Способ тепловой изоляции стекловаренных печей напылением

Изобретение относится к области производства теплоизоляционных строительных материалов, в частности к способу тепловой изоляции высокотемпературных поверхностей тепловых агрегатов - стекловаренных печей, напылением. Техническим результатом заявленного изобретения является предотвращение потери теплоизоляционного материала и сохранение высоких показателей теплоизолирующих свойств по коэффициенту теплопроводности. Способ тепловой изоляции стекловаренных печей напылением включает подачу изоляционного материала через центральное отверстие распылителя и связующего - через периферийные отверстия указанного распылителя. Распылитель размещают на расстоянии 0,8 - 1 м до изолируемой поверхности, а связующее подают под углом 5-10° к изоляционному материалу, при этом соотношение изоляционного материала и связующего выбирают в пределах 55-45 мас.%. В качестве изоляционного материала используют смесь из отходов измельченного муллито-кремнеземистого волокна с вермикулитом или перлитом в соотношении 3:1. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

 

Изобретение относится к области производства теплоизоляционных строительных материалов, в частности к способу тепловой изоляции высокотемпературных поверхностей тепловых агрегатов - стекловаренных печей, напылением.

Известен способ нанесения теплоизоляционного покрытия, при котором в качестве сырьевой смеси для нанесения используют смесь, включающую связующее и наполнитель на основе гранулированного каолинового волокна (муллитокремнеземистое волокно) (см., авт.св. СССР №1379281, С04В 28/34, 1998).

Недостатком известного способа является использование каолинового волокна в виде гранул, что приводит к удорожанию теплоизоляционного покрытия.

Известен способ нанесения теплоизоляционного покрытия, при котором один из компонентов наносимой смеси подается по центральному каналу устройства для подачи изоляционного материала, а другой - по периферийным каналам, при этом на выходе из сопла второй компонент подается под углом к потоку, выходящему из центрального канала (см., публикацию WO 03086654, В05В 7/08, 2003).

Недостатком известного способа нанесения покрытия является усложненная схема подачи второго компонента по периферийным каналам устройства для подачи изоляционного материала.

Наиболее близким аналогом к заявляемому является способ тепловой изоляции методом напыления, при котором изоляционный материал и связующее под давлением сжатого воздуха подаются из соответствующих отдельных емкостей. В качестве изоляционного материала используют гранулированное минеральное волокно, а в качестве связующего - жидкое стекло, причем смешивание последних осуществляют непосредственно перед нанесением покрытия (см. патент RU №2187525, С04В 28/26, 2002).

Недостатком известного способа является тот факт, что при нанесении тепловой изоляции на огнеупорную кладку наблюдается отскок теплоизоляционного материала и его потери, что не позволяет получить герметизирующую тепловую изоляцию с сохранением высоких показателей теплоизолирующих свойств по коэффициенту теплопроводности.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является придание изоляции герметизирующих свойств и сокращение расхода изоляционного материала.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым способом, является предотвращение потери теплоизоляционного материала и сохранение высоких показателей теплоизолирующих свойств по коэффициенту теплопроводности.

Указанный результат достигается за счет того, что в способе тепловой изоляции стекловаренных печей напылением, включающем подачу изоляционного материала через центральное отверстие устройства для подачи изоляционного материала и связующего через периферийные отверстия указанного устройства, распылитель размещают на расстоянии 0,8 - 1 м до изолируемой поверхности, а связующее подают под углом 5-10° к изоляционному материалу, при этом соотношение изоляционного материала и связующего выбирают в пределах 55÷45 мас.%.

А также за счет того, что в качестве изоляционного материала используют смесь из отходов измельченного муллитокремнеземистого волокна с вермикулитом или перлитом в соотношении 3:1.

