什么是石棉 - 岩羊毛 - 定义

石棉,也叫岩棉,是由遍布地球的大量天然矿物构成的,例如火山岩,通常是玄武岩或白云岩。优德app热能工程

石棉 - 岩羊毛

石棉 - 岩棉 - 保温石头羊毛,也被称为摇滚羊毛,它是以遍布地球的大量天然矿物为基础的,例如火山岩,通常是玄武岩或白云岩。除了原材料之外,还可以将回收的岩棉以及金属工业的废渣添加到这个过程中。它结合了机械阻力和良好的热性能,消防安全和高温适用性。玻璃棉和石棉由矿物纤维制成,因此通常被称为“矿物棉”。矿棉是通过纺丝或拉伸熔融矿物而形成的纤维材料的总称。石棉是在大约1600摄氏度的温度下熔化岩石的熔炉产物,通过它吹出一股气流或蒸汽。更先进的生产技术是在高速纺丝头中纺丝熔融岩石,有点像生产棉花糖的过程。

石棉的应用包括结构保温、管道保温、过滤、隔音和水培生长介质。石棉是一种多用途材料,可用于墙壁、屋顶和地板的保温。在石棉的安装过程中,应始终保持干燥,因为水分含量的增加会导致导热率显著增加。

绝缘材料的分类
对于绝缘材料,可以定义三大类。这些类别是基于生产绝缘材料的基材的化学成分。

绝缘材料 - 类型

在进一步阅读中,有关于这些类型的绝缘材料的简要描述。

无机绝缘材料

从图中可以看出,无机材料可以分为:

  • 纤维材料
    • 玻璃羊毛
    • 岩棉
  • 细胞材料
    • 硅酸钙
    • 泡沫玻璃

有机绝缘材料

本节中处理的有机绝缘材料均来自石化原料或可再生原料(生物基)。几乎所有的石油化工绝缘材料都是以聚合物的形式存在的。从图中可以看出,所有的石化保温材料都是蜂窝状的。当物质的结构由孔或细胞组成时,物质就是细胞。另一方面,许多植物含有纤维以增强强度,因此几乎所有的生物基绝缘材料都是纤维(除了膨胀软木,它是细胞状的)。

有机保温材料可分为:

  • 石油化工材料(石油/煤制)
    • 发泡聚苯乙烯(EPS)
    • 挤塑聚苯乙烯(XPS)
    • 聚氨酯(PUR)
    • 酚醛泡沫
    • 多异氰尿酸泡沫(PIR)
  • 可再生材料(植物/动物来源)
    • 纤维素
    • 软木
    • 伍德菲尔
    • 大麻纤维
    • 亚麻羊毛
    • 羊羊毛
    • 棉保温

其他绝缘材料

  • 泡沫玻璃
  • 气凝胶
  • 真空板

石棉的导热系数

热绝缘子 - 参数热导率被定义为金额(瓦特)通过给定厚度(米)的材料的正方形区域,由于在温度。材料的导热系数越低,材料抵抗传热的能力就越大,因此保温效果也就越大。w88优德备用网址 微博典型导热系数矿棉介于两者之间0.020和0.040 w / m∙K

一般来说,保温主要是基于非常低的气体导电性。与液体和固体相比,气体具有较差的热传导性能,因此如果它们能被困住(例如在泡沫状结构中),气体是很好的绝缘材料。空气和其他气体通常是很好的绝缘体。但主要的好处是没有对流。因此,许多绝缘材料(例如:石头羊毛)通过拥有大量的充气袋哪一个防止大规模对流

由于气穴与固体材料的交替作用,热量必须通过许多界面传递,导致传热系数迅速降低。w88优德备用网址 微博

示例-石棉绝缘

墙壁热损失 - 示例 - 计算主要的来源热损失从房子里穿墙而过。计算的比率热通量通过面积为3米× 10米的墙(a = 30米2)。壁厚15cm (L1),它是由砖与导热系数k1= 1.0 W / m。K(poor thermal insulator). Assume that, the indoor and the outdoor温度22°C和-8°C,以及对流换热系数w88优德备用网址 微博内部和外部都是h1= 10 w / m2K和H.2= 30 W / m2k分别。注意,这些对流系数强烈依赖于环境和内部条件(风,湿度等)。

  1. 计算热流(热损失)穿过非绝缘墙。
  2. 现在假设保温在这堵墙的外面。使用石棉保温10厘米厚(L2)具有k的导热率2= 0.022 w / m.k并计算热通量(热损失)透过这复合墙。

解决方案:

正如所写的,许多传热过程涉及复合系统,甚至涉及两者的结合w88优德备用网址 微博传导对流。通过这些复合系统,它通常很方便使用总传热系数w88优德备用网址 微博,被称为A.的u值。u因子是由类似的表达式定义的牛顿冷却定律:

u因子-总传热系数w88优德备用网址 微博

总传热系数w88优德备用网址 微博总热阻这取决于问题的几何形状。

  1. 光秃秃的墙

假设通过平面墙壁的一维传热,无视辐射,w88优德备用网址 微博总传热系数w88优德备用网址 微博可计算为:

总传热系数-热损w88优德备用网址 微博失计算

总传热系数w88优德备用网址 微博然后:

U = 1/ (1/10 + 0.15/1 + 1/30) = 3.53 W/m2K

热流可以简单地计算为:

q = 3.53 [W/m2K] x 30 [k] = 105.9 w / m2

通过此墙的总热量损失将是:

损失=问。A = 105.9 [W/m2] x 30 [m2) = 3177 w

  1. 复合墙与保温

假设通过平面复合壁面进行一维传热,无热接触阻力,不w88优德备用网址 微博考虑辐射,则总传热系数w88优德备用网址 微博可计算为:

总传热系数 - w88优德备用网址 微博隔热计算

石棉保温总传热系数w88优德备用网址 微博然后:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0.1/0.022 + 1/30) = 0.207 W / m2K

热流可以简单地计算为:

q = 0.207 [w / m2K] x 30 [K] = 6.21 W/m2

通过此墙的总热量损失将是:

损失=问。a = 6.21 [w / m2] x 30 [m2] = 186 w

可以看出,增加热绝缘体会显著减少热损失。它必须添加,一个添加的下一层热绝缘体不会造成如此高的节省。这可以从热阻法中更好地看出,热阻法可以用来计算通过的换热w88优德备用网址 微博复合墙壁。两个表面之间的稳态传热率等于温差除以总w88优德备用网址 微博热量热阻在这两个面之间。

热阻方程

引用:
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参见:

绝缘材料

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