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隔热保温涂料内保温和外隔热保温效果的差异性研究下下片

2019-02-28 21:22 出处:未知 人气: 评论(0

  隔热保温涂料以其易于涂装、低导热系数、密度低不增加负荷、有效防止CUI(隔热腐蚀)等功能而受到市场的关注,各大涂料公司纷纷将隔热涂料的研究提上日程。

  目前世界上较为成熟的隔热保温涂料品牌有:美国的Mascoat、中国的志盛威华。其中Mascoat专注于400℃以下温度段的隔热保温生产与应用,志盛威华专注于-50℃至2200℃温度段的隔热保温涂料的研发、生产和应用。志盛威华产品大量出口中东等国家,为推动隔热保温材料的发展做出了不小的助力,被誉为“中国高温涂料”。

  隔热保温涂料一般应用在水泥回转窑、电厂高温设备及管道、石油化工设备、其他高低温设备等的隔热保温,为生产安全、节能环保、改善生产等提供有效的帮助。隔热保温涂料因应用的目的或设备的特性不同有时会作为内保温材料如回转窑,有时则被涂装在设备外表面进行外保温。那么内保温和外保温隔热效果有什么不一样呢?志盛威华科研人员对此进行了较为系统的研究,现就实验室测试过程及结果做如下分析:

  按带夹层玻璃观察口最高温度可达300℃的烘箱玻璃门尺寸,裁剪一块同等大小的钢板,并在钢板一面涂刷3mm厚ZS-1隔热保温涂料,用这块钢板代替原有的玻璃门,在标准下分别测试隔热涂料层作为内保温时处在室内空气的钢板面的温度及隔热涂料层作为外保温时处在室内空气的隔热保温层的温度,测试温度时,烘箱内温度均处在300℃恒温。

  当隔热保温涂料作为内保温时,外侧钢板温度(测试5个不同的点所得到的平均温度)为180℃,当隔热保温涂料作为外保温时,外侧隔热保温涂层温度(测试5个不同的点得到的平均温度)为98℃;内外保温面对空气层表面温度相差82℃。

  由以上两个公式可知,相同的板材导热系数λ及厚度d可视为即热阻R为,按常规思维,相同的热阻应该得到相同的表面温度和同样的热通量,但测试结果却有如此大的差异,原因何在?

  在这里志盛威华工程师提出了“并联热阻”的概念:由于保温层材质的均一性及施工时厚度的差异导致保温层热阻降低,每一个微观单位面积的热阻存在差异,这些热阻以并联的方式存在,单位面积间不同的热阻导致了总热阻的降低;同时热传导还存在木桶理论,志盛威华工程师称为“低阻热桥”,即热量将通过较低的热阻区进行优先传递。

  根据并联热阻及低阻热桥的概念,我们可以很好地分析内保温和外保温表面温度差异的原因。当隔热涂料作为内保温时,热量通过并联热阻中的低热阻部位向在空气层中的钢板进行热传导,因钢板的导热系数较高,传导来的热量被迅速的传导到其他热阻较高部位,很快钢板达到热平衡,此时钢板的高导热系数加速了热量的传导,整个隔热保温体系的热阻可视为体系中最小热阻部位的热阻,隔热保温效果下降。

  当隔热保温涂料作为外保温时,并联电阻、低阻热桥依然存在,当热量通过低阻区向外层进行热传递时,因外部隔热保温涂料的导热系数较低,低阻区传递的热量不能迅速传导到隔热涂料层的其他部位,造成涂料层各区域温度存在差异,当低阻区外表面温度升高时,对应的温差△T减小,热量传导变缓,整个隔热涂料层的平均温度也就较之钢板层要低得多。

  A. 隔热保温涂料作为内保温和作为外保温,外表面温度存在差异,其中作为内保温时外表面温度会高于内保温;

  B. 隔热保温涂料隔热效果的体现,除了厚度影响外,与涂料本身的均一性、涂装厚度的一致性、涂覆材料的导热系数有很大关系,涂料越均一、厚度越一致、涂覆材料的导热系数越低,相同厚度下,外表面温度越低;

  D. 在涂装隔热保温涂料时,应充分机械搅拌以涂料均一的分散,涂装时应涂覆的厚度误差,避免低阻热桥产生,为确保达到设计效果,适当增加隔热保温涂料的厚度,避免涂覆不均带来的低阻热桥。

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本文标签: 涂料

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