Ііі. Теплова ізоляція резервуарів

В окремих випадках для забезпечення певних температурних умов зберігання вмісту резервуару (наприклад, резервуар для зберігання ) або для зменшення втрат теплоти у довкілля ємності покривають шаром ізоляції.

Теплова ізоляція призначена для зменшення втрат теплоти в зовнішнє середовище і економії палива, забезпечення належних температурних умов технологічного процесу і підтримання потрібних санітарно-гігієнічних умов праці. За допомогою теплової ізоляції можна знизити втрати теплоти в довкілля на 75-85 % порівняно з втратами не ізольованої поверхні.

Більшість теплоізоляційних матеріалів мають волокнисту, пористу або порошкоподібну основу, заповнену повітрям. Головний термічний опір матеріалу створює повітря ( = 0,047 Вт/(мК)), а структура матеріалу заважає виникненню природної конвекції і перенесенню теплоти випромінюванням. Основа ізоляційного матеріалу має значно більший коефіцієнт теплопровідності ніж повітря, і тому зі збільшенням густини набивки, наприклад мінеральної вати або азбесту, теплопровідність ізоляції зростає. З підвищенням температури коефіцієнт теплопровідності теплоізоляції також зростає внаслідок збільшення теплопровідності повітря і посилення теплопередачі випромінюванням. Додаючи зв’язувальні речовини з волокнистих і порошкоподібних матеріалів, отримують плити або фасонні ізоляційні елементи. Останнім часом широко застосовують ізоляційні матеріали із застиглої піни, які мають добрі теплоізоляційні властивості завдяки великій пористості. Дуже хорошими теплоізоляторами є вакуумно-багатошарові і вакуумно-порошкові ізоляційні матеріали. Внаслідок глибокого вакууму коефіцієнт теплопровідності суттєво зменшується.

Для ізоляції можна застосовувати найрізноманітніші матеріали з коефіцієнтом теплопровідності  < 0,23 Вт/(мК). Проте мале числове значення  ще не визначає всіх властивостей ізоляції, які необхідно враховувати при її виборі.

До ізоляції ставлять наступні вимоги:

1. Невисока об’ємна вага, що характеризує таку позитивну якість, як пористість (у порах міститься повітря, що має  = 0,023 Вт/(мК)).

2. Невисока гігроскопічність (якщо ізоляція поглинає вологу, то  зростає).

3. Теплостійкість (ізоляція повинна зберігати свої теплоізоляційні властивості під дією різних температур).

4. Термостійкість (ізоляція повинна витримувати температурні коливання без порушення структури).

5. Механічна стійкість (при натисканні, вібрації, ударі).

6. Хімічна стійкість (протистояти дії агресивного середовища).

7. Пластичність (не давати тріщин і не сідати при розширені апарату).

8. Вогнебезпечність (ізоляція повинна бути негорючою, і при нагріванні з ізоляції не повинні виділятися отруйні різко пахучі гази).

9. Довговічність (ізоляція не повинна протягом експлуатації розпадатися або гнити).

10. Низька собівартість.

Конструктивне виконання ізоляції

Ізоляцію застосовують у вигляді:

1. Пластичної маси – мастики, виготовленої з порошкоподібних матеріалів при замішуванні їх водою і нанесенні шарами на стінку апарату. Позитивна якість такої ізоляції – легкість нанесення на апарат будь-якої форми. Недоліком такої ізоляції є те, що апарат, який ізолюють, необхідно попередньо нагрівати.

2. Формованих деталей певної форми (плити, фасонні частини, сегменти і т. ін.), які прикріплюють за допомогою цементуючої маси до апарату, який ізолюють. Перевагою такої ізоляції є: фабричне виготовлення, можливість монтажу на холодний апарат, а також можливість повторного використання. Недоліком такої ізоляції є висока вартість фасонних виробів.

3. Джгутів, рукавів та ін. з волокнистих речовин (азбест, скляна вата). Переваги – її легко видаляти, можна повторно використовувати, монтувати на апарат у холодному стані. Недоліки – висока вартість, досить велике .

4. Засипок і набивок (торф’яний порох, шлак, трепел). Переваги – низькі  і , можливість монтувати на апарат у холодному стані. Недоліки – ізоляцію важко ремонтувати, для монтування потрібний каркас.

За допустимою температурою ізоляцію поділяють на:

1. Низькотемпературну (ізоляція, яка допускає температуру не вище 100-150 ⁰С).

2. Середньотемпературну (ізоляція, яка допускає температуру в межах 150-450 ⁰С).

3. Високотемпературну (ізоляція яка допускає температуру понад 450 ⁰С).

Якщо ізоляція має високу якість, але є низькотемпературною, то застосовують двошарову ізоляцію (на металеву стінку накладають високотемпературну ізоляцію, а потім – шар низькотемпературної ізоляції з малим коефіцієнтом теплопровідності).

Для ізоляції циліндричних і прямокутних резервуарів дуже часто застосовують ізоляцію, яку наносять у вигляді мастики (порошок, змішаний з водою). На стінку резервуару спочатку накладають сітку (щоб мастика краще трималась і не сповзала), а потім шар мастики відповідної, товщини. Резервуар при цьому обов’язково повинен бути теплим. Після повільного просушування ізоляцію обшивають мішковиною і фарбують олійною фарбою.