автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Повышение теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов для промышленных сооружений

На правах рукописи

РГ5 ОД

*; •] пит •

Жолудов Вильен Семенович

Повышение теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций

из волокнистых материалов для промышленных сооружений

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2000 г.

Работа выполнена в Акционерном обществе открытого типа "Инжиниринговая компания по теплотехническому строительству "Теплопроект".

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Гурьев Владимир Владимирович.

кандидат технических наук Петров-Денисов Валерий Геннадьевич.

доктор технических наук, профессор Фисун Виталий Александрович; кандидат технических наук, профессор Энно Игорь Константинович.

Ведущее предприятие:

Открытое акционерное общество "ВНИИМонтажспецстрой".

Защита состоится " " Сл-t-t 2000 года в / часов на засе-

дании диссертационного Совета Д.114.09.01 при Российском Государственном открытом техническом Университете путей сообщения по адресу 125808, Москва, ул. Часовая д. 22/2, ауд. 106.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Университета.

Автореферат разослан "¿2."

СсЛгиу'

•¿7$ 2000 года.

/ Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат технических наук, профессор

\\W0HZ ,о Н30¥.6 . о

Зайцев Б.В.

Общая характеристика работы

Актуальность темы диссертации. Одной из наиболее острых проблем развитая топливно-энергетического комплекса страны является проблема энергосбережения. От ее успешного решения во многом зависит жизнеспособность экономики России.

Существенную роль в выполнении программы энергосбережения России призвана сыграть высокоэффективная тепловая изоляция, применяемая во всех областях промышленного производства и строительства.

В настоящее время потери теплоты объектами строительного комплекса России составляют около 2 млрд. Г кал Угод или 365 млн. т,у.т./год, т.е. около 20% годового производства первичных топливно-энергетических ресурсов России. Вследствие интенсивных тепловлажностных и механических воздействий окружающей среды, недостаточного внимания к качеству проектирования, монтажа, выбору конкурентных теплоизоляционных материалов теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций в процессе эксплуатации снижаются и эксплуатационные тепловые потери значительно превышают расчетные. Так, в промышленной изоляции сооружений и оборудования они в 1,25-1,3 раза больше нормативных, а в тепловых сетях - в два раза и достигают 244 млн. Гкал или 44 млн.т.у.т. в год.

В связи с этим, учитывая, что подавляющая часть промышленной изоляции (85-90%) монтируется из волокнистых материалов, задача повышения теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций из них весьма актуальна для решения проблемы энергосбережения.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является исследование комплекса вопросов, связанных с повышением теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций путем создания оптимальных параметров тепловой изоляции с заданными технологическими и физико-механическими характеристиками волокнистых материалов и конструктивных решений, обеспечивающих при эксплуатации мтпшалыше тепловые потери.

Для достижения этой дели поставлены следующие задачи:

• на основе современных представлений о механизме процессов совместного тепло- и массообмепа в капиллярно-пористых телах разработать методы расчета эффективной теплопроводности волокнистых материалов в теплоизоляционных конструкциях, позволяющие определять их теплозащитные свойства в зависимости от температурных режимов эксплуатации, теплофизических и технологических свойств волокнистой изоляции, геометрии конструкций и ориентации их в пространстве- ..

• провести экспериментальные исследования тепло- и массообменных характеристик волокнистых газонаполненных материалов в конструкциях и разработать методы определения теплопроводности и фильтрационной проницаемости в теплоизоляционных конструкциях цилиндрической формы;

• определить характер влажностных воздействий окружающей среды на теплоизоляционные конструкции и влияние увлажнения теплоизоляции в процессе эксплуатации на ее теплозащитные свойства;

• по результатам исследований подготовить Рекомендации для проектирования и внедрения теплоизоляционных конструкций и изделий (в т.ч. монтажных) из волокнистых газонаполненных материалов с повышенным« теплозащитными свойствами.

Научная новизна. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

• выявлены особенности телломассопереноса в теплоизоляционных конструкциях на основе волокнистых материалов для промышленных сооружений, связанные с характером структуры и природы волокнистой изоляции, геометрическими параметрами конструкций и их ориентацией в пространстве, а также температурными параметрами эксплуатации;

• определена зависимость фильтрационной проницаемости элементов конструкций из волокнистых материалов, устанавливающая характер конвек-

тивного переноса теплоты во взаимосвязи с основными структурными параметрами теплоизоляционных изделий;

• разработаны лабораторные испытательные стенды для определения теплопроводности волокнистых материалов в цилиндрических теплоизоляционных конструкциях при отрицательных и повышенных температурах;

• получены новые экспериментальные данные о теплопроводности теплоизоляционного слоя конструкции на основе минерального и базальтового волокна при отрицательной (до -180 °С) и повышенной температуре (до 500 °С) в зависимости от плотности и диаметра волокна.

Практическое значение работы и ее реализация. Разработан инженерный метод расчета теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций и изделий из волокнистых материалов для промышленной изоляции и программное обеспечение для ее реализации на ЭВМ.

Разработаны рекомендации по повышению теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций (в т.ч. монтажных) которые приняты за основу при формировании соответствующих предложений по разработке и корректировке нормативной документации по проектированию, изготовлению и монтажу теплоизоляционных конструкций и их элементов, включая [2, 3, 4, 7], вошедшие в программы развития Союза "Концерн СТЕПС" и его организаций.

Результаты работы использованы при обеспечении производства эффективных минераловатных изделий, изготовления и монтажа теплоизоляционных конструкций на промышленных предприятиях и объектах Союза "Концерн СТЕПС" и др. организаций.

Работы диссертанта по конструкционным стеклопластикам, которые вошли в состав исследований и разработок, отмеченных Премией Совета Министров СССР по разделу "Разработка научных проблем и внедрение выдающихся достижений науки и техники в области строительства" за 1988 г., были применены при разработке покрытий из стеклопластиков в теплоизоляционных конструкциях сооружений, оборудования и теплотрасс.

Достоверность результатов. Достоверность и обоснованность полученных результатов, основных положений и выводов диссертации подтверждается комплексным характером работы (экспериментальные и теоретические исследования), согласованностью теоретических и опытных данных, полученных в настоящей диссертационной работе и в работах отечественных и зарубежных исследователей, а также опытом монтажа и эксплуатации разработанных теплоизоляционных конструкций.

На защиту выносятся:

• предложения по расчету теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций промышленных сооружений из волокнистых материалов;

• результаты испытаний теплопроводности базальтовой и минераловатной тепловой изоляции в конструкциях цилиндрической формы при отрицательной (до -180 °С) и повышенной (до 500 °С) температурах изолируемой поверхности в зависимости от плотности и проницаемости материалов, полученные на разработанных лабораторных стендах;

• рекомендации по повышению теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций, для промышленных сооружений и оборудования;

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических советах АО "Теплопроект", г.Москва, ноябрь 1999 г., июнь 2000г.; Союза "Концерн СТЕПС", г. Челябинск, март 1999 г., г. Минск, октябрь 1999 г., г. Екатеринбург, март 2000 г.; НТС Госстроя РФ, март 2000 г., ежеквартальных советах руководителей инженерных служб АО "Термостепс", 1999 г, 2000 г.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 12 работ (в т.ч. 3 монографии), получено 23 авторских свидетельства и патента, из них непосредственно в тексте диссертации использовано 11 публикаций (в т.ч. 3 монографии) и 9 изобретений.

Структура и Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов, списка литературы из 126

наименований и четырех приложений. Объем диссертации составляет 200 страниц, из которых 148 страниц основного текста и 48 страниц приложений. Диссертация содержит 50 рисунков и 50 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, формулируются ее цели и задачи, кратко излагается содержание и основные результаты диссертационной работы.

