Аерогелният филц се използва широко за промишлени тръбопроводи, резервоари, клапани и високо{0}}температурно оборудване, тъй като осигурява силни топлинни характеристики със сравнително тънък изолационен слой.

Въпреки това, няма единична дебелина на филца за аерогел, подходяща за всеки проект. Правилната дебелина зависи от работната температура, диаметъра на тръбата, условията на околната среда, допустимите топлинни загуби и необходимата температура на външната-повърхност.

Това ръководство обяснява как да се определи подходящата дебелина на изолацията от филцов аерогел и каква информация купувачите трябва да предоставят, когато искат препоръка.

Често срещани дебелини на аерогел

Аерогелният филц обикновено се предлага в следните дебелини:

3 мм

5 мм

6 мм

8 мм

10 мм

Някои производители могат също така да предоставят други дебелини или да комбинират няколко слоя, за да отговорят на специфичните изисквания за изолация.

Например топлоизолационният филц с аерогел може да се достави с дебелина 3 mm, 6 mm и 10 mm, докато други видове одеяло с аерогел може да се предлагат с дебелина 5 mm, 8 mm и 10 mm.

Избраната дебелина трябва да се основава на топлинни изчисления, а не само на наличност на продукта.

Защо дебелината има значение

Дебелината на изолацията пряко влияе върху три важни резултата от проекта:

Загуба на топлина

По-дебелият изолационен слой обикновено намалява количеството топлина, прехвърлено от горещ тръбопровод или повърхност на оборудване към околната среда.

По-ниските топлинни загуби могат да помогнат:

Намалете консумацията на гориво и енергия

Поддържайте температурата на процеса

Подобрете ефективността на системата

Намалете натоварването на котлите и отоплителното оборудване

По-ниски-дългосрочни оперативни разходи

Температура на външната- повърхност

Високо{0}}температурните тръби могат да създадат риск от изгаряне за работниците. Увеличаването на дебелината на изолацията спомага за понижаване на температурата на външната повърхност.

Проекти, включващи защита на персонала, могат да определят максимално допустима повърхностна температура.

Диаметър на готовата изолация

По-дебелата изолационна система увеличава общия диаметър на тръбата. Това може да засегне:

Пространство между съседни тръбопроводи

Оформление на тръбната стойка

Достъп до вентили и инструменти

Външна метална обшивка

Дизайн на опора и закачалка

Разрешения за поддръжка

Тъй като аерогелният филц има относително ниска топлопроводимост, той често може да постигне необходимите топлинни характеристики с по-малка дебелина от много конвенционални изолационни материали.

Какво определя необходимата дебелина?

1. Работна температура

Температурата на тръбопровода или оборудването е един от най-важните фактори за избор.

Водопровод с ниска{0}}температура може да изисква само тънък изолационен слой, докато тръбопровод за пара, работещ при няколкостотин градуса по Целзий, може да изисква няколко слоя.

Купувачите трябва да предоставят:

Нормална работна температура

Максимална продължителна температура

Краткосрочна пикова температура

Минимална работна температура

Честота на стартиране и изключване

Материалът трябва да е подходящ за целия температурен диапазон, а не само за нормалната работна точка.

2. Топлопроводимост

Топлинната проводимост описва колко лесно топлината преминава през даден материал. По-ниска стойност означава по-добри изолационни характеристики при същата дебелина.

Много продукти от аерогел филц имат топлопроводимост приблизително0,015–0,020 W/(m·K) при или близка до стайна температура, в зависимост от класа на продукта.

Например, Nano Airgel Felt има посочена топлопроводимост от приблизително0,018–0,020 W/(m·K) при 25 градуса.

Въпреки това, топлопроводимостта обикновено се увеличава с повишаване на температурата. Следователно изчислението на дебелината трябва да използва данни за проводимостта при действителната средна работна температура на проекта, а не само стойността, измерена при 25 градуса.

3. Диаметър на тръбата

Диаметърът на тръбата влияе върху повърхността, през която се пренася топлината.

