МОБИЛЬНЫЙ ТЕПЛОЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ Российский патент 2013 года по МПК F16L59/16 

Изобретение относится к области быстрозаменяемой тепловой изоляции объектов сложной геометрической формы, в частности, имеющих различную форму как в планиметрии, так и в стереометрии, и может быть использовано при изоляции узлов инженерных коммуникаций, требующих регулярного доступа, труднодоступных узлов, запорной арматуры и трубопроводных узлов сложной геометрии в качестве теплозвукоизоляции.

Известно гибкое теплоизоляционное приспособление, содержащее основу в виде нетканого материала, металлический слой, прикрепляемый к основе, и адгезив, нанесенный на внутреннюю поверхность металлического слоя. В качестве нетканого материала использованы, например, минеральная вата, стеклянная вата или полиуретан, имеющие низкую удельную теплопроводность (WO 9208924 А1, 29.05.1992 г.).

Однако изолирующие свойства этого приспособления имеют низкую эффективность из-за низкого коэффициента сопротивления паропроницанию для сохранения заданной внутренней температуры объекта.

Известен также вакуумный кожух для тепловой изоляции, содержащий пористый органический или неорганический заполняющий материал, размещенный внутри оболочки, выполненной из, по меньшей мере, одного многослойного барьерного листа прямоугольной конфигурации, который содержит один полимерный или неорганический центральный слой, имеющий изолирующие свойства относительно атмосферных газов, верхний и нижний слои барьерного типа, выполненные из взаимно термосвариваемых полимерных материалов (RU №2253792, F16L 59/06, 2001 г.).

Недостатком этого теплоизоляционного кожуха является наличие термосвариваемых кромок, которые очень хрупки, подвергаются растрескиванию, создавая возможность проникновения атмосферных газов в кожух и, таким образом, подвергая риску его теплоизолирующие свойства.

Наиболее близкой к изобретению и взятой за прототип является сборно-разборная конструкция для теплоизоляции, состоящая из двух полуфутляров из теплоизоляционного вспененного полиуретана, каждый полуфутляр которой имеет одну или более стыковочных поверхностей и упрочняющий теплоизоляционный слой из жесткого или эластичного пенополиуретана высокой кажущейся плотности толщиной 1-10 мм. Верхние и торцевые стыковочные поверхности полуфутляров имеют канавки для размещения в них уплотнительных колец или полуколец. Соединенные полуфутляры верхними стыковочными поверхностями образуют усеченный конус. С наружной стороны конструкция имеет защитную оболочку (RU №39181, F16L 59/16, 2004 г.).

Недостатком этой конструкции является сложность изготовления и сборки-разборки, обусловленная необходимостью выполнения канавок, углублений и наличием уплотнительных колец или полуколец, а также негерметичность стыков, что снижает эффективность теплозвукоизоляции объекта.

Технический результат изобретения - повышение эффективности эксплуатации инженерных систем сложной конфигурации за счет снижения потока энергии между объектом и окружающей средой и поддержания необходимого температурного режима в интервале от -200°С до +1000°С при соблюдении требований техники безопасности при эксплуатации мобильного теплоизоляционного модуля.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном мобильном теплозвукоизоляционном модуле для объектов сложной геометрической формы, содержащем наружную защитную оболочку, внутри которой размещен неорганический или полимерный наполнитель, согласно изобретению внутренний неорганический или полимерный наполнитель выполнен в виде вкладыша толщиной от 3 мм до 200 мм, имеющего в развернутом виде конфигурацию в зависимости от геометрии объекта теплозвукоизоляции, наружная защитная оболочка выполнена в виде замкнутой полости, внутренний объем которой составляет 1,1 объема вкладыша, и состоит из армированной стеклоткани с полимерным покрытием на силиконовой основе, прочность на растяжение которой составляет по основе 3000 Н/5 см, по утку - 1600 Н/5 см, а теплопроводность - не более 0,24 Вт/(м·К), при этом наружная защитная оболочка имеет форму, идентичную конфигурации вкладыша в развернутом виде, прошита или полиамидными, или полиэстеровыми, или водоооталкивающими полиамидными нитями, а на наружной стороне защитной оболочки размещены жестко связанные с ней элементы фиксации и герметизации мобильного теплозвукоизоляционного модуля на объекте.

Технический результат достигается также тем, что вкладыш выполнен из или вспененного каучука, или каменной ваты, или стекловаты, а также тем, что наружная защитная оболочка выполнена из стеклоткани с полимерным слоем и алюминиевой фольгой, а также тем, что элементы фиксации и герметизации модуля на объекте выполнены в виде или ремней, или нахлест-язычков с двусторонним фиксатором «Велькро» («липучка»), или ремней со скобами, а также тем, что наружная защитная оболочка на внутренней стороне для ввода ее в полость вкладыша имеет прорезь, кромки которой наложены друг на друга и снабжены замковым соединением.

