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窯爐行業

窯爐行業

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1.工業窯爐的窯體保溫節能是節能的重要手段

  工業爐窯廣泛應用于國民經濟各行各業,如冶金、建材、化工、輕工、食品和陶瓷等行業。工業窯爐的類型繁多、耗能高、影響大,是工業加熱的關鍵設備,不同的行業需要滿足不同的應用背景和生產工藝要求。隨著全球經濟、資源和環境一體化趨勢的發展,我國的工業爐窯技術及裝置水平面臨極大挑戰,節能減排更是勢在必行。其加熱技術的發展與高效節能技術的采用,對于提高產品質量、降低生產成本、合理利用能源、改善勞動條件、實現文明生產等都有很大影響。

  目前窯爐的設計與改造,主要有以下幾種主要途徑來降低能耗的途徑,熱源改造、燃燒系統改造、窯爐結構改造、窯爐保溫改造、窯爐煙氣余熱利用改造、窯爐密封改造、控制系統改造等。其中加強爐體保溫是其中一項比較重要和直接的手段,它與其他技術相配合,可以顯著地降低能耗,使得企業獲得突出的社會和經濟效益。

  過去,各種工業爐采用了不同的保溫材料來進行爐體保溫,但由于許多保溫材料要么不能承受較高高溫(如玻璃棉、礦棉和硅酸鈣等),要么導熱系數在高溫區非常高(如隔熱磚和陶瓷纖維等),保溫效果不理想,還有很多可以進一步節能的空間。近年來發展起來的納米微孔絕熱是一種性能非常優異的保溫絕熱材料,它可以單獨或者和其他材料組合使用,達到理想的保溫效果,節省能量或者獲得設備空間。


2.納米微孔隔熱板及其在工業窯爐中的節能和獲得空間作用

  納米微孔隔熱板是使用納米二氧化硅,添加適當的添加劑,通過特殊工藝干壓法直接壓制成型的高效保溫隔熱材料。

  由于其特殊的納米微孔結構和各類添加劑的協同綜合作用,在不同的應用溫度范圍內最大程度地抑制了熱量的傳導、對流和輻射,使得這種材料大大優于其他所有的傳統保溫材料,如輕質隔熱磚、礦棉、珍珠巖、硅酸鈣、蛭石制品和陶瓷纖維等,也優于氣凝膠氈等產品,在大多數溫度范圍內納米微孔絕熱板的導熱性甚至低于靜態空氣的導熱性。(圖1)

  由于其超強的隔熱性能,在應用中可以同樣的保溫層厚度來獲得更低的外壁溫度以節省能量;或者以更薄的保溫層厚度,獲得設備更多的設備內外部空間。或者通過綜合設計,達到既節約能量,又增加空間的效果(圖2)。同時,由于隔熱性能改善,窯爐設備散熱減少,設備內的溫度分布更加均勻,有利于工藝溫度的控制和產品質量的提高。

  同時納米微孔絕熱板是一種綠色環保的保溫材料,具有安全、高效和功效持久的特點。在產品的生產過程中不產生對環境和人體有害的物質、廢棄物和排放,也不會像其他傳統保溫材料生產過程中那樣消耗大量的能耗以及容易對生產人員造成的傷害。另外與傳統保溫材料相比,在獲得相同熱工效果的情況下,納米微孔絕熱板所占的體積更小,在以下方面對于環保也有積極意義:包裝材料使用量的減少、運輸過程中運費和二氧化碳排放的降低、設備升降溫過程中因保溫材料而產生的熱損失的降低。

