Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО ЭЛЕМЕНТА

Предлагаемое изобретение относится к области производства стройматериалов, в частности теплоизоляционных волокнистых материалов.

Известен способ изготовления гибких теплоизоляционных изделий, включающий получение минераловатного волокнистого ковра, введение в него фенолформальдегидной связующей смолы и последующую термообработку ковра (Вельсовский В.Н. и др., Минераловатные утеплители, М., Стройиздат, 1963, с. 6).

Недостатком этого способа является сравнительно низкая температура применения полученных теплоизоляционных изделий.

Известен также способ изготовления теплоизоляционного огнеупорного материала (авт. свид. СССР N 1341041, класс В 28 В 1/52, опубл. 1986 г.), включающий получение волокнистого ковра с введением в него кремнийорганического связующего, термообработку при 160-390^oC, подпрессовку при давлении 0,2-100 кПа и термообработку при 242-420^oC в течение 2-6 мин.

Недостатком данного способа являются трудности, возникающие при использовании данного материала для внутренней теплоизоляции замкнутых пространств сложной конфигурации.

Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому является способ (авт. свид. СССР N 1641618, класс В 28 В 1/52, опуб. 1991 г.) изготовления теплоизоляционного элемента, включающий получение волокнистого ковра и рулонирование ковра вокруг расположенного внутри него металлического стержня.

Металлический стержень расположен по оси рулона (валика), имеющего эллиптическую форму. Отдельные рулоны связаны между собой в блок, причем большая ось эллипса направлена перпендикулярно плоскости блока, а продольный конец каждого рулона находится на уровне горизонтальной оси эллипса. При изготовлении блока, перед рулонированием на металлический стержень, на поверхность волокнистого ковра наносят 6-8%-ный водный раствор огнеупорного связующего в количестве 5-15% от массы ковра, рулоны (валики) выдерживают в спокойном состоянии 6-20 мин, затем укладывают друг на друга и уплотняют при давлении 0,4-0,8 кгс/см² в течение 10-40 с.

Недостатком известного способа являются также неудобства, возникающие при использовании полученных теплоизоляционных элементов для внутренней теплоизоляции замкнутых объемов сложной конфигурации.

Задача изобретения - повышение надежности теплоизоляционного элемента в эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения теплоизоляционного элемента, включающем формование волокнистого ковра и его рулонирование, после рулонирования ковра с изготовлением теплоизоляционного валика валик обматывают жаростойкой проволокой с диаметром 0,1-0,8 мм.

В частности, с целью расширения функциональных возможностей рулонирование ковра производят в направлении, перпендикулярном продольной осевой линии полотна волокнистого ковра.

Проволока может наматываться по винтовой линии с шагом 10 - 35 мм, причем как в прямом, так и в обратном направлении.

Если диаметр проволоки меньше 0,1 мм, то происходит травмирование волокон при намотке проволоки, что снижает эрозионную стойкость теплоизоляции.

Если диаметр проволоки больше 0,6 мм, то увеличивается расход материала, а также повышается его коэффициент теплопроводности, что нежелательно.

В отдельных случаях для большей формоустойчивости при высоких температурах, на поверхность ковра перед рулонированием насыпают невспученные частицы вермикулита в количестве 3-5% от величины поверхностной плотности волокнистого ковра или по будущей оси цилиндрического валика устанавливают в ряд частицы легкого наполнителя, например, керамзита (d_сред. = 10-25 мм).

Примеры осуществления способа.

Пример 1.

Алюмосиликатный расплав с температурой 2000^oC раздувается в волокнистую массу с помощью дутьевого волокнообразующего диспергатора.

Образующиеся при этом муллитокремнеземистые волокна со средним диаметром 3 микрона, осаждаются на бесконечном движущемся сеточном транспортере, формируя волокнистый ковер. Полученный ковер рулонируют, превращая в цилиндрический теплоизоляционный футеровочный валик диаметром 15 см. Затем валик обматывают нихромовой проволокой с диаметром 0,3 мм по винтовой линии с шагом 25 мм. Изготовленный волокнистый теплоизоляционный элемент используют, например, для внутренней изоляции турбин компрессорных станций.

Пример 2.

Алюмосиликатный расплав с температурой 2200^oC раздувается в волокнистую массу с помощью дутьевого волокнообразующего диспергатора. Образующиеся при этом муллитокремнеземистые волокна со средним диаметром 4 мкм осаждаются на бесконечном движущемся сеточном транспортере, формируя волокнистый ковер.

Этот ковер рулонируют в направлении, перпендикулярном продольной осевой линии полотна волокнистого ковра, и получают цилиндрический теплоизоляционный валик диаметром 10 см и длиной 100 см. Затем валик обматывают нихромовой проволокой с диаметром 0,8 мм по винтовой линии с шагом 35 мм в прямом и обратном направлениях.

Предлагаемый теплоизоляционный элемент обладает следующими физико-техническими показателями:
- средняя плотность, кг/м³ - 150-280
- коэффициент теплопроводности при средней температуре 500^oC, Вт/м•К - 0,14
- гибкость при 800^oC, мм - 20
- эрозионная стойкость, м/с - 40
- температура применения, ^oC - 1150
Технико-экономический эффект от использования изобретения достигается за счет увеличения межремонтного периода при эксплуатации теплового агрегата, в частности, вставок турбин газоперекачивающих компрессорных станций.