Проблема рационального использования топливно-энергетических ресурсов в последнее время приобретает все большее значение. Это связано не только с их подорожанием, вызванным угрозой исчерпания природных запасов, но и, в целом, с проблемами охраны окружающей среды.
Промышленно развитые страны выдвигают повышенные требования к теплозащите строящихся и реконструируемых объектов, так как надлежащая теплоизоляция теплопроводов позволит минимизировать тепловые потери и обеспечить, таким образом, ресурсосбережение.
Не секрет, что значительную долю в общее количество потерь тепла вносит транспортировка. В наибольшей мере данное утверждение справедливо для России. Это связано с тем, что РФ является государством с самым высоким уровнем централизованного теплоснабжения в Европе, общая протяженность теплотрасс составляет около 260 тысяч километров. Необходимо также учесть, что значительная часть трубопроводов нуждается в ремонтах разного уровня сложности. Суммарные потери в тепловых сетях, по статистическим данным, достигают 30% (около 80 миллионов тонн условного топлива в год). Это колоссальные затраты, причем, если обратиться к опыту ряда европейских стран, количество потерь в России превышает аналогичные европейские показатели в несколько раз.
Любая система отопления, канализации, водоснабжения и газопровода или других специализированных коммуникаций как коммунального, так и промышленного назначения - это километры трубопроводов. Конденсат, перепады температуры, ржавчина и коррозия разрушают эти трубы, нарушая системы снабжения, что приводит не только к дополнительным тратам по восстановлению нарушенных коммуникаций, но и часто нарушает климат помещения, в котором расположен трубопровод. Продлить срок службы трубопровода помогает его изоляция.
Вследствие всего вышеперечисленного во всех отраслях отдается предпочтение энергосберегающим технологиям.
Универсального теплоизоляционного материала, который бы подходил для всех трубопроводов на сегодняшний день нет. Для каждого отдельного проекта необходимо подбирать свой теплоизоляционный материал, который обеспечит необходимые задачи теплоизоляции трубопровода.
На сегодняшний день на Российском рынке представлено довольно много утеплителей для трубопроводов, они производятся в виде матов, трубок, сегментов, цилиндров и полуцилиндров, рулонная изоляция, в виде мастик и красок, в виде услуги по напылению теплоизоляции. [1]
Минераловатные теплоизоляционные цилиндры изготавливаются из минеральной ваты.
Основная область применения - тепловая изоляция технологических трубопроводов на объектах различных отраслей промышленности (включая пищевую промышленность) и строительного комплекса. Следует отметить, что основной областью применения являются трубопроводы, по которым транспортируется пар (паропроводы), а так же технические жидкости, которые имеют высокую температуру, до + 400 °С, изделия предназначены для использования в качестве тепловой изоляции наружной поверхности газонефтепродуктопроводов диаметром 32 -530 мм и более, подземной прокладки, в том числе в районах с вечномерзлыми грунтами, транспортирующих среду с температурой от минус 50°С до плюс 75 °С, а также трубопроводов и воздуховодов в зданиях, сооружениях. [2]
Проектируемая линия по производству минераловатных цилиндров находится на территории действующего предприятия – Мелеузовского кирпичного завода, технологически является совершенно самостоятельным объектом с полным циклом производства – от приема сырьевых компонентов – до транспортировки готовой упакованной продукции на склад.
Обоснованность такого решения в следующем:
Общие транспортные и инженерные коммуникации, более полное использование имеющихся резервов по электрическим и газовым энергоресурсам, близость источника основного сырья – минеральной ваты. А наличие на работающем «МКЗ» профессиональной инженерной службы и административно управленческого персонала гарантированно обеспечит быстрое осваивание мощностей нового производства и успешную реализацию продукции.
Проектом определен выпуск минераловатных цилиндров марки 100 и выше в соответствии с ГОСТ 23208-2003, что позволит использовать его для теплоизоляции трубопроводов в соответствии с действующими нормами.
Номенклатура продукции принята исходя из условий потребности рынка в теплоизоляции заданного качества в республике Башкортостан и Оренбургской области, качественной характеристики исходного сырья, технических и технологических возможностей проектируемой линии. [3]
Цилиндры изготавливаются методом навивки минераловатного ковра по внепоточной технологии.
Минераловатный ковер с нанесенным на него связующем выходит из камеры волокноосаждения толщиной не более 30 мм, что достигается увеличением скорости конвейера, и поступает к ножу поперечной резки. После ножа поперечной резки ковер поступает на промежуточный транспортер с толкателем, где он транспортируется к линии производства цилиндров. С промежуточного транспортера минераловатный ковер поступает на станок навивки цилиндров.
Минераловатный слой навивается на перфорированные металлические скалки. По достижению заданной толщины слоя срабатывает концевой выключатель, пневмоцилиндр переводит качающиеся кронштейны в горизонтальное положение, а включающейся электродвигатель за счет увеличения скорости движения ленты позволяет оторвать намотанный на скалку цилиндр от минераловатного ковра. Готовый цилиндр вместе со скалкой подается к станку для прокатки и калибровки. Калибровочный станок состоит из двух ленточных конвейеров и цепного конвейера с гнездами для скалок с навитыми на них цилиндрами. Находясь в гнездах цепного конвейера, цилиндры на скалках прокатываются между лентами двух конвейеров, при этом минеральная вата уплотняется и происходит калибровка цилиндров.
