窯爐行業(yè)
1.工業(yè)窯爐的窯體保溫節(jié)能是節(jié)能的重要手段
工業(yè)爐窯廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè),如冶金、建材、化工、輕工、食品和陶瓷等行業(yè)。工業(yè)窯爐的類型繁多、耗能高、影響大,是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備,不同的行業(yè)需要滿足不同的應(yīng)用背景和生產(chǎn)工藝要求。隨著全球經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境一體化趨勢(shì)的發(fā)展,我國的工業(yè)爐窯技術(shù)及裝置水平面臨極大挑戰(zhàn),節(jié)能減排更是勢(shì)在必行。其加熱技術(shù)的發(fā)展與高效節(jié)能技術(shù)的采用,對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、合理利用能源、改善勞動(dòng)條件、實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)等都有很大影響。
目前窯爐的設(shè)計(jì)與改造,主要有以下幾種主要途徑來降低能耗的途徑,熱源改造、燃燒系統(tǒng)改造、窯爐結(jié)構(gòu)改造、窯爐保溫改造、窯爐煙氣余熱利用改造、窯爐密封改造、控制系統(tǒng)改造等。其中加強(qiáng)爐體保溫是其中一項(xiàng)比較重要和直接的手段,它與其他技術(shù)相配合,可以顯著地降低能耗,使得企業(yè)獲得突出的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
過去,各種工業(yè)爐采用了不同的保溫材料來進(jìn)行爐體保溫,但由于許多保溫材料要么不能承受較高高溫(如玻璃棉、礦棉和硅酸鈣等),要么導(dǎo)熱系數(shù)在高溫區(qū)非常高(如隔熱磚和陶瓷纖維等),保溫效果不理想,還有很多可以進(jìn)一步節(jié)能的空間。近年來發(fā)展起來的納米微孔絕熱是一種性能非常優(yōu)異的保溫絕熱材料,它可以單獨(dú)或者和其他材料組合使用,達(dá)到理想的保溫效果,節(jié)省能量或者獲得設(shè)備空間。
2.納米微孔隔熱板及其在工業(yè)窯爐中的節(jié)能和獲得空間作用
納米微孔隔熱板是使用納米二氧化硅,添加適當(dāng)?shù)奶砑觿ㄟ^特殊工藝干壓法直接壓制成型的高效保溫隔熱材料。
由于其特殊的納米微孔結(jié)構(gòu)和各類添加劑的協(xié)同綜合作用,在不同的應(yīng)用溫度范圍內(nèi)大程度地抑制了熱量的傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射,使得這種材料大大優(yōu)于其他所有的傳統(tǒng)保溫材料,如輕質(zhì)隔熱磚、礦棉、珍珠巖、硅酸鈣、蛭石制品和陶瓷纖維等,也優(yōu)于氣凝膠氈等產(chǎn)品,在大多數(shù)溫度范圍內(nèi)納米微孔絕熱板的導(dǎo)熱性甚至低于靜態(tài)空氣的導(dǎo)熱性。(圖1)
由于其超強(qiáng)的隔熱性能,在應(yīng)用中可以同樣的保溫層厚度來獲得更低的外壁溫度以節(jié)省能量;或者以更薄的保溫層厚度,獲得設(shè)備更多的設(shè)備內(nèi)外部空間?;蛘咄ㄟ^綜合設(shè)計(jì),達(dá)到既節(jié)約能量,又增加空間的效果(圖2)。同時(shí),由于隔熱性能改善,窯爐設(shè)備散熱減少,設(shè)備內(nèi)的溫度分布更加均勻,有利于工藝溫度的控制和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。同時(shí)納米微孔絕熱板是一種綠色環(huán)保的保溫材料,具有安全、高效和功效持久的特點(diǎn)。在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境和人體有害的物質(zhì)、廢棄物和排放,也不會(huì)像其他傳統(tǒng)保溫材料生產(chǎn)過程中那樣消耗大量的能耗以及容易對(duì)生產(chǎn)人員造成的傷害。另外與傳統(tǒng)保溫材料相比,在獲得相同熱工效果的情況下,納米微孔絕熱板所占的體積更小,在以下方面對(duì)于環(huán)保也有積極意義:包裝材料使用量的減少、運(yùn)輸過程中運(yùn)費(fèi)和二氧化碳排放的降低、設(shè)備升降溫過程中因保溫材料而產(chǎn)生的熱損失的降低。