В первой главе выполнен обзор современного состояния рассматриваемой проблемы. Исследованию процессов тепломассопереноса в пористых средах посвящены работы: Власова O.E., Лыкова A.B., Богословского В.Н. и их школ, Дульнева Г.Н., Полежаева В.И., Лукьянова В.И., Хлевчука В.Р., Ка-мерера И.О., Кришера О., Миснара Л. и др. Проведен анализ конструкций, применяемых материалов и методов монтажа тепловой изоляции промышленных сооружений, оборудования, трубопроводов, ее эффективности и роли в выполнении программы энергосбережения в строительном комплексе России.

Подавляющая часть (85-90%) промышленной тепловой изоляции монтируется из волокнистых материалов (милераловатные и стекловолокнистые изделия). При этом более 55% изоляции работает на объектах с температурой тепловой изоляции до 200 "С, около 25% в температурном интервале 180400 "С, 5% в пределах 401-600 °С и только 0,1% тепловой изоляции монтируется из неорганических формованных изделий на объектах с температурой выше 600 "С. Минераловатные материалы занимают доминирующее положение в общем объеме производства тепловой изоляции.

К началу 1990 г. в России функционировало 215 предприятия по производству теплоизоляционных материалов и изделий общей установленной мощностью около 15 млн. л? в год. В 1999 г. в России произведено около 5,4 млн. мъ волокнистых теплоизоляционных материалов. В настоящее время при реконструкции, ремонтных работах и новом строительстве выполняется

промышленная теплоизоляция на основе волокнистых материалов на площади свыше 30 млн. квадратных метров.

На основании результатов анализа условий эксплуатации, теплозащитных свойств и долговечности, а также нормативной базы проектирования тепловой изоляции промышленных сооружений определены потери теплоты объектами строительного комплекса России, в том числе и сверхнормативные, обусловленные снижением теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций в процессе эксплуатации вследствие интенсивных тепловлаж-носгных и механических воздействий окружающей среды, низкого качества монтажа и применяемых теплоизоляционных материалов. В связи с этим следует отметить, что в наибольшей степени влияние термомеханических и тепловлажностных воздействий окружающей среды на снижение теплозащитных свойств сказывается в процессе эксплуатации теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов.

При выборе конструктивного решения теплоизоляционной конструкции наряду с учетом геометрических размеров и сложности объекта, его ориентации в пространстве, внешних взаимодействий и, конечно, целевого назначения тепловой изоляции определенную роль играет технологичность конструкций в изготовлении и монтаже.

В этой связи диссертант, наряду с такими учеными и специалистами, как Панин A.C., Гурьев В.В., ШойхетБ.М., Попова В.В., Ставрицкая Л.В., Блох ЭЛ., Бобров Ю.Л, Шейнблит М.А., Егоров С.С., Руденко В.В., Жуков O.A., Наруцкий Н.П., участвовал в исследованиях и разработке классификации по конструктивному оформлению монтажных теплоизоляционных конструкций по видам и типам: КТП, КТК, ТТК, НТК и др.; по способам монтажа, а также созданию номенклатурного ряда и внедрению индустриальных теплоизоляционных конструкций.

Анализ наиболее характерных и интересных, в т.ч. реализованных в последние годы, решений по конструкциям тепловой изоляции с основным элементом из волокнистых изделий на конкретных примерах - газгольдеры,

паровые турбины, дымовые трубы всех типов, особенно одно- и многоствольные металлические, шаровые резервуары, изолируемые на период термообработки сварных швов, теплотрассы в каналах и на эстакадах - позволил показать техническую значимость рассматриваемой проблемы и очертить задачи исследования.

Во второй главе диссертации представлены результаты анализа теп-ломассообменных процессов в промышленной теплоизоляции и методика определения теплозащитных свойств конструкций на основе волокнистых материалов.

Теплообмен в волокнистом теплоизоляционном слое является сложным процессом, включающим перенос теплоты теплопроводностью, излучением, конвекцией и осуществляется посредством: копдуктивной теплопроводности волокна, образующего пористую структуру теплоизоляционного материала и заполняющего межволоконное пространство газа; радиационного теплообмена в поглощающей, отражающей и рассеивающей среде межволоконного пространства; конвективных токов газа, заполняющего межволоконное пространство, возникающих вследствие разности температур граничных поверхностей теплоизоляционной конструкции.

Для определения теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций обычно используются расчетные зависимости, основанные на законе Фурье. Очевидно, что используемый при таком подходе в расчетах коэффициент теплопроводности является обобщенной характеристикой проводимости теплоты в материале - эффективным коэффициентом теплопроводности:

где Яч - коэффициент кондукгавной, Яр - радиационной, Хк - конвективной

теплопроводности.

Копдуктивпая теплопроводность. В результате сравнительного анализа теоретических зависимостей для определения копдуктивной теплопроводности композиционных материалов при выводе расчетных соотношений кон-

дуктивной теплопроводности использован метод О. Кришера, наиболее полно отражающий структурные особенности волокнистых материалов:

К ----> Л = 0 _ »2)Л„ + тЯ,; Л, = —-—--, (2)

9 (\~а)/Л1+а/Л2 л У * 1 (1 -т)/Л,+т/Л,

где т - пористость материала, Ле - теплопроводность волокна, Хг - теплопроводность газа, заполняющего пространство между волокнами. Значения структурного коэффициента а определяют по экспериментально найденному коэффициенту теплопроводности волокнистого материала с помощью формулы (2).

Предложенная модель позволяет определить также кондуктивную теплопроводность увлажненного теплоизоляционного слоя конструкции:

1 ч

Я" = ■--; Г - (1 - т)1 + (т-1¥)Лг

1 \

А? =-----,1¥~и -у Iр

5 (1 -т)1Л,+\¥1Лж+(т-¥)1Лг

где Хж- теплопроводность воды, ¡V - эффективная влажность материала по объему, и - относительное влагосодержание материала в кг влаги на кг сухого веса, рж-плотность воды, у - объемная масса материала.

Радиационная теплопроводность. Структура зависимостей, отражающих процесс радиационной теплопроводности в волокнистых материалах, во всех рассмотренных нами работах отечественных и зарубежных исследователей одна и та же:

Л, =/(</.,«, а,Ь,с)аТ", (4)

где - диаметр волокна; т - пористость; а, Ь, с - радиационные свойства волокнистой среды; Тю - средняя температура слоя волокнистого материала, К; а~ константа Больцмана-Стефана.

Для сравнительного анализа предложенных различными исследователями соотношений, определяющих лучистую теплопроводность в волокнистых материалах на их основе были рассчитаны значения коэффициента лучистой

теплопроводности для теплоизоляции из стекловолокна с объемной массой 50 кг/м3 и диаметром волокна 6-Ю"6 м. Наилучшее приближение к этим данным дает используемая в работе полуэмпирическая модель ВНЙЙЭТО (Мальтер, Большакова, Костешок, Андреев):

(5)

' Кт (1 -тУ

где Ккл- коэффициент ослабления, константа, определяемая для различных видов волокон по эмпирическим формулам, которая для базальтового волокна имеет вид:

Кт =70ОТЙ?, Тт + 5-103(! -т)2 Пт (6)

Модель содержит характеристики радиационных свойств всех основных волокнистых материалов для монтажа конструкций, нашедших широкое применение в промышленной изоляции. Конвективная теплопроводность.

