一、保温工况
介质温度:蒸汽,300℃。
管道外径:325mm。
二、传统保温材料与纳诺气凝胶绝热毡对比
传统保温材料:复合硅酸盐毡/管壳、高温玻璃棉毡/管壳、岩棉。出于对环境和操作人员健康考虑,岩棉的用量逐渐减少。
纳诺气凝胶绝热毡:纳米孔气凝胶绝热材料,具有极低的导热系数和有效的防水性能。与传统保温材料具体对比见表1。
表1 常规保温材料与纳诺气凝胶绝热毡对比
| 纳诺气凝胶绝热毡 | 传统保温材料 |
复合硅酸盐 | 高温玻璃棉 | 岩棉 |
导热系数,W/(m•K) (热面温度) | 常温 | 0.017 | 0.036 | 0.034 | 0.035 |
100℃ | 0.019 | 0.056 | 0.050 | 0.055 |
200℃ | 0.021 | 0.075 | 0.070 | 0.080 |
300℃ | 0.025 | 0.09 | 0.100 | 0.110 |
300℃时保温厚度 | 30mm | 120mm | 150mm | 150mm |
最高使用温度,℃ | 650 | 800 | 400 | 400 |
容重,kg/m3 | 180-200 | 120-150 | 40-60 | 100-120 |
防水性 | 憎水率≥99%,无需特殊防水措施 | 不完全防水,防护板表面需喷涂金属密封胶进行防水 |
三通、阀门等保温 | 可拆卸保温套,保温效果好,使用方便 | 喷涂方式或保温盒保温,保温效果差 |
抗压强度 | 形变10% | 60Kpa | 毡状制品:压缩形变大 板状制品:脆性大,易碎 |
形变25% | 120Kpa |
使用寿命 | ≥20年 | 3-5年 |
1)整体性好,具有较好的抗震抗拉性,在使用过程中不出现颗粒堆积、沉降等现象; 2)20年模拟测试收缩率小于1%,导热系数无变化。 | 材料结构松散,自重、设备振动、材料进水等极易导致材料解体、沉降,保温效果明显下降。 |
其 他 | 使用厚度小,可减少管道保温厚度,减少蒸汽管道间距,减少厂房面积或管廊大小。 | 保温层厚,搭接处容易存在缝隙,较高的膨胀收缩系数易致使缝隙成为热桥,振动后更明显。 |
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三、纳诺气凝胶绝热毡保温方案与经济效益
一)保温方案
方案一:采用气凝胶隔热毡作为保温材料,保温层外用0.6mm铝合金卷板进行防护。
方案二、三:采用气凝胶隔热毡作为主体保温材料,结合复合硅酸盐毡辅助保温的方式,保温层外用1.2mm铝合金卷板进行防护。具体厚度见表2。
表2 各方案保温材料具体厚度
| 方案一 | 方案二 | 方案三 | 传统方案 |
气凝胶绝热毡 | 10mm×3层 | 10mm×2层 | 10mm×1层 | 0 |
复合硅酸盐毡 | 0 | 50mm | 80mm | 120mm |