Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania izolacji termicznej do izolowania urza¬ dzen cieplnych, zwlaszcza obmurzy pieców przemyslowych, w celu ograniczenia strat ciepla.Znane sposoby izolowania polegaja na wykladaniu izolowanych powierzchni elementami izolacyjnymi w postaci plyt lub bloków.Inne metody oparte sa na stosowaniu specjalnych mas, nakladanych zwykle metoda narzuca¬ nia przy czym stosuje sie je z reguly do naprawy wewnetrznych scian wykladziny.Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 115 248 masa naprawcza i ochronna dla urzadzen cieplnych, zlozona z kruszywa w ilosci 30-65% wag., z lepiszcza w postaci fosforanu glinowego lub glinowo-chromowego w ilosci 15-30% wag., i dodatków regulujaco-stabilizujacych w postaci technicznego tlenku glinu w ilosci 10-45% wag. oraz gliny 5-10% wag.Znany jest takze sposób wytwarzania ogniotrwalej masy glinokrzemianowej do napraw obmurzy pieców, przedstawiony w polskim opisie patentowym 101491, polegajacy na dodaniu do kruszywa ogniotrwalego 5-10% plastycznej gliny ogniotrwalej oraz chemicznego srodka wiaza¬ cego, jak siarczan glinu w ilosci 5-10% lub polifosforany sodu w ilosci 3-5%.Dotychczasowe metody izolowania urzadzen cieplnych nastreczaja szereg trudnosci i nie zapewniaja ciaglosci pokrycia izolacyjnego. Izolowanie elementami izolacyjnymi jest metoda niemozliwa do zunifikowania ze wzgledu na róznorodnosc urzadzen podlegajacych izolacji, pociaga za soba koniecznosc stosowania dodatkowych konstrukcji, utwierdzajacych elementy izolacyjne. Ze wzgledu na ksztalt i rodzaj róznych czesci agregatów cieplnych, niektóre pozostawia sie bez izolacji lub stosuje dodatkowe rodzaje izolacji, np. wate szklana.W celu rozwiazania tych problemów, a jednoczesnie dla obnizenia strat energetycznych, powodowanych przez oddawanie otoczeniu znacznych ilosci ciepla w urzadzeniach i instalacjach cieplnych, postawiono zadanie techniczne wynalezienia takiego sposobu izolowania i takiej masy izolacyjnej, które zapewniaja dostatecznie trwale i skuteczne, a takze tanie i latwe do wykonania, izolowania róznorakich powierzchni i ksztaltów.Istota wynalazku jest sposób wykonywania izolacji termicznej do izolowania urzadzen ciepl¬ nych masa, zawierajaca siarczan wapnia, wypelniacz izolacyjny, gline ogniotrwala i wiazana chemicznie w oparciu o kwas fosforowy lub jego zwiazki. Sposób polega na tym, ze miesza sie na2 128 577 sucho 30-40% wag. siarczanu wapnia, korzystnie gipsu budowlanego, 10-40% wag. gliny ogniotr¬ walej i 10-60% wag. wypelniacza izolacyjnego uziarnieniu do 25 mm. Nastepnie dodaje sie 30-60% wag. w odniesieniu do suchej mieszanki — srodek wiazacy, w postaci wodnego roztworu kwasnego fosforanu glinu, albo kwasu fosforowego i miesza sie calosc masy do uzyskania konsystencji plynnej. Takprzygotowana masa pokrywa sie izolowane powierzchnie bezposrednio, warstwa nie ciensza od 50 mm, korzystnie przez wylewanie do szalunków, albo tez formuje sie ja w bloki. Mase pozostawia sie na okres 18-24 godz. do czasu pelnego zwiazania.Przy wykonywaniu izolacji przy uzyciu bloków, laczy sieje spoiwem o takim samym skladzie jakosciowym jak masa, z której sa wykonane, przy czym korzystnie masa ta zawiera minimalna ilosc wypelniacza o uziarnieniu do 5 mm. Siarczan wapnia, wchodzacy w sklad