  綜上所述,納米微孔絕熱板是一種超強絕熱、超薄厚度和超級環保的新型保溫材料。


圖1 各種主要隔熱保溫材料在不同溫度范圍的導熱系數比較




圖2   納米微孔保溫板MT-800的使用效果(爐內溫度800℃。


左上:傳統保溫材料需要20cm后才能使外部溫度達到80℃; 右上:使用MT-800微孔絕熱材料只要3.5cm厚就能使外部溫度降低到80℃,可以增加設備內部容積; 左下:使用MT-800微孔絕熱材料只要3.5cm厚就能使外部溫度降低到80℃,可以使得設備體積變小巧;右下:使用MT-800微孔絕熱材料20cm厚就能使外部溫度降低到30℃,大大節省能量。


3.納米微孔絕熱板在窯爐中的應用實例

3.1陶瓷窯爐中的應用

陶瓷窯爐通常爐內溫度較高,一般都由耐火磚和陶瓷纖維、巖棉等構成窯爐內襯。圖3是一種窯爐內襯構成的例子。窯體保溫層厚度達到380mm,散熱熱損為646W/m2。

圖3. 用耐火磚和陶瓷纖維組成的陶瓷窯爐內襯



如果在耐火磚后加入20mm厚的HT-1000隔熱板后,在相同散熱損失的情況下,窯體保溫層厚度可以減少到300mm。(圖4)

 4. HT-1000納米微孔絕熱板后在相似能耗情況下,窯壁厚度下降,窯爐內部空間加大



如果在耐火磚后加入20mm后的HT-1000隔熱板后,而窯體保溫層厚度保持380mm不變,熱損失降低到520W/m2, 約下降20%。(圖5)

圖5. 用20mm厚HT-1000納米微孔絕熱板后在相同窯壁厚度情況下,熱損降低約20%


3.2玻璃加工爐中的應用

許多玻璃的后加工是在750℃的溫度條件下進行的。一般由保溫玻璃棉等構成窯爐內襯。圖6是一種窯爐內襯構成的例子。窯體保溫層厚度達到100mm,散熱熱損為777W/m2。


圖6. 用保溫玻璃棉組成的玻璃加工窯爐內襯





圖7. 用MT-800納米微孔絕熱板后在相似能耗情況下,玻璃加工窯壁厚度下降,窯爐內部空間加大



如果使用MT-800納米微孔絕熱板,只需要25mm后就能達到與100mm玻璃保溫棉接近的能耗狀態,窯爐獲得了空間(圖7)。


圖8. 用20mm厚MT-800納米微孔絕熱板后在相同窯壁厚度情況下,熱損降低約45%





4.使用納米微孔絕熱板的其他注意事項

4.1設計與施工

在許多場合,絕熱面由許多塊絕熱板拼接而成。絕熱板之間難免有少許接縫,由于熱橋效應,熱量容易從接縫中散失,造成隔熱效果不能達到最理想狀態。可以在總的絕熱厚度不變的前提下,采用雙層絕熱板交替安裝的辦法,用上層絕熱板蓋住下層的縫隙,以達到更佳的保溫效果。但這需要增加施工安裝的工作量。具體決定由客戶根據其自身情況自行決定。


4.2安裝

納米微孔絕熱板可以用膠帶、耐火泥等進行初步固定,然后用其他材料(如鋼板、耐火磚和澆注料等)進行永久固定。也可以用金屬、陶瓷等耐高溫錨固件與墻體、爐壁等進行固定。



4.3板材的搬運操作

由于材料的特性,納米板的機械強度是比較低的,嚴重時搬運不當也會引起板材損壞。板材是否容易損壞與材料的特性有關,也與材料的大小、厚度與包裝種類有關。

一般建議使用硬紙板或薄的人造木板托著納米板材進行搬運。如果必須直接用手拿,應雙手平托,保證板材重心得到支持。嚴格避免用手抓著板材邊緣,使得板材的重量過分集中在板材邊緣從而造成損壞。


4.3板材的切割

本公司可以提供標準尺寸的板。對于需要特殊尺寸和形狀的客戶,我們可以為客戶提供定制服務。客戶也可以自行選用合適的工具進行切割,詳情請咨詢我們的銷售工程師。


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