На основании результатов численных решений системы уравнений, основанных на законе фильтрации Дарси и аппроксимации подъемных сил в приближении Буссинеска, выполненных Полежаевым, Власюком, Клейном, Брайловской, Коганом и Егоровым, анализа температурных режимов эксплуатации теплоизоляционных конструкций промышленной изоляции, фильтрационных свойств применяемых волокнистых материалов получены критериальные зависимости, определяющие конвективную теплопроводность волокнистой изоляции:

• в горизонтальных плоских конструкциях при 40 < 11а® <. 100

*,=(«*вГ; (7)

влиянием конвекции в плоских горизонтальных конструкциях при Иая <40 можно пренебречь;

• в вертикальных при 0 < Ла® < 100

• в цилиндрических конструкциях при 0 < Яа% <100

-1 + 5,9-10[70-7)1^ ехр(-4,29^)-(/еав)\ (9)

ёРЬКргслТ Л.+А-+Л,

где я = У, , -—£—,

Для цилиндрического слоя фильтрационное число Релея йа® определяется так же, как для плоского слоя, при условии замены Я на величину гг~гх, где гг- радиус поверхности изоляционного слоя, г,- радиус поверхности изолируемого трубопровода, ¡.I - коэффициент динамической вязкости, ¡3 - коэффициент термического расширения, р - плотность газа, с - удельная теплоемкость при постоянном давлении.

Для определения К - коэффициента проницаемости волокнистой изоляции использованы результаты исследований Петрова-Денисова, на основании которых получена зависимость:

т1

К-Л--(10)

4(1-/и-и/100)]

в которой п - содержание неволокнистых включений в волокнистой изоляции в %; </,- диаметр волокна, т - пористость волокнистой изоляции.

Результаты исследований тепломассообменных процессов в волокнистом слое изоляции и методов их расчета позволили разработать численную модель теплоизоляционных свойств теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов в зависимости от температурных режимов эксплуатации, теплофизических и технологических свойств волокнистой изоляции (теплопроводности, плотности и диаметра волокна, объемной массы изоляции, количества неволокнистых включений), геометрических характеристик конструкций и их ориентации в пространстве (таблица 1).

Таблица 1

Минералопатная тепловая изоляция сооружений и оборудования __с температурой 150 "С_

Эффективная теплопроводность Хэф,Бт1м-°С

Форма поверхности 7, кг/м Диаметр волокна (1„мкм(\ ■ Ю-6.и)

1,5 3,0 5,0 7,0 9,0 12,0

25 0,107 0,116 0,120 0,122 0,123 0,125

Цилин-дричекая 50 100 0,058 0,043 0,066 0,046 0,071 0,049 0,074 0,051 0,076 0,052 0,077 0,054

с1,, мм 150 0,042 0,043 0,045 0,046 0,047 0,048

530 200 0,043 0,044 0,044 0,045 0,046 0,046

250 0,045 0,045 0,045 0,046 0,046 0,046

25 0,107 0,116 0,121 0,125 0,129 0,132

Плоская 50 150 0,058 0,042 0,066 0,043 0,071 0,045 0,074 0,046 0,077 0,047 0,080 0,048

250 0,045 0,045 0,045 0,046 0,046 0,046

<1Г - диаметр, у - объемная масса

Численная модель, реализованная в компьютерной программе, определена в составе следующих компонентов;

А. Характеристики теплоизоляционных конструкций и материалов, включающие разделы: 1)виды волокнистых материалов (минеральное, базальтовое, муллито-кремнеземистое, стекловолокно); 2)тип конструкции (плоская, цилиндрическая, вертикальная, горизонтальная); 3) эмпирические зависимости теплофизических свойств воздуха от температуры, полученные на основе аппроксимации табличных данных; 4) теплофизические и структурные характеристики волокнистого слоя конструкции, полученные на основании обработки экспериментальных данных института "Тепло-проект".

Б. Расчетные соотношения для определения отдельных составляющих эффективной теплопроводности, состоящие из разделов: 1) формулы (2, 3) для расчета кондуктивлой теплопроводности; 2) соотношения (5, 6), определяющие радиационную теплопроводность; 3) критериальные уравнения

и формулы (7-10) для расчета конвективной составляющей эффективной теплопроводности.

В. Нормы плотности теплового потока через поверхность изоляции оборудования и трубопроводов. Изменение 1 к СНиП 2.04.14-88. Г. Алгоритмы оптимизации толщин изоляции института "Теплопроект".

В третьей главе диссертации приведены результаты экспериментальных исследований тепло- и массообмена в теплоизоляционных конструкциях на основе волокнистых газонаполненных материалов.

Исследование фильтрационной проницаемости. Способ исследования фильтрационной проницаемости волокнистой изоляции основан на создании в плоском образце материала толщиной Им одномерного потока воздуха в ламинарном режиме фильтрации. Для определения коэффициента проницаемости по экспериментальным данным в этом случае на основании линейного закона фильтрации Дарси можно использовать формулу:

АР-/ '

где I, - расход воздуха через образец; Н - толщина образца; /- площадь образца; дР - перепад давлений в образце; К - коэффициент проницаемости; ц - коэффициент динамической вязкости воздуха.

Для испытаний фильтрационной проницаемости был создан лабораторный стенд, в котором используются образцы элементов конструкций из волокнистых материалов.

Полученные опытные данные свидетельствуют, что анизотропия проницаемости наблюдается у всех испытанных элементов конструкций, изготовленных на основе минеральных, муллитокремнеземистых, базальтовых волокон и стекловолокна. Коэффициент проницаемости всех видов волокнистой изоляции при фильтрации поперек ковра в 1,2-1,5 раза ниже, чем при фильтрации вдоль него. Причем, это соотношение соблюдается во всем испытанном диапазоне изменения плотности материалов (50-250 кг/мъ). Сравнение экспериментальных значений проницаемости с результатами расчетов позво-

ляет сделать вывод о возможности применения формулы (10) для оценки конвективной составляющей теплообмена в волокнистой изоляции.

Исследование теплопроводности волокнистой изоляции. Конвективная составляющая в общем потоке тепла в волокнистых материалах играет значительную роль в конструкциях низкотемпературной атмосферной изоляции, поскольку при снижении температуры резко уменьшается вязкость воздуха в межволокоином пространстве и, в связи с этим, возрастает интенсивность конвективных токов воздуха. Поэтому на первом этапе экспериментальной проверки разработапной модели теплообмена в волокнистой изоляции испытания теплопроводноста теплоизоляционных конструкций проводили при отрицательной температуре.

Диапазон применения низкотемпературной атмосферной изоляции по температуре изолируемой поверхности составляет обычно от минус 180 °С до минус 60 °С. Создание стабильных температурных режимов такого уровня в установках для экспериментального определения теплопроводности используемых теплоизоляционных материалов является сложной проблемой, поскольку требует наличия специальных холодильных машин и другого дорогостоящего оборудования. Поэтому предложен способ, позволивший существенно упростить проведение эксперимента, заключающийся в том, что для создания стабильной отрицательной температуры на охлаждаемой поверхности образца в процессе испытания в стационарном тепловом режиме используется теплота фазового перехода - кипения при атмосферном давлении предварительно сжиженного газа - азота, доставляемого к экспериментальной установке в сосуде Дюара.

Испытания проводились на фрагментах конструкции с волокнистой изоляцией из базальтовой ваты со средним диаметром волокна 3-10"6 м и минеральной ваты со средним диаметром волокна 7-10"6 м, объемная масса волокнистых материалов изменялась в пределах 40-180 кг/.\г.

Для исследования переноса тепла в волокнистой изоляции при высоких температурах так же, как и ври низких, был выбран способ определения ста-

ционарной теплопроводности в цилиндрическом образце. Отличительными особенностями созданного для этой цели стенда являются: во-первых, то, что испытания могут проводиться как при неподвижном образце, так и при его вращении вокруг собственной оси, что позволяет исключить влияние конвективной составляющей на эффективную теплопроводность, а во-вторых, применение радиационного нагрева поверхности образца позволяет существенно упростить конструкцию установки и регулировку температурного режима, а также осуществить нагрев образца во время его вращения.

