目前,對于隔熱保溫常用的方法是在需要隔熱保溫的物體表面直接涂一層隔熱涂料,一般用在墻體的保溫和管道施工的彎頭等處,方式單一,導熱系數減小不太大,另外涂料的耐久性差,容易脫落,不能磕碰,抗振動性能差;另一種方法是在物體的外表面直接纏繞保溫材料,一般用在地面管線隔熱保溫,缺點是無法牢固地固定于工具表面,用在井下工具上容易被損壞。
上述2種方式單獨使用都達不到最佳的隔熱效果根據熱量傳遞機理,綜合考慮同時降低熱傳導熱輻射和熱對流引起的熱量傳遞,最大程度地減小導熱系數。優選復合式的層層阻隔熱量傳遞結構形式,即由內管、外管和隔熱材料組成。在內管外壁和外管內壁之間形成一道隔熱夾層,在夾層之間填充隔熱材料,同時對隔熱夾層抽真空為了補償高溫下內、外管的不同熱伸長量,采用給內管施加預應力的方式。
內管在常溫下處于拉伸狀態,當溫度逐漸升高時,拉應力也隨之減小,溫度繼續升高,內管由受拉狀態轉變為受壓狀態。由于內管的預伸長減小了受熱伸長后的壓應力,所以保證了隔熱工具的正常工作。
隔熱夾層材料優選鋁箔和玻璃絲布,利用高反射率的鋁箔構成反射屏面層層反射,對輻射熱流造成很高的熱阻,在高真空情況下,絕熱系統中主要以輻射透過率高導熱率低的玻璃布阻止屏面的直接接觸,玻璃布孔率大,可增加屏面有效的反射面積。環空中的吸氣劑在注蒸汽過程中吸附滲入鋼管中的氫氣及其他殘余氣體,保持真空系統的真空度,提高隔熱結構隔熱性能的長效性。
各種對空間直接暴露的接口和不合理的層間間隙等都會造成漏熱量增加,在多層系統的設計制造中,應盡量減少接口,控制層間間隙,防止層間接觸,盡可能地減少接觸導熱與橫向傳熱,把漏熱降到最低程度。因此對隔熱層的纏繞方式松緊程度和搭接方式進行了優化。
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