На фиг.1 представлен мобильный теплозвукоизоляционный модуль для объектов сложной стереометрической формы (общий вид - вариант для тройника, шарового крана и т.п.);

фиг.2 - то же (в развернутом виде);

фиг.3 - то же (вид по А-А фиг.2);

фиг.4 - мобильный теплозвукоизоляционный модуль (Термочехол) для задвижек, шаровых кранов и прочей подобной запорной арматуры, фиксирующийся на стыках с помощью строп и скоб;

фиг.5 - мобильный теплозвукоизоляционный модуль (Термочехол), фиксирующийся с помощью фиксаторов «Велькро» («липучки») с пыльниками по торцам, утягивающимися шнуром;

фиг.6 - мобильный теплозвукоизоляционный модуль для объектов сложных геометрических форм (6 «а» - для циркуляционных насосов системы горячего водоснабжения; 6 «б» - для насосов системы отопления; 6 «в» - для теплообменника индивидуального теплового пункта).

Мобильные теплозвукоизоляционные модули для объектов сложных геометрических форм представляют собой съемные гибкие теплозвукоизоляционные конструкции многоразового использования. Изготавливаются в различных модификациях в соответствии с требованиями заказчика для конкретных объектов технических систем.

Модуль состоит из наружной защитной оболочки 1, представляющей замкнутую полость - чехол. Материал защитной оболочки подбирают по следующим критериям:

- необходимые температурные пределы;

- стойкость к ультрафиолетовым лучам;

- гидрофобность - способность к впитыванию влаги (допускается или нет);

- горючесть (НГ, Г1-Г4 или нет конкретных требований);

- эластичность (эластичный или слабоэластичный материал);

- гибкость (при свертывании и скручивании не должен трескаться или это не важно);

- стойкость к агрессивным средам (например, к химикатам или к морской воде).

Как вариант, на фиг.1 представлен модуль, защитная оболочка 1 которого изготовлена из диэлектрической стеклоткани с полимерным покрытием на силиконовой основе (марки FIBERFLEX), производится из стеклянных нитей полотняным переплетением. Общая толщина с покрытием 0,44 мм, прочность на растяжение: равна 3000 Н/5 см (основа), 1600 Н/5 см (уток), теплопроводность ≤0,24 Вт/(м·К), диапазон температур минус 200°С - плюс 175°С, горючесть Г1 (www.torosflex.ru, 29.02.2012).

С наружной стороны на защитной оболочке предусмотрены элементы крепления и герметизации: скобы 2 с полиэстеровыми ремнями 3. К наружному защитному слою 1 пришиты полиамидными или полиэстеровыми нитями 4 (www.conefill.ru, 29.02.2012) ремни 3. По требованию заказчика ремни могут быть пришиты специальными водоооталкивающими полиамидными нитями (www.conefill.ru, 29.02.2012). Могут быть и шнуры 5 (фиг.5) для затягивания торцевых элементов модуля (по запросу заказчика). Как вариант могут быть использованы нахлест-язычки 6 с инверсионным фиксатором «Велькро» (двусторонняя «липучка») (фиг.5).

С торцов мобильного теплозвукоизоляционного модуля могут быть предусмотрены пыльники 7 для защиты от проникновения пыли и влаги внутрь модуля (фиг.5).

На внутренней стороне защитной оболочки 1 может быть выполнена прорезь (не показана) для ввода вкладыша 8. Кромки этой прорези наложены друг на друга и также имеют аналогичные замковые соединения.

Объем наружной защитной оболочки выполнен больше объема вкладыша 8 и составляет 1,1 его объема. Это обусловлено необходимостью охвата (изгиба) теплоизолируемой поверхности объекта.

Вкладыш 8 изготавливают в зависимости от стереометрии объекта теплозвукоизоляции (квадрат, ромб, шар, цилиндр, конус, многоугольник сложной конфигурации: шаровые краны, вентильные задвижки, обратные клапана, дисковые затворы, грязевики, фильтры, сильфонные вставки, теплообменники и насосы).

Как вариант, вкладыш 8 изготовлен из синтетического вспененного каучука, диапазон температур которого от -200°С до +175°С, теплопроводность ≤0,036 Вт/(м·К), горючесть Г1, сопротивление диффузии водяного пара µ≥10000. Толщина вкладыша варьируется от 3 до 200 мм в зависимости от требований к снижению плотности теплового потока или в зависимости от требований к температуре поверхности мобильного теплозвукоизоляционного модуля.

Вкладыш 8 может быть введен в наружную оболочку 1 при изготовлении большой серии однотипных модулей и прошит нитями по всему периметру модуля. При теплозвукоизоляции уникальных конструкций сложной геометрии вкладыш 8 вводят в наружную оболочку через прорезь на ее внутренней стороне (не показана).