masy izolacyjnej, moze byc uzywany w postaci zlomu gipsu budowlanego. Wypelniaczem izolacyjnym jest kruszywo, uzyskane ze zlomu materialów ogniotrwlych. Srodkiem wiazacym jest 10% roztwór wodny kwas¬ nego fosforanu glinu majacego ciezar wlasciwy 1,459 g/cm3.Rozwiazanie wedlug wynalazku przynosi szereg korzystnych efektów technicznych i ekonomi¬ cznych. Izolacja wykonana przedstawionym sposobem umozliwia izolowanie niedostepnych dotychczas obszarów powierzchni pieców i urzadzen cieplnych.Sam sklad masy izolacyjnej oraz technologia wykonywania izolacji umozliwiaja stosowanie wynalazku w oparciu o latwo dostepne surowce i srodki techniczne. Ekonomiczna korzysc stoso¬ wania wynalazku wynika glównie z oszczednosci paliwa, zwiazanych z wydatnym obnizeniem strat ciepla w izolowanym urzadzeniu. Problem ten ma o tyle istotne znaczenie, ze zdecydowana wiekszosc urzadzen cieplnych jest projektowana i budowana glównie z uwzglednieniem wlasnosci ognioodpornych i wytrzymalosciowych stosowanych materialów.Nie przywiazuje sie natomiast dostatecznej wagi do powaznych ilosci ciepla traconych przez instalacje obmurza pieców, w efekcie czego wielejednostek pracuje przy temperaturze powierzchni zewnetrznych siegajacej 200-300°C, co z ekonomicznego punku widzenia jest niedopuszczalne.Sposób realizacji wynalazku przedstawionyjest w przykladzie wykonania na rysunku, na fig. 1 pokazuje w przekroju poprzecznym sciane pieca, zaizolowana mase izolacyjna, fig. 2 pokazuje na wykresie rozklad temperatur na przekroju sciany pieca, zas fig. 3 przedstawia mase izolacyjna wedlug wynalazku, w przekroju przedstawiajacym budowe strukturalna masy.Na rysunku fig. 1 pokazana jest w przekroju przykladowa sciana pieca przemyslowego, pokryta warstwa masy izolacyjnej 1. Sciana sklada sie z prostek 2, bloków ogniotrwalych 3 i konstrukcji stalowej 4. Na przekroju sciany zaznaczono charakterystyczne temperatury: tempera¬ ture wewnetrzna pieca Tw, temperature posrednia Tp, temperature zaizolowanej powierzchni Ti oraz temperature zewnetrzna izolacji Tz.Rozklad tych temperatur na przekroju sciany obrazuje wykres fig. 2 w ukladzie wspólrzednych T (temperatura) — s — grubosc sciany.Rysunek fig. 3 pokazuje budowe strukturalna masy izolacyjnej wedlug wynalazku. Jak widac na rysunku, masa zawiera w swojej osnowie 5 wielka ilosc pecherzy gazowych 7 powstalych w wyniku reakcji chemicznej zachodzacej pomiedzy siarczanem wapnia i fosforanem glinu oraz róznej wielkosci ziarna kruszywa izolacyjnego 6.Ponizej przedstawiony zostanie przyklad stosowania wynalazku, oraz jego rezultaty techniczne.Mase o skladzie: 40% wag. gipsu budowlanego; 20% wag. gliny ogniotrwalej; 40% wag. kruszywa keramzytowego o uziarnieniu 0-15 mm wymieszano dokladnie na sucho.Nastepnie dodano do tej mieszaniny 60% wag. wodnego 10% roztworu kwasnego fosforanu glinu i dokladnie mieszano, do uzyskania pienistej, cieklej masy o konsystencji smietany.Tak przygotowana masa zastala wylana do szalunku, sasiadujacego z uprzednio oczyszczona szczotkami drucianymi murowana sciana pieca szklarskiego, w czasie jego pracy.Po 24 godzinach szalunek zostal zdjety, a po kilku dniach przeprowadzono badania wytrzymalosciowe i termiczne.Stwierdzono bardzo dobra przyczepnosc masy do ceramicznego podloza. Niewielka twardosc osnowy czyni