पाइपिंग उद्योग में एरोजेल इन्सुलेशन सामग्री के अनुप्रयोग

पाइप इन्सुलेशन की वर्तमान स्थिति:

वर्तमान औद्योगिक हीटिंग पाइपिंग का तापमान 50 से 600 डिग्री तक होता है। इन पाइपिंग की इन्सुलेशन परियोजनाओं में सिलिका-एल्यूमिना मैग्नेशिया सामग्री और ग्लास फाइबर सामग्री का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लगभग 30 वर्ष पहले, इन्सुलेशन परियोजनाओं में लगभग विशेष रूप से रॉक वूल और खनिज ऊन सामग्री का उपयोग किया जाता था। हालाँकि, वर्तमान औद्योगिक इन्सुलेशन परियोजनाओं में रॉक वूल इन्सुलेशन को चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जा रहा है। समान संरचना और जलरोधी प्रदर्शन के बावजूद, इसका मुख्य कारण तापीय चालकता में अंतर है। विभिन्न तापमानों पर विभिन्न सामग्रियों के तापीय चालकता गुणांक निम्नानुसार हैं:

पाइपलाइन इन्सुलेशन परियोजनाओं से संबंधित वर्तमान मुद्दे:

अतार्किक इन्सुलेशन संरचना, गैर-मानक इन्सुलेशन मोटाई और अपर्याप्त इन्सुलेशन निर्माण।
विरूपण, अवतलन, तापीय स्थिरता की कमी और उच्च क्षति दर के कारण दीर्घकालिक इन्सुलेशन प्रभाव अपेक्षित नहीं है, और यह प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है।
प्रभावी इन्सुलेशन से रखरखाव लागत और उपकरण परिचालन लागत बढ़ जाती है।
इनका जीवनकाल केवल कुछ वर्षों का होता है तथा जीवनकाल के अंत में इन्हें पूर्णतः बदलना पड़ता है।
यदि पाइप में पानी का तापमान 100 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो इन्सुलेशन परत कम से कम 200 मिमी होनी चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप पाइप में उच्च ताप प्रवाह दर के कारण उच्च ताप हानि होगी।

एरोजेल सामग्रियों के लाभ:

इसका थर्मल इन्सुलेशन प्रभाव पारंपरिक इन्सुलेटिंग सामग्रियों की तुलना में 2 से 5 गुना बेहतर है, और उच्च तापमान और लंबे समय तक सेवा जीवन पर इसका विशेष लाभ है।
यह सामग्री हाइड्रोफोबिक है, नमी को पाइपों और उपकरणों में प्रवेश करने से प्रभावी रूप से रोकती है, तथा इसमें वर्ग A1 अग्नि प्रतिरोधिता है।
यह हल्का है, काटने में आसान है, विभिन्न प्रकार के पाइप और उपकरण इन्सुलेशन के लिए अनुकूलनीय है, तथा इसकी स्थापना में कम समय और श्रम की आवश्यकता होती है।
इन्सुलेटिंग सामग्री की पैकेजिंग मात्रा और वजन कम हो जाता है, जिससे इन्सुलेटिंग सामग्री की परिवहन लागत काफी कम हो जाती है।
यह पर्यावरण की गुणवत्ता में सुधार करता है तथा उपकरणों को इन्सुलेट करते हुए शोर अवशोषण, शोर में कमी और कंपन को कम करने के कार्य प्रदान करके उपकरणों की सुरक्षा करता है।
इन्सुलेटिंग प्रभाव प्राप्त करने के लिए, पारंपरिक सामग्रियों की मोटाई का केवल 1/2 से 1/5 भाग ही पर्याप्त होता है, जिससे ऊष्मा का नुकसान न्यूनतम होता है और स्थान का उपयोग बढ़ता है।

तापीय चालकता mw/m k	25℃	100℃	200℃	400℃
एरोजेल फेल्ट	18	21	25	34
सिरेमिक फाइबर कंबल	37	55	72	110
ग्लास फाइबर	42	50	70
अंधेरा पहलू	55	70	92	140
फोम सामग्री	36

