Г.И. Абрамов, В.М. Бродянский. Хранение и транспорт ожиженных газов

Экранно-вакуумная изоляция

г) Технология монтажа экранно-вакуумной изоляции

Существует несколько способов монтажа экранно-вакуумной изоляции. Все они должны обеспечить, с одной стороны, закрепление изоляции на месте и, с другой стороны, сохранение ее высокой эффективности. Эти два требования одновременно удовлетворить сложно, так как улучшение крепления изоляции приводит к ее сжатию и, как следствие, к увеличению коэффициента теплопроводности. Приходится искать компромиссное решение, закрепляя изоляцию с минимально возможным уплотнением.

Один из лучших способов монтажа экранно-вакуумной изоляции на цилиндрических поверхностях - спиральная намотка экранов и прокладок между ними одновременно с двух рулонов. При этом желательно разрезать фольгу после каждого витка. Другой способ состоит в использовании заранее приготовленных пакетов, состоящих из набора чередующихся экранов и прокладок и креплении их на сосуде встык друг к другу. Пакеты укладываются в несколько рядов, причем зазоры в стыках между пакетами одного ряда должны перекрываться пакетами другого ряда. Отдельные слои в пакетах скрепляют между собой прошивкой или склеиванием. Прокладочный материал выпускается за края экранов для исключения «короткого замыкания» экранов. Сравнительно просто монтировать изоляцию на плоских и цилиндрических поверхностях. При изолировании поверхностей более сложной формы, в частности эллиптических днищ цилиндрических сосудов для ожиженных газов, возникают дополнительные трудности. Для улучшения прилегания слоев изоляции к поверхности днищ необходимо делать в круглых дисках из экранных и прокладочных материалов вырезы в виде секторов. Днище изолируют дисками, укладывая их с перекрытием вырезов в соседних слоях. По другому способу намотку цилиндрической части выполняют с припусками, достаточными для покрытия поверхности днищ. В припусках вырезают клинья таким образом, что оставшийся материал образует секторы, которыми покрывают днища без просветов и складок. В результате слои изоляции образуют изотермические поверхности, охватывающие полностью как цилиндрическую обечайку, так и эллиптические днища сосуда.

Еще труднее смонтировать экранно-вакуумную изоляцию на шаровых сосудах. Один из способов состоит в бинтовании шара достаточно узкой лентой, состоящей из чередующихся полос металлической фольги и прокладочного материала.

Монтаж экранно-вакуумной изоляции на промышленных изделиях, имеющих сложную форму и конструктивные элементы, пересекающие изоляционное пространство, весьма сложен. Монтажные зазоры, местные обжатия, нарушения изотермичности отдельных слоев и другие недостатки монтажа приводят к увеличению эффективного коэффициента теплопроводности по сравнению с данными, полученными на калориметрах лабораторных стендов (табл. 1-10).

На промышленном изделии λ_эф во многом зависит от качества выполнения изоляционных работ и часто превышает 0,1 мВт/м·K, достигая иногда 0,3-0,5 мВт/м·K. Поэтому при проектировании изолируемых объектов следует обращать особое внимание на обеспечение возможности правильного монтажа изоляции.

д) Пример расчета

Определим, во сколько раз снизится теплоприток к жидкому водороду (см. задачу п. 4г), если вместо порошково-вакуумной изоляции применить экранно-вакуумную, например экраны из алюминиевой фольги с прокладками из стеклобумаги.

По данным табл. 1-10 принимаем значение λ_эф изоляции равным 0,05 мВт/м·K.

По формуле (1-3)

По сравнению с порошково-вакуумной изоляцией теплоприток будет меньше в 1,93 / 0,243 = 7,95 раз.

Следующая страница: 1-6. Экранно-вакуумно-порошковая теплоизоляция