Изготовленные мобильные теплозвукоизоляционные модули для объектов сложной геометрической формы прошли испытания и подтвердили надежность эксплуатации инженерных коммуникаций.

Пример. В центральном тепловом пункте супермаркета «Реал» на юго-востоке Москвы мобильные теплозвукоизоляционные модули были установлены на следующие объекты: шаровые краны, фильтры, вентильные задвижки, дисковые затворы, обратные клапана и теплообменники. Указанные выше технические узлы являлись конструктивными элементами системы отопления данного супермаркета, техническим носителем являлась вода с температурой от +90°С до +130°С. Наружная оболочка заявляемого модуля была выполнена в соответствии с формулой полезной модели, а вкладыши для шаровых кранов, фильтров, вентильных задвижек, дисковых затворов, обратных клапанов были выполнены из вспененного каучука теплопроводностью ≤0,036 Вт/(м·К), толщиной 13 мм, а вкладыши для теплообменников были выполнены из вспененного каучука теплопроводностью ≤0,036 Вт/(м·К), толщиной 19 мм. В процессе эксплуатации заявляемых модулей на указанном объекте температура на поверхности модулей не превышала +40°С, что соответствует требованиям техники безопасности и при этом позволяет быстро осуществить монтаж/демонтаж модулей.

Кроме того, применение заявляемых модулей привело к существенному снижению шума, что подтвердило их звукоизоляционные свойства.

Применение мобильных теплозвукоизоляционных модулей позволит многократно снизить энергопотери (до 20 раз), уровень шума до 30Д6 (испытания согласно немецких стандартов DIN 52219 и DIN EN ISO 3822-1 (www.armacell.com. 29.02.2012 г.).

Мобильные теплозвукоизоляционные модули просты и легки в установке, демонтаже, использовании, и при соблюдении условий правильной эксплуатации срок их службы составит не менее 20 лет на узлах теплоизоляции с температурой от -200°С до +1000°С.

Изобретение относится к области быстрозаменяемой тепловой изоляции объектов сложной геометрической формы и может быть использовано при изоляции узлов инженерных коммуникаций, труднодоступных узлов запорной арматуры и трубопроводных узлов сложной геометрии в качестве теплозвукоизоляции. Модуль состоит из наружной защитной оболочки (1), представляющей замкнутую полость - чехол. В чехле находится вкладыш (8), который изготавливают в зависимости от стереометрии объекта теплозвукоизоляции. Изготовленные модули для объектов различной формы прошли испытания и подтвердили надежность эксплуатации инженерных коммуникаций. Применение мобильных теплозвукоизоляционных модулей позволит многократно снизить энергопотери (до 20 раз), уровень шума до 30 Дб. Мобильные модули просты и легки в установке, демонтаже, использовании, и при соблюдении условий правильной эксплуатации срок их службы составит не менее 20 лет на узлах теплоизоляции с температурой от -200°С до +1000°С. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Мобильный теплозвукоизоляционный модуль для объектов сложной геометрической формы, содержащий наружную защитную оболочку, внутри которой размещен неорганический или полимерный наполнитель, отличающийся тем, что внутренний неорганический или полимерный наполнитель выполнен в виде вкладыша толщиной от 3 мм до 200 мм, имеющего в развернутом виде конфигурацию в зависимости от геометрии объекта теплозвукоизоляции, наружная защитная оболочка выполнена в виде замкнутой полости, внутренний объем которой составляет 1,1 объема вкладыша, и состоит из армированной стеклоткани с полимерным покрытием на силиконовой основе, прочность на растяжение которой составляет по основе 3000 Н/5 см, по утку - 1600 Н/5 см, а теплопроводность - не более 0,24 Вт/(м·К), при этом наружная защитная оболочка имеет форму, идентичную конфигурации вкладыша в развернутом виде, прошита или полиамидными, или полиэстеровыми, или водоотталкивающими полиамидными нитями, а на наружной стороне защитной оболочки размещены жестко связанные с ней элементы фиксации и герметизации мобильного теплозвукоизоляционного модуля на объекте.

2. Мобильный теплозвукоизоляционный модуль по п.1, отличающийся тем, что вкладыш выполнен из или вспененного каучука, или каменной ваты, или стекловаты.

3. Мобильный теплозвукоизоляционный модуль по п.1, отличающийся тем, что наружная защитная оболочка выполнена из стеклоткани с полимерным слоем и алюминиевой фольгой.

4. Мобильный теплозвукоизоляционный модуль по п.1, отличающийся тем, что элементы фиксации и герметизации модуля на объекте выполнены в виде или ремней, или нахлест-язычков с двусторонним фиксатором «Велькро» («липучка»), или ремней со скобами.

5. Мобильный теплозвукоизоляционный модуль по п.1, отличающийся тем, что наружная защитная оболочка на внутренней стороне для ввода в ее полость вкладыша имеет прорезь, кромки которой наложены друг на друга и снабжены замковым соединением.