В процессе испытаний была исследована эффективная теплопроводность базальтового волокна со средним диаметром волокна З-Ю^л/, с объемной массой 40-300 кг/мъ и минерального волокна со средним диаметром волокна 3-Ю"6 м и объемной массой 70-300 кг/м в диапазоне температур на наружной поверхности изоляции 200-600°С, на внутренней 30°С. Результаты испытаний показали, что характер зависимости теплопроводности волокнистой изоляции от плотности в цилиндрической конструкции при высоких температурах имеет такой же вид, как при отрицательных. Влияние вращения образца на теплопроводность отмечено лишь у образцов из минерального волокна при малой плотности материала.

Сравнительный анализ полученных в работе экспериментальных данных теплопроводности волокнистых материалов в цилиндрических конструкциях, опытных данных различных авторов, найденных при стационарном режиме на плоских образцах с результатами расчетов показал (рис.1 и 2), что разработанная численная модель эффективной теплопроводности позволяет с достаточной точностью определять теплопроводность волокнистых материалов и теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций на их основе. С помощью персонального компьютера она позволяет провести большой объем численных экспериментов в широком диапазоне изменения технологических и теплофизических характеристик применяемых в промышленной изоляции волокнистых материалов, температурных режимов и геометрии конструкций.

а ш 150 гоо га ззо ззо Рис. 2. Зависимость эффективной теплопроводности минеральной ваты (¡1, = 7 мы) от объемной массы при средней температуре: 1 - 300,2 - 200,3 - 25°С - расчетные кривые;

1', 2', У - то же экспериментальные данные ин-та "Теплопроект".

с 50 1011 150 гш га зоо 350

Рис. 1. Зависимость теплопроводности цилиндрического элемента конструкции из базальтового волокна (й, = 3 мим, б„из=100 мм, ^.«=500"С, <1т=18 мм,

и =20° С):

1 - результаты расчета; 2 - экспериментальные данные. То же из минерального волокна ((3, = 7 мюи);

3 - результаты расчета; 4 - экспериментальные данные.

В качестве объектов численных экспериментов рассмотрены цилиндрические и плоские теплозащитные конструкции из минерального, базальтового и стекловолокна, работающие при отрицательных и повышенных температурах изолируемой поверхности (от -180 до 600°С), в диапазоне изменения плотности изоляции 25-350 кг/м3 и диаметра волокна 1,5-12 мкм.

В результате численного моделирования установлены: характер зависимости эффективной теплопроводности от плотности волокнистой изоляции при отрицательных и повышенных температурах; влияние вида, диаметра волокна и геометрических параметров конструкций на их теплозащитные свойства; зависимость кондуктивной, радиационной и конвективной составляющих эффективной теплопроводности от средней температуры, плотности изоляции, вида и диаметра волокна.

Теплоизоляционные конструкции промышленных сооружений, оборудования и трубопроводов при повышенной температуре изолируемой поверхности увлажняются в процессе эксплуатации капельной влагой за счет атмосферных воздействий (объекты на открытом воздухе) или при контакте с влажным грунтом (подземные сооружения и трубопровода). Теплоизоляция объектов с отрицательной температурой увлажняется путем диффузии водяного пара из окружающего воздуха. Вследствие увлажнения теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций снижаются. Особенно это проявляется в конструкциях из волокнистых материалов, которые обладают преимущественно сквозной пористостью и, вследствие этото, повышенной вла-гопроводностью и диффузионной проницаемостью.

Полученные результаты позволили разработать рекомендации по повышению теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов в промышленных сооружениях и трубопроводах.

В четвертой главе диссертации содержатся рекомендации по повышению теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций (в т.ч. монтажных) промышленных сооружений, оборудования и трубопроводов из волокнистых материалов, которые включают предложения по оптимизации технологических и физико-механических свойств волокнистых материалов, обеспечивающие улучшение теплозащитных свойств конструкций и по конструктивным решениям, позволяющим предотвратить снижение теплозащитных свойств теплоизоляции в результате тепловлажноепшх воздействий окружающей среды. Результаты оптимизации, выполненной исходя из этих соображений с помощью численной модели для теплоизоляционных конструкций из минерального, базальтового и стекловолокна, применяемых па открытом воздухе при температурах изолируемой поверхности от 50 до 600°С и от -20 до -180°С и диаметрах волокна от 1,5 до 12 мкм представлены в извлечениях из таблиц, где приведены значения оптимальной плотности изоляции - уопт, при которых эффективная теплопроводность достигает минимальной величины - Я .. Использование таблиц оптимизации позволяет

учесть влияние качественных показателей волокнистых материалов на теплозащитные свойства конструкций (таблица 2).

Таблица 2

Отдельные результаты оптимизации теплоизоляционных конструкций

Температура поверхности изолируемых сооружений и оборудования, "С

50 150 300 450 600

мкм Форма поверхности У опт > кг/л? Вт№С У опт ' кг!.\? КФ> Вт'м'С У опт ' кг/л? ^эф, Вт'м'С У опт > кг.'*? V Вт'м'С У опт3 кг/м Вт'м'С

Цилинд-

3,0 рическая <^=530 ми 140 0,038 160 0,043 190 0,052 215 0,061 240 0,070

Плоская 140 0,038 160 0,043 190 0,052 215 0,061 240 0,070

Цилинд-

5,0 рическая с/т = 530 мм 150 0,038 180 0,044 200 0,053 220 0,063 250 0,072

Плоская 150 0,038 180 0,044 200 0,053 220 0,063 250 0,072

Цилинд-

7,0 рическая ¿т=530 мм 175 0,039 195 0,045 230 0,054 260 0,064 290 0,074

Плоская 175 0,039 195 0,045 230 0,054 260 0,064 290 0,074

Цилинд-

9,0 рическая й =530 т МЛ! 185 0,039 210 0,046 245 0,055 275 0,065 305 0,075

Плоская 185 0,039 210 0,046 245 0,055 275 0,065 305 0,075

У опт ~ оптимальная объемная масса; Я^ - эффективная теплопроводность

с1в - диаметр минерального волокна; с!Т- диаметр трубопровода

Для предотвращения негативного влияния тепловлажностных атмосферных воздействий на эксплуатационные свойства промышленной изоляции из волокнистых материалов на основе установленных закономерностей ее увлажнения и влияния этого процесса на теплозащитные свойства изоляции предложены:

• конструктивно-технологические решения по формированию герметичной оболочки теплоизоляционной конструкции из листового металла и пластика для горизонтальных и вертикальных участков сооружений и обвязывающих их газоходов и трубопроводов;

• конструкции тепловой изоляции железобетонных сооружений с устройством вентилируемого зазора для предотвращения увлажнения изоляции влагой, мигрирующей через стенку (например, метаитенков);

• оптимизированные конструктивные решения и рекомендации по послойному монтажу изоляции крупногабаритных сооружений на крепежных элементах усовершенствованной по технологическим параметрам конструкции, что позволяет (в отличие от монтажа крупногабаритными панелями) обеспечить надежное и плотное примыкание основного минерало-ватного слоя к изолируемой поверхности, исключить нарушение плотности и герметичности в районе швов покровного слоя;

• рекомендации по применению комбинированных двухслойных теплоизоляционных конструкций трубопроводов, полимерных дымовых труб с волокнистым утеплителем и тепловой изоляции теплопроводов с вентилируемым зазором;

• рекомендации по обеспечению стабильности теплозащитных свойств конструкций низкотемпературной изоляции сооружений в процессе эксплуатации с частичным использованием волокнистых материалов.

Основные результаты и общие выводы

1. Обобщен опыт применения и эксплуатации отечественных и зарубежных теплоизолированных сооружений, технологических трубопроводов, оборудования и тепловых сетей. Установлено, что в строительном комплексе России вследствие интенсивных тепловлажностных и механических воздействий окружающей среды, низкого качества монтажа, проектирования, а также недостаточного учета особенностей тепломассопереноса в промышленной тепловой изоляции сооружений и разработке нормативно-технической документации теплозащитные свойства теплоизоляционных

конструкций в процессе эксплуатации снижаются, а потери тепловой энергии через теплоизоляционные конструкции промышленных сооружений, технологических трубопроводов, оборудования и тепловых сетей, более 85% которых изготовлены на основе минерального, базальтового и стекловолокна, составляют около 680 млн. ГкалУгод или 125 млн. т.у.т./год. При этом сверхнормативные потери в 1,2-2 раза превышают нормативные значения.

