航天軍工

2016年11月3日晚上20::43,我國新一代大運力運載火箭長征五號在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功首飛!其中高性能納米氣凝膠隔熱氈產(chǎn)品為火箭燃?xì)夤苈废到y(tǒng)提供了有效的隔熱保溫手段,為本次成功發(fā)射提供有力保障。宇航服內(nèi)的夾層也應(yīng)用氣凝膠來隔熱,從而達(dá)到保護(hù)宇航員的效果。

氣凝膠保溫材料可作為飛機(jī)機(jī)艙的隔熱層材料??梢宰鳛楹藵撏?、蒸汽動力導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的核反應(yīng)堆、蒸發(fā)器、鍋爐以及復(fù)雜的高溫蒸汽管路系統(tǒng)的高效隔熱材料,可以增強(qiáng)隔熱效果,降低艙內(nèi)溫度,同時有效降低隔熱材料的用量,增大艙內(nèi)的使用空間,有效改善各種工作環(huán)境。氣凝膠隔熱保溫材料可以用更輕的質(zhì)量、更小的體積達(dá)到更好的隔熱效果,這一特點在航空、航天應(yīng)用領(lǐng)域具有極大的優(yōu)勢。

石油化工

氣凝膠保溫氈可以用于稠油高溫注汽開采管道保溫和煉化裝置介質(zhì)管線的保溫,介質(zhì)溫度在200℃~600℃之間。輕薄的氣凝膠制品可有效減少外保溫層用量,且其具有極佳的憎水性,憎水率達(dá)到99.6%且PH值為中性,不會腐蝕保溫管道,從而延長施工對象使用壽命,并降低后期維護(hù)費用。

同樣的保溫效果,使用氣凝膠保溫氈可有效減少施工對象的體積,從而顯著提高管道的排布率?,F(xiàn)在的工業(yè)輸送供熱管道,管道內(nèi)溫度從幾十度至600度都有。目前使用最多的傳統(tǒng)保溫材料有硅酸鋁、玻璃棉,巖棉等。但是由于這些材料吸水比較嚴(yán)重,吸水后保溫層會下沉,從而導(dǎo)致保溫效果的下降。并且?guī)r棉對環(huán)境有污染,使用之后不能當(dāng)固體廢棄物做掩埋處理,必須經(jīng)過特殊的處理工藝,因此巖棉保溫已經(jīng)慢慢被人們所拋棄。

電力儲能

在火力發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換的過程中,氣凝膠保溫材料能夠有效地減少熱能損失、節(jié)約熱能,提高熱源的利用效率,保證機(jī)組經(jīng)濟(jì)運行。保溫材料的選擇首先應(yīng)遵循安全無毒,穩(wěn)定性好,無放射性,可重復(fù)使用的原則;其次,應(yīng)密切關(guān)注保溫材料的發(fā)展趨勢,以及現(xiàn)場施工方法的改進(jìn)使其更加合理、高效的設(shè)計火力發(fā)電廠的保溫設(shè)置。

保溫的主要目的:

減少熱損失節(jié)約材料

置于空氣中的管道在傳輸熱介質(zhì)時會造成熱能損失,若不采取保溫措施,其熱能損失將高達(dá)85%左右。

保證操作人員安全 改善勞動條件

人體裸露部位若觸及到溫度高于60℃的介質(zhì)時會造成燙傷,在火力發(fā)電廠中,許多管道介質(zhì)溫度在100~500℃之間,因此在此種環(huán)境中工作必須提供防燙傷保溫。

防止管道和設(shè)備內(nèi)液體凍結(jié)、外表面結(jié)露

環(huán)境溫度低于冰點,機(jī)組起停時會造成介質(zhì)在管道中凍結(jié),戶外管道及設(shè)備在外表面結(jié)露。

防止熱介質(zhì)在管道輸送過程中溫度降低

當(dāng)溫度降低時,啟動燃油及潤滑油的粘度將會增大,造成介質(zhì)傳輸緩慢,甚至凍結(jié)。

防止火災(zāi)

當(dāng)高溫管道、設(shè)備附近有易燃或可燃物時,由于熱能傳遞的原因,若無保溫隔熱,將引發(fā)火災(zāi)。

提高耐火絕緣

大部分保溫材料同時也具備一定的耐火性,因此可有效地阻止管道、設(shè)備在發(fā)生火災(zāi)時不被燒毀。

防止汽體冷凝

在汽體介質(zhì)的輸送過程中,若不采取保溫措施,則有可能由于溫降的緣故導(dǎo)致汽體冷凝。從保溫的主要目的中不難看出,保溫材料的選擇將直接影響保溫效果。

LNG深冷絕熱

為了提高LNG運輸?shù)陌踩院透咝?,必須研究其保冷材料,而氣凝膠將會是其最合適的絕熱保冷材料。氣凝膠作為世界上隔熱保冷性能最好的材料,具有導(dǎo)熱系數(shù)低,良好的防火憎水性能,防火等級A1級,憎水率大于等于99%;獨有的納米三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性,避免傳統(tǒng)材料因震動而產(chǎn)生堆積變形導(dǎo)致保溫性能急劇下降;同時,產(chǎn)品由無機(jī)材料構(gòu)成,不含對人體有害物質(zhì)且PH值為中性,對施工對象無腐蝕;氣凝膠超越傳統(tǒng)材料的優(yōu)異性能將使其成為今后保溫保冷領(lǐng)域里的首選材料。

