河北工业大学工业设备新型节能保温装置

    众所周知，在石油、化工、电力、冶金、供热、制冷等行业，由于设备、管道内的介质与周围自然环境存在温差，不可避免的会产生热量或冷量损失，这就需要对设备、管道、阀门等进行隔热保温。目前常用的保温方式都是采用把隔热材料固定在被保温装置上，然后在隔热材料外包裹玻璃布、铁皮、铝皮或玻璃钢等材料加以保护。目前高温介质通常采用的隔热材料都是岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉等松散的材料，这些材料本身制造、安装和使用过程中都容易有微小飞沫飘出，对环境及人体造成不可逆转的危害，因此保温隔热环节的施工、使用、维护和更换过程相关人员都不愿意参与，成了一个无可奈何而且不得不做的尴尬选择。

目前保温装置基本上都是岩棉、玻璃棉、硅酸盐等隔热材料，外加软质的镀锌铁皮、铝皮保护层组成，这就导致传统保温存在如下缺陷：

1、由于外保护层承压能力低，使得保温装置非常容易被破坏，甚至在不承压的情况下也会自然脱落，往往使用一年以后会看起来破破烂烂，影响企业形象。其中最容易出现问题的是多节弯头保温。

2、隔热层受到挤压，破坏了原有的结构，使得隔热材料薄厚不均，密度不一，造成保温效果降低。

3、隔热层与保护层分体，多用螺丝连接，每次检修后都要重新制作，不能重复利用。很多情况下根本达不到使用寿命即被拆掉重做，造成浪费。

4、对于运行的工厂，拆装过程存在很多的安全隐患。

    基于上述问题，河北工业大学新型菱镁材料研究室杨红健团队，在广泛考察了各行业多种条件下的保温情况，针对传统保温的各方面不足，结合多年复合材料的研究经验与现代节能保温新要求，针对工业企业，尤其是化工企业进行了化工设备新型节能保温装置设计研究，该保温装置称为快开式保温装置，试制产品在工厂进行了应用实验。

二、快开式保温装置说明

2.1 产品设计思路及结构原理

本保温箱分为左右两部分，由顶部的锁扣固定。该结构具有方便快速拆装的特点，左右主体两部分的结合部位为带有钢制支撑板的密封结构，支撑板上带凹槽并开孔，凹槽装填耐高温弹性密封材料，防水、密封效果好。

2.2 保温结构原理及特点

保温装置隔热结构原理：保温箱分为外保护层、中间隔热层和内反射层组成。

    主体中间为隔热层，起主要的隔热保温作用，根据被保温设备的要求采用硅酸盐、复合硅酸盐、岩棉、玻璃棉以及橡塑等材料。

    最内层为反射层，反射层主要采用镜面抛光铝、铜或不锈钢板等材料制成，起辅助隔热作用，利用镜面反射原理隔绝辐射传热，隔热原理与保温瓶胆相同，同时具有支撑和封闭隔热层，防止泄露污染环境危害健康。

    最外层是保护层，主要起支撑和保护作用，是本装置的关键部分，有本课题组经过多年研制得到的SK复合材料制成，菱镁胶凝复合材料具有结构强度高、耐高温、不燃烧，表面光亮、美观等特点。

    为实现快速拆装，本产品设计成前后两部分，由可调节松紧的锁扣连接，那个非常方便的打开或关闭保温装置并调节松紧程度。

产品根据应用场所和应用要求不同，分三种类型：简易型、经济型和高端型三种类型：

简易型产品：主要用于拆装频率较低的管线、弯头以及三通等构件上。隔热层固定在被保温构件上，保护层紧固在保温层外，拆装方便快捷，施工速度快。

经济型产品：主要用于有一定拆装频率的以法兰连接的弯头、三通、阀门等构件上，在隔热层内侧加保护网，将其固定在保护层内侧。拆卸时连隔热层一起拆下。

高端型产品：主要用于高温且需要频繁维修、维护、保养的阀门、仪表、自控装置等构件上。在中档产品基础上，将保护网改成镜面反射层，以减少辐射散热，拆装方便、快捷，

三、产品独特性能

3.1保护层，由河北工业大学开发的高强度硫氧镁胶凝复合材料制成，该材料由天然材料、有机添加剂和高聚物增强材料复合而成。厚度6mm薄壳抗冲击强度≥25KJ/m2，抗折强度≥12MPa，耐酸、碱、有机溶剂，常温下在5%稀HCl和NaOH溶液中浸泡30小时，重量变化不超过2%；符合GB/T5464-2010 建筑材料A1级不燃性标准要求。

3.2产品前后分体的结合部位为带支撑板的密封结构，支撑板上带凹槽并开孔，凹槽装填耐高温弹性密封材料，密封、防水，同时阻断冷桥，增强密封效果。阀门接管和阀杆开口处嵌套U型耐高温密封圈密封，即使安装在震动设备上也不开裂、不散缝。

四、与传统保温方法比较，本保温装置的独特性能优势

经过严格测试，对比本产品市场上类似产品的性能，结果表明，本产品在性能、美观程度、耐久性等方面具有明显的优势，性能对比结果如表1所示：