Тепловая изоляция высокотемпературных поверхностей тепловых агрегатов, в частности стекловаренных печей, выполняется напылением и представляет собой высокотемпертуростойкую, монолитную, легковесную массу, хорошо связанную с изолируемой поверхностью. Напыление позволяет обеспечить равномерность нанесения изоляционного материала на поверхность любой сложной конфигурации и устранить наличие швов и тепловых мостиков, присущих изоляции из формованных изделий. Тепловую изоляцию выполняют механизированным способом посредством установки для напыления.

Реализация заявляемого способа поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема установки для напыления, на фиг.2 - схема устройства для подачи изоляционного материала, на фиг.3 - схема устройства для подачи связующего, на фиг.4 - распылитель.

Установка для напыления изоляционного материала (фиг.1) состоит из устройства 1 для подачи изоляционного материала, устройства 2 для подачи связующего и распылителя 3, через который изоляционный материал и связующее наносится на изолируемую поверхность. Эти три устройства соединены с помощью шлангов.

Устройство 1 для подачи изоляционного материала (фиг.2) к распылителю 3 состоит из инжектора 4 с бункером 5 для загрузки изоляционного материала. В инжектор 4 с одной стороны заведена трубка 6 с соплом 7, с другой стороны штуцер 8 для крепления шланга. Трубка 6 с соплом 7 соединена с ресивером 9, к которому через кран 10 подается сжатый воздух. Ресивер 9 имеет два штуцера 11, расположенных в боковых стенках. Сжатый воздух с давлением 4 атм поступает через кран 10 в ресивер 9. Из ресивера 9 воздух поступает на сопло 7 и с помощью инжектора 4 инжектирует изоляционный материал, загружаемый в бункер 5, через шланг (не показано) от промышленного пылесоса d=50 мм к распылителю 3.

Подготовленное до заданной концентрации связующее путем разбавления водой до плотности 1,2 г/см³ заливается в устройство 2 для подачи связующего и сжатым воздухом транспортируется по шлангу к распылителю 3.

От ресивера 9 сжатый воздух через шланг d=9 мм (фиг.1) поступает к распылителю 3 для распыления связующего и к устройству для подачи связующего к распылителю.

Устройство для подачи связующего к распылителю (фиг.3) состоит из емкости 12, изготовленной из трубы. К днищу емкости 12 крепится неподвижная стойка 13 и колесо 14 для перемещения емкости 12. На кронштейне 15 закреплена ручка 16. Через крышку 17 с помощью штуцера 18 подводится сжатый воздух, а через трубку 19 с фильтрующей сеткой 20 под давлением сжатого воздуха по шлангу подается связующее к распылителю. Емкость 12 заполняется связующим через крышку 21.

Распылитель 3 (фиг.4) состоит из корпуса 22 с соплом 23, по которому поступает изоляционный материал. В корпусе 22 по окружности просверлены двадцать отверстий 24 для подачи связующего. Отверстия 24 просверлены под углом 5-10° к центральной оси корпуса 22 для лучшего смачивания изоляционного материала связующим. Вставка 25 имеет отверстия 26, через которые подается сжатый воздух для распыления связующего. Фланец 27 предназначен для крепления корпуса 22 с соплом 23. В корпус 22 через штуцер 28 поступает связующее, а через штуцер 29 и сжатый воздух.

Подача изоляционного материала и связующего осуществляется сжатым воздухом под давлением 4÷5 атм.

Способ тепловой изоляции стекловаренных печей напылением осуществляется следующим образом.

Подготовленный изоляционный материал путем смешения отходов измельченного муллитокремнеземистого волокна с вермикулитом или перлитом в соотношении 3:1 загружается в бункер 5 (фиг.2) и с помощью инжектора 4, в который заведена трубка 6 с соплом 7, транспортируется сжатым воздухом давлением 4÷5 атм. по шлангу от промышленного пылесоса d=50 мм к распылителю 3 (фиг.1).