城市熱網(wǎng)

供熱管道保溫是節(jié)能減排的有效措施之一、我國城市集中供熱中,由熱源產(chǎn)生的熱水、蒸汽通過管道輸送到各個熱用戶構(gòu)成了熱網(wǎng)。供熱管道在把熱量從熱源輸送到各用戶用熱系統(tǒng)的過程中,由于管道內(nèi)熱媒的溫度高于周圍環(huán)境溫度,供熱管道沿途都有一定熱損失,因此,保溫工作對保證供熱質(zhì)量,節(jié)能減排都有很大意義。氣凝膠直埋保溫管適合輸送在-250℃—750℃范圍內(nèi)的各種介質(zhì)的保溫保冷工程。它廣泛應(yīng)用于城市集中供熱、暖室、冷庫、煤礦、石油管道港口、化工、天然氣管道、電力直埋、中央空調(diào)管道保溫、電纜穿線管、蒸汽保溫管道等行業(yè)的保溫保冷工程。

供熱管道保溫的目的是減少熱媒在輸送過程中的熱量損失,節(jié)約能源,提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。保溫層的作用是減少能量損失、節(jié)約能源,提高經(jīng)濟(jì)效益,保障介質(zhì)的運行參數(shù),滿足用戶生產(chǎn)生活要求。對于高溫介質(zhì)管道的保溫層來說,還可降低保溫層外表面溫度,改善環(huán)境工作條件、避免燙傷事故發(fā)生。保溫直埋管在國外一些發(fā)達(dá)國家已成為一項比較成熟的先進(jìn)技術(shù)。近十幾年,我國供熱工程技術(shù)人員通過消化、吸收這項先進(jìn)技術(shù),正推動著國內(nèi)管網(wǎng)敷設(shè)技術(shù)向更高的層次發(fā)展。十幾年來的實踐成果充分證明了保溫直埋管敷設(shè)方式與傳統(tǒng)的地溝及架空敷設(shè)相比,氣凝膠直埋保溫管有十分突出的優(yōu)點:

1、降低工程總造價:氣凝膠直埋保溫管保溫性能好,熱損失僅為傳統(tǒng)管材的25%,長期運行可節(jié)約大量能源,顯著降低能源成本。

2、具有很強(qiáng)的防水和耐腐蝕能力:不需附設(shè)管溝,可直接埋入地下或水中,施工簡便迅速,綜合造價低。在低溫條件下也具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性,可直接埋入地下凍土。

3、使用壽命可達(dá)多年:正確的安裝和使用可使管網(wǎng)維修費用極低。

4、熱損耗低,節(jié)約能源:其導(dǎo)熱系數(shù)為0.018W/m·k,比其他過去常用的管道保溫材料低很多,保溫效果提高3~8倍。低導(dǎo)熱系數(shù)和低吸水率,改變了傳統(tǒng)地溝敷設(shè)供熱管道“穿濕棉襖”的狀況,大大減少了供熱管道的整體熱損耗,熱網(wǎng)熱損失為2%,小于國際10%的標(biāo)準(zhǔn)要求。

5、占地少,施工快,有利環(huán)境保護(hù):直埋供熱管道不需要砌筑龐大的地溝,只需將保溫管埋入地下,因此大大減少了工程占地,減少土方開挖量約50%以上,減少土建砌筑和混凝土量90%。同時,保溫管加工和現(xiàn)場挖溝平行進(jìn)行,只需現(xiàn)場接頭,可以縮短工期約50%以上。

電子電器

提高家用熱水器的熱效率,許多廠家把重點放在真空集熱管的研究上,開源固然重要,節(jié)流也不可忽視,做好水箱的保溫工作對提高熱水器的熱效率有著同樣重要的意義。保溫層材質(zhì)與保溫時間長短有很大關(guān)系,常溫下24小時內(nèi)水箱降溫控制在5-7攝氏度為標(biāo)準(zhǔn)。不同廠家使用的熱水器保溫材料也有差別,有的采用價格低廉的保溫材料,保溫效果就很難得到保證了,這無形中增加了熱泵熱水器的能耗。

家用電子電器絕熱保溫材料種類繁多,目前市面上出現(xiàn)的最新的隔熱保溫材料氣凝膠,可以說是代替?zhèn)鹘y(tǒng)隔熱保溫材料的最好材料。氣凝膠具有優(yōu)良的隔熱性能和很好的施工性能,可用于儀器設(shè)備、電熱元件的絕緣和隔熱。最高可用于1000℃左右的保溫環(huán)境,不僅如此,氣凝膠隔熱保溫材料優(yōu)良的保溫絕緣性能還體現(xiàn)在以下幾個方面:?低導(dǎo)熱系數(shù),常溫下導(dǎo)熱系數(shù)0.018W/m·k;優(yōu)良的憎水性能,憎水率≥99%;優(yōu)良的機(jī)械加工性能;高強(qiáng)、抗撕扯;高柔韌性;安全環(huán)保無毒;A級防火等。

由于其整體性好易于切割,所以應(yīng)用于各個領(lǐng)域:工業(yè)絕熱、密封;儀器設(shè)備、電熱元件的隔熱;管道保溫加熱設(shè)備保溫、汽車、航天行業(yè)用隔熱;建材、冶金、玻璃行業(yè)隔熱;熔融金屬處密封墊、防火材料;家用電器微波爐、電磁爐、烤爐、壁爐、煤氣灶具、電吹風(fēng)專用隔熱保溫等。

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