在石油化工、紡織化纖、醫(yī)藥、冶金等領(lǐng)域中,在生產(chǎn)過(guò)程中,許多設(shè)備和管線(xiàn)外部都需要采用蛇管或者伴管加熱或致冷。特別是對(duì)高粘性和易結(jié)晶物料的輸送和的儲(chǔ)存過(guò)程中,例如,渣油、瀝青等物質(zhì),為防止物料的粘度升高或產(chǎn)生結(jié)晶,就更加需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的伴熱工作。傳統(tǒng)的伴熱方式是采用夾套或伴熱管。由于夾套管施工麻煩、投資大,除非迫不得已,一般很少采用;而伴熱管投資小、施工方便,目前在石油、化工行業(yè)應(yīng)用非常廣泛,但該方法由于伴熱管和工藝管道之間理論上僅為線(xiàn)接觸,實(shí)際上由于工藝往往很長(zhǎng),管道上還有閥門(mén)、法蘭、彎頭等管件,伴熱管和工藝管間往往是脫離的,工藝伴熱管和工藝管間隔有一層空氣,這就只好靠導(dǎo)熱性很差的空氣對(duì)流導(dǎo)熱。
這樣,伴熱管的伴熱就容易出現(xiàn)以下問(wèn)題:
1.傳熱效果差,易使物料堵塞管道;
2.熱載體的消耗量大,浪費(fèi)能源;
3.受熱面不均勻,易使物料變性。
這對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有著極大的不利,既是一種能源資源的浪費(fèi),也對(duì)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)帶來(lái)很大的局限,需要經(jīng)常的維護(hù)停車(chē),甚至于出現(xiàn)不必要的事故問(wèn)題。
從20世紀(jì)五六十年代,為了解決這些妨礙工業(yè)生產(chǎn)的問(wèn)題,國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始研究并且開(kāi)發(fā)推出了導(dǎo)熱膠泥這一產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)也在90年代開(kāi)始有專(zhuān)家學(xué)者發(fā)明出了我國(guó)的導(dǎo)熱膠泥產(chǎn)品。
導(dǎo)熱膠泥及其作用:
導(dǎo)熱膠泥是一種以導(dǎo)熱材料和粘結(jié)材料作為主體材料,通過(guò)合適的加工生產(chǎn)方法制成的糊狀物。主要被應(yīng)用于石油化工、醫(yī)藥化學(xué)等領(lǐng)域中的伴熱管線(xiàn)上。
將它嵌敷在伴熱管和工藝管道之間的間隙處,使它們形成一個(gè)連續(xù)式傳熱結(jié)合體,使不用導(dǎo)熱膠泥時(shí)的伴熱管和工藝管之間的線(xiàn)接觸改為面接觸。這樣,導(dǎo)熱膠泥的高導(dǎo)熱系數(shù)使得伴熱管中的熱量很容易地傳到工藝管道中,把伴熱管與工藝管間的對(duì)流傳熱方式改變成為熱傳導(dǎo)方式,提高了伴熱管和工藝管間的傳熱效率,保證了滿(mǎn)足對(duì)工藝管道的伴熱。
這樣直接傳熱相當(dāng)于加熱夾套,大大提高了加熱效率,它能提供與夾套管一樣的傳熱效果。不但節(jié)能而且升降溫快一倍以上,穩(wěn)定及延長(zhǎng)生產(chǎn)周期,工藝管受熱均勻,防止局部過(guò)熱及管間的電化學(xué)腐蝕。
此外,它還給我們帶了更多實(shí)在的效益,比如:
1、減少了設(shè)備維修次數(shù)和維修費(fèi)用;
2、避免了因設(shè)備腐蝕、結(jié)垢造成的停工、停產(chǎn);
3、提高了循環(huán)水的濃縮倍數(shù),大幅度節(jié)約了工業(yè)用水,并改善了換熱效率,既穩(wěn)定了工業(yè)生產(chǎn),又明顯節(jié)約了能源消耗。
1954年,賽盟(美國(guó))發(fā)明并推出導(dǎo)熱膠泥,帶來(lái)了蒸汽伴熱領(lǐng)域的一場(chǎng)工業(yè)革命。經(jīng)過(guò)幾十年的進(jìn)一步科研開(kāi)發(fā)及實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在,歐美、日本等工業(yè)化發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)有了對(duì)這一產(chǎn)品的深入研究,并且有了更好的發(fā)展。
根據(jù)美國(guó)“石化論壇"和日本相關(guān)報(bào)道公布的資料介紹,歐美、日本等國(guó)家的大多數(shù)石油化工裝置均采用伴熱管線(xiàn)和導(dǎo)熱膠泥聯(lián)合使用的技術(shù),原來(lái)的生產(chǎn)裝置中,傳統(tǒng)的伴熱方式已被這種*的熱傳導(dǎo)方法所取代,國(guó)外也制定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范,如瑞典諾貝爾公司、日本東洋化學(xué)、德國(guó)林德和巴土夫等公司。
國(guó)內(nèi)也在試用了國(guó)外進(jìn)口的導(dǎo)熱膠泥之后,從九十年代起,就有相關(guān)人士進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā),并且發(fā)明得到了自己的產(chǎn)品。
導(dǎo)熱膠泥的分類(lèi):