Тръба с малък-диаметър и тръба с голям-диаметър, работещи при една и съща температура, може да изискват различен дизайн на изолация.

Купувачът трябва да предостави действителния външен диаметър на тръбата, а не само номиналния размер на тръбата.

4. Необходима повърхностна температура

Някои проекти избират дебелина на изолацията според максимално допустимата температура от външната страна на изолационната система.

Това може да е необходимо за:

Защита на персонала

Оборудване, разположено в близост до пътеки

Машинни помещения

Вътрешни зони за обработка

Защита на близките кабели и инструменти

Съответствие с изискванията за безопасност на обекта

Обикновено се изисква по-дебел слой, когато е посочена по-ниска-температура на външната повърхност.

5. Максимално допустими топлинни загуби

Проектите за-енергийна ефективност могат да определят максимална допустима загуба на топлина на метър тръба или на квадратен метър повърхност на оборудването.

Когато разрешените топлинни загуби са ниски, дебелината на изолацията обикновено трябва да се увеличи.

Изчислението трябва да вземе предвид както аерогелния филц, така и цялата изолационна система, включително шевове, крепежни елементи, облицовка и топлинни мостове.

6. Условия на околната среда

Околната среда влияе върху преноса на топлина от изолираната повърхност.

Важните фактори включват:

Околна температура

Вътрешен или външен монтаж

Скорост на вятъра

Влажност

Излагане на дъжд

Слънчева радиация

Движение на въздуха около тръбата

Външните тръбопроводи, изложени на силен вятър, могат да загубят топлина по-бързо от идентични тръби, монтирани на закрито.

7. Налично място за инсталиране

Аерогелният филц е особено полезен, когато мястото за монтаж е ограничено.

Типичните приложения с{0}}ограничено пространство включват:

Задръстени тръбни стелажи

Близко разположени технологични линии

Морски машинни отделения

Офшорни платформи

Клапани в близост до структурни опори

Тръбопроводи, монтирани близо до стените

Съществуващи системи, изискващи подобрения на изолацията

В тези ситуации може да се предпочете най-ниската възможна дебелина, която все още отговаря на топлинните изисквания.

8. Външна облицовка

Видът и състоянието на повърхността на външната облицовка могат да повлияят на топлинното излъчване.

Обичайните облицовъчни материали включват:

Алуминий

Неръждаема стомана

Поцинкована стомана

Устойчив-на атмосферни влияния плат

Подвижни покрития на изолационните якета

Материалът на облицовката, повърхностната излъчвателна способност и методът на монтаж трябва да бъдат включени в пълно топлинно изчисление.

Типично ръководство за избор на дебелина

Следващата таблица предоставя само общи насоки. Крайната дебелина трябва да бъде потвърдена с помощта на действителни данни от проекта и топлинни изчисления.

Тези диапазони не трябва да се третират като фиксирани продуктови спецификации. Слой от 10 мм може да е достатъчен за един тръбопровод, но недостатъчен за друг, работещ при по-висока температура или изложен на по-силен вятър.

Един слой или няколко слоя?

Аерогелният филц може да се монтира като един слой или като много{0}}слойна система.

Например:

6 мм обща дебелина: един 6 мм слой

10 мм обща дебелина: един 10 мм слой

20 мм обща дебелина: два 10 мм слоя

30 мм обща дебелина: три 10 мм слоя

Множеството слоеве често се предпочитат за високотемпературни-тръби, защото те улесняват:

Постигнете по-голяма обща дебелина

Разместете фуги между слоевете

Намалете директните{0}}пътища за пренос на топлина

Поставете материала около извити повърхности

Подменяйте само повреден външен слой

Подобрете непрекъснатостта на изолацията

Когато се монтират няколко слоя, надлъжните и периферните фуги не трябва да се подравняват.

Защо разместените стави имат значение

Дори когато изолационният материал има ниска топлопроводимост, празнините между секциите могат да позволят на топлината да излезе.

