CN103527898A - 设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳及其生产方法是涉及膨胀珍珠岩绝热管壳结构及其生产方法的改进。本发明就是针对上述问题，提供一种高效节能、保温效果好且结构简单的膨胀珍珠岩绝热管壳及其生产方法。本发明膨胀珍珠岩绝热管壳包括绝热管壳本体，其结构要点绝热管壳本体纵截面内壁为凹凸结构， 所述 内壁表面设置有热反射膜。本发明膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法包括以下步骤：1）将膨胀珍珠岩和胶粘剂混合成混合料；2）将混合料装入成型机模箱，压制内壁为凹凸结构的绝热管壳；3）脱模后，再经干燥即为成品。

Description

设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳及其生产方法
技术领域
本发明是涉及膨胀珍珠岩绝热管壳结构及其生产方法的改进。
背景技术
珍珠岩是一种天然酸性玻璃质火山熔岩，由于在1000℃～1300℃高温条件下，其体积迅速膨胀10～20倍，故统称为膨胀珍珠岩。一般要求膨胀倍数>10～16倍，可用作过滤剂、催化剂、分子筛以及橡胶、化肥、农药的载体；广泛用于建筑、冶金、石油、机械、轻工、水电、铸造、医药、食品、农林园艺等部门。常见的膨胀珍珠岩绝热管壳是以水泥或硅酸钠为胶粘剂，混合后通过模具压制成2～3个弧形体部件组成的圆壳体。按照常规的生产工艺生产的绝热管壳壳，为了降低导热系数，将管壳的密度降低，但抗压强度同时也随着下降，产品在运输过程中缺损边角现象比较严重，使绝热管壳壳热损耗增大。
将绝热管壳壳接缝制成阶梯或凹凸结构的先例是有的，在加工时，将组成圆壳体部件接缝面设有凹凸接口，在结构上的确可以降低绝热管壳壳由接缝产生的热损耗，但由于绝热壳凸形结构的存在，更加重了运输当中缺损边角的现象。
用铝箔在作为隔热反射模有很多应用实例。高温管道上使用的方法是：先将硅酸铝毡或岩棉直接包裹在管道上，然后将铝箔包裹在硅酸铝毡或岩棉的外层，铝箔所处的不是最高温度的位置，使铝箔的反射热传递给硅酸铝毡或岩棉，硅酸铝毡或岩棉虽然导热系数较小，但由于铝箔的热反射作用，使处在高温的硅酸铝毡或岩棉导热系数随着温度升高而反而会增大。这种方法几乎是将铝箔的热反射作用与保温层导热系数随着温度上升而增大相互抵消。不仅不能充分发挥出铝箔应有的热反射的作用，而且还使铝箔温度表面温度在很短的时间内达到管道温度。
利用空气层作为保温材料已应用到了各个领域，按空气层最隹厚度50mm推算：当空气层0℃时的导热率数为0.024W/（M.K）；当空气层25℃时的导热率数为0.0256W/（M.K）；当空气层200℃时的导热率数为0.0384W/（M.K）。但是，应用在建筑领域中，能满足50MM最隹厚度的空气层是有限的，更重要的是用绝热材料设置的空气层厚度若不接近50mm其作用将接近于零，特别是在高温条件下，绝热材料设置的空气层其传热速度比绝热材料快。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种高效节能、保温效果好且结构简单的膨胀珍珠岩绝热管壳及其生产方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明膨胀珍珠岩绝热管壳包括绝热管壳本体，其结构要点绝热管壳本体纵截面内壁为凹凸结构，所述内壁表面设置有热反射膜。
作为另一种优选方案，本发明所述绝热管壳本体由二或三个弧形分体对接组成，弧形分体对接面对应设置有密封凹槽，密封凹槽围成的封闭空间内设置有第一密封件。
作为另一种优选方案，本发明所述绝热管壳本体一侧底面上以底面中心为圆心设置有圆环状凸起，绝热管壳本体另一侧底面相应于圆环状凸起设置有插槽；相邻绝热管壳本体底面圆环状凸起与插槽之间夹有第二密封件。
其次，所述凹凸结构的凹陷深度为5mm～10mm，凹凸结构的凹陷宽度为非凹陷宽度的2～10倍。
另外，本发明所述凹凸结构的凹陷形状为等腰梯形，非凹陷的形状为直线形。
