Đường ống-nhiệt độ cao được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, cơ sở hóa dầu, nhà máy lọc dầu, nhà máy thép và các hệ thống công nghiệp khác. Nếu không cách nhiệt hiệu quả, những đường ống này có thể mất nhiệt đáng kể, tăng mức tiêu thụ năng lượng và tạo ra nhiệt độ bề mặt không an toàn.

Các vật liệu truyền thống như bông khoáng, bông thủy tinh, sợi gốm và canxi silicat thường được sử dụng để cách nhiệt đường ống. Tuy nhiên, chúng có thể yêu cầu lớp cách nhiệt tương đối dày để đạt được hiệu suất nhiệt mục tiêu.

Airgel nỉ cung cấp giải pháp thay thế cho các dự án yêu cầu cách nhiệt hiệu quả trong không gian lắp đặt hạn chế. Độ dẫn nhiệt thấp, cấu trúc linh hoạt và đặc tính kỵ nước khiến nó đặc biệt thích hợp với các đường ống công nghiệp có nhiệt độ-cao.

Airgel cảm thấy là gì?

Airgel nỉ, còn được gọi là chăn aerogel, là vật liệu cách nhiệt linh hoạt được tạo ra bằng cách kết hợp silica aerogel với ma trận sợi gia cố.

Silica aerogel chứa cấu trúc xốp có kích thước nano giúp hạn chế sự truyền nhiệt thông qua sự dẫn nhiệt rắn, chuyển động khí và đối lưu. Việc gia cố bằng sợi cải thiện tính linh hoạt và khả năng xử lý, cho phép vật liệu được cuộn, cắt và lắp đặt xung quanh các bề mặt cong.

Silica aerogel nỉ thường được cung cấp ở dạng cuộn với độ dày, chiều rộng, mật độ và cấp nhiệt độ khác nhau.

Các ứng dụng công nghiệp điển hình bao gồm:

Đường ống hơi nước có nhiệt độ-cao

Đường ống quá trình hóa dầu

Hệ thống truyền tải dầu khí

Đường ống dẫn khí thải và ống khói{0}}

thiết bị phát điện-

Hệ thống đường ống nhà máy lọc dầu

Xe tăng, tàu và nồi hơi

Van, mặt bích và phụ kiện đường ống

Áo khoác cách nhiệt có thể tháo rời

Tại sao-Ống nhiệt độ cao cần cách nhiệt

Ống cách nhiệt-ở nhiệt độ cao thực hiện một số chức năng quan trọng.

Giảm tổn thất nhiệt

Một đường ống nóng không được cách nhiệt liên tục thải nhiệt ra môi trường xung quanh. Điều này làm tăng nhu cầu năng lượng và làm giảm hiệu quả tổng thể của hệ thống.

Lớp cách nhiệt được thiết kế chính xác giúp giữ nhiệt trong quá trình và duy trì nhiệt độ chất lỏng ổn định trong toàn bộ đường ống.

Kiểm soát nhiệt độ bề mặt

Đường ống nóng lộ ra ngoài có thể gây nguy cơ bỏng cho công nhân. Vật liệu cách nhiệt làm giảm nhiệt độ bề mặt bên ngoài và hỗ trợ vận hành an toàn hơn trong khu vực bảo trì, nhà xưởng và cơ sở chế biến.

Duy trì điều kiện quy trình

Một số quy trình công nghiệp yêu cầu chất lỏng vận chuyển phải duy trì trong một phạm vi nhiệt độ cụ thể. Mất nhiệt quá mức có thể ảnh hưởng đến độ nhớt, tốc độ dòng chảy, áp suất hoặc độ ổn định của quy trình.

Bảo vệ thiết bị lân cận

Nhiệt tỏa ra từ các đường ống không được cách nhiệt có thể làm hỏng dây cáp, dụng cụ, lớp phủ và các bộ phận lân cận khác.

Giảm chi phí năng lượng

Thất thoát nhiệt thấp hơn có thể giảm tải lò hơi, tiêu thụ nhiên liệu và chi phí vận hành. Trong suốt thời gian sử dụng của đường ống, khoản tiết kiệm này có thể bù đắp một phần khoản đầu tư cách nhiệt.

Lợi ích của nỉ Airgel đối với cách nhiệt đường ống

1. Độ dẫn nhiệt thấp

Độ dẫn nhiệt cho biết nhiệt truyền qua vật liệu dễ dàng như thế nào. Giá trị thấp hơn thường có nghĩa là hiệu suất cách nhiệt tốt hơn ở cùng độ dày.

Nhiều sản phẩm nỉ aerogel cung cấp-độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ phòng xấp xỉ0.015–0.020 W/(m·K), tùy thuộc vào loại sản phẩm và điều kiện thử nghiệm.

Ví dụ, Nano Airgel Felt có độ dẫn nhiệt được liệt kê là xấp xỉ0,018–0,020 W/(m·K) ở 25 độ.

Độ dẫn nhiệt thường tăng khi nhiệt độ vận hành trung bình tăng. Do đó, người mua nên yêu cầu giá trị độ dẫn điện bao gồm nhiệt độ thực tế của đường ống thay vì chỉ dựa vào giá trị đo được ở 25 độ.

2. Độ dày cách nhiệt giảm

Vải nỉ Airgel có thể đạt được khả năng chịu nhiệt cần thiết với lớp mỏng hơn nhiều vật liệu cách nhiệt thông thường.

Độ dày giảm đặc biệt hữu ích cho:

Các đường ống có khoảng cách gần nhau

Giá đỡ ống bị hạn chế

Khu vực xử lý tắc nghẽn

Van và mặt bích có khe hở hạn chế

Thiết bị hàng hải và ngoài khơi

Hệ thống cách nhiệt hiện có đang được nâng cấp

Ống được lắp đặt gần tường hoặc các kết cấu đỡ

Hệ thống cách nhiệt mỏng hơn cũng làm giảm đường kính ống hoàn thiện và có thể giảm số lượng lớp ốp bên ngoài cần thiết.

3. Cài đặt linh hoạt

Nỉ Airgel có thể được cắt và quấn quanh các ống thẳng, các đoạn uốn cong và các bộ phận không đều.

Nó phù hợp để cách nhiệt:

Phần ống thẳng

Khuỷu tay

Áo phông

Bộ giảm tốc

Van

Mặt bích

Khe co giãn

Giá đỡ ống

Tính linh hoạt của nó giúp dễ dàng lắp đặt xung quanh các bề mặt phức tạp hơn các phần cách nhiệt cứng.

4. Khả năng chống ẩm

Độ ẩm là vấn đề thường gặp trong các hệ thống cách nhiệt công nghiệp. Nếu nước xâm nhập vào lớp cách nhiệt dạng sợi thông thường, độ dẫn nhiệt có thể tăng lên và sự ăn mòn dưới lớp cách nhiệt có thể phát triển.

Chất liệu nỉ aerogel kỵ nước chống lại sự xâm nhập của chất lỏng{0}}. Điều này làm cho nó phù hợp với đường ống ngoài trời, môi trường ẩm ướt và các cơ sở tiếp xúc với điều kiện thời tiết thay đổi.

Một số sản phẩm nỉ cách nhiệt aerogel có tỷ lệ kỵ nước được liệt kê trên 99%.

Tuy nhiên, vật liệu cách nhiệt kỵ nước không làm cho hệ thống đường ống hoàn chỉnh không thấm nước. Các mối nối, lỗ xuyên và lớp ốp bên ngoài vẫn phải được bịt kín chính xác.

5. Hiệu suất khi đạp xe nhiệt

Đường ống công nghiệp có thể liên tục nóng lên và nguội đi trong quá trình khởi động, tắt máy và thay đổi quy trình.

Airgel nỉ có cấu trúc gia cố linh hoạt có thể đáp ứng chuyển động ống thông thường và chu trình nhiệt. Không giống như một số vật liệu cách nhiệt cứng, nó ít có khả năng bị nứt do rung động nhỏ hoặc thay đổi kích thước.

Hệ thống buộc và ốp cũng phải được thiết kế để phù hợp với việc mở rộng đường ống.

6. Khối lượng cách nhiệt thấp hơn

Vì có thể cần ít độ dày hơn nên vật liệu cách nhiệt bằng aerogel có thể làm giảm tổng khối lượng vật liệu được sử dụng xung quanh đường ống.

Điều này có thể mang lại lợi ích thiết thực trong thời gian:

Vận tải

Bộ nhớ-tại chỗ

Xử lý vật liệu

Lắp đặt trên giá đỡ ống trên cao

Lắp đặt ở khu vực nhà máy bị hạn chế

Bảo trì và loại bỏ

Airgel phớt so với ống cách nhiệt truyền thống

Airgel nỉ không hẳn là lựa chọn tốt nhất cho mọi đường ống. Len khoáng sản có thể vẫn tiết kiệm hơn khi lắp đặt lớn, không phức tạp và có đủ không gian. Sợi gốm có thể thích hợp hơn cho các khu vực có lò nung có nhiệt độ-cực cao, trong khi canxi silicat rất hữu ích khi cần cường độ nén lớn hơn.

Airgel nỉ có giá trị nhất khi độ dày cách nhiệt, khả năng chống ẩm và tính linh hoạt khi lắp đặt là những cân nhắc chính của dự án.

Chọn đúng loại nỉ Airgel

Nhiệt độ hoạt động

Xác nhận cả nhiệt độ đường ống bình thường và tối đa.

Nhiệt độ tối đa được nêu của sản phẩm không phải là cơ sở duy nhất để lựa chọn. Người mua cũng nên xem xét:

Nhiệt độ hoạt động liên tục

Nhiệt độ cao nhất trong thời gian ngắn-

Nhiệt độ cách nhiệt trung bình

Tần suất chu kỳ nhiệt

Tiếp xúc nhiệt trực tiếp hoặc gián tiếp

Tuổi thọ sử dụng cần thiết

Các công thức aerogel và sợi gia cố khác nhau được thiết kế cho các phạm vi nhiệt độ khác nhau.

Độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ sử dụng

Không so sánh các sản phẩm chỉ sử dụng độ dẫn-ở nhiệt độ phòng.

Yêu cầu đường cong hoặc giá trị độ dẫn nhiệt ở một số nhiệt độ trung bình. Điều này cung cấp cơ sở thực tế hơn để tính toán tổn thất nhiệt và độ dày cách nhiệt.

Độ dày cách nhiệt cần thiết

Độ dày nỉ aerogel phổ biến bao gồm:

3 mm

5mm

6mm

8mm

10mm

Nhiều lớp có thể được cài đặt để đạt được khả năng chịu nhiệt cần thiết. Độ dày cuối cùng phải được xác định theo:

Nhiệt độ đường ống

Đường kính ống

Nhiệt độ môi trường xung quanh

Nhiệt độ bề mặt-bên ngoài cần thiết

Tổn thất nhiệt cho phép

Tốc độ gió

Vị trí lắp đặt

Tấm ốp bên ngoài

Yêu cầu bảo vệ nhân sự-

Chăn cách nhiệt aerogel có thể được cung cấp ở các độ dày và mức nhiệt độ khác nhau tùy theo yêu cầu của dự án.

Kích thước và hình dạng ống

Cung cấp đường kính ngoài của ống cũng như thông tin về khuỷu, van, mặt bích và giá đỡ.

Các phụ kiện phức tạp có thể yêu cầu mẫu, phần cắt nhỏ hơn hoặc vỏ cách nhiệt có thể tháo rời.

Lắp đặt trong nhà hoặc ngoài trời

Việc lắp đặt ngoài trời yêu cầu bảo vệ chống lại:

Cơn mưa

Gió

tiếp xúc với tia cực tím

Tác động cơ học

Ô nhiễm hóa chất

Thiệt hại trong quá trình bảo trì

Nên lắp lớp phủ kim loại hoặc rào chắn thời tiết phù hợp khác lên trên lớp nỉ aerogel.

Yêu cầu về hỏa hoạn và an toàn

Xác nhận xem dự án có yêu cầu phân loại lửa, xếp hạng khói hoặc tiêu chuẩn thử nghiệm cụ thể hay không.

Hệ thống cách nhiệt hoàn chỉnh cần được đánh giá, bao gồm nỉ aerogel, chất kết dính, ốc vít, rào cản hơi và lớp bọc bên ngoài.

