способ теплоизоляции блока разделения воздуха "вермикулит

Формула изобретения

СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ БЛОКА РАЗДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХА "ВЕРМИКУЛИТ".

Способ теплоизоляции блока разделения воздуха, включающий заполнение внутриблочного пространства с помощью системы пневмотранспорта неорганическим сыпучим теплоизоляционным материалом, отличающийся тем, что при использовании в качестве теплоизоляционного материала вспученного вермикулита перед засыпкой во внутриблочное пространство вспученный вермикулит подвергают резкому переохлаждению насыщенными парами криопродукта, получаемого в процессе разделения воздуха.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к теплоизоляции блоков разделения воздуха.

Известен способ теплоизоляции блока разделения воздуха сыпучим неорганическим материалом перлит марки М-75-:-М-150 кг/м³ (ГОСТ 10832-74), предусматривающий засыпку последнего с помощью пневмотранспортной установки во внутриблочное пространство.

Известный способ не нашел широкого применения ввиду абразивных свойств последнего, приводящих к выводу из строя трубопроводов и арматуры системы пневмотранспорта перлита.

К недостаткам известного способа можно также отнести следующее:

перлит, истираясь во время перекачки, уменьшается в объеме в 2-2,5 раза, уплотняется и снижает свои теплоизоляционные свойства;

под нагрузкой перлит уменьшается в объеме, не восстанавливая объем после ее снятия.

Перлит, кроме того, имеет ограниченную сырьевую базу, ввиду чего возникают трудности по обеспечению данным теплоизоляционным материалом.

Известны способы теплоизоляции энергетических объектов с использованием в качестве неорганического сыпучего материала вспученного вермикулита.

Запасы вермикулита достаточны для его неограниченного использования. Материал является сравнительно дешевым. Образцы этого материала обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, близкими по физико-химическим свойствам к перлиту. В то же время по некоторым свойствам вспученный вермикулит превосходит вспученный перлит.

При истирании вспученный вермикулит в объеме не уменьшается, материал обладает очень низким водопоглощением, гигроскопичность от атмосферного воздуха не превышает 1%.

Основные характеристики вспученного вермикулита по ГОСТ 12865-67: объемная масса 100-200 кг/м³; коэффициент теплопроводности при 25^оС 0,05-0,09 ккал/м³ч град; температура применения от -269^оС до 1000^оС.

Техническим результатом от использования изобретения является расширение ассортимента используемых для теплоизоляции блоков разделения воздуха теплоизоляционных материалов и снижение материальных затрат за счет снижения объемной массы используемого теплоизоляционного материала (снижения его расхода).

Достигается это тем, что в известном способе теплоизоляции блока разделения воздуха путем засыпки внутриблочного пространства с помощью системы пневмотранспорта неорганическим сыпучим теплоизоляционным материалом, при использовании в качестве которого вспученного вермикулита, последний перед засыпкой во внутриблочное пространство подвергается резкому переохлаждению насыщенными парами криопродукта, получаемого в процессе разделения воздуха на смежных блоках.

Способ основан на выявленном в процессе лабораторных испытаний свойстве вспученного вермикулита увеличиваться в объеме (на 2-3%) при резком переохлаждении его насыщенными парами криопродукта с температурой до -170^оС. Указанное увеличение объемной массы приводит к снижению расхода теплоизоляционного материала и, следовательно, к снижению материальных затрат на процесс теплоизоляции.

Сущность способа заключается в следующем.

В качестве исходного сырья для теплоизоляции блока разделения воздуха используется вспученный вермикулит крупной и мелкой фракции марки В-75 и В-100 кг/м³ (ГОСТ 12865-67), который перед изоляцией засыпкой подвергают резкому переохлаждению парами криопродукта (до -170^оС). Предпочтительно в целях техники безопасности в качестве криопродукта для охлаждения теплоизоляционного материала использовать сжиженный воздух, вырабатываемый на смежных блоках разделения воздуха, обеспечивающих непрерывное снабжение производства продуктами разделения воздуха. Переохлажденный вспученный вермикулит с помощью системы пневмотранспорта засыпают во внутриблочное пространство блока разделения воздуха, образованное блоком и окружающим его кожухом. В процессе охлаждения вспученный вермикулит расслаивается, увеличивается в объеме, улучшаются его теплоизоляционные свойства.

Предварительный расчет показывает, что для обработки (охлаждения от +20^оС до -170^оС) вспученного вермикулита марки В-100 кг/м³ необходимо затратить 280 л/т криогенного продукта (жидкий воздух), получаемого, как правило, на соседней установке кислородного производства. При удельном расходе 0,74 кВт ч/кг жидкого продукта затраты на охлаждение перекрываются стоимостью дополнительно получаемого теплоизоляционного порошка и, главное - улучшением теплоизоляционных свойств общего объема теплоизолятора (вспученного вермикулита), что делает очевидной экономическую эффективность практического использования выявленного свойства этого материала.

Таким образом, изобретение позволяет получить дешевую теплоизоляцию блоков разделения воздуха. При этом система пневмотранспорта выдерживает многократную перекачку без проведения ремонтных работ вследствие малого абразивного износа трубопроводов при использовании вермикулита в сравнении с износом при транспортировке перлита. Надежная транспортировка при загрузке и выгрузке вермикулита в замкнутой системе по трубопроводам улучшит условия труда, уменьшит потери от рассыпания изоляции.