mase odporna na uszkodzenia mechaniczne, gdyz masa odksztalca sie i kruszy w miejscu uderzonym, bez powstawania rozleglych pekniec poprzecznych warstwy izolacji. Srednia grubosc warstwy izolacyjnej wynosila 100 mm. Temperatura zewnetrzna obmurza pieca wynosila przed zaizolowaniem 330°C, przy temperaturze wewnatrz pieca rzedu 1600°C.128577 3 W wyniku zalozenia izolacji, temperatura zewnetrzna sciany pieca, mierzona na powierzchni warstwy izolacyjnej, obnizyla sie do 130°C.Odpowiada to oszczednosci paliwa w postaci gazu ziemnego, wynoszacej okolo 1 m3 na godzine i metr kwadratowy powierzchni izolowanej. Wspólczynnik przewodnosci masy izolacyjnej wynosi 0,05-0,20 kcal/m2 h °C, w zaleznosci od jej skladu.Efektywnosc izolacji wedlug wynalazku obrazuje pogladowo wykres przedstawiony na rysunku fig 2.Spadek temperatury w zakresie Tw— Tp na przekroju bloków ogniotrwalych 3 ma najmniej¬ sza wartosc. Nachylenie tego odcinka wykresu zalezy od przewodnictwa cieplnego materialu bloków, oraz ich grubosci. Obydwa te czynniki sa w zasadniczej mierze determinowane kosztem materialu (wysokim zwlaszcza dla temperatur pracy rzedu 1500°C i wiecej), oraz wzgledami technicznymi i technologicznymi.Dalszy spadek temperatury, a wiec i strat ciepla, w zakresie Tp — Ti, powstaje na przekroju obmurza pieca, wykonywanego z reguly z prostek wytwarzanych z mniej odpowiedzialnych i kosztownych materialów ogniotrwalych. Przerywany odcinek wykresu Tp — Ti pokazuje przebieg temperatury w obmurzu sciany nieizolowanej, oddajacej przewodzone cieplo bezposrednio do otoczenia.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wykonywania izolacji termicznej do izolowania urzadzen cieplnych masa zawiera¬ jaca wypelniacz izolacyjny gline ogniotrwala i wiazana chemicznie w oparciu o kwas fosforowy lub jego zwiazki, znamienny tym, ze miesza sie na sucho 30-40% wag. siarczanu wapnia, korzystnie gipsu budowlanego, 10-40% wag. gliny ogniotrwalej i 10-60% wag. wypelniacza izolacyjnego o uziarnieniu do 25 mm, nastepnie dodaje sie 30-60% wag. w odniesieniudo mieszanki suchej srodek wiazacy w postaci wodnego roztworu kwasnego fosforanu glinu albo kwasu fosforowego i miesza sie mase do uzyskania konsystencji lejnej, zas tak przygotowana masa pokrywa sie izolowane powierzchnie warstwa nie ciensza od 50 mm, korzystnie przez wylewanie do szalunków, albo formuje sie w bloki i pozostawia masa na okres 18-24 godzin do czasu pelnego zwiazania. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wypelniaczem izolacyjnym jest kruszywo, uzyskane ze zlomu materialów ogniotrwalych. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako srodek wiazacy stosuje sie 10% roztwór wodny kwasnego fosforanu glinu o ciezarze wlasciwym 1,459 g/cm3. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo3, znamienny tym, ze mase izolacyjna formuje sie w bloki i pozostawia do zastygniecia przez okres 18-24 godzin, a nastepnie laczy sie bloki lejna masa o takim samym skladzie jakosciowym, przy czym korzystnie masa ta zawiera minimalna ilosc wypelniacza o uziarnieniu do 5 mm. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze siarczan wapnia ma postac zlomu gipsu budowlanego.128577 T* TG /?•"- K 1 fi O. / -W 164 i ,'.rvr7 r,g. 2 o o 5. 0O ~ Fig. 3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL