Aerogeeli soojustusvildi jõudlusvõrdlus

Aerogeel

SiO2 aerogeel on väga hajutatud tahke kolmemõõtmeline nanomaterjal, mida praegu tuntakse kui tahket materjali madalaima soojusjuhtivusega. Aerogel on tuntud ka kui "sinine suits" oma valguse ja uduse värvi tõttu. See näitab palju erilisi omadusi soojuse, optika, elektri, mehaanika ja akustika valdkonnas ning on tuntud kui "maagiline materjal, mis muudab maailma". See sai esmakordselt Ameerika teadlase Kistleri poolt 1931. aastal veeklaasi hüdrolüüsimise meetodil. Aerogeeli uuringute süvendamise ja ülikriitilise kuivatustehnoloogia järkjärgulise täiustamisega kipuvad aerogeeli moodustavad tahked osakesed olema rafineeritumad ja mikropoolide jaotus kipub olema ühtlasem, nii et materjali tihedus on väiksem ja poorsus suurem.  

Aerogeeli isolatsioonvilt

Aerogeeli soojusisolatsiooni vilt on paindlik soojusisolatsioonimaterjal, mis ühendab aerogeeli materjalid paindlikuks substraadiks läbi spetsiaalse protsessi. Traditsioonilised soojusisolatsioonimaterjalid hõlmavad peamiselt alumiiniumsilikaat, klaasvill, kivivill, kumm ja plast, polüuretaan jne Viimastel aastakümnetel on traditsioonilised soojusisolatsioonimaterjalid mänginud oma valdkondades tohutut rolli, pakkudes tööstusele soojusisolatsiooni. , vähendada linnahoonete energiatarbimist. Aja arengu ning teaduse ja tehnoloogia arenguga ei suuda traditsioonilised soojusisolatsioonimaterjalid üha enam rahuldada inimeste nõudeid kõrge tõhususe ja energiasäästu kohta, nagu näiteks kehv soojusisolatsiooni efekt, lihtne tulekahju, lihtne vananemine ja lühike kasutusiga. Kas traditsiooniliste isolatsioonimaterjalide asendamiseks on olemas uued isolatsioonimaterjalid? See on nanoaerogeeli isolatsioonvilt. Võrreldes traditsiooniliste isolatsioonimaterjalidega on aerogeeli isolatsioonifiltil järgmised eelised:

Madal soojusjuhtivus

Soojustusmaterjalide soojusisolatsiooni mõju mõõtmise indeks on soojusjuhtivus. Aerogeeli soojusjuhtivus on 0,020W (m.K), samas kui traditsiooniliste soojusisolatsioonimaterjalide soojusjuhtivus on 0,028W (m.K) ~ 0,045W (m.K). Madal, võib saavutada sama soojusisolatsiooni efekti õhema soojusisolatsiooni paksusega.

Aerogeeli isolatsiooni vildi kasutamine võib tõhusalt vähendada pakendikihi paksust ja vähendada soojuskadu.

A-klassi mittesüttiv tulekahju

Aerogeeli soojustusvilt on anorgaaniline materjal, millel on täiesti mittesüttiv klass A tulekindlus, samas kui traditsiooniliste isolatsioonimaterjalide hulgas on kumm, plast ja polüuretaan tuleohtlikud orgaanilised materjalid.

Hea veekindel efekt

Aerogeeli isolatsiooni vildi hüdrofoobsuse määr on üle 99% ja võimaldab veeauru läbi liikuda. Sellel on ainulaadne hüdrofoobne õhu läbilaskvus. Seetõttu võib see tõhusalt vähendada kondensatsiooni teket kasutamise ajal ja vältida korrosiooni all isolatsioonikihi suurimal määral (CUI). Kuid traditsioonilisi soojusisolatsioonimaterjale on kasutamise ajal väga lihtne vett neelata, mille tulemuseks on soojusjuhtivuse suurenemine, soojusisolatsiooni mõju vähenemine ja torustiku kihi korrosioon.