Тепловая обработка откалиброванных цилиндров осуществляется в специальной камере, куда они поступают с влажностью 10...12%. В течение 15 минут цилиндры высушиваются до влажности 0,2...0,3% и за счет отверждения связующего приобретают механическую прочность. Тепловая обработка изделий осуществляется путем просасывания теплоносителя с температурой 140...180°С через скалку и минераловатный слой. Снятые со скалок цилиндры разрезаются в поперечном направлении в соответствии с заданной длиной. Для удобства монтажа цилиндры разрезаются вдоль по образующей с одной стороны и делается надрез с противоположной внутренней стороны на глубину 10...15 мм.
По окончании тепловой обработки навивное устройство останавливается, готовый цилиндр снимается со скалки сбрасывателем и подается на станок резки.
Для предотвращения пригорания ваты скалка периодически смазываются. Сетку узла навивки чистят щеткой, выполненной в виде валика. [4]
В схеметеплового контроля и автоматического регулирования камеры тепловой обработки предусмотрено:
Измерение, регистрация и автоматическое регулирование температуры теплоносителя на входе в камеру послерециркуляционного вентилятора. Измерение производится термопарой, регистрация и регулирование – посредствам электронного самопишущего потенциометра с контактным устройством, воздействующего на электрический исполнительный механизм, измеряющий с помощью регулирующего крана 6 количество мазута, подаваемого в топку. Количество идущего на горение воздуха при этом не регулируется. Потенциометр обеспечивает также световую сигнализацию отклонения температуры теплоносителя от заданного значения с помощью сигнальных ламп.
Дистанционное регулирование температуры теплоносителя с помощью двухштифтовой кнопки управления, исполнительного механизма и регулирующего мазутного крана. Для перехода с автоматического регулирования температуры на дистанционное служит универсальный переключатель.
Измерение давления теплоносителя на входе в камеру с помощью мембранного напорометра.
Измерение температуры в четырех точках камеры тепловой обработки посредством термопар и показывающего пирометрического милливольтметра. Переключатель служит для подключения к милливольтметру нужной термопары.
Измерение давления и разрежения в пяти точках камеры тепловой обработки с помощью мембранного тягонапорометра. Кран – переключатель служит для подключения к тягонапорометру нужной точки отбора.
Подготовка и контроль расхода мазута. Для очистки мазута служат два (рабочий и резервный) пластинчатых фильтра, необходимое давление (около 0,01 МПа) обеспечивается с помощью регулятора давления прямого действия, для контроля расхода предусмотрен поршневой мазутометр, снабженный суммирующим устройством.
Подогрев мазута (до 85-90°С) производится посредством электрического подогревателя, выполненного из трубчатых электронагревателей. Температуру мазута перед топкой измеряют манометрическим термометром, снабженным двумя передвижными электрическими контактами. В зависимости от марки мазута и требуемой температуры подогрева контакты устанавливают на максимально или минимально допустимую температуру. С помощью этих контактов термометр автоматически включает и выключает электронагреватели через промежуточное реле. Сигнальные лампы служат для контроля работы как самого прибора, так электронагревателей. Посредствомуниверсального переключателя можно выбрать нужное число используемых электронагревателей и включать их дистанционно.
Автоматическое переключение подачи (отсечка) мазута при прекращении работы одного из следующих агрегатов: дымососа,рециркуляционного вентилятора и дутьевого вентилятора.
Для автоматической отсечки служит электромагнитный запорный клапан, катушка которого обесточивается; клапан, закрываясь, прекращает подачу мазута при отключении магнитного пускателя электродвигателя одного из перечисленных выше вентиляторов или дымососа.
Отсечка мазута сопровождается световым и звуковым сигналами. Для снятия и проверки звукового сигнала служит двухштифтовая кнопка управления.
Измерение температуры дымовых газов непосредственно в топке и в смесительном коробе посредством двух термопар и показывающего пирометрического милливольтметра. Переключатель служит для подключения к милливольтметру нужной термопары.
Измерение давления дутьевого воздуха, а также разряжения в топке и перед дымососом с помощью мембранныхнапорометров и тягометров. [5]
Литература:
Рахимов Р.З., Шелихов Н.С. Современные теплоизоляционные материалы: Учебное пособие. – Казань: КГАСУ, 2006. – 392 с.
Горяйнов К.Э., Горяйнова С.К. Технология теплоизоляционных материалов и изделий, - М., 1982.
Айсарина А.А., «Реконструкция цеха по производству минераловатных изделий и элементов благоустройства ООО «Мелеузовский кирпичный завод».
Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий, - М., 1989.
Китайцев В. А.Справочник по производству теплоизоляционных и акустических материалов, - М., 1964.