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绝热材料干燥处理时温度场测试准备工作

时间:2017-03-09 15:53   生产厂家:东莞市正航仪器设备有限公司    品牌:sailham正航


高真空多层绝热也称“超级绝热”,由反射屏和间隔材料组成,是目前最有效和广泛应用的低温绝热方法。随着气体行业的发展和新能源液化天然气应用,低温储运容器生产和使用日渐增多,多层绝热材料的应用也由小杜瓦容器向大有效容积的低温液体罐箱和罐车等设备推广。多层绝热材料必须在高真空条件下才能充分发挥作用,使用状态下容器夹层的真空度应优于5×10qPa

为了达到产品要求的真空条件,缩短抽真空时间,多层绝热材料在包扎使用之前必须要进行干燥烘烤处理,以除去水分等杂质和加快材料放气。大型低温容器采用高真空多层绝热需要大量的材料。以一台43英尺低温液体罐箱为例,包裹多层材料的内容器外表面积约90m2,如果多层绝热结构采用反射屏和间隔材料各50层组合的话,考虑包扎工艺中的拼接和叠合,实际使用的多层材料的总面积约为10000m2。目前我国低温液体罐箱与罐车已进入批量化生产,需要的多层绝热材料面积数量更是巨大。只有对材料进行规模化燥烘烤处理,才能满足多层绝热材料质量和用量的双重要求,获得经济和社会效益。

本文的研究对象是处理多层绝热材料的大型专用干燥箱,可对工业化应用的多种反射层和隔层材料进行干燥烘烤除气,一次性处理的多层绝热材料的量在40000m2以上。在干燥处过程中,必须对干燥箱内的温度场进行控制,防止因温度过高而发生的材料变质和温度过低导致的处理不彻底。了懈干燥箱内的温度场分布十分关键,必须保证工作区域内温度场的最温度不高于材料损坏的安全温度,同时尽可能从改进控制方案,找寻正确的温度反馈点,以善温度场的均匀性,确保低温隔热材料干燥后的品质。国内关于低温绝热材料专用干燥箱的研究并不多,本文的实验研究可为高真空多层绝热材料的工业化预处理实践运用提供参考。2多层绝热材料的规模化干燥处理多层绝热材料分为反射屏材料和间隔层材料两部分,可组合后同时进行烘烤干燥处理。常用的反射屏材料有铝箔和双面镀铝薄膜,间隔层材料有植物纤维低温纸、玻璃纤维纸、玻璃纤维毡布等。对材料烘烤干燥处理的目的有三:除去材料中的水分;脱除材料生产过程中附着的油脂、蜡、碱等影响抽空的物质;加快材料放气,缩短将来的抽空时间。

为了达到处理目的,必须有足够的加热温度和充足的加热时间,一般加热温度不低于110℃,持续加热时间不少于36小时。多层材料所能长时间维持性能不变的最高温度称为该材料烘烤干燥处理的安全温度。铝箔和玻璃纤维制品性能稳定且在空气环境下可承受300℃以上的高温,因此这些材料的烘烤处理不需特别控制。双面镀铝薄膜在湿度大的环境下镀层表面会失去光泽并从基体涤纶膜上脱落丧失反射能力口,而长时间处于150℃以上温度条件下则会导致涤纶膜收缩起皱,无法维持原有的规格尺寸,严重时还会导致基体氧化材料破损。至于植物纤维低温纸,当烘烤温度过高时会因碳化而材料变黄变脆强度下降,间隔材料损坏还会使反射屏粘合在一起引起”短路”,影响材料的使用效果和隔热性能。

基于以上原因,在处理双面镀铝薄膜和植物纤维低温纸等多层材料时,必须严格控制整个烤过程中材料表面所达到的温度必须在安全温度范围内,同时又要保证足够高的温度以满足材料除水除气处理的需要。本文研究的大型干燥箱所设计的工作温度控制在115120℃之间。由于镀铝薄膜和低温纸的安全温度比铝箔和玻璃纤维的安全温度低得多,因此该工艺同样适用于铝箔和玻璃纤维制品的烘烤干燥处理。为了对大批量的多层绝热材料进行规模化干燥处理,所使用的干燥箱应具有足够的空间,使得多层材料能够展开分布,同时加热器的布置和工作空间的气流组织应能够保证材料表面温度满足控制要求。本文所研究的大型多层材料专用干0.2m(长×宽)规格的红外线加热器,最大功率1kw。加热器均匀分布,任意两块加热器之间间距均为10cm

 

 

绝热材料干燥温度场测试工作

 

 

当大型干燥箱满负荷工作时,可放置6000条多层材料,20条为一组共300组分成两列,每列150组,两列并行摆放,如图134所示。允许放置的多层材料最大规格为76m×1m(长×宽),一次性处理的多层绝热材料的量最大可至在45000m2左右。多层材料对折悬挂于干燥箱中,距干燥箱顶部约5cm,距底部加热面不小于25cmhttp://www.zhenghang88.com