Теплозащитный модуль

 

Изобретение относится к технике производства теплоизоляционных работ и может быть использовано для теплоизоляции и теплозащиты в строительстве и на промышленных предприятиях. Теплозащитный модуль состоит из трубной доски , выполненной из стали. В трубной доске размещены трубные вводы. Поверхности трубной доски и трубных вводов защищены теплозащитной трубкой и муфтой. Теплозащитная трубка, выполненная из кварцевой керамики с плотностью 2,0 - 2,3 г/см³, соединена спеканием с теплоизолирующей муфтой, выполненной из кварцевого волокнистого материала с плотностью 0,20 - 0,45 г/см³. Использование предлагаемого технического решения обеспечивает увеличение срока службы защищаемого агрегата на 25 - 30 %. 1 ил.

Изобретение относится к технике производства теплоизоляционных работ и может быть использовано в строительстве и на промышленных предприятиях.

Известны конструкции футеровки трубчатых поверхностей путем установки вокруг труб защитной оболочки с образованием кольцевого зазора и заполнением последнего футеровочной массой с последующим ее отверждением [1] Недостатками конструкций являются большие трудозатраты при центрировании защитной оболочки для получения кольцевого зазора, а также необходимость выполнения всего технологического цикла изготовления и установки теплоизоляции непосредственно на защищаемых агрегатах.

Известен теплоизоляционный огнеупорный материал, который может быть использован для футеровки нагревательных поверхностей при температурах до 1300^оС, имеющий кажущуюся плотность 0,44-0,47 г/см³, теплопроводность при 600^оС около 0,18 Вт/м˙ град.

Недостатком известного материала является его низкие теплоизоляционные свойства [2] Наиболее близким к предлагаемому изобретению является теплозащитный модуль, изготовленный из алюмосиликатной керамики, включающий теплозащитную трубку и теплозащитную муфту [3] Теплозащитная трубка защищает трубный ввод реактора-генератора по переработке природного газа от воздействия высокотемпературного газового потока с температурой проходящих газов до 1100^оС и давлении 0,44 ати. Теплозащитная муфта изолирует металлическую трубную решетку от воздействия газовой среды с температурой до 1100^оС.

Плотность алюмосиликатной керамики равна 2,35±0,1 г/см³, теплопроводность 1,9 Вт/м˙град.

Тепловая защита трубной решетки и трубных вводов собирается из многочисленных теплозащитных модулей, включающих трубку и муфту, скрепленных неразъемным соединением. Собранная теплозащита работает непрерывно в течение одного года, после чего вырабатывает свой ресурс, разрушается и полностью заменяется на новую.

Хотя высокопрочная алюмосиликатная керамика обеспечивает сохранность трубных вводов в течение всего технологического цикла, однако присущая ей значительная теплопроводность не обеспечивает такой же сохранности защищаемой ею трубной решетки.

Цель изобретения увеличение срока службы защищаемых поверхностей, снижение стоимости и улучшение теплоизолирующих свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в теплозащитном модуле, состоящем из трубной доски и трубных вводов, включающих теплозащитную муфту и теплозащитную трубку из керамики, теплозащитная трубка, выполненная из кварцевой керамики с плотностью 2,0-2,3 г/см³, соединена спеканием с теплоизолирующей муфтой, выполненной из кварцевого волокнистого материала с плотностью 0,20-0,45 г/см³.

Использование в качестве теплоизоляции (муфты) трубной решетки кварцевого теплоизоляционного материала с очень низким коэффициентом теплопроводности (до 0,065 Вт/м град) позволяет продлить срок ее службы на 25-30% что дает большую экономию высококачественного металла.

Трубка и муфта выполнены из однородного по составу материала, что позволяет обеспечить их прочное соединение между собой, например, спеканием, и исключает загрязнение материала, ведущее к его кристаллизации, при использовании разнородных материалов.

Выбор для теплозащитного модуля кварцевых материалов объясняется тем, что они обладают уникальными теплозащитными и теплоизоляционными свойствами. При достаточно низкой плотности они сохраняют механическую прочность и формоустойчивость вплоть до точки плавления, т.е. около 1350^оС. При 1250^оС они могут работать длительно. Материал устойчив к агрессивным средам, в т.ч. кислым.

Теплозащитная трубка изготавливается с толщиной стенки 4-10 мм, а теплоизоляционная муфта изготавливается высотой 50-80 мм.

Подбирая толщину трубки и высоту муфты в зависимости от условий эксплуатации защищаемого агрегата добиваются оптимального их соотношения, что экономит исходные материалы при максимальном использовании их свойств.

На чертеже представлено соединение теплозащитной трубки и теплоизоляционной муфты в теплозащитном модуле.

Трубная доска 1 выполнена из стали.

Трубные вводы 2 выполнены из стали (1 и 2 защищаемые поверхности).

Трубка 3 выполнена из кварцевой керамики с плотностью 2,0-2,3 г/см³.

Муфта 4 выполнена из кварцевого волокнистого материала с плотностью 0,20-0,45 г/см³.

Линия соединения 5 керамической трубки и теплоизоляционной муфты получена путем спекания.

По сравнению с прототипом предложенное техническое решение обеспечивает увеличение срока службы и защищаемого агрегата на 25-30% снижение стоимости и улучшение теплоизолирующих свойств теплозащитного модуля.

Формула изобретения

ТЕПЛОЗАЩИТНЫЙ МОДУЛЬ преимущественно реактора-генератора, состоящий из трубной доски и трубных вводов, включающих теплозащитную муфту и теплозащитную трубку из керамики, отличающийся тем, что теплозащитная трубка, выполненная из кварцевой керамики с плотностью 2,0 - 2,3 г/см³, соединена спеканием с теплоизолирующей муфтой, выполненной из кварцевого волокнистого материала с плотностью 0,20 - 0,45 г/см³.

РИСУНКИ

Рисунок 1