अन्य इन्सुलेशन सामग्री के साथ एरोजेल समग्र इन्सुलेशन की प्रदर्शन तुलना:

	एरोजेल मिश्रित इन्सुलेशन कम्बल	सिरेमिक फाइबर	अंधेरा पहलू
तापीय चालकता (कमरे के तापमान पर)	18	36	55
350℃ पर तापीय चालकता	30	110	130
350℃ पर इन्सुलेशन की मोटाई	30मिमी	100मिमी	110मिमी
थोक घनत्व, किग्रा/एम3	200	128	110
जलरोधक	हाइड्रोफोबिसिटी अनुपात ≥ 99%, कोई विशेष वॉटरप्रूफिंग उपाय की आवश्यकता नहीं।	क्योंकि जलरोधी कार्य अधूरा है, इसलिए नमी अवशोषण, आर्द्रताग्राहीता और पाइपलाइन संक्षारण आसानी से हो सकता है। जलरोधी बनाने के लिए गार्ड प्लेट की सतह पर धातु सीलेंट का छिड़काव किया जाना चाहिए।
टी और वाल्व का इन्सुलेशन	उत्कृष्ट इन्सुलेशन और उपयोग में आसानी के लिए वियोज्य इन्सुलेशन आस्तीन।	चार्जिंग विधि या इन्सुलेशन बॉक्स का इन्सुलेशन प्रभाव अच्छा नहीं है।
सेवा जीवन	20 वर्ष	3~5 वर्ष	3~5 वर्ष
उपयोग प्रक्रिया	समग्र अखंडता उत्कृष्ट है, भूकंपीय और तन्य प्रतिरोध उत्कृष्ट है, और उपयोग के दौरान कोई कण संचय, निपटान या अन्य घटना नहीं होती है।	चूंकि सामग्री की संरचना ढीली होती है, इसलिए सामग्री स्वयं के वजन, उपकरण कंपन और पानी के घुसपैठ जैसे कारकों के कारण आसानी से टूट सकती है और जम सकती है, जिससे इन्सुलेशन प्रभाव काफी कम हो सकता है और अत्यधिक गर्मी का नुकसान हो सकता है।
तुलना का उपयोग करें	पतले गेज का उपयोग करने से पाइपलाइनों में इन्सुलेशन की मोटाई कम हो जाती है, भाप पाइपलाइनों के बीच अंतराल छोटा हो जाता है तथा संयंत्र निर्माण का क्षेत्रफल भी छोटा हो जाता है।	चूंकि इन्सुलेशन परत मोटी होती है, इसलिए अतिव्याप्त क्षेत्रों में आसानी से अंतराल उत्पन्न हो सकता है। विस्तार और संकुचन का गुणांक जितना अधिक होगा, अंतराल उतनी ही आसानी से तापीय पुल में बदल सकता है, जो कंपन के बाद अधिक स्पष्ट हो जाता है।

एरोजेल मिश्रित इन्सुलेशन और पारंपरिक इन्सुलेशन के आर्थिक लाभों की तुलना:

	एरोजेल मिश्रित इन्सुलेशन कम्बल	मिश्रित सिलिकेट फेल्ट
अपेक्षित सतह तापमान (℃)	35	35
इन्सुलेशन मोटाई मिमी	120	300
इन्सुलेशन परत का कुल आयतन m ³	83	377
मुख्य सामग्री लागत (10,000 युआन)	85	45
निर्माण लागत और सामग्री लागत (10,000 युआन)	11	20
पाइपलाइन ताप प्रवाह घनत्व (W/m)	130	300
ऊष्मा हानि दर	1	3
कुल ऊष्मा ऊर्जा हानि (%)	3%	10%

नोट: (गणना उदाहरण 1 किमी व्यास, 100 मिमी व्यास, 300 डिग्री हीटिंग पाइपलाइन पर आधारित है) व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, मिश्रित सिलिकेट फेल्ट का इन्सुलेशन प्रभाव 2-3 महीने के बाद खराब हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी का नुकसान बढ़ जाता है।

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