Ако фугите на няколко слоя са разположени директно един над друг, те създават по-директен път-за пренос на топлина.

Разклащането на ставите помага:

Намалете топлинния мост

Подобрете равномерността на температурата

Ограничете изтичането на топлина през шевовете

Подобрете цялостната ефективност на изолационната система

Всички секции трябва да бъдат монтирани плътно без прекомерно притискане или големи отворени празнини.

Избягвайте прекомерната компресия

Аерогелният филц трябва да се закрепи здраво, но не трябва да се натиска силно.

Прекомерната компресия намалява монтираната дебелина. Тъй като топлинното съпротивление е пряко свързано с дебелината, компресираното одеяло може да осигури по-малко изолация от очакваното.

Например, ако номинален слой от 10 mm се компресира до 7 mm по време на монтажа, инсталираната система вече не осигурява термичното съпротивление, изчислено за 10 mm.

Лентите от-неръждаема стомана, жиците или други крепежни елементи трябва да държат материала на място, без да го смачкват.

Аерогел филц срещу традиционна дебелина на изолацията

Аерогелният филц обикновено изисква по-малка дебелина от минералната вата, стъклената вата или калциевия силикат, за да се постигне подобна термична устойчивост.

Следващият пример има за цел само да обясни принципа на избор:

Тези цифри предполагат, че всички материали са оценени при една и съща температура и при сравними условия на изпитване.

Действителните промишлени изчисления са по-сложни, тъй като топлопроводимостта се променя с температурата. Плътността, влагата, компресията и качеството на монтажа също могат да повлияят на резултата.

Дебелина за контрол на конденза

За студените тръби изборът на дебелина често се основава на предотвратяване на кондензация, а не на запазване на топлината.

Кондензация възниква, когато температурата на външната повърхност падне под точката на оросяване на околния въздух.

Необходимата дебелина зависи от:

Температура на тръбата

Околна температура

Относителна влажност

Движение на въздуха

Ефективност на пароизолация

Топлопроводимост на изолацията

Аерогелният филц може да осигури добра топлинна ефективност в тънък слой, но цялостната система трябва да включва правилно запечатани фуги и подходяща бариера срещу пара.

Дори малък отвор може да позволи на водните пари да навлязат в системата и да кондензират близо до повърхността на студената тръба.

Дебелина за защита на персонала

За горещи тръбопроводи, разположени в близост до работници, може да се наложи изолационната система да намали температурата на външната-повърхност до безопасно ниво.

Необходимата дебелина зависи от:

Работна температура на тръбата

Диаметър на тръбата

Време за контакт

Условия на околната среда

Облицовъчна повърхност

Изисквания за безопасност на обекта

Защитата на персонала и енергоспестяването не винаги изискват еднаква дебелина. Слой, достатъчен за предотвратяване на изгаряния, все още може да позволи повече топлинни загуби от целта за енергийна-ефективност на проекта.

Следователно и двете изисквания трябва да се оценяват отделно.

Дебелина за вентили и фланци

Вентилите и фланците са по-трудни за изолиране от правите тръбни секции, тъй като имат неправилна форма и трябва да останат достъпни за проверка и поддръжка.

Аерогелният филц е подходящ за тези зони, защото може да се нарязва и формира около сложни компоненти.

За клапани и фланци купувачите трябва да имат предвид:

Размери на компонентите

Необходими точки за достъп

Хлабина на болта и стеблото

Подвижен дизайн на капака

Брой слоеве аерогел

Външна материя или метално покритие

Метод на закрепване

Многократно премахване и инсталиране

Подвижна изолационна обвивка, съдържаща няколко слоя аерогел, може да бъде по-практична от постоянно инсталирана система.

Често срещани грешки при-избора на дебелина

Избор само по температура

Най-високата температура не показва колко дебела трябва да бъде изолацията. Той показва само дали материалът може да понесе температурата.

Използване на проводимостта на стайната{0}}температура

Топлинната проводимост при 25 градуса не трябва да се използва директно за тръбопровод, работещ при няколкостотин градуса по Целзий.