經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)科研技術(shù)單位研究以及各地企業(yè)的投入,市場(chǎng)現(xiàn)在存在的導(dǎo)熱膠泥,主要可以分成3類(lèi):有機(jī)型導(dǎo)熱膠泥、無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥、復(fù)合型導(dǎo)熱膠泥。它們又因?yàn)楦髯圆煌男阅軈?shù),具有各自的特性。
有機(jī)型導(dǎo)熱膠泥主要采用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)溶劑,固化劑選擇雙氰胺,利用兩者在一定溫度下的快速化學(xué)反應(yīng)形成新的固體材料,同時(shí)會(huì)伴隨刺激性氣體釋出,這種氣體會(huì)對(duì)施工人員造成傷害,因此施工時(shí)應(yīng)保證良好的通風(fēng)。有機(jī)型導(dǎo)熱膠泥具有足夠的黏結(jié)強(qiáng)度,保障使用中不會(huì)產(chǎn)生脫落等現(xiàn)象的出現(xiàn),但是它也存在著3大嚴(yán)重的缺點(diǎn):
一、有機(jī)型導(dǎo)熱膠泥固化后不溶于水,固化后的高強(qiáng)度粘接性能決定了工程管道以后維護(hù)相當(dāng)麻煩甚至不可能再進(jìn)行維修。
二、有機(jī)材料的低導(dǎo)熱性決定了有機(jī)型產(chǎn)品導(dǎo)熱系數(shù)低于無(wú)機(jī)型產(chǎn)品。導(dǎo)熱系數(shù)的低下,直接導(dǎo)致了該類(lèi)型導(dǎo)熱膠泥在應(yīng)用上的局限。三、有機(jī)型導(dǎo)熱膠泥抗老化性較差,長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)有炭化現(xiàn)象,直接影響到粘接強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能。這樣,在使用環(huán)境等情況下,都帶有了嚴(yán)重的局限性。
所以,在許多情況下,無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥是業(yè)內(nèi)較受歡迎的產(chǎn)品。無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥為無(wú)味的無(wú)機(jī)產(chǎn)品,在干燥固化過(guò)程中沒(méi)有氣體釋出,不會(huì)對(duì)人體造成傷害。而相對(duì)于有機(jī)型導(dǎo)熱膠泥,無(wú)機(jī)產(chǎn)品在具有適宜的黏結(jié)強(qiáng)度情況下,還具有其先天的*性能:
一、無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)比有機(jī)型產(chǎn)品高。一般有機(jī)型導(dǎo)熱膠泥的導(dǎo)熱系數(shù)在8~9W/m*K,而無(wú)機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)能夠達(dá)到16~17W/m*K。
二、無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥在使用過(guò)程中,抗老化性好,性質(zhì)更加平穩(wěn),其使用的溫度范圍也比較廣,這為其被更廣泛的應(yīng)用帶來(lái)了很大的優(yōu)勢(shì)。
三、無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥具有使用過(guò)程中維護(hù)方便,施工簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。它具有適宜的黏結(jié)強(qiáng)度,既不會(huì)由于溫度影響?zhàn)そY(jié)于管壁,不易進(jìn)行間斷性維護(hù),同時(shí)又有足夠的強(qiáng)度保證其填充于伴管、物料管之間而不會(huì)掉落,也不會(huì)因?yàn)楦邷囟闪衙撀洹?/span>
復(fù)合型導(dǎo)熱膠泥是一種比較通用,適合更多環(huán)境,各項(xiàng)性能系數(shù)比較均衡的導(dǎo)熱膠泥。
作為一種導(dǎo)熱保溫材料,它所起的作用決定了它最基本的性質(zhì)要求。而導(dǎo)熱系數(shù)就是這一決定性的參數(shù)。特別是伴熱領(lǐng)域所需要的保溫導(dǎo)熱材料,導(dǎo)熱系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)≥13W/m*K。
一般無(wú)機(jī)型的導(dǎo)熱膠泥能達(dá)到11~13 W/m*K。無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥相對(duì)于有機(jī)型產(chǎn)品,其在實(shí)際應(yīng)用中最大的優(yōu)勢(shì)就在于其使用維護(hù)方便,抗老化強(qiáng),性能穩(wěn)定。
在使用外管來(lái)伴熱的方式來(lái)看,使用導(dǎo)熱膠泥作為熱傳遞的媒介,將伴管、物料管與導(dǎo)熱膠泥組成一體化是一種必然的趨勢(shì)。而作為供選擇使用的有機(jī)型與無(wú)機(jī)型產(chǎn)品,無(wú)機(jī)型導(dǎo)熱膠泥從本質(zhì)上就具有極大的優(yōu)勢(shì)。大量的工程應(yīng)用都選擇了這類(lèi)產(chǎn)品。
相關(guān)產(chǎn)品
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