Теплоизоляционная система Российский патент 2024 года по МПК F16L59/14 

Изобретение относится к средствам теплоизоляции и предназначено для защиты и теплоизоляции тепловых сетей воздушной прокладки, а также может быть использовано для защиты и теплоизоляции труб аналогичного или подобного назначения.

Известно теплоизоляционное изделие из листового теплоизолирующего материала (Патент РФ №34 688, МПК F16L 59/02, 2003, [1]), состоящее из соединенных между собой чередующихся изолирующих элементов удлиненной формы из упруго деформируемого материала и из недеформируемого при монтажных нагрузках материала, заключенных в оболочку из стекловолоконных листов, зафиксированных на боковых поверхностях элементов.

Недостатками прототипа являются недостаточная теплоизоляционная способность из-за негерметичности изделия, что при атмосферных воздействиях приводит к попаданию влаги в изолирующие элементы (это резко снижает их теплоизолирующие свойства), сложность конструкции, обуславливающая сложность изготовления изделия и его монтажа, ухудшение геометрических и прочностных характеристик изделия при разрушении полимерных составляющих элементов из-за теплового воздействия и временного фактора, а также недостаточная эффективность волокнистых теплоизоляторов.

Известна теплоизолированная труба (Патент RU №121855, Е21В 17/00, F16L 59/00, 10.11.2012, [2]), состоящая из размещенного на трубе теплоизолирующего покрытия, содержащего теплоотражающий и тепло изолирующий слои. Теплоизолирующее покрытие содержит слой намотанного на трубу базальтового полотна, покрытого теплоотражающим слоем, наружный защитный слой и второй теплоотражающий слой. Теплоизолирующий слой размещен между теплоотражающими слоями, а на наружном теплоотражающем слое размещен защитный наружный слой. Теплоизолированная труба выполняется, в основном, из металла, например, стали 12Х1МФ. Теплоизолирующее покрытие трубы является многослойным. На поверхность трубы намотан слой из тонкого базальтового полотна, на который наложен слой теплоотражающего материала, например, тонкой фольги, предпочтительно, алюминиевой, на который помещен слой теплоизолирующего материала, например, войлока, который закрывают слоем теплоотражающего материала (второй слой), например, фольги, предпочтительно, алюминиевой, на который может быть уложен слой стеклопластика, на котором размещен защитный слой, представляющий собой, например, трубу из пластика.

Недостатками RU №121855 являются высокое значение коэффициентов теплопроводности λ для применяемых материалов (λ около 0,1 Вт/м*°С), при температуре 250°С), что приводит к значительным тепловым потерям, а используемая технология производства требует выполнения множества последовательных операций для формирования теплоизоляции данной конструкции, что требует задействования больших производственных площадей и технологического оборудования. Существенным недостатком RU №121855 является также невозможность получения цельного гидроизолированного изделия по причине отсутствия у слоя стеклопластика адгезии к гидрозащитной оболочке.

Использование минеральных теплоизоляционных материалов с теплостойкостью более 150°С из-за высокого значения коэффициента теплопроводности приводит к необходимости формирования тепло изоляционного слоя большой толщины.

Известен стальной теплогидроизолированный трубопроводный элемент для надземных теплотрасс (Патент RU 49167 F16L 9/14, Опубл. 10.11.2005, [3]), допускающий его эксплуатацию при повышенных температурах теплоносителя (выше 130°С до 200°С) с повышенным сроком службы за счет увеличения адгезионной прочности при сдвиге в осевом и тангенциальном направлениях и снижении вероятности протекания коррозионных процессов на поверхности стальных трубных элементов, содержащий стальной трубопроводный элемент, теплоизоляцию и гидрозащитную спиральновитую оболочку из тонколистовой оцинкованной стали. Теплоизоляция выполнена двухслойной, при этом внутренний слой теплоизоляции выполнен толщиной 3,5-5,0 мм и образован жидкокерамическим покрытием, включающим стеклянные микросферы, минеральные наполнители, вспученный перлит, волостанит и связующее [3].

Технологический процесс нанесения и сушки жидкокерамического покрытия чрезвычайно трудоемок и затратен по времени по причине необходимости нанесения не менее 3 слоев покрытия толщиной 0,3-1,5 мм, что увеличивает продолжительность процесса и существенно удорожает стоимость продукции.

Данное устройство позволяет реализовывать свою функцию в ограниченном диапазоне, при этом является существенно энергозатратным и дорогим.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является ускорение процесса монтажа, увеличение механической прочности, снижение слеживаемости утеплителя под защитным кожухом.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности тепловой изоляции, увеличения механической прочности, увеличение срока эксплуатации.

