловых потоков в окружающую среду, но при этом имеет достаточно сложный технологический процесс изготовления и в связи с этим высокие финансовые затраты.
Техническим результатом полезной модели является увеличение технологичности конструкции блочной съемной изоляции и уменьшение её себестоимости.
Технический результат достигается с помощью того, что цилиндрическая блочная съемная тепловая изоляции отражательного типа (далее «изоляция») в виде защитного экрана, выполненного из листа нержавеющей стали (4), толщиной не более 1 мм, навитого по спирали и разделенного воздушными зазорами ∆ равными шагу спирали, образуя внутреннюю (1) и внешнюю оболочку (2) изоляции. Внешняя и наружная оболочки «защитного экрана» фиксируются опорами (3), выполненными в виде прямоугольной пластины с глухими продольными прорезями, не доходящими до одного из торцов пластины на 1-2 мм. В дальнейшем опоры (3) и «защитный экран» (4) скрепляются между собой точечной контактной сваркой.
На фиг. 1 в аксонометрическом виде представлен съемный блок тепловой изоляции отражательного типа.
На фиг. 2 представлено сечение съемного блока тепловой изоляции отражательного типа.
Рассмотрим конкретный пример сборки блочной съемной тепловой изоляции отражательного типа в виде «защитного экрана» выполненного из листа нержавеющей стали (далее «изоляция»). «Защитный экран» предназначен для отражения теплового излучения, испускаемого внутренней оболочкой (1).
Выбираем лист из нержавеющей стали (ГОСТ 8732-78), который будет служить «защитным экраном», толщина листа не должна превышать 1 мм. Далее по спирали сгибаем лист в несколько витков, количество которых зависит от интенсивности теплового излучения, но не менее двух полных витков.
Между витками спирали образуются воздушные зазоры ∆, равные шагу спирали L/3, тем самым образуя тепловую изоляцию в виде воздушной оболочки, что позволяет уменьшить тепловые потери в окружающую среду с поверхности теплообменного аппарата.
Диаметр внутренней оболочки (1) подбирают таким образом, чтобы корпус теплообменного аппарата можно было поместить в изоляцию. При нагревании корпуса теплообменного аппарата, за счет теплового расширения, изолируемая поверхность теплообменного аппарата и внутренняя оболочка (1) будут плотно прилегать друг к другу. Далее изоляцию фиксируют опорами (3), выполненными в виде прямоугольной пластины с глухими продольными прорезями, не доходящими до одного из торцов пластины 1-2 мм и жестко скрепляют между собой точечной контактной сваркой.
Преимуществом изоляции отражательного типа является то, что на корпус теплообменного аппарата могут быть надеты изоляционные блоки с разным шагом спирали, тем самым позволяя более эффективно контролировать тепловые потери в наиболее нагретых областях теплообменного аппарата, вдоль его длинны.
Учитывая, что блочная съемная тепловая изоляция отражательного типа в виде «защитного экрана» выполнена из листа нержавеющей стали, то в зависимости от внешнего диаметра изолируемой поверхности, может быть уменьшено количество опор (3) (численно-экспериментально установлено, что в случае, когда внешний диаметр изолируемой поверхности менее 50 см достаточно 5 опор), что в свою очередь позволяет уменьшить количество тепловых мостов, передающих тепло в атмосферу, от внутренней оболочки (1) к внешней (2) путем теплопроводности.
Стоит отметить, что увеличение расстояния между внешней (2) и внутренней оболочками (1), и уменьшение шага спирали изолирующего экрана (4) приводит к уменьшению относительных тепловых потерь.
По сравнению с прототипом и аналогами предложенная конструкция имеет большую технологичность конструкции и меньшие затраты на её изготовление.