Теплоізоляційний матеріал для теплоенергетичних установок

Реферат: UA 119463 U UA 119463 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до будівельної та енергетичної галузей, а саме до технології отримання негорючих тепло- і звукоізоляційних матеріалів на основі рідкого скла та може бути використана для ізоляції теплоенергетичних установок. Відома сировинна суміш для виготовлення пористого будівельного матеріалу [пат. України № 5819, КЛ СО4В 28/26, 1994 p.], що містить рідке скло з Мс=2, мелений доменний гранульований шлак, легкий заповнювач, милонафт та легкий заповнювач у вигляді спученого перлітового піску і додатково деревну шерсть з довжиною волокон 2…5 мм, діаметром 0,1…0,3 мм при наступному співвідношенні компонентів, мас%: рідке скло Мс=2 20,6…25,8 спучений перлітовий пісок 20…30 милонафт 1,5…1,7 деревна шерсть з довжиною волокон 2…5 мм, діаметром 18…20 0,1…0,3 мм доменний гранульований шлак, інше. Недоліком сировинної суміші для виготовлення пористого будівельного матеріалу є низька сорбційна вологість та водопоглинання. Найбільш близькою до запропонованої корисної моделі є перлітобетонна суміш для виготовлення конструкційних виробів [пат. України № 48362, КЛ C04B 14/18, 2010 p.]. що містить цемент, спучений перлітовий пісок, воду, твердий заповнювач з твердістю не менше 1,25 з наступним складом компонентів, мас. %: цемент марки 400 або 500 38…42 спучений перлітовий пісок 12…15 фракції розміром 0,63…5 твердий заповнювач фракції 32…38 розміром 0…5 або 0…10 вода 14…17. Як твердий заповнювач суміш містить відсіви будівельних матеріалів, наприклад граніту, базальту, вапняку та інші фракції розміром 0…5 або відходи металургійних виробництв кольорових металів, а саме гранульований шлак феронікелевого виробництва фракції розміром 0…5 або 0…1. Недоліком перлітобетонної суміші для виготовлення конструкційних виробів є її значно висока густина, низьке водопоглинання, а також висока теплопровідність. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити перлітобетонну суміш для виготовлення конструкційних виробів шляхом зміни її складу. Новий склад забезпечує високі теплоізоляційні та сорбційні властивості, збільшує водопоглинання, а найголовніше він екобезпечний. Поставлена задача вирішується тим, що в матеріалі для виготовлення теплоізоляційних та конструкційних виробів, що містить спучений перлітовий пісок як наповнювач та мінеральне в'яжуче згідно із запропонованою корисною моделлю, матеріал містить рідке скло як мінеральне в'яжуче та пластифікатор на латексній основі за такого співвідношення компонентів мас. %: спучений перлітовий пісок 70 фракції розміром 0,16…1.25 рідке скло 15 пластифікатор 15. Спучений перлітовий пісок на відміну від інших теплоізоляційних монолітних матеріалів має такі переваги: екологічність (на 100 % екологічно чистий матеріал); вогнестійкість(матеріали зі спученого перліту не горять, за їх допомогою вирішують питання вогнезахисту; морозостійкість (морозостійкість від 25 до 40 циклів); паропроникність (перліт дозволяє стінам дихати, створює природний мікроклімат, не викликає алергії); теплоізоляційні (коефіцієнт теплопровідності 0,67…0,11 Вт/м°С) та акустично-ізоляційні властивості (коефіцієнт звукопоглинання 0,3…0,45 при частоті звуку 400. …2000 Гц); міцність і довговічність (міцність на стиск від 2,5 МПа до 10 МПа), міцність на розтяг при згині від 0,5 МПа до 8 МПа. Застосування теплоізоляційного матеріалу для теплоенергетичних установок із зазначеними ознаками дозволяє знизити масу енергетичних установок та будівельних конструкцій, зменшити витрати праці, що веде до зниження вартості будівництва. Рідке скло являє собою водну суміш силікату натрію або калію, хімічна формула якого є Na2O(SiO2)n., має хорошу здатність до склеювання, низьку теплопровідність і здатне витримувати температури до 1200…1300 °C та багаторазове замороження і відтанення. Крім 1 UA 119463 U 5 10 15 20 25 30 35 цього, рідке скло має ряд інших корисних властивостей, такі як пожежостійкість, термостійкість, водонепроникність, довговічність. Пластифікатор на латексній основі надає теплоізоляційному монолітному матеріалу необхідної пористості, яка підвищує теплоізоляційні властивості. Основними компонентами пластифікатора є поверхнево-активні речовини. Запропонований теплоізоляційний матеріал для теплоенергетичних установок має наступні властивості: теплопровідність 0,064Вт/м°С; сорбційна вологість 24 % водопоглинання 90 % 2 границя міцності на стиск 19 Кгс/см. Матеріал можна одержати в такий спосіб. Було визначено оптимальне масове співвідношення: 70 % спученого перлітового піску фракції 0,16…1,25, 15 % пластифікатора, 15 % рідкого скла. Пластифікатор використовується для підвищення в'язкості клеїв та покращення нанесення їх па перліт, а також отримання пористої структури. Спучений перлітовий пісок фракції 0,16…1,25 перед використанням просіювали для видалення дрібного пилу та часточок піску. Попередньо підготовлені пластифікатор та рідке скло перемішували до однорідної суміші відцентровим способом, після чого поступово до цієї суміші додавали просіяний спучений перліт та перемішували до однорідної суміші. Готову суміш заливали у сітчасту, роз'ємну форму розмірами 100×100×30 мм. Для забезпечення суцільної структури спресували суміш в рідкому стані з силою 50 Н. Форму з сумішшю ставили на спеціальну підставку, так, щоб зайва рідина могла вільно стікати з форми. Сформовану із суміші заготовку подавали в сушильну камеру. Спочатку заготовку під пресом піддавали тепловій обробці при температурі 140 °C. Через хвилин 40, коли суміш почала полімеризуватись, знімали прес та продовжували теплову обробку при температурі 100 °C протягом 20 хв. Після теплової обробки заготовку залишали у формі па 24 год. при кімнатній температурі. Запропонований теплоізоляційний матеріал для теплоенергетичних установок є дуже легкий, екологічно чистий матеріал з відмінними теплопровідними властивостями (0,046…0,08 Вт/мК при 25 °C), який використовується в температурному діапазоні від мінус 200 до плюс 900 °C. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Теплоізоляційний матеріал для теплоенергетичних установок, що містить спучений перлітовий пісок як наповнювач, який відрізняється тим, що додатково він містить рідке скло як мінеральне в'яжуче та пластифікатор на латексній основі, за такого співвідношення компонентів, мас. %: спучений перлітовий пісок фракції 70 розміром 0,16…1,25 рідке скло 15 пластифікатор 15. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2