2. Разработан расчетный метод определения теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов, связывающий кондуктивную, радиационную и конвективную теплопроводность, позволяющий уточнить механизм взаимосвязанных процессов тепло- и массо-обмена в пористых средах при отрицательных и повышенных температурах применительно к условиям эксплуатации теплоизоляционных конструкций промышленных сооружений.

3. На основании критериального уравнения фильтрации в пористой среде и уравнения Дарси получено выражение для определешы коэффициента проницаемости волокнистых материалов, позволяющее вычислять его значение в зависимости от плотности, диаметра волокна и содержания неволокнистых включений.

4. На основании экспериментальных исследований проницаемости волокнистых материалов га минерального, базальтового, муллито-крем-неземистого и стекловолокна в диапазоне изменения объемной массы материала от 50 до 300 кг!а? установлена величина коэффициента проницаемости для всех испытанных материалов (которая при фильтрации поперек ковра в 1,2-1,5 раза ниже, чем при фильтрации вдоль ковра), подтверждающая справедливость полученного аналитического выражения.

5. Разработана численная модель эффективной теплопроводности волокнистых материалов в теплоизоляционных конструкциях, позволяющая определять теплозащитные свойства конструкций в зависимости от темпера-

турных режимов эксплуатации, физико-технических свойств волокнистой изоляции (теплопроводности, плотности и диаметра волокна, объемной массы изоляции, количества неволокнистых включений), геометрических характеристик конструкций и их ориентации в пространстве, а также от состояния покровного слоя.

6. Созданы испытательные стенды для проведения экспериментальных исследований волокнистой изоляции из базальтового и минерального волок-па с использованием фрагментов теплоизоляционных конструкций цилиндрической формы, позволившие в натурных условиях определить теплозащитные свойства конструкций при температуре изолируемой поверхности от-180°С до 500°С в широком диапазоне изменения плотности изоляции от 40 до 350 кг/мъ.

7. На основании результатов экспериментальных исследований и численного моделирования выявлен характер изменения эффективной теплопроводности тепловой изоляции в зависимости от плотности и вида волокна при отрицательных и повышенных температурах для различных волокнистых материалов. Установлено, что: вид волокна оказывает незначительное влияние на эффективную теплопроводность исследованных волокнистых материалов, при этом минимальной теплопроводностью обладает стекловолокно, максимальной - минеральное волокно; при температуре 150°С и выше радиационная составляющая имеет тот же порядок, что и кондук-тивная, при увеличении диаметра волокна она увеличивается, а с увеличением плотности уменьшается; конвективная составляющая эффективной теплопроводности играет значительную роль при отрицательных температурах изолируемой поверхности, малой плотности изоляции и больших диаметрах волокна, при положительных температурах ее влияние на эффективную теплопроводность несущественно.

8. Разработаны рекомендации по созданию эффективных конструкций промышленной теплоизоляции из волокнистых материалов с повышенными теплозащитными свойствами, включающие:

• предложения по оптимизации технологических и физикомеханических свойств волокнистых материалов на основе минерального, базальтового и стекловолокна, обеспечивающие повышение теплозащитных свойств конструкций, работающих при положительных (50-600°С) и отрицательных (до —180°С) температурах изолируемой поверхности;

• технические решения по теплоизоляционным конструкциям, учитывающие тепловлажностные воздействия окружающей среды (контакт с капельной влагой, диффузия водяного пара в изоляцию и т.д.), влияние технологических характеристик волокнистой изоляции (плотность, диаметр волокна и т.д.), технологичность в монтаже, позволяющие предотвратить снижение теплозащитных свойств тепловой изоляции в результате влажностных воздействий окружающей среды.

• предложения по совершенствованию конструкций промышленной тепловой изоляции наиболее характерных объектов представителей: газгольдеров, хранилищ, изотермических и шаровых резервуаров, железобетонных мегантенков, дымовых труб, турбин, трубопроводов и газоходов.

9. Внедрение разработанных рекомендаций по организациям Союза "Концерн СТЕПС" и ОАО "Фирма Энергозащита" позволило повысить па 20% теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций (в т.ч. монтажных) из волокнистых материалов, применяемых в строительстве, техническом перевооружении и реконструкции промышленных сооружений и оборудования и тепловых сетей и получить экономию тепловой энергии за период 1998-2000 гг. в объеме 2,6 млн. т.у.т. в год.

Основные публикации по материалам диссертации

1. Ельшин А.М., Ижорин М.Н., Жолудов B.C., Овчаренко Е.Г. Трубы промышленные дымовые. М., Стройюдат, 2000 г., 499 с. (в печати).

2. Жолудов B.C., Ставрицкая JI.B., Наруцкий Н.П. Справочное пособие для расчета толщин тепловой изоляции оборудования и трубопроводов промышленных предприятий и тепловых сетей. Союз "Концерн СТЕПС". М„ 1999 г., 36 с.

3. Извещение № 36-99. Изменение 9 ТУ 36-1180-85. "Индустриальные конструкции для промышленной изоляции".

4. Дополнение №1 к "Инструкции по испытаниям тепловой изоляции МСН83-65". Утверждено Союзом "Концерн СТЕПС", 1999 г.

5. Овчаренко Е.Г., Артемьев В.М., Шойхет Б.М., Жолудов B.C. Тепловая изоляция и энергосбережение. Журнал "Энергосбережение", № 2, 1999 г., Москва.

6. Петров-Денисов В.Г., Жолудов B.C., Гурьев В.В. Расчетный метод оценки теплозащитных свойств изоляции из минеральной ваты на основе силикатных волокнистых материалов. "Стекло и керамика", № 8, 2000 г., Москва.

7. Проектирование и устройство тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Пособие к СНиП 2.04.14-88. Минск, 2000 г., 63с.

8. Руденко В.В., Панин A.C., Жолудов B.C., Ставрицкая Л.В. Тепловая изоляция в промышленности и строительстве. М., 1996 г., 160 с.

9. Шевяков В.П., Жолудов B.C. Защита ог коррозии промышленных зданий и сооружений. М., 1995 г., 169 с.

Кроме того по теме диссертации получены авторские свидетельства на

изобретения и патенты- 1261205,600845, 163467, 1713910,2000514 (Россия)

и 270819АЗ (ГДР), получены положительные решения по заявкам -

2000110213(010945), 2000111382(012020), 2000111383(012021).

Основные результаты и общие выводы

1. Обобщен опыт применения и эксплуатации отечественных и зарубежных теплоизолированных сооружений, технологических трубопроводов, оборудования и тепловых сетей. Установлено, что в строительном комплексе России вследствие интенсивных тепловлажностных и механических воздействий окружающей среды, низкого качества монтажа, проектирования, а также недостаточного учета особенностей тепломассопереноса в монтажной промышленной изоляции сооружений и разработке нормативно-технической документации теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций в процессе эксплуатации снижаются, а потери тепловой энергии через теплоизоляционные конструкции промышленных сооружений, технологических трубопроводов, оборудования и тепловых сетей, более 80% которых изготовлены из волокнистых материалов на основе минерального, базальтового и стекловолокна, составляют около 680 млн. Гкал или 125 млн. т.у.т. в год. При этом сверхнормативные потери в 1,2-2 раза превышают нормативные значения.