Quy trình cài đặt được đề xuất

Quy trình lắp đặt có thể khác nhau tùy theo kích thước đường ống và thông số kỹ thuật của dự án, nhưng các bước sau đây cung cấp thông tin tham khảo chung.

Bước 1: Kiểm tra bề mặt ống

Trước khi lắp đặt, hãy xác nhận rằng bề mặt ống là:

Lau dọn

Khô

Không bị rỉ sét

Không chứa dầu và chất gây ô nhiễm

Được phủ đúng cách ở những nơi cần bảo vệ chống ăn mòn

Bất kỳ lớp phủ bảo vệ nào bị hư hỏng phải được sửa chữa trước khi lắp đặt lớp cách nhiệt.

Bước 2: Đo và cắt vật liệu

Đo chu vi ống và độ chồng lên nhau cần thiết. Cắt nỉ aerogel bằng dao cách nhiệt sắc hoặc dụng cụ cắt thích hợp.

Người lắp đặt nên đeo găng tay thích hợp, kính bảo hộ và chống bụi.

Bước 3: Bọc nỉ Airgel

Quấn chăn đều xung quanh đường ống mà không bị nén quá mức.

Lớp cách nhiệt phải vừa khít với đường ống trong khi vẫn duy trì được độ dày quy định.

Bước 4: Xoay các khớp

Khi lắp đặt nhiều lớp, hãy sắp xếp các mối nối dọc và chu vi theo kiểu so le.

Điều này làm giảm đường truyền nhiệt-trực tiếp và cải thiện tính liên tục của lớp cách nhiệt.

Bước 5: Cố định lớp cách nhiệt

Sử dụng dây,{0}}thép không gỉ hoặc hệ thống buộc chặt khác được phê duyệt.

Chốt phải giữ vật liệu chắc chắn mà không làm nát hoặc làm giảm đáng kể độ dày của nó.

Bước 6: Xử lý các phụ kiện và giá đỡ

Cẩn thận lắp vật liệu xung quanh khuỷu tay, van, mặt bích, móc treo và giá đỡ ống.

Những khu vực này là nguồn cầu nối nhiệt phổ biến và cần được chú ý đặc biệt.

Bước 7: Lắp đặt tấm ốp bên ngoài

Áp dụng nhôm, thép không gỉ-hoặc lớp phủ bên ngoài được chỉ định khác để bảo vệ lớp cách nhiệt khỏi thời tiết và hư hỏng cơ học.

Tất cả các mối nối, phần chồng lên nhau và phần xuyên thấu phải được bịt kín theo yêu cầu của dự án.

Lỗi cài đặt phổ biến

Nén quá mức

Việc nén chăn làm giảm độ dày lắp đặt và do đó làm giảm khả năng chịu nhiệt của nó.

Khoảng trống giữa các phần

Các khớp mở cho phép nhiệt đi qua lớp cách nhiệt. Các phần phải được lắp khít với nhau, không có khoảng trống lớn.

Các khớp được căn chỉnh trong nhiều lớp

Nếu tất cả các mối nối lớp được căn chỉnh thì chúng sẽ tạo ra đường truyền nhiệt-trực tiếp hơn. Các mối nối nên được đặt so le ở bất cứ nơi nào có thể thực hiện được.

Dữ liệu độ dẫn điện không chính xác

Việc sử dụng giá trị độ dẫn nhiệt ở nhiệt độ phòng-cho đường ống có nhiệt độ-cao có thể dẫn đến độ dày cách nhiệt không đủ.

Lớp ốp và độ kín kém

Ngay cả nỉ aerogel kỵ nước cũng cần có lớp bảo vệ bên ngoài được lắp đặt chính xác. Lớp phủ kín kém có thể cho phép nước xâm nhập vào hệ thống.

Bỏ qua các giá đỡ đường ống

Giày ống, móc treo và giá đỡ có thể tạo ra cầu nhiệt. Những khu vực này cần được giải quyết trong thiết kế cách nhiệt.