Игнориране на външния вятър

Вятърът увеличава конвективните загуби на топлина от изолираната повърхност и може да повлияе на необходимата дебелина.

Сравняване само на номиналната дебелина

Два продукта с еднаква номинална дебелина могат да имат различна проводимост, плътност и поведение при компресия.

Игнориране на инсталационната компресия

Дебелината след монтажа може да е по-малка от дебелината, посочена в информационния лист на продукта.

Неуспешно изолиране на фитинги

Неизолираните вентили, фланци и опори могат да причинят значителни топлинни загуби, дори когато правите тръбни секции са правилно изолирани.

Избор на най-тънкия вариант въз основа само на цената

Най-ниските първоначални разходи за материали могат да доведат до по-високо -трайно потребление на енергия, ако изолацията е твърде тънка.

Информация за предоставяне на доставчика

За да получите надеждна препоръка за дебелина, предоставете:

Приложение на тръбопровод или оборудване

Процесна среда

Нормална работна температура

Максимални и минимални температури

Външен диаметър на тръбата

Обща дължина на тръбата

Брой вентили, колена, фланци и тройници

Необходима външна{0}}температура на повърхността

Максимално допустима загуба на топлина

Околна температура

Скорост на вятъра за външни инсталации

Вътрешна или външна среда

Наличен свободен монтаж

Необходима пожарна класификация

Външен облицовъчен материал

Количество на проекта и място за доставка

Тогава доставчикът може да препоръча подходящия аерогел филц, брой слоеве и метод на монтаж.

Често задавани въпроси

Достатъчно ли е 10 мм аерогел за тръба с висока-температура?

Може да е достатъчно за някои приложения, но трябва да се вземат предвид температурата на тръбата, диаметърът, условията на околната среда и допустимите топлинни загуби. Високо{1}}температурните системи често изискват множество слоеве.

Могат ли да се използват два слоя от 10 mm вместо един слой от 20 mm?

да Два 10 mm слоя могат да осигурят обща номинална дебелина от 20 mm. Сглобките им трябва да са разположени шахматно, за да се намали топлинният мост.

Винаги ли по-дебелият аерогел филц осигурява по-добра изолация?

По-голямата дебелина обикновено увеличава термичното съпротивление, но системата трябва да бъде оптимизирана според техническата цел и цената на проекта. Инсталирането на повече материал от необходимото може да не осигури достатъчна допълнителна полза.

Каква е минималната дебелина на филца за аерогел?

Някои продукти се предлагат от приблизително 3 мм. Тънките класове са полезни за ограничени пространства, сложно оборудване и приложения, където се изисква само умерена термична устойчивост.

Трябва ли изолацията да се компресира по време на монтажа?

Не. Материалът трябва да се държи здраво без прекомерно компресиране, тъй като намаляването на инсталираната дебелина намалява термичното съпротивление.

Как да сравня дебелината на филца на аерогела с минерална вата?

Сравнете топлинното съпротивление при една и съща средна температура, вместо да сравнявате само дебелината. Аерогелният филц обикновено може да постигне подобни изолационни характеристики с по-тънък слой.

Заключение

Правилната дебелина на филца за аерогел зависи от много повече от работна температура. Диаметърът на тръбата, топлопроводимостта, допустимите топлинни загуби, изискванията за-температурата на повърхността, условията на околната среда и наличното пространство за монтаж трябва да бъдат взети предвид.

Тънките 3–10 mm класове може да са подходящи за контрол на конденза, ограничени пространства или отделни компоненти на оборудването. Високотемпературните-тръбопроводи, резервоари и съдове може да изискват два или повече слоя за постигане на изискваната производителност.

За надежден избор купувачите трябва да предоставят пълни данни за работа и монтаж и да поискат термично изчисление въз основа на стойностите на проводимостта при действителната работна температура. Това гарантира, че системата от аерогел филц осигурява точния баланс на топлинни характеристики, дебелина на монтажа и разходи за жизнен цикъл.