Trình bày một số phương pháp cách nhiệt lạnh

Các đặc thù của vật tư cách nhiệt – phần 1Các đặc thù cơ bản của vật tư thiết kế xây dựng nói chung và vật tư cách nhiệt nói riêng hầu hết được chia thành hai nhóm chính : đặc thù nhiệt-lý và các đặc thù cơ-lýCác đặc thù cơ bản của vật tư thiết kế xây dựng nói chung và vật tư cách nhiệt nói riêng đa phần được chia thành hai nhóm chính : đặc thù nhiệt-lý và các đặc thù cơ-lý. Các đặc thù ảnh hưởng tác động, quyết định hành động lẫn nhau tùy thuộc vào từng loại vật tư cách nhiệt .

Dù vậy trong quá trình sản xuất, các thông số kỹ thuật có thể điều chỉnh kết hợp với nhau, phù hợp với chỉ tiêu kỹ thuật trong cùng một loại sản phẩm. ở phần 1 chúng ta sẽ phân tích tính chất nhiệt – lý của vật liệu cách nhiệt.

Trong quy trình truyền nhiệt có 3 yếu tố quyết định hành động : tính dẫn nhiệt, độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng. Đây là những đặc thù nhiệt – lý quan trong của vật tư cách nhiệt. Để đạt được hiệu suất cao cao và tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu nhu yếu phải nắm rõ thâm thúy các yếu tố này trong quy trình phong cách thiết kế tối ưu cấu trúc bao che hoặc lớp cách nhiệt cho thiết bị nhiệt và nhà máy sản xuất .

1. Tính dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt

Trong điều kiện kèm theo trong thực tiễn, khi sản xuất, việc xác lập trực tiếp thông số dẫn nhiệt rất khó. Vì vậy, thường thì các xí nghiệp sản xuất sẽ xác lập thông số dẫn nhiệt gián tiếp trải qua các thông số kỹ thuật dễ đo và thông dụng hơn của vật tư, ví dụ như thể tích. Hệ số dẫn nhiệt của các vật tư cuội phi kim hoàn toàn có thể thống kê giám sát gần đúng trải qua công thức thực nghiệm Necraxov – kaufman .

• Hệ số dẫn nhiệt được tính toán bằng phương pháp thực nghiệm, sau đó dựa trên kết quả đo chênh lệch nhiệt độ ở các điểm thời gian nhất định trong quá trình làm nóng thiết bị ống trụ.

• Trên thực tế, những biến đổi nhỏ của trạng thái vật lý và thành phần hóa học của vật liệu cũng dẫn tới sự biến đổi giá trị hệ số dẫn nhiệt.

• Tính dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt chịu ảnh hưởng của rất nhiều nhân tố như môi trường sử dụng ( nhiệt độ, áp suất và độ ẩm ), thành phần hóa hoc, trạng thái vật lý của vật liệu và các tạp chất bên trong.

Yếu tố ảnh hưởng tác động lớn tới tính dẫn nhiệt là trạng thái vật lý của vật tư. Trong thiên nhiên và môi trường rời của mạng lưới tinh thể, ví dụ như bông thuỷ tinh, bông khoáng rockwool mối liên hệ giữa các giao động thông thường được tạo thành do tính không điều hòa dẫn tới các phonon tương tác lẫn nhau tương tự như như thuyết ánh sáng. Vì vậy, tất cả chúng ta thuận tiện trong việc sử dụng khái niệm độ dài bước sóng tự do để miêu tả quy trình truyền nhiệt .

2. Nhiệt dung vật liệu cách nhiệt

Nhiệt dung là đặc thù của vật tư hấp thụ nhiệt khi nhiệt độ tăng. Nhiệt dung riêng của vật tư cách nhiệt nhờ vào vào thực chất của vật tư. Độ rỗng của vật tư cũng tác động ảnh hưởng không lớn đến nhiệt dung riêng vì nhiệt dung riêng của pha rắn và không khí chênh lệch không dáng kể. Vật liệu khoáng có nhiệt dung riêng nhỏ hơn so với vật tư hữu cơ. Nhiệt dung riêng của chất lỏng cao hơn so với nhiệt dung riêng của chất rắn và khí .

3. Độ dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt

• Độ dẫn nhiệt là khả năng truyền nhiệt và cân bằng nhiệt độ tại các điểm khác nhau của môi trường. Độ dẫn nhiệt càng cao, thì nhiệt độ nhanh nóng khi bị đốt và nhanh nguội khi làm lạnh.Độ dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt có dao động trong khoảng rộng.

• Độ dẫn nhiệt của thép là2,1.10^-5 m2/s, của bông sợi khoáng là 0,055.10^-5 m2/s và của không khí là 1,8.10^-5 m2/s. Độ dẫn nhiệt của không khí cao hơn rất nhiều lần so với độ đẫn nhiệt của các vật liệu cách nhiệt bảo ôn.

• Độ rỗng tỉ lệ thuận độ dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, độ rỗng tăng thì độ dẫn nhiệt tăng. Tuy nhiên đặc tính này không làm giảm tính chất cách nhiệt của vật liệu vì đối với các loại vật liệu có kết cấu bao che thì tác động nhiệt thay đổi tương đối chậm.

