Строительство и архитектура 5. Теплогазоснабжение и вентиляция

К. т. н. Баканова С. В., к.т.н., проф. Аверкин А.Г., Святкина А.А.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

ИЗОЛЯЦИЯ РЕФРИЖЕРАТОРНЫХ ТРЮМОВ

Развитие рыболовства в больших масштабах остро поставило вопрос о сохранении улова. Для создания необходимых температурных условий суда оборудуются рефрижераторными трюмами с соответствующей тепловой изоляцией.

Требования к изоляции и конструкции зашивки грузовых охлаждаемых помещений регламентируются нормативной литературой.

Выбор оптимальной толщины тепловой изоляции устанавливается расчетным путем. Теплотехнические достоинства конструкции характеризуются интенсивностью проникновения тепла через данный вид изоляционной конструкции (коэффициентом теплопередачи).

При установившемся режиме работы холодильной установки удельный поток тепла q, Вт/, и количество тепла, проникающего в трюм, зависят от толщины и материала изоляции и разности температур снаружи и внутри помещения.

Кроме задачи обеспечения необходимого перепада температур и создания конструкции, обладающей достаточным термическим сопротивлением, необходимо учитывать следующее:

1.Температура между внутренней поверхностью и воздухом помещения - температурный перепад (рис. 1) должен быть минимальным, так как большая разность температур создает усиленную циркуляцию воздуха у ограждений и повышенную усушку грузов, хранящихся вблизи ограждений, а также может привести или к утеплению этих грузов в летнее время или к их подмораживанию в зимнее время при .

2.Изоляционная конструкция должна по возможности восполнять недостающие качества теплоизоляционного материала (механическую прочность, влагопоглощение и др.).

3. Для судов, которые будут работать в тропиках, материалы изоляции, зашивки и покрытий должны удовлетворять требованиям эксплуатации в тропических условиях.

Требования к судовым изоляционным материалам в основном сводятся к следующим: малая теплопроводность, низкая гигроскопичность, малый объемный вес, незагниваемость, прочность и стойкость против вибрации, малая усадка, негорючесть, отсутствие запаха, малая стоимость, технологичность.

Среди всего многообразия применяемых изоляционных материалов нет такого, который полностью удовлетворял бы перечисленным требованиям, поэтому выбор материала изоляции определяется конкретными условиями работы, типом судна и размерами рефрижераторного трюма.

Чаще всего приходится сталкиваться с увлажнением отдельных материалов в изоляционных конструкциях. Увлажнение материалов в изоляционных конструкциях, т. е. появление физико-механически связанной воды, обусловливается конденсацией внутри ограждения водяного пара, диффундирующего через ограждение под действием разности парциальных давлений.

Увлажнение изоляционных материалов резко снижает их изоляционные качества, вызывает их разрушение и требует увеличения количества холода, подаваемого в рефрижераторные трюмы для обеспечения заданного температурного режима

Рис. 1. Температурный перепад

.

Рис. 2. Диаграмма парциального давления.

Поэтому проверка возможности конденсации влаги в изоляционной конструкции, а также правильная постановка гидро-пароизоляционного слоя имеют важное значение для правильного выбора конструкции изоляции.

Рассмотрим процессы, происходящие внутри ограждения при прохождении (диффузии) водяного пара через ограждение с устройством пароизоляционного слоя и без него.

На рис. 2,а изображена диаграмма парциального давления - и " водяного пара.

Пересечение линий и " означает, что водяной пар на участке пересечения становится насыщенным; это вызывает его частичную конденсацию внутри ограждения, следовательно, конструкция (рис. 2, а) при определенных условиях будет увлажняться.

На рис. 2,б для конструкции с пароизоляционным слоем линии и " не пересекаются, и водяной пар в ограждении не становится насыщенным, а, следовательно, конденсации влаги в ограждении не происходит.

Таким образом, пароизоляционный слой только тогда может привести к уменьшению или устранению конденсации водяного пара в ограждении, когда он расположен перед зоной возможного образования конденсации или с теплой стороны ограждения.

Высказанным выше положениям удовлетворяют судовые изоляционные конструкции, в которых паронепроницаемый слой (обшивка борта, палубы, переборок) находится с теплой стороны.

Однако для судов, плавающих в северных широтах, где наружная температура, по сравнению с температурой охлаждаемого помещения, становится ниже, поток влаги будет иметь обратное направление, т. е. из помещения наружу. В этом случае потребуется установка парозащитного слоя с внутренней стороны, но это не единственное требование, для установки парозащитного слоя с внутренней стороны охлаждаемого помещения.

Зашивка изоляции от механических повреждений, от свободной воды, улучшение санитарного состояния трюма, защита от грызунов, возможность обработки паром и другие обстоятельства диктуют необходимость установки металлической зашивки, которая при определенных конструктивных оформлениях выполняет роль гидрозащитного покрытия.

Тип гидрозащиты зависит от вида применяемого изоляционного материала.

Для гидрозащиты изоляции, выполненной пористыми пластиками или экспанзитом, применяется шпаклевка целалитом с последующей окраской масляными или эмалевыми красками. При отсутствии зашивки изоляция оклеивается хлопчатобумажной тканью или стеклотканью на целалите или других клеях с последующей окраской.

Гидрозащита войлочных материалов и минеральной пробки осуществляется покрытием их материалами: рулонными (пергамин, рубероид, толь) или пленочными (синтетические пленки) в 1-2 слоя.

При проектировании и монтаже изоляции в рефрижераторных трюмах необходимо учитывать свойства изоляции и условия, в которых будет находиться каждая изолируемая поверхность. Уделяется большое внимание борьбе с утечками холода через двери, люки, а также через тепловые мостики, образующиеся при прямом контакте корпуса с воздухом в охлаждаемом помещении, через различные приварные детали, трубы и т. п. С этой целью двери и крышки изготавливаются обычно деревянными, а в случае применения металлических — обязательно предусматривается тщательная их изоляция и резиновые уплотнения. Крепление предметов оборудования и аппаратуры к корпусу производится через деревянные заполнители, либо с помощью специальных теплоизоляционных стаканов, прерывающих тепловой мостик.

Литература

1. Баканова С.В. Оптимизация теплозащиты ограждающих конструкций // Проблемы энерго- и ресурсосбережения в промышленных и жилищно-коммунальных комплексах/ Сб. трудов IV Международной научно-практической конференции. Пенза, ПГУАС, 2003г.

2. Баканова С.В. Требования к системам охлаждения при хранении скоропортящейся продукции// Проблемы энерго- и ресурсосбережения в промышленных и жилищно-коммунальных комплексах/ Сб. трудов VII Международной научно-практической конференции. Пенза, ПГУАС, 2006г.