Подготовленное до нужной концентрации связующее путем разбавления водой до плотности 1,2 г/см³ заливается в емкость 12 (фиг.3) через крышку 21. Через крышку 17 с помощью штуцера 18 подводится сжатый воздух и через трубку 19 с фильтрующей сеткой 20 под давлением сжатого воздуха по шлангу подается связующее к распылителю 3 (фиг.1).

Через сопло 23 распылителя 3 (фиг.4) поступает изоляционный материал, а через штуцер 28 связующее, которое распыляется через отверстия 24. Распыление связующего осуществляется сжатым воздухом, который поступает через штуцер 29 к отверстиям 26 вставки 25. Для лучшего смачивания изоляционного материала связующим отверстия 24 просверлены под углом 5-10° к центральной оси корпуса 22. На выходе из распылителя 3 изоляционный материал смачивается связующим и наносится на огнеупорную кладку.

Поверхности огнеупорной кладки, предназначенные для тепловой изоляции, должны быть предварительно очищены от пыли, грязи, жировых пятен, побелки и других загрязнений и нагреты, так как тепловая изоляция наносится на горячую поверхность. Газопроводы и поверхности, не подлежащие изоляции, должны быть укрыты стеклотканью.

Оптимальное количество рабочих в бригаде - 3. Один на распылителе, один на загрузке изоляционного материала, один на подаче изоляционного материала и связующего.

Стекловаренная печь работает под разрежением, создаваемым дымовой трубой или дымососом. Через неплотности огнеупорной кладки проникает холодный воздух из окружающей среды, что снижает температуру воздуха, идущего на горение топлива в стекловаренной печи, а это приводит к снижению ее КПД.

Заявляемый способ тепловой изоляции стекловаренных печей напылением позволяет изолировать и герметизировать огнеупорную кладку и тем самым сократить потери тепла и герметизировать огнеупорную кладку печи. Теплопроводность и воздухопроницаемость являются основными характеристиками, определяющими свойства изоляционного материала, и они претерпевают изменения в зависимости от соотношения изоляционного материала и связующего.

Испытания предлагаемого способа проводились на стекловаренных печах ООО «РАСКО» (Русская Американская Стекольная Компания), п.Анопино.

Результаты проведенных исследований сведены в таблицу 1, приведенную ниже.

Опытным путем было определено, что соотношение изоляционного материала и связующего необходимо выбирать в пределах 55:45 массовых %. Указанные характеристики также находятся в зависимости от расстояния между распылителем и изолируемой поверхностью. Было установлено, что расстояние составляет 0,8-1 метра. Полученные результаты являются оптимальными и отвечают требованиям тепловой изоляции с низкой теплопроводностью 0,063-0,057 Вт/(мК), а также обеспечивают герметизацию, при которой воздухопроницаемость равна нулю.

Кроме того, опытным путем было установлено, что сокращение расхода изоляционного материала можно обеспечить за счет подачи связующей составляющей под углом 5-10° к изоляционному материалу.

Результаты проведенных исследований сведены в таблицу 2, приведенную ниже.

В качестве изоляционного материала использовали смесь из отходов измельченного муллитокремнеземистого волокна с вермикулитом или перлитом в соотношении 3:1

Предлагаемый способ тепловой изоляции напылением позволяет получить плотный слой изоляции, который исключает подсосы холодного воздуха, повышает температуру воздуха, затрачиваемого на горение топлива, и позволяет экономить природный газ на 8-10%.

1. Способ тепловой изоляции стекловаренных печей напылением, включающий подачу изоляционного материала через центральное отверстие распылителя, а связующего - через периферийные отверстия указанного распылителя, отличающийся тем, что распылитель размещают на расстоянии 0,8 - 1 м до изолируемой поверхности, а связующее подают под углом 5-10° к изоляционному материалу, при этом соотношение изоляционного материала и связующего выбирают в пределах 55÷45 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве изоляционного материала используют смесь из отходов измельченного муллитокремнеземистого волокна с вермикулитом или перлитом в соотношении 3:1.