Thông tin cần thiết cho báo giá cách nhiệt đường ống

Người mua nên cung cấp các thông tin sau:

Ứng dụng đường ống

Phương tiện vận chuyển

Nhiệt độ hoạt động bình thường

Nhiệt độ-ngắn hạn tối đa

Đường kính ngoài ống

Tổng chiều dài đường ống

Số lượng khuỷu tay, tees, van và mặt bích

Nhiệt độ bề mặt-bên ngoài cần thiết

Tổn thất nhiệt tối đa cho phép

Lắp đặt trong nhà hoặc ngoài trời

Nhiệt độ môi trường xung quanh và điều kiện gió

Không gian cách nhiệt có sẵn

Yêu cầu phân loại lửa

Độ dày và chiều rộng cuộn ưa thích

Yêu cầu về lớp phủ bên ngoài

Số lượng dự án và địa điểm giao hàng

Thông tin dự án đầy đủ cho phép nhà sản xuất đề xuất sản phẩm và độ dày phù hợp hơn.

Câu hỏi thường gặp

Chất liệu nỉ aerogel có phù hợp với ống hơi không?

Đúng. Loại aerogel chính xác có thể được sử dụng cho đường ống hơi nước có nhiệt độ-cao. Việc lựa chọn phải dựa trên nhiệt độ hoạt động liên tục, nhiệt độ tối đa và mục tiêu-tổn thất nhiệt hoặc nhiệt độ bề mặt-cần thiết.

Lớp cách nhiệt ống aerogel nên dày bao nhiêu?

Độ dày chính xác phụ thuộc vào đường kính ống, nhiệt độ xử lý, điều kiện môi trường xung quanh và tổn thất nhiệt cho phép. Việc tính toán nhiệt phải được hoàn thành trước khi lựa chọn cuối cùng.

Có thể dán nỉ aerogel thành nhiều lớp không?

Đúng. Nhiều lớp thường được sử dụng. Các mối nối nên được đặt so le để giảm khả năng bắc cầu nhiệt.

Liệu nỉ aerogel có cần ốp kim loại không?

Tấm ốp kim loại thường được khuyên dùng cho các đường ống công nghiệp ngoài trời và các khu vực dễ bị hư hỏng cơ học. Lớp ốp bảo vệ lớp cách nhiệt và cải thiện độ bền của hệ thống.

Cảm giác aerogel có thể ngăn chặn sự ăn mòn dưới lớp cách nhiệt không?

Nỉ aerogel kỵ nước có thể làm giảm khả năng giữ ẩm, điều này có thể giúp giảm nguy cơ ăn mòn dưới lớp cách nhiệt. Tuy nhiên, vẫn cần phải có lớp phủ, bịt kín, kiểm tra và ốp ống thích hợp.

Aerogel có đắt hơn len khoáng sản không?

Giá nguyên liệu ban đầu của nó thường cao hơn. Tuy nhiên, sự so sánh đầy đủ phải bao gồm độ dày cách nhiệt, không gian lắp đặt, nhân công, tổn thất nhiệt, kích thước lớp phủ và bảo trì-dài hạn.

Phần kết luận

Vải nỉ Airgel là vật liệu cách nhiệt thiết thực cho các ống công nghiệp có nhiệt độ-cao, trong đó hiệu suất nhiệt, giảm độ dày và khả năng chống ẩm là rất quan trọng.

Độ dẫn nhiệt thấp của nó cho phép các nhà thiết kế tạo ra các hệ thống cách nhiệt mỏng hơn, trong khi cấu trúc linh hoạt của nó giúp việc lắp đặt dễ dàng hơn xung quanh các đường ống, khuỷu, van và các bộ phận phức tạp khác. Các lớp kỵ nước cũng cung cấp sự bảo vệ bổ sung trong môi trường ngoài trời và ẩm ướt.

Tuy nhiên, hiệu suất thành công phụ thuộc vào việc lựa chọn và lắp đặt vật liệu chính xác. Người mua nên xác nhận độ dẫn điện ở nhiệt độ sử dụng thực tế, tính toán độ dày yêu cầu và sử dụng hệ thống buộc và ốp phù hợp.

Bằng cách cung cấp thông tin vận hành và đường ống hoàn chỉnh, các kỹ sư dự án có thể chọn giải pháp nỉ aerogel giúp cân bằng khả năng kiểm soát-tổn thất nhiệt, an toàn bề mặt, không gian lắp đặt và chi phí vòng đời.