2. Разработан расчетный метод определения теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций на основе волокнистых материалов, связывающий: кондуктивную теплопроводность волокон, образующих пористый каркас структуры, и газонаполняющего материала; • радиационную теплопроводность за счет теплообмена излучением в поглощающей, отражающей и рассеивающей среде межволоконного пространства; конвективную теплопроводность, определяемую конвективными токами газа, заполняющего межволоконное пространство, возникающими вследствие разности температур граничной поверхности теплоизоляции

135 и позволяющий уточнить механизм взаимосвязанных процессов тепло- и массообмена в пористых средах при отрицательных и повышенных температурах применительно к условиям эксплуатации теплоизоляционных конструкций промышленных сооружений.

3. На основании критериального уравнения фильтрации в пористой среде и уравнения Дарси получено выражение для определения коэффициента проницаемости волокнистых материалов, позволяющее вычислять его значение в зависимости от плотности, диаметра волокна и содержания неволокнистых включений.

4. Разработана численная модель эффективной теплопроводности волокнистых материалов в теплоизоляционных конструкциях, адекватно отражающая механизм теплопроводности в волокнистых материалах и позволяющая определять теплозащитные свойства конструкций в зависимости от температурных режимов эксплуатации, физико-технических свойств волокнистой изоляции (теплопроводности, плотности и диаметра волокна, объемной массы изоляции, количества неволокнистых включений), геометрических характеристик конструкций и их ориентации в пространстве, а также от состояния покровного слоя.

5. На основании экспериментальных исследований проницаемости волокнистых материалов из минерального, базальтового, муллито-кремнеземи-стого и стекловолокна в диапазоне изменения объемной массы материала от 50 до 300 кг/м и при различных направлениях в них фильтрующегося воздуха установлена анизотропия проницаемости волокнистой изоляции: величина коэффициента проницаемости для всех испытанных материалов при фильтрации поперек ковра в 1,2-1,5 раза ниже, чем при фильтрации вдоль ковра.

6. Созданы испытательные стенды для проведения экспериментальных исследований волокнистой изоляции из базальтового и минерального волокна с использованием фрагментов теплоизоляционных конструкций цилин

136 дрической формы, позволившие в натурных условиях определить теплозащитные свойства конструкций при температуре изолируемой поверхности от -180°С до 500°С в широком диапазоне изменения плотности изоляции от 40 до 350 кг/м .

7. На основании результатов экспериментальных исследований и численного моделирования выявлен характер изменения эффективной теплопроводности изоляции в зависимости от плотности и вида волокна при отрицательных и повышенных температурах для различных типов волокнистых материалов. Установлено, что: вид волокна оказывает незначительное влияние на эффективную теплопроводность исследованных волокнистых материалов, при этом минимальной теплопроводностью обладает стекловолокно, максимальной - минеральное волокно; с повышением температуры вплоть до 150°С и выше радиационная составляющая имеет тот же порядок, что и кондуктивная, при этом с увеличением диаметра волокна она увеличивается, а с возрастанием плотности - понижается; конвективная составляющая эффективной теплопроводности играет значительную роль при отрицательных температурах изолируемой поверхности, малой плотности изоляции и больших диаметрах волокна, при положительных температурах ее влияние на эффективную теплопроводность несущественно.

8. Разработаны рекомендации по созданию эффективных конструкций промышленной теплоизоляции из волокнистых материалов с повышенными теплозащитными свойствами, включающие:

• предложения по оптимизации технологических и физикомеханических свойств волокнистых материалов на основе минерального, базальтового и стекловолокна, обеспечивающие повышение теплозащитных свойств конструкций, работающих при положительных (50-600°С) и отрицательных (до -180°С) температурах изолируемой поверхности;

137

• предложения по техническим решениям теплоизоляционных конструкций и методам монтажа тепловой изоляции, работающей при контакте с капельной влагой (теплоизоляционные конструкции промышленных сооружений, оборудования и трубопроводов, расположенных на открытом воздухе, и подземных тепловых сетей), а также эксплуатируемых в условиях диффузии водяного пара в изоляцию из окружающего воздуха (низкотемпературная атмосферная изоляция), позволяющие предотвратить снижение теплозащитных свойств тепловой изоляции в результате влажностных воздействий окружающей среды.

9. Внедрение разработанных рекомендаций по организациям Союза "Концерн СТЕПС" и ОАО "Фирма Энергозащита" позволило повысить на 20% теплозащитные свойства монтажных теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов, применяемых в строительстве, техническом перевооружении и реконструкции промышленных сооружений, оборудования и тепловых сетей и получить экономию тепловой энергии за период 1998-2000 гг. в объеме 2,6 млн. т.у.т. в год.

1. Авдуевский М.П., Калашник В.Н., Коптякевич P.M. Исследование теплоотдачи при естественной конвекции в газонаполненных пористых средах при больших давлениях. В сб. Тепломассообмена, 1976, т. 1, ч. 2.

2. Асланова М.С. Структура, состав, свойства и формирование стеклянных волокон. М., 1968 г.

3. Асташкин В.М., Азарева A.A., Матвиенко Ю.Н., Антропов A.C., Жолу-дов B.C. Установка для непрерывного изготовления криволинейных труб из стеклопластика. A.C. СССР № 1261205, 1986 г.

4. Бердичевский B.JI. Вариационные принципы механики сплошной среды. М., 1983 г.

5. Берсенев А.П., Еремин Л.М., Малафеев В.А. Достижения и проблемы развития теплофикации и централизованного теплоснабжения в России. М., Энергия, 1999 г.

6. Бобров Ю.Л. Долговечность теплоизоляционных минераловатных материалов. М., 1987 г.

7. Бобров Ю.Л. Изделия гофрированной структуры перспективный вид тепловой изоляции. Строительные материалы, № 4, 1992 г.

8. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. М., 1982 г.

9. Богословский В.Н. и др. К вопросу об энергетической концепции проектирования зданий. Жилищное строительство, № 8,1992 г.

10. Богуславский Л. Д. Экономия теплоты в жилых зданиях. М., 1990 г.

11. Большакова И.В. Костенюк О.М., Мальтер В.Л. Расчетный метод определения теплопроводности волокнистых материалов. Теплотехнические процессы и свойства применяемых материалов. Сб. трудов ВНИИЭТО. М., 1986 г.

12. Брайловекая В.А. Численное исследование естественной конвекции в пористых цилиндрических прослойках. В кн. "Математические модели течений жидкости". Труды VI Всесоюзного семинара по численным методам механики вязкой жидкости. Новосибирск, 1978 г.

13. Брайловская В.А., Коган В Г., Полежаев В.И. Влияние анизотропии проницаемости на конвекцию и перенос тепла в пористой кольцевой прослойке. Изв. АН СССР. МЖГ, 1980, №1, стр. 59-64.

14. Васильев Б.Ф. Натурные исследования температурно-влажностного режима крупнопанельных зданий. М., 1968 г.

15. Васильев Л.Л., Танаева С.А. Теплофизические свойства пористых материалов. Минск, 1971 г.

16. Васильев Л. Л., Фрайман Ю.Е. Теплофизические свойства плохих проводников тепла. Минск: Наука и техника, 1967 г.

17. Витальев В.П. Бесканальные прокладки тепловых сетей. М., 1971 г.

18. Власов O.E. Основы теории капиллярной диффузии. М., 1940 г.

19. Власюк М.П., Полежаев В.И. Естественная конвекция и перенос тепла в проницаемых пористых материалах. Институт прикладной математики АН СССР, препринт № 77, 1975.

20. Внуков С.П., Рябов В.А., Федосеев Д.Н. Теплопроводность стеклово-локнистых систем. ИФЖ, т. 21, № 5, 1971.

21. Гдалевич Л.Б., Фертман В.Е. Сопряжение задачи естественной конвекции (обзор). Инж. физ. журнал, 1977, т. 33, № 3.

22. Гертуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная неустойчивость несжимаемой жидкости. М., "Наука", 1972.

23. Горчаков Г.И., Лифанов И.И., Багаутдинов A.A., Ахмедов С.С. Прогнозирование теплопроводности композиционных материалов различного строения. Строительные материалы, № 4, 1992 г.