4. Nhiệt độ tối đa của vật liệu cách nhiệt

Nhiệt độ tối đa là nhiệt độ tới hạn được cho phép trong điều kiện kèm theo sử dụng vật tư cách nhiệt vĩnh viễn. Nhiệt độ tối đa thường thấp hơn độ bền nhiệt độ của vật tư, Khi quyết định hành động tối đa tất cả chúng ta cần xem xét đến năng lực hủy hoại xảy ra trong khi vật tư bị đốt nóng trong thời hạn dài. Trong cấu trúc dạng thủy tinh như bông khoáng, bông thủy tinh, khi bị đun nóng trong thời hạn dài hoàn toàn có thể xảy ra quy trình hủy hoại cấu trúc vật tư .

Đối với loại vật tư cách nhiệt được sản xuất từ nguyên vật liệu hữu cơ ( tấm sợ gỗ, than bùn, v .. v .. ) nhiệt độ tối đa còn được quyết định hành động dựa trên yếu tố bốc cháy của mẫu sản phẩm trong quy trình sử dụng. Thông thường các xí nghiệp sản xuất thường thêm các chất phụ gia chống cháy để tăng nhiệt độ bốc cháy của vật tư .Nhiệt độ tối đa của 1 số ít loại vật tư cách nhiệt .

Vật liệu cách nhiệt	Nhiệt độ tối đa
Bông khoáng	600
Sản phẩm bông khoáng	60 – 80
Bông thủy tinh	450
Thủy tinh tổ ong	400
Sợi Gốm	1100 – 1300
Peclit phồng nở và vemiculite phồng	900
Bê tông tổ ong	400 – 700
Vật liệu trepel nung	900
Vật liệu chứa Amiang	600
Chất dẻo cách nhiệt	60 – 80

5. Độ rỗng vật liệu cách nhiệt

• Độ rỗng gồm có độ rỗng toàn phần, độ rỗng kín và độ rỗng hở. Độ rỗng là tỷ lệ phần trăm không khí có trong một khối tích nhất định của vật liệu cách nhiệt.

• Độ rỗng hở của vật liệu cách nhiệt là các lỗ rỗng thấm nước, vì vật chúng ta có thể dùng phương pháp xác đinh độ hút nước bão hòa để tính toán độ rỗng hở.

• Độ rỗng toàn phần được quyết định bởi tỉ lệ pha rắn của vật liệu cách nhiệt, đóng vai trò quyết định tính chất cơ lý và các thức sử dụng của vật liệu. Khi độ rỗng toàn phần tăng thì cường độ cơ học sẽ giảm và biến dạng của vật cách nhiệt sẽ tăng.

Ngoài ra, khi sản xuất và xây đắp cần phân biệt độ rỗng vi mô và độ rỗng vĩ mô. Chỉ có các lỗ rỗng vĩ mô ( hoàn toàn có thể cảm quang bằng mắt thường ) mới hoàn toàn có thể ảnh hưởng tác động lớn tới đặc thù nhiệt lý của vật tư cách nhiệt. Hàm lượng pha rắn hài hòa và hợp lý hay không nhờ vào vào cường độ và đặc thù phân bổ của vật tư nền. Cường độ của vật tư nền và năng lực link giữa các phân tử càng cao thì độ rỗng toàn phần càng lớn

Cấu trúc	Vật liệu	Độ rỗng %
Độ rỗng toàn phần	Độ rỗng hở	Độ rỗng kín
Tổ ong	Bê tông tổ ông	85 – 90	40 – 45	40 – 45
Thủy tinh bọt	85 – 90	2 – 5	83 – 85
Chất dẻo cách nhiệt	92 – 99	1 – 55	45 – 98
Sợi	Bông khoáng	85 – 92	85 – 92	0
Hạt	Vật liệu cách nhiệt peclit	85 – 88	60 – 65	22 – 25
Thủy tinh hạt rỗng	92 – 99	60 – 65	30 – 35

Tính chất nhiệt lý và đặc thù cơ lý chịu tác động ảnh hưởng lớn của size và hình dạng của các lỗ hỗng của vật tư cách nhiệt. Có thể kiểm soát và điều chỉnh cấu trúc của vật tư trải qua các công nghệ tiên tiến sản xuất tân tiến. Ví dụ như vật tư có cấu trúc tổ ong hoàn toàn có thể biến hóa đường kính của lỗ rỗng, chiều dày của lỗ rỗng .

Với các vật liệu cách nhiệt có cấu trúc sợi, chúng ta có thể thay đổi chiều dài và đường kính của các sợi. Với các vật liệu dạng hạt, thay đổi hình dáng và kích thước hạt theo yêu cầu.

6. Khối lượng thể tích vật liệu cách nhiệt

Đối với các vật tư xốp, vụn khi tính thể tích phải xem xét thể tích không khí giữa các hạt. Khối lượng thể tích vật tư vụn còn gọi là khối lượng thể tích xốp hoặc khối lượng thể tích đổ đống. Chúng ta hoàn toàn có thể dùng ống đong hình tròn trụ để xác lập khối lượng thể tích đổ đống ( 1 lít = 10 cm ) .Phân tích các đặc thù của vật tư cách nhiệt giúp tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu, và ngân sách, nâng cao hiệu suất của vật tư .Để được tư vấn và mua hàng vui mắt liên hệ hotline : 0936030079 – 0906361039

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Lạnh Bách Khoa