Lai temperatuurivahemik

Aerogeeli isolatsioonitekke saab kasutada erinevates temperatuurides, alates -200 ° C madal temperatuur kuni 650 ° C kõrge temperatuur. Traditsioonilistes soojusisolatsioonimaterjalides võivad tavaline kumm ja plast jõuda madalaima temperatuurini -40 ° C, samas kui kõrge temperatuur võib jõuda ainult 120 ° C; kõrge temperatuuri väljas suudab alumiiniumsilikaat taluda kõrget temperatuuri kuni 800 °C, kuid mitte madalat temperatuuri, ja enamikku teisi soojusisolatsioonimaterjale. kõrgeim temperatuur on ainult umbes 100 °C.

Pikaajaline

Aerogeeli isolatsiooni vildi kasutusiga on rohkem kui 15 aastat, mis on 3-5 korda suurem kui traditsioonilised materjalid, mis võivad tõhusalt vähendada isolatsioonimaterjalide asendamise kulusid ning ehitus- ja kasutuskulusid. Traditsiooniliste soojusisolatsioonimaterjalide alumiiniumsilikaat ja kivivill varisevad struktuuri pärast 3-5-aastast kasutamist, mille tulemusel suureneb soojusjuhtivus ja soojusisolatsioonimaterjal tuleb asendada. Järgneval joonisel on võrreldav traditsiooniliste isolatsioonimaterjalide ja aerogeeli isolatsiooni viltkonstruktsioonide kokkuvarisemist:

traditsioonilised isolatsioonimaterjalid

Aerogeeli isolatsioonvilt

Rakendusstsenaariumid

1. Kaugülekandetorude võrk

   Aurujuhtmete võrk, näiteks soojuselektrijaamad, naftauuringute ettevõtted jne.

   Keskkütte esmatorustusvõrk

   
   

2. Kosmosepiiranud adiabaatilised stsenaariumid

   Elektrijaama põhiseadmed nagu gaasiturbiin ja auruturbiin

   Integreeritud torude galerii
   

   maetud aurutorustikud
   

   Hästi proportsionaalsete torude paigutamine

   
   

3. Kõrge temperatuur ja kõrge niiskuse keskkond

   Lõunarannikualade soojus-, keemia- ja muud ettevõtted

   Torustike paigutamine kaevikutes (CUI korrosiooni probleemi lahendamiseks isolatsioonikihi all)

   
   

4. Tulekahju- ja soojusisolatsiooninõuded

   uued energiasõidukid

   Aku (akukorpus)

   Tulekahju- ja suitsuväljalasketorud

Taotlused

Naftakeemia kaevandusettevõtte aurukatelli isolatsioonitorustik kasutas algselt 200 mm kahekihilisi komposiitsilikaatplaate isolatsiooniks. Toru läbimõõt on Φ130, toru keskkond on aur ja normaalne töötemperatuur on umbes 310 ° C. Pärast aastatepikkust tööd väheneb torustiku isolatsiooniefekt ja kohalik soojuskadu on tõsine. Asendamiseks kasutati Zhongning Technology 40 mm aerogeeli isolatsioonivelti ja viidi läbi soojusisolatsioonikatse. Katsetulemused näitasid, et aerogeeli isolatsioonvildi paksus oli õhem kui originaalse komposiitsilikaadi paksus ja energiasäästu määr ulatus 45%ni.

Seetõttu on aerogeeli soojusisolatsioonimaterjalide kasutamisel küttetorude võrgus hea soojusisolatsiooni efekt, madal torustiku soojushajumise kadu ja ilmne energiasäästu ja heitkoguste vähendamise mõju. Samal ajal on aerogeelimaterjalidel pika kasutusea, mugava ehituse, ohutuse ja keskkonnakaitse eelised jne See on oluline vahend aurutorustike soojusisolatsiooni raskuse lahendamiseks.