Конструкции теплоизоляции ограждений холодильников.

Типовые теплоизоляционные конструкции. При проектировании обычно используют типовые теплоизоляционные конструкции. Современная строительная технология основывается на использовании готовых к сборке элементов, называемых панелями типа сэндвич.

Панели типа «сэндвич» - это элементы теплоизоляционной и одновременно ограждающей конструкции, состоящие из трех и более слоев. Трехслойная панель включает слой теплоизоляции (обычно из пенополиуретана) и два облицовочных слоя из металла (оцинкованной стали, сплава алюминия, некорродирующей стали, фанеры), которые защищают теплоизоляцию и придают прочность панели.

Для повышения теплоустойчивости (тепловой инерционности), прочности и придания определенноrо архитектурноrо вида панель с внешней стороны могут покрывать слоем бетона или природного камня. Из таких панелей выполняют цокольную часть здания.

Для повышения огнестойкости панелей в их состав вводят огнеупорный материал, например, гипсоволокнистые плиты. Четырехслойная панель содержит один слой гипса, а пятислойная - два слоя.

Толщина металла 0,6 - 0,8 мм, бетона или естественного камня 40 - 60 мм, гипса 20 мм, а толщина изоляции зависит от условий (до 0,2 м). Внешняя поверхность металлического листа обычно покрыта пластмассовой (полихлорвиниловой, полиэфирной) пленкой толщиной от 0,025 до 0,2 мм в зависимости от вида пластмассы и назначения панели.

Размеры панелей, выпускаемых разными фирмами, могут быть различными. Обычно ширина составляет 0,8 - 1,2 м, а длина изменятся в широких пределах - от 6 до 20 м.

Панели соединяются между собой, например, закладными замками эксцентрикового типа.

Г ерметичность стыков (швов) обеспечивается уплотняющими лентами и герметиком (силиконом). Относительно широкие щели заделывают вспененным полиуретаном. Торцы панелей, расположенные в углу здания, закрывают клейкой лентой.

Наружные стены зданий выполняют из панелей типа сэндвич толщиной 150 мм и более. Типовые конструкции изоляции наружных стен представлены на рисунке 1.

1 – слой штукатурки; 2 – кирпичная кладка; 3- железобетонная стена; 4 – керамзитошлакобетонная плита; 5 – пароизоляция; 6 – теплоизоляция; 7 – металлический лист.

Покрытия состоят из несущих конструкций, теплоизоляции и кровли. Кровля может быть плоской (холодильник с внутренним несущим каркасом) и двускатной (холодильник с внешним несущим каркасом).

Для одноэтажного холодильника конструкция покрытия представлена на рисунке 2.

1 – кровельный рулонный ковер; 2 – бетонная стяжка; 3 – засыпная теплоизоляция; 4 – плитная теплоизоляция; 5 – железобетонная плита покрытия.

Плоская кровля имеет многослойный рулонный гидроизоляционный ковер, расположенный на теплоизоляционных панелях. Кровля двухскатная имеет настил из оцинкованного стального профилированного листа.

Потолок помещений обычно подвесной. Потолочные панели крепят к каркасу металлическими или пластмассовыми болтами.

Внутренние стены выполняют также из панелей толщиной до 100 мм.

П ол помещений должен быть прочным, износостойким, легко очищаемый от загрязнений и водонепроницаемым. В одноэтажных холодильниках пол состоит из нескольких слоев: верхнего покровного (например, плитки из кварцевого цемента, расположенного на бетонном подстилающем слое); теплоизоляционного из панелей; гидроизоляционного и бетонной плиты, расположенной на грунте (рисунок 3).

1 – плитка толщиной 50 мм; 2 – бетонная подготовка; 3 – керамзитовый щебень; 4 – песок; 5 – бетонная подготовка толщиной 100 мм с электронагревателями; 6 – гидроизоляция; 7 – бетонная стяжка толщиной 50 мм.

Если в помещениях с отрицательной температурой воздуха пол расположен на пучинистом грунте, то в его конструкции необходимо предусмотреть устройство, защищающее грунт от промерзания, и не только под помещениями, но под примыкающими к ним коридорами, вестибюлями, лифтовыми шахтами.

Двери для въезда погрузчиков обычно раздвижные с механическим приводом:

одностворчатые, если грузовой поток средней интенсивности, шириной от 1,2 м и высотой от 2,1 м;

двухстворчатые при большой интенсивности грузопотока шириной и высотой от 1,8 м.

Дверное полотно имеет жесткий каркас из клееной древесины, теплоизоляционный слой (обычно из пенополиуретана) толщиной до 150 мм и облицовку из металла (оцинкованная сталь, алюминий, некорродирующая сталь) толщиной 0,6 мм с пластмассовым покрытием. Плотность прилегания дверного полотна к раме обеспечивается резиновым уплотнением. Чтобы двери низкотемпературных помещений не примерзали к раме, они обогреваются по периметру с помощью электрического нагревательного кабеля.

Теплоизоляционные конструкции аппаратов и трубопроводов.

Они должны отвечать тем же требованиям, что и конструкции помещений. Конечно, им присущи и некоторые особенности. В составе теплоизоляционной конструкции трубопроводов с температурой поверхности ниже 12 ⁰ С должен быть пароизоляционный слой. А необходимость в нем при температурах 12 - 20°C определяется расчетом. Для аммиачных трубопроводов не допускается применять в конструкции сгораемые материалы. В помещениях, где про изводятся пищевые продукты, не допускается использование в конструкции теплоизоляции из минеральной и стеклянной ваты.

Определение толщины теплоизоляционного слоя про изводится на оснвоании тех же условий, что и для теплоизоляционной конструкции помещений, но в большинстве случаев используют условие предотвращения конденсации влаги на поверхности конструкции.

Если пренебречь термическим сопротивлением переходу теплоты от внутренней поверхности трубы к хладагенту (хладоносителю) и термическим сопротивлением стенки трубы, то толщину теплоизоляционного слоя можно определить по формулам:

- для плоской поверхности (диаметр объекта 2 м и более)

(13)

- для цилиндрической поверхности (диаметр объекта менее 2 м)

(14)

где t_вн - температура внутренней поверхности, равная температуре протекающей среды; _н - коэффициент теплоотдачи от воздуха к наружной поверхности; m = d_из / d_вн - отношение диаметра изоляции d_из к диаметру внутренней поверхности, определяемое из равенства

(15)

Непрерывность тепло- и пароизоляционных слоев теплоизоляционных конструкций холодных трубопроводов и аппаратов весьма важна, так как вероятность быстрого увлажнения теплоизоляционного материала здесь выше, чем в изоляционной конструкции помещений.

Как известно, поток водяного пара под действием разности парциальных давлений движется через изоляционную конструкцию в направлении холодной стороны. Обычная изоляционная конструкция помещений в той или иной степени проницаема для водяного пара и он, если температура слоев ограждения выше температуры точки росы, проходит изоляцию и поступает в воздух помещения.

Однако в тех же условиях водяной пар не может выйти из изоляционной конструкции, так как металлическая стенка трубопровода и аппарата, расположенная с холодной стороны, является абсолютно непроницаемым пароизоляционным слоем. Поэтому теплоизоляционная конструкция трубопроводов и аппаратов должна иметь большое сопротивление паропроницанию за счет использования теплоизоляционного и защитного (покровного) слоев с высоким сопротивлением, а выполнения защитного слоя герметичным, например из фольгоизола с проваркой швов.

Кроме того, поверхность трубы защищают от коррозии, покрывая, например. битумной мастикой, а теплоизоляционный материал выбирают с низким водопоглощением, например, вспененную резину.