本发明膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法包括以下步骤。
1）将膨胀珍珠岩和胶粘剂混合成混合料。
2）将混合料装入成型机模箱，压制内壁为凹凸结构的绝热管壳。
3）脱模后，再经干燥即为成品。
作为一种优选方案，本发明所述步骤3）在成品绝热管壳的内壁表面粘贴铝箔或涂刷涂料。
作为另一种优选方案，本发明所述步骤2）采用双向液压机对压面型，当绝热管壳密度设定大于180kg/m 3 小于等于200 kg/m 3 时，选用大于等于80＃（密度每立方米80公斤）小于90＃（密度每立方米90公斤）膨胀珍珠岩，压缩比为1.6：1～2.0：1，膨胀珍珠岩2.0立方米～2.2立方米/立方米的绝热管壳, 胶粘剂120kg～150kg/立方米的绝热管壳。
当绝热管壳密度设定大于200 kg/m 3 小于等于250 kg/m 3 时，选用大于等于80＃小于等于90＃膨胀珍珠岩，压缩比为1.8:1～2.0：1，膨胀珍珠岩2.0立方米～2.2立方米/立方米的绝热管壳，胶粘剂135kg/立方米的绝热管壳。
当绝热管壳密度设定在350kg kg/m 3 时，选用90＃膨胀珍珠岩，压缩比为2.5：1，膨胀珍珠岩2.8立方米/立方米的绝热管壳，胶粘剂145kg/立方米的绝热管壳。
其次，本发明所述胶粘剂按质量份数由高模水玻璃100份、有机酸（PH值4～5）2～3份、氟硅酸钠0.2～0.6份、白乳胶0.2～0.5份、膨润土0～2份、有机硅防水剂2～4份组成；胶粘剂的制作方法为：依次添加高模水玻璃、有机酸、氟硅酸钠、白乳胶、膨润土并高速搅拌15～20分钟后加入有机硅防水剂，再搅拌5分钟即刻可使用。
另外，本发明所述高模水玻璃100份、有机酸3份、氟硅酸钠0.2份、白乳胶0.2份、膨润土1份、有机硅防水剂3份，将胶粘剂与2.2立方米/立方米的绝热管壳膨胀珍珠岩混合,用2:1的压缩比压缩，经110℃～200℃的温度干燥。
本发明有益效果。
本发明绝热管壳本体纵截面内壁为凹凸结构，内壁表面设置有热反射膜；该结构的若干凹凸结构的凹陷相当于在管壳内壁设置了热反射膜的空腔，有热反射膜空腔的绝热管壳与无热反射膜空的同质绝热管壳相比较，在管道热介质温度为200℃～300℃条件下，空腔壁的温度低5℃～10℃；大幅度降低绝热层的传热系数，提高保温节能效果；解决了长期以来A级防火保温材料在热管线应用上热损耗大的问题。
另外，内壁采用凹凸结构节省了膨胀珍珠岩的用量，降低了绝热层整体重量；成本低、易于推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1为本发明膨胀珍珠岩绝热管壳结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图中，1为圆环状凸起、2为密封凹槽、3为热反射膜、4为凹陷、5为非凹陷、6为插槽。
具体实施方式
如图所示，本发明膨胀珍珠岩绝热管壳包括绝热管壳本体，绝热管壳本体纵截面内壁为凹凸结构，所述内壁表面设置有热反射膜3。
所述热反射膜3采用铝箔或银白色涂层（可以是铝粉涂料）。
所述绝热管壳本体1由二或三个弧形分体对接组成，弧形分体对接面对应设置有密封凹槽2，密封凹槽2围成的封闭空间内设置有第一密封件。设置密封凹槽2和第一密封件不仅起到了很好的密封、隔热作用，而且解决了安装后密封件脱离接缝的问题，减小了运输过程中绝热管壳本体损坏对密封、隔热效果的影响，即使对接面有部分损坏，由于密封凹槽2和第一密封件的存在仍可保证密封、隔热指标。
所述第一密封件采用硅酸铝毡或无机保温膏发泡胶。
所述绝热管壳本体一侧底面上以底面中心为圆心设置有圆环状凸起1，绝热管壳本体另一侧底面相应于圆环状凸起1设置有插槽6；相邻绝热管壳本体底面圆环状凸起1与插槽6之间夹有第二密封件。插槽6深度可以设置为5mm，圆环状凸起1高度可设置为3mm。安装时，圆环状凸起1与插槽6之间接缝和密封凹槽2接缝均可用无机保温密封膏粘结、填塞、密封。
所述的无机保温密封膏按质量份数由膨胀珍珠岩细粉100份、双飞粉70份、灰钙15份、消石灰20、膨润土5份、粉煤灰20份、硅酸铝纤维2份、木质纤维0.5份、水美石纤维2份、甲基纤维素1份、可再分散胶粉5份、引气剂0.4份、硬质酸1份组成；将其混合后加水搅拌成膏状。该无机保温膏导热系数为0.055W/M.K。
本发明绝热管壳每组长度可设置为500mm，绝热管壳每组两端对接面对应的圆环状凸起1和插槽6不仅起到防止接缝传热的功能，而且方便安装。安装时可不受必须错缝的限制，使捆绑量减少一倍。
所述第二密封件采用硅酸铝毡。
由于采用第一密封件和第二密封件，就算运输过程中绝热管壳本体有些许损坏，也不会影响密闭性；且可进一步使得管道内热介质输送过程中减小热损耗。
所述凹凸结构的凹陷4深度为5mm～10mm，凹凸结构的凹陷4宽度为非凹陷5宽度的2～10倍；既保证一定的抗折强度，又提高了空心率。
所述凹凸结构的凹陷4形状为等腰梯形，非凹陷5的形状为直线形；方便加工过程中的脱模。
本发明膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法包括以下步骤。
1）将膨胀珍珠岩和胶粘剂混合成混合料。
2）将混合料装入成型机模箱，压制内壁为凹凸结构的绝热管壳。
3）脱模后，再经干燥即为成品。
所述步骤3）在成品绝热管壳的内壁表面粘贴铝箔或涂刷涂料。
所述步骤2）采用双向液压机对压面型，当绝热管壳密度设定大于180kg/m 3 小于等于200 kg/m 3 时，选用大于等于80＃小于90＃膨胀珍珠岩，压缩比为1.6：1～2.0：1，膨胀珍珠岩2.0立方米～2.2立方米/立方米的绝热管壳, 胶粘剂120kg～150kg/立方米的绝热管壳。
当绝热管壳密度设定大于200 kg/m 3 小于等于250 kg/m 3 时，选用大于等于80＃小于等于90＃膨胀珍珠岩，压缩比为1.8:1～2.0：1，膨胀珍珠岩2.0立方米～2.2立方米/立方米的绝热管壳，胶粘剂135kg/立方米的绝热管壳。
当绝热管壳密度设定在350kg kg/m 3 时，选用90＃膨胀珍珠岩，压缩比为2.5：1，膨胀珍珠岩2.8立方米/立方米的绝热管壳，胶粘剂145kg/立方米的绝热管壳。
所述的绝热管壳密度设定大于180kg kg/m 3 小于等于200 kg/m 3 、大于200 kg/m 3 小于等于kg/m 3 和350kg/m 3 的密度等级，是用于不同的管道温度选用的“最佳密度”，以达到热管道最佳的绝热性能。
所述胶粘剂按质量份数由高模水玻璃100份、有机酸（PH值4～5）2～3份、氟硅酸钠0.2～0.6份、白乳胶0.2～0.5份、膨润土0～2份、有机硅防水剂2～4份组成；胶粘剂的制作方法为：依次添加高模水玻璃、有机酸、氟硅酸钠、白乳胶、膨润土并高速搅拌15～20分钟后加入有机硅防水剂，再搅拌5分钟即刻可使用。该胶粘剂具有粘结强度高、PH值为弱碱性、不腐蚀金属管线、憎水等优点。
所述高模水玻璃100份、有机酸3份、氟硅酸钠0.2份、白乳胶0.2份、膨润土1份、有机硅防水剂3份，将胶粘剂与2.2立方米/立方米的绝热管壳膨胀珍珠岩混合,用2:1的压缩比压缩，经110℃～200℃的温度干燥。该胶粘剂抗压强度显著提高可达0.7Mp，PH值为10，且憎水99%。
本发明可选用80＃膨胀珍珠岩，搅拌立方2立方米膨胀珍珠岩，胶粘剂100kg，经重力式搅拌机混合成混合料。
也可用100kg～150kg/立方米的绝热管壳胶粘剂用与膨胀珍珠岩1.8立方米～2.8立方米/立方米的绝热管壳混合,用1.6:1～2.5:1的压缩比压缩，脱模成保温管部件，经110℃～200℃的温度干燥。
可采用单层管壳保温，也可以采用双层管壳保温。采用双层管壳保温时，可以考虑双层空腔进行两次热反射方案。靠近管道的第一层管壳应根据管道温度选择不同的密度（“最佳密度”结果可通过测算或实测），而第二层管壳应选择较低的密度。
下面结合附图说明本发明的安装过程。
在对接前先在密封凹槽2处安装第一密封件或涂上无机保温密封膏，由二或三个弧形分体组成圆壳体包裹在管道外壁上，并使绝热管壳本体内壁非凹陷5端面与管道无间隙，在相邻圆壳体对接时，圆环状凸起1与插槽6处夹入第二密封件或涂上无机保温密封膏即可。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳，包括绝热管壳本体，其特征在于绝热管壳本体纵截面内壁为凹凸结构，所述内壁表面设置有热反射膜（3）。
2.根据权利要求1所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳，其特征在于所述绝热管壳本体（1）由二或三个弧形分体对接组成，弧形分体对接面对应设置有密封凹槽（2），密封凹槽（2）围成的封闭空间内设置有第一密封件。
3.根据权利要求1所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳，其特征在于所述绝热管壳本体一侧底面上以底面中心为圆心设置有圆环状凸起（1），绝热管壳本体另一侧底面相应于圆环状凸起（1）设置有插槽（6）；相邻绝热管壳本体底面圆环状凸起（1）与插槽（6）之间夹有第二密封件。
4.根据权利要求1所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳，其特征在于所述凹凸结构的凹陷（4）深度为5mm～10mm，凹凸结构的凹陷（4）宽度为非凹陷（5）宽度的2～10倍。
5.根据权利要求4所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳，其特征在于所述凹凸结构的凹陷（4）形状为等腰梯形，非凹陷（5）的形状为直线形。
6.设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将膨胀珍珠岩和胶粘剂混合成混合料；
2）将混合料装入成型机模箱，压制内壁为凹凸结构的绝热管壳；
3）脱模后，再经干燥即为成品。
7.根据权利要求6所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法，其特征在于所述步骤3）在成品绝热管壳的内壁表面粘贴铝箔或涂刷涂料。
8.根据权利要求6所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法，其特征在于所述步骤2）采用双向液压机对压面型，当绝热管壳密度设定大于180kg/m3小于等于200 kg/m3时，选用大于等于80＃小于90＃膨胀珍珠岩，压缩比为1.6：1～2.0：1，膨胀珍珠岩2.0立方米～2.2立方米/立方米的绝热管壳, 胶粘剂120kg～150kg/立方米的绝热管壳；
当绝热管壳密度设定大于200 kg/m3小于等于250 kg/m3时，选用大于等于80＃小于等于90＃膨胀珍珠岩，压缩比为1.8:1～2.0：1，膨胀珍珠岩2.0立方米～2.2立方米/立方米的绝热管壳，胶粘剂135kg/立方米的绝热管壳；
当绝热管壳密度设定在350kg kg/m3时，选用90＃膨胀珍珠岩，压缩比为2.5：1，膨胀珍珠岩2.8立方米/立方米的绝热管壳，胶粘剂145kg/立方米的绝热管壳。
9.根据权利要求6所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法，其特征在于所述胶粘剂按质量份数由高模水玻璃100份、有机酸（PH值4～5）2～3份、氟硅酸钠0.2～0.6份、白乳胶0.2～0.5份、膨润土0～2份、有机硅防水剂2～4份组成；胶粘剂的制作方法为：依次添加高模水玻璃、有机酸、氟硅酸钠、白乳胶、膨润土并高速搅拌15～20分钟后加入有机硅防水剂，再搅拌5分钟即刻可使用。
10.根据权利要求9所述设有热反射空腔的膨胀珍珠岩绝热管壳的生产方法，其特征在于所述高模水玻璃100份、有机酸3份、氟硅酸钠0.2份、白乳胶0.2份、膨润土1份、有机硅防水剂3份，将胶粘剂与2.2立方米/立方米的绝热管壳膨胀珍珠岩混合,用2:1的压缩比压缩，经110℃～200℃的温度干燥。
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