24. Джигирис Д.Д. и др. Новые композиционные базальтоволокнистые материалы и их применение в народном хозяйстве. Киев, Вестник Украины, 1981 г., № 4.

25. Джигирис Д.Д., Махова М.Ф., Сергеев В.П. Базальтоволокнистые материалы. Промышленность строительных материалов. М., 1986, сер. 6, №3.

26. Доброхотов В.И. К проблеме воздействия энергетики на окружающую среду. Теплоэнергетика, № 2, 1995 г.

27. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композитов. Л., 1974.

28. Егоров С.Д., Полежаев В.И. Конвективный теплообмен в вертикальных слоях анизотропного пористого тела в кн. "Проблемы механики и теплообмена в космической технике" под ред. С.М. Белоцерковского. М., "Машиностроение", 1982.

29. Елышш А.М., Ижорин М.Н., Жолудов B.C., Овчаренко Е.Г. Трубы промышленные дымовые, г. Екатеринбург-г. Москва, 2000 г.

30. Жолудов B.C., Овчаренко Е.Г., Соколов В.А. Пути повышения эффективности теплоизоляционных и химзащитных работ. Монтажные и специальные работы в строительстве, № 6, 1999 г.

31. Жолудов B.C., Ставрицкая Л.В., Варуцкий Н.П. Справочное пособие для расчета толщин тепловой изоляции оборудования и трубопроводов промышленных предприятий и тепловых сетей. Союз "Концерн СТЕПС". М., 1999 г.

32. Ильинский В.М. Строительная теплофизика. М., 1974 г.

33. Исследование систем теплоснабжения. М., 1989 г.

34. Камерер И.С. Теплоизоляция в промышленности и строительстве. М., 1964 г.

35. Каплан М.Б. Снижение потерь тепла через изоляционные конструкции. Энергетическое строительство, № 12, 1980 г.

36. Кац С.М. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. М., 1981 г.

37. Киселев И.Я. О достоверности результатов измерения теплопроводности эффективных теплоизоляционных материалов. Проблемы строительной теплофизики, систем микроклимата и энергосбережения в зданиях. М., НИИСФ, 1998 г.

38. Клейн И.С., Полежаев В.И. Конвективный теплообмен в проницаемых пористых средах. ИПМ АН СССР, препринт №111, Москва, 1978.

39. Колодзей Я. Определение поперечной эффективной теплопроводности композитов с однонаправленной системой волокон методом граничной коллекции. Перевод ГПНТБ 88/391523.

40. Коломыцева А.П., Лебедев H.H., Опришко В.А., Орлов A.M., Жолудов B.C., Шейнблит М.А., Мащалин В.В. Защитная оболочка теплоизоляции трубопроводов. Патент, Россия, № 2000514, 1991 г.

41. Конкин A.A. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. М., 1974 г.

42. Корытников В.П. Перспективы развития теплофикации. Теплоэнергетика, № 12, 1980 г.

43. Кришер О. Научные основы техники сушки. М., 1961 г.

44. Лемаев Н.В., Вернов П.А., Задористов В.Н., Жолудов B.C. и др. Резиновая смесь на основе бутилкаучука. АС СССР № 600845, 1977 г.

45. Липовских В.М. Теплофикация Москвы: вчера, сегодня, завтра. М., Энергетик, 1999 г.142

46. Лихолетов В.В., Асташкин В.М., Пономаренко В.В., Меньшикова М.В., Матвиенко Ю.Н., Антропов A.C., Жолудов B.C., Скардов Г.С. Vorrichtung zum Kontaktschweisen von Thermoplasten, Patentschrift, DDR, №270819A3, 1986.

47. Лонкевич И.И., Альбицкая Л.С., Харченко А.П., Егоров С.С., Жолудов B.C., Шейнблит М.А., Николаев И.Я. препрег. A.C. СССР № 163467, 1990 г.

48. Лукьянов В.И., Малькин Б.А. Влияние влагосодержания и его градиента на величину влагопроводности строительных материалов. Сб. трудов НИИСФ. М., 1986 г.

49. Лыков A.B. Теоретические основы строительной теплофизики. Минск, 1961 г.

50. Лыков A.B. Тепломассообмен. М., Энергия, 1971 г.

51. Макаров A.A. Чупятов В.П. Потенциал и реальные возможности энергосбережения. Теплоэнергетика, № 1, 1990 г.

52. Макухин А.Н. Перспективное развитие электроэнергии в СССР. Теплоэнергетика, № 9, 1989 г.

53. Малафеев В.А. В НТС РАО "ЕЭС России". О концепции теплофикации. Москва. Электрические станции, № 10, 1999 г.

54. Маликов Ю.К., Лисенко Б.Г., Ширинкин В.А. Теплообмен излучением в слое волокнистого материала. Теплофизика высоких температур, т. 23, №4,1985.

55. Мальтер В.Л., Большакова Н.В., Андреев A.B. Метод и некоторые результаты полуэмпирического описания теплопроводности композиционных материалов. ИФЖ, т. 39, № 6,1980 г.

56. Мачинский В.Д. Теплотехнические основы строительства. М., 1949 г.

57. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. М., 1968 г.

58. Овчаренко Е.Г., Артемьев В.М., Шойхет Б.М., Жолудов B.C. Тепловая изоляция и энергосбережение. Журнал "Энергосбережение", №2, 1999 г., Москва.

59. Овчаренко Е.Г., Жолудов B.C., Артемьев В.М., Пономарев В.Б., Ракитин Б.А. Производство утеплителей и теплоизоляционных конструкций в России. Доклад на НТС Госстроя РФ, март 2000 г., информационный сборник "Теплопроекта", № 5, 2000 г.

60. Окороков А.М., Жуков Д.В. Гидродинамика потока теплоносителей в плоском и цилиндрическом минераловатном ковре. Конструкции и строительство специальных сооружений. Сборник трудов ВНИПИТеп-лопроект, Москва, 1981.

61. Петров-Денисов В.Г. К теории углубления фронта фазового перехода свободной влаги и образования избыточного давления при нагреве влажных тел. Химическая промышленность, № 6, 1979 г.

62. Петров-Денисов В.Г. и др. Об оптимизации и унификации толщин теплоизоляции трубопроводов. Монтажные и специальные работы в строительстве, № 6, 1985 г.

63. Петров-Денисов В.Г. Промышленная изоляция и экономия топливно-энергетических ресурсов. Использование новых технологических процессов в промышленной изоляции. Сборник трудов ВНИПИТеплопро-ект, М., 1987 г.

64. Петров-Денисов В.Г., Лебедев П.Д. Гидродинамика, тепло- и массооб-мен в слое мелких непористых частиц. J. Heat and Mass Transfer, vol.7, 1964.

65. Петров-Денисов В.Г., Масленников A.A. Процессы тепло- и влагообме-на в промышленной изоляции. М., 1983 г.

66. Пик М.М., Корытников В.П. Современное состояние и перспективы развития теплофикации. Теплоэнергетика, № 4, 1972 г.

67. Погонцев В.Г. Исследование оптимальной плотности волокнистых теплоизоляционных материалов. Холодильная техника. М., 1980.

68. Попов Ю.А. Лучистая теплопроводность в слое с большой концентрацией частиц. ИФЖ, т. 34, № 4, 1978.

69. Проектирование и устройство тепловой изоляции оборудования и трубопроводов. Пособие к СНиП 2.04.14-88. Минск, 2000 г. (Разработчики Наруцкий Н.Л., Авсянникова С.П., Жолудов B.C., Дроздович Л.Я.)

70. Проектирование тепловых сетей. Справочник проектировщика под редакцией A.A. Николаева. М., 1965 г.

71. Рекомендации по сравнительной технико-экономической оценке конструкций монолитных полносборных и кирпичных зданий различной этажности. ЦНИЭПЖилшца. М., 1983 г.

