ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к низкотемпературной и криогенной технике, преимущественно к системам хранения и транспортировки сжиженных газов и жидкостей, а также может быть использовано в области теплотехники.
Известен изоляционный материал, содержащий смесь перлита и минеральной ваты (см. DE 2134321 А1, опубл. 18.01.1973, принят за прототип).
Недостатком данного изолирующего материала является, что не исключается его усадка особенно при вибровоздействиях, так как в предлагаемых условиях применения, обе составляющие смеси склонны к значительной усадке.
Цель полезной модели - повышение теплоизоляционных и эксплуатационных качеств перлита в вакуумно-порошковой теплоизоляции (ПВТИ), расширение области эффективного применения ПВТИ.
Технический результат заключается в исключении усадки перлита.
Технический результат достигается тем, что изоляционный материал, состоящий из смеси перлита и ваты, при этом он выполнен в виде предварительно подготовленной смеси перлита с гранулированной ватой, находящейся в сжатом состоянии, представляющей собой кусочки, образованные из базальтовых или стеклянных супертонких волокон.
Перлит смешивается с гранулами ваты, которые при размещении в замкнутом объеме вакуумной полости, например с использованием засыпки смеси при максимальном разряжении в этой полости с использованием пневмоуплотнения атмосферным давлением массива смеси, находятся в сжатом состоянии, что позволяет аккумулировать в гранулах достаточное количество энергии, необходимое для поддержания стабильного состояния изоляции за счет заполнения пустот образующихся в вакуумной полости при вибрациях и термодеформациях стенок, имеющих место при транспортировке и в процессе эксплуатации изделий.
Суть полезной модели заключается в том, что гранулы ваты, находящиеся в массиве перлита в сжатом состоянии в процессе усадки порошка, происходящей под воздействием вибрационных и ударных воздействий со стороны граничных стенок, при их термоциклировании, а также естественного уплотнения, расширяясь за счет запасенной при их сжатии энергии упругости, заполняют все свободное пространство, образующееся в массиве порошка, исключая тем самым уменьшение объема занимаемого теплоизоляционным материалом, т.е. образование пустот в вакуумной полости.
Использование в ПВТИ смеси перлита с гранулами ваты, которые уплотнены в вакуумной полости с использованием пневмоуплотнения массива смеси атмосферным давлением (засыпки смеси при максимальном разряжении в полости), приводит к исключению усадки перлита, приводящей к появлению пустот с повышенной теплопроводностью.
Полезная модель поясняется чертежом, где:
На фиг.1 - показан изоляционный слой с равномерным распределением гранул ваты в массиве перлита.
На фиг.1 изоляционная полость между стенками внутреннего криогенного сосуда 1 и вакуумным кожухом 2 заполнена перлитом 3 с равномерно распределенными по объему гранулами ваты 4.
Смесь предварительно готовится в заданной пропорции с использованием известных способов смешивания сыпучих материалов, при этом массив смеси в объеме полости будет с равномерным распределением гранул ваты.
Полезная модель осуществляется следующим образом.
Исходные материалы для подготовки смеси: перлит, например, тип А, со средним диаметром частиц от 0.4 до 0.8 мм; гранулированная вата, представляющая собой элементы, которые могут быть выполнены различной формы, например, в виде нарезанных кубиков с размером стороны от 10 до 30 мм или кусочков округлой формы из матов или ваты базальтового или стеклянного супертонкого волокна без связующего, доля которых в смеси должна составлять не менее 15% от изоляционного материала.
3
Смесь из этих материалов, любым из известных способов, например, простым перемешиванием в таре, готовится в пропорции 4:1, где 20% весовых составляет гранулированная вата, при этом потребное количество смеси определяется исходя из объема вакуумной полости и из условия размещения в ней смеси с плотностью от 100 до 120 кг/м.
Работа сил упругости ваты происходит преимущественно при усадке порошка окружающего гранулы, т.е. при заполнении освобождающегося объема, что в наибольшей мере проявляется при встрясках и вибрации стенок, вызывающих подвижность частиц порошка при уменьшении сил сцепления между частицами, а также при перемещениях граничных стенок (термоциклирование), здесь происходит расширение либо сжатие слоя порошка за счет гранул, что блокирует возможные подвижки порошка сверху вниз вдоль стенок полости. Количества гранулированной ваты и энергии упругости, необходимой для увеличения объема гранул, должно быть достаточно для компенсации освобождающегося пространства в массиве порошка при его усадке или при перемещениях стенок полости в результате их термодеформации.