綜上所述,納米微孔絕熱板是一種超強(qiáng)絕熱、超薄厚度和超級(jí)環(huán)保的新型保溫材料。
圖1 各種主要隔熱保溫材料在不同溫度范圍的導(dǎo)熱系數(shù)比較
圖2 納米微孔保溫板MT-800的使用效果(爐內(nèi)溫度800℃。
左上:傳統(tǒng)保溫材料需要20cm后才能使外部溫度達(dá)到80℃; 右上:使用MT-800微孔絕熱材料只要3.5cm厚就能使外部溫度降低到80℃,可以增加設(shè)備內(nèi)部容積; 左下:使用MT-800微孔絕熱材料只要3.5cm厚就能使外部溫度降低到80℃,可以使得設(shè)備體積變小巧;右下:使用MT-800微孔絕熱材料20cm厚就能使外部溫度降低到30℃,大大節(jié)省能量。
3.納米微孔絕熱板在窯爐中的應(yīng)用實(shí)例
3.1陶瓷窯爐中的應(yīng)用
陶瓷窯爐通常爐內(nèi)溫度較高,一般都由耐火磚和陶瓷纖維、巖棉等構(gòu)成窯爐內(nèi)襯。圖3是一種窯爐內(nèi)襯構(gòu)成的例子。窯體保溫層厚度達(dá)到380mm,散熱熱損為646W/m2。
圖3. 用耐火磚和陶瓷纖維組成的陶瓷窯爐內(nèi)襯
如果在耐火磚后加入20mm厚的HT-1000隔熱板后,在相同散熱損失的情況下,窯體保溫層厚度可以減少到300mm。(圖4)
圖4. 用HT-1000納米微孔絕熱板后在相似能耗情況下,窯壁厚度下降,窯爐內(nèi)部空間加大
如果在耐火磚后加入20mm后的HT-1000隔熱板后,而窯體保溫層厚度保持380mm不變,熱損失降低到520W/m2, 約下降20%。(圖5)
圖5. 用20mm厚HT-1000納米微孔絕熱板后在相同窯壁厚度情況下,熱損降低約20%
3.2玻璃加工爐中的應(yīng)用
許多玻璃的后加工是在750℃的溫度條件下進(jìn)行的。一般由保溫玻璃棉等構(gòu)成窯爐內(nèi)襯。圖6是一種窯爐內(nèi)襯構(gòu)成的例子。窯體保溫層厚度達(dá)到100mm,散熱熱損為777W/m2。
圖6. 用保溫玻璃棉組成的玻璃加工窯爐內(nèi)襯
圖7. 用MT-800納米微孔絕熱板后在相似能耗情況下,玻璃加工窯壁厚度下降,窯爐內(nèi)部空間加大
如果使用MT-800納米微孔絕熱板,只需要25mm后就能達(dá)到與100mm玻璃保溫棉接近的能耗狀態(tài),窯爐獲得了空間(圖7)。
圖8. 用20mm厚MT-800納米微孔絕熱板后在相同窯壁厚度情況下,熱損降低約45%
4.使用納米微孔絕熱板的其他注意事項(xiàng)
4.1設(shè)計(jì)與施工
在許多場(chǎng)合,絕熱面由許多塊絕熱板拼接而成。絕熱板之間難免有少許接縫,由于熱橋效應(yīng),熱量容易從接縫中散失,造成隔熱效果不能達(dá)到最理想狀態(tài)。可以在總的絕熱厚度不變的前提下,采用雙層絕熱板交替安裝的辦法,用上層絕熱板蓋住下層的縫隙,以達(dá)到更佳的保溫效果。但這需要增加施工安裝的工作量。具體決定由客戶根據(jù)其自身情況自行決定。
4.2安裝
納米微孔絕熱板可以用膠帶、耐火泥等進(jìn)行初步固定,然后用其他材料(如鋼板、耐火磚和澆注料等)進(jìn)行永久固定。也可以用金屬、陶瓷等耐高溫錨固件與墻體、爐壁等進(jìn)行固定。
4.3板材的搬運(yùn)操作
由于材料的特性,納米板的機(jī)械強(qiáng)度是比較低的,嚴(yán)重時(shí)搬運(yùn)不當(dāng)也會(huì)引起板材損壞。板材是否容易損壞與材料的特性有關(guān),也與材料的大小、厚度與包裝種類有關(guān)。
一般建議使用硬紙板或薄的人造木板托著納米板材進(jìn)行搬運(yùn)。如果必須直接用手拿,應(yīng)雙手平托,保證板材重心得到支持。嚴(yán)格避免用手抓著板材邊緣,使得板材的重量過分集中在板材邊緣從而造成損壞。
4.3板材的切割
本公司可以提供標(biāo)準(zhǔn)尺寸的板。對(duì)于需要特殊尺寸和形狀的客戶,我們可以為客戶提供定制服務(wù)。客戶也可以自行選用合適的工具進(jìn)行切割,詳情請(qǐng)咨詢我們的銷售工程師。
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