72. Ромейко B.C., Баталов В.Г., Готовцев В.И, Дубенчак В.Е., Симонова И.А. Защита трубопроводов от коррозии. М., 1988.

73. Руденко В.В., Жолудов B.C., Овчаренко Е.Г. Концепция энергосбережения в ЖКХ и на промышленных предприятиях. Журнал БСТ, № 7, 1999 г., Москва.

74. Руденко В.В., Панин A.C., Жолудов B.C., Ставрицкая Л.В. Тепловая изоляция в промышленности и строительстве, М., 1996 г.

75. Руденко Ю.Н. Фундаментальные энергетические исследования. Вестник Российской Академии Наук, 1994 г., том 64, № 3.

76. Семченко A.C. Комплексное сокращение топливно-энергетических затрат в гражданском строительстве. Бетон и железобетон, № 3,1997 г.

77. Савин В.И. Энергосбережение важнейший фактор решения энергетических проблем. Промышленная энергетика, №12, 1990 г.

78. Савин В.К., Зворыкин Н.Д. Методика расчета энергетической эффективности наружных ограждений конструкций зданий. Исследования по строительной теплофизике. Сб. трудов НИИОФ. М., 1989 г.

79. Соколов Е. Я. Современное состояние и основные проблемы теплофикации и централизованного теплоснабжения. Теплоэнергетика, № 3, 1988 г.

80. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Теплофикация и централизованное теплоснабжение СССР на рубеже XXI века. Теплоэнергетика, № 9, 1989 г.

81. Соколова Ю.А., Горлов М.Ю. Высокотемпературная волокнистая изоляция тепловых агрегатов. М., 1989 г.

82. Технические показатели и свойства теплоизоляционных материалов и конструкций на основе лабораторных, научных и статистических данных ВНИПИТеплопроект. М., 1976 г. Научно-технический отчет по теме 0.6.0.1.3.2.

83. Технический прогресс энергетики СССР. М., 1986 г.

84. Ушков Ф.В. Метод расчета увлажнения ограждающих частей зданий. М., 1955 г.

85. Фиговский О.И., Орлов A.M., Жолудов B.C., Опришко В.А., Шишов A.A., Коломыцева А.П., Молодцов А.И. Полимерная композиция для изготовления оболочек. A.C. Россия, №1713910, 1992 г.

86. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М., 1973 г.

87. Франчук А.У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов. М., 1949 г.

88. Хлевчук В.Р., Артыкласов Е.Т. Теплотехнические и звукоизоляционные качества ограждений домов повышенной этажности. М., 1978 г.

89. ХлевчукВ.Р., Бессонов И.В. и др. О расчетных теплофизических показателях минераловатных плит. Проблемы строительной теплофизики, систем микроклимата и энергосбережения в зданиях. М., НИИСФ, 1998 г.

90. Черников С.Г. Метод расчета уровня теплозащиты ограждений зданий с учетом долговечности материалов и конструкций. Теплоизоляция зданий. Сб. трудов НИИСФ. М., 1986 г.

91. Чисань, Айви, Бэрри. Естественная конвекция в замкнутой прямоугольной области, заполненной пористыми материалами. Теплопередача (тр. амер. об-ва инж. механиков), 1976, №1.

92. Чумак И.Г., Погонцев В.Г. Исследование механизма теплообмена на границе газ-волокно. ИФЖ, т. 36, № 1, 1979.

93. Шевяков В.П., Жолудов B.C. Защита от коррозии промышленных зданий и сооружений. М., 1995 г.

94. Энергетика СССР в 1986-1990 гг., М., 1987 г.

95. Bankvall C.G. Heat Transfer in Fibrous Materials. Journal of Testing and Evaluation, vol. 1, 1973.

96. Betbeder J., Jolas P. Influence de la convection libre sur la conductive d'une couche vertical d'isolant poreux. Intern. J. Heat Mass Transfer, 1972, v. 15, №4.

97. Bundiansky В. On the elastic moduli of some het. J. Mech. and Phys. Solids, 1965, v. 13.

98. Caltagirone J.P. Thermoconvective instabilities in a horizontal porous layer. J. Fluid Mech., 1974, v.66, №2.

99. Castinel G., Combarnous M. Convection naturelle dans un couche poreuse anisotrope. Revue Generale Termique, 1975.

100. Combarnous M. Convection naturelle et convection mixte dans une couche poreuse horisontale. Revue Generale Termique, 1970, t.9, №108.

101. Combarnous M., Bories S. Modélisation de la convection naturelle au slin d'une couche poreus horizontale a l'aide d'un coefficient de transfert solide-fluide. Intern. J. Heat Mass Transfer, 1974, v. 17, №4.147

102. Elder J.W. Steady free convection in a porous medium heated from below. J. FluidrMech., 1967, v.27, №1.

103. Gasquet R. Isolation thermique indutrielle. Paris, 1966.

104. Giee A.E. A proof that convection in a porous vertical stub is stable. J. Fluid Mech., 1969, v. 35, № 3.

105. J.S. Han, A.A. Cosner. Effective Thermal Conductivities of Fibrous Composites. Heat Transfer, no 2,1981.

106. Herhsey A.V. The elasticity of an isotropic aggregate of anisotropic cubic crystals. J. Appl. Mech., 1954, v.21, p. 236.

107. Hill R.A. Self-consistent mechanics of composite materials. J. Mech. and Phys. Solids, 1965, v.13.

108. Home R.H., O'Sullivan M.J. Oscillatory convection in a porous medium heated from below. J. Fluid Mech., 1974, v.66, №2.

109. Jairnot M., Naudin P., Viannau S. Convection mixte en milien poreux. Inter. J. Heat and Mass Transfer, 1973, v. 16, №2.

110. P. Kinderman. Application of closed cellular polyurethane rigid foam. Insulation (Gr. Brit.), №9, 1988.

111. Klarsfeld S. Champs de temperature assories aux movements de convection naturelle dans milieu poreux limite. Revue Generale Termique, 1970, t. 9, №3.

112. Kroner E. Berechnimg der elastischen Konstanten des Einkristalles. L. Phus., 1958, v. 151.

113. Kumaran M.K. and Stephenson D.J. Heat Transport through Fibrous Insulation Materials. Journal of Thermal Insulation, v. 11, 1988.

114. Kvernovold O., Tuvand P.A. Nonlinear thermal convection in anisotropic porous media. J. FliudMech., 1979, vol.90, pt.4.

115. Langlais C. Thermal Gradients Effect on Thermal Properties Measurements. Journal of Thermal Insulation, v.ll, 1988.

116. Mallay, John F. Thermal Insulation. New York, 1969.148

117. Ping Cheng. Combined free and forced convection flow about inctined surfaces in porous media. Interr. J. Heat Mass Transfer, 1977, v.20, № 8.

118. Schneider K.I. Investigation of the influence of free thermal convection on heat transfer through granular material. XI International Congress of Refrigeration.Munich, 1963.

119. Tong T.W., Tiem C.L. Analytical Models for Thermal Radiation in Fibrous Insulations. Journal of Thermal Insulation, vol. 4, 1980.

120. Tong T.W., Tiem C.L. Radiative Heat Transfer in Fibrous Insulation. ASME. Journal of Heat Transfer, vol. 105, 1983.

121. Verschoor I. D., Greebler T. Heat Transfer by Gas Conduction and Radiation in Fibrous Insulation. ASME Trans., vol. 74, 1995.

122. N.E. Xager. Problems with Energy Conservation. Journal of Thermal Insulation, vol. 8, 1985.1. Примечание:

123. Содержание связующего, % не более 5 1,5 (2) 1,5 Р) 3 4-5% 4-5 для марок 75, 100 14-17 для Марок 150, 200 3-4 1.5 4-5 (6) 4-5 6 (13) не более 61. Продолжение таблицы 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 и 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26