Способ изготовления теплопровода

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДА путем экструзии и надевания на трубу вспенивающейся оболочки из расплава термопластичного полимера с добавкой газообразователя при фиксации пористой структу1 1 охлаждением , отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и снижения тепловых потерь за счет обеспечения водонепроницаемости оболочки, фиксацию пористой структуры охлаждением осуществляют одновременно с вакуумированием образуемой в процессе эк ;трузии между внутренней поверхностью полимерной оболочки и изолируемой поверхностью трубы герметичной полости.

(19) (11) CCNOS СОВЕТСНИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D F 16 L 59 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3505899/29-08 (22) 20.10.82 (46) 07. 03.84. Бюл. Р 9 (72) В.С. Варварский, A.È. Шумков, Г.X. Умеркин, С.И. Быков, Г.И. Усов, В.И. Ульянцев, А.A. Лунев, В.A. Чебышев, Р.P. Турков, И.К. Собичевский и Ю.К. Бабский (71) Всесоюзный государственный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт

"ВНИПИЭнергопром" (53) 621.186.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 870847, кл. Р 16 1, 59/00, 1979.

2. Патент США Р 3528458, кл. F 16 L 59/14, опублик. 1970 . (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОПРОВОДА путем экструзии и налевания на трубу вспенивающейся оболочки иэ расплава термопластичного полимера с добавкой газообразователя при фиксации пористой структуры охлаждением, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и снижения тепловых потерь за счет обеспечения водонепроницаемости оболочки, фиксацию пористой структуры охлаждением осуществляют одновременно с вакуумированием образуемой в процессе экструзии между внутренней поверхностью полимерной оболочки и иэолируемой поверхностью трубы герметичной полости.

1078185

Изобретение относится к энергетическому строительству, в частности к заводскому изготовлению теплопроводов, и может быть осуществлено на предприятиях по изготовлению теплопроводов, преимущественно на заводах битумоперлитовой изоляции труб для бесканальных тепловых сетей.

Известен способ тепловой изоляции металлических трубопроводов путем закрепления на них с помощью металлических сетей полотен, получаемых экструзионным вспениванием иэ расплавленных термопластичных полимеров с добавкой гаэообразователя и последующего оплавления наружной поверхности полотен для водонепро, ницаемости (1 j.

Недостаток этого способа заключается в сложности и трудоемкости технологического процесса, требующего смежного производства вспененных полотен и трудности механизации крепления последних на трубы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ изготовления теплопровода путем экструзии и одевания на трубу вспенивающейся оболочки иэ расплава термопластичного полимера с добавкой газообразователя при фиксации пористой структуры охлаждением 2 3.

Недостаток известного способа заключается в том, что не обеспечивается возможность получения пенополимерного покрытия, обладающего свойством водонепроницаемости, так как процесс вспенивания происходит непосредственно на трубе

"Наружу", образуя рыхлую пористую структуру по сечению покрытия, через которое вода проникает к поверхности металлической трубы, вызывая ее электрохимическую коррозию и повышая тепловые потери.

Целью изобретения является повышение долговечности и снижение тепловых потерь эа счет обеспечения

ВОДОНЕПРОНИЦаЕмОСти Оболочки.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления теплопровода путем экструзии и надевания на трубу вспенивающейся оболочки из расплава термопластичного полимера с добавкой газообразователя при фиксации пористой структуры охлаждением, фиксацию пористой структуры охлаждением осуществляют одновременно с вакуумированием образуемой в процессе экструзии между внутренней поверхностью полимерной оболочки и иэолируемой поверхностью трубы герметичной полости.

Кроме того, перед одеванием экструдируемой вспенивающейся полимерной оболочки на трубу может быть нанесен теплоизоляционный слой.

65 уплотненным наружным слоем и плотНа чертеже представлен схема реализации способа.

Сырьевую композицию полимера с добавкой химического газообразователя или беэ нее загружают в воронку

5 1 и плавят в цилиндре 2 зкструдера.

В случае Применения физического газообраэователя, например, фреона, последний насосом 3 вводят в зону плавления полимера. Плавление осуще10 ствляют электронагревателями 4.

Расплавленный и насыщенный газом полимер с помощью вращающегося червяка (винта) 5 подают под давлением, например 8-20 МПа (80200 кгс/см ) в экструзионную головку б и далее в кольцевой зазор 7, откуда расплав полимера выдавливают в виде вспенивающейся при перепаде давлений оболочки 8, которую одевают на трубу 9, покрытую теплоизоляционным слоем 10. Покрытая труба перемещается в осевом направлении с помощью приводного транспортера

11 через экструзионную головку экструзера 12.

Насыщение расплава газом Осуществляют физическим, химически или смешанным газообразователем с нагревом плавящегося полимера до температуры предпочтительно на 10-70 выше температуры его текучести.При температуре ниже указанного предела не обеспечиваются достаточные показатели гомогенности композиции и растворения газа, а при температуре выше указанного предела развиваются нежелательные деструктивные процессы в структуре полимера.

Пористую структуру полимера стабилизируют охлаждением с помощью

40 кольцевого теплообменника 13 либо кольцевым оросительным (Обдувочным) соплом 14. Эти Охлаждающие устройства могут работать как по отдельности, так и совместно в зависимости От

45 устанавливаемых опытным путем режимов. На входе трубы к головке экструдера б прикрепляют сменные резиновые манжеты 15„ закрывающие зазор ме:кду внутренней поверхностью кольцевой головки и изолируемой поверхностью трубы, образуя в процессе экструзии герметичную полость 16, ограниченную на выходе из головки внутренней поверхностью полимерной Оболочки.

Эту полость вакуумируют насосом 17.

Выдавливаемую вспенивающуюся полимерную оболочку в начале процесса прижимают к изолируемой поверхности механическим путем, а затем вакуумированием полости 16.

60 Совместные операции вакуумирования и охлаждения обусловливают вспениванием выдавливаемой оболочки преимущественно "внутрь", стабилизацию пористой (вспененной) структуры с,1078185

11 7 7 ВНИИХИ Заказ 908/30 тираж 913 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектна, ное наложение пенополимерной оболоч ки на изолируемую поверхность трубы.

Для управления температурными режимами вспенивания и стабилизации пористой структуры температуру подаваемого в головку б расплава при необходимости регулируют теплообменником 18.

Объемную массу и толщину вспененной полимерной оболочки стабилизируют .величиной зазора 7, количеством вводимого в шихту газообразователя и скоростью экструдирования.

Целесообразны показатели объемной массы 100-200 кг/м и толщи— ны 10-20 мм. 15

Предпочтительными термопластичными полимерами в качестве исходных материалов являются полиэтилен, полистирол и поливинилхлорид. Могут также применяться полипропилен, акрилонитрилбутадиенстирольный пластик, поликарбонат, полиамид и др.

В результате получают на предварительно теплоизолированной трубе или непосредственно на трубе пенополимерный тепло-гидроизоляционный слой с коэффициентом теплопроводрости 0,035-0,040 ккал/м.ч. с С.

Этот слой одновременно является защитной механической оболочкой и

"дыщащей" гидроизоляцией, задерживающей капельную влагу "извне" и пропускающей водяной пар "изнутри", что ликвидирует "парниковый эффект" и благоприятствует сушке первого слоя теплоизоляции, если в него проникла влага. Это приводит к снижению тепловых потерь в 1,5-2,0 раза, а также в два раза повышает срок службы теплопровода вследствие снижения скорости электрохимической коррозии наружной поверхности стальных труб.