Технический результат достигается за счет того, что в теплоизоляционную систему, содержащую трубу для перемещения теплоносителя, установленные по внешней стороне вокруг трубы теплоизолирующие маты, примыкающие друг к другу без зазоров, средства фиксации мата на трубе и антивандальное покрытие,

дополнительно введены, средства фиксации мата на трубе, при этом средства фиксации мата на трубе выполнены в виде гибкой ленты, обвивающей трубу с предустановленным матом, лента выполнена многослойной с количеством слоев более одного, на ленте последовательно через равные промежутки установлены грибки, грибки установлены между слоями ленты, расстояние между грибками обеспечивает равномерное распределение нагрузки антивандального покрытия, грибки внедрены в тело мата, каждый из грибков имеет опору (основание) и заостренную коническую шпильку, жестко связанные между собой, диаметр опоры больше диаметра шпильки, антивандальное покрытие выполнено из установленных по внешней стороне вокруг трубы поверх теплоизолирующих матов металлических листов, примыкающих к матам, и опирающихся поверхностью, обращенной к трубе на опоры грибков, при этом острый конец шпилек грибков опирается на поверхность трубы, шпильки грибков связаны (установлены) с лентой от перемещений относительно друг друга шпилька грибков выполнена конической с опорной площадкой, острие шпильки расположено в направлении поверхности трубы, длина шпильки грибка соответствует толщине мата в ненапряженном состоянии, слои ленты скреплены между собой, а грибок выполнен из материала с низкой теплопроводностью.

Новыми признаками, обеспечивающими достижение технического результата, являются введенные в него средства фиксации мата на трубе, при этом средства фиксации мата на трубе выполнены в виде гибкой ленты, обвивающей трубу с предустановленным матом, лента выполнена многослойной с количеством слоев более одного, на ленте последовательно через равные промежутки установлены грибки, грибки установлены между слоями ленты, расстояние между грибками обеспечивает равномерное распределение нагрузки антивандального покрытия, грибки внедрены в тело мата, каждый из грибков имеет опору (основание) и заостренную коническую шпильку, жестко связанные между собой, диаметр опоры больше диаметра шпильки, антивандальное покрытие выполнено из установленных по внешней стороне вокруг трубы поверх теплоизолирующих матов металлических листов, примыкающих к матам, и опирающихся поверхностью, обращенной к трубе на опоры грибков, при этом острый конец шпилек грибков опирается на поверхность трубы, шпильки грибков связаны (установлены) с лентой от перемещений относительно друг друга шпилька грибков выполнена конической с опорной площадкой, острие шпильки расположено в направлении поверхности трубы, длина шпильки грибка соответствует толщине мата в ненапряженном состоянии, слои ленты скреплены между собой, а грибок выполнен из материала с низкой теплопроводностью.

Данное техническое решение направлено на повышение эффективности тепловой изоляции, увеличения механической прочности, увеличение срока эксплуатации по сравнению с аналогами.

На фиг. 1 изображена упрощенно теплоизоляционная система (вариант а - с круговой дискретной намоткой ленты, вариант 6 - с винтовой намоткой ленты), на фиг. 2 - поперечный разрез теплоизоляционной системы, фиг. 3 - укрупненно грибок с матом и лентой, фиг. 4 - строение ленты.

Теплоизоляционная система содержит трубопроводный элемент (трубу) 1 для перемещения теплоносителя, установленные по внешней стороне вокруг трубы теплоизолирующие маты 2, примыкающие друг к другу без зазоров, лента 3 для фиксации мата на трубе 1 и покрытие 4 в виде металлической окожушки.

Лента 3 обвивает мат по винтовой Фиг. 16 (или в простейшем случае, круговой Рис 1 а) траектории, тем самым прижимает мат 2 к трубе 1 (Фиг. 1). Грибки 5, введенные в тело мата 2, препятствуют смещению ленты 3 по поверхности мата и одновременно являются опорами для покрытия 4. Количество грибков выбирается из условия достаточности механической прочности от давления металлической окожушки.

Лента 3 выполнена многослойной с количеством слоев более одного, содержит установленные между слоем 5 и слоем 6 ленты (Фиг. 4) последовательно через равные промежутки грибки 7, таким образом, что расстояние между грибками обеспечивает равномерное распределение нагрузки антивандального покрытия.

Каждый из грибков Фиг 3, 4 имеет опору 8 (основание) и заостренную коническую шпильку 9, жестко связанные между собой, диаметр опоры 8 больше диаметра шпильки 9.

Монтаж производится следующим образом. На подготовленную поверхность трубы укладывается мат, который плотно обвивается лентой, которая жестко фиксирует мат на трубе посредством внедренных в тело мата грибков. Далее устанавливается антивандальное покрытие, которое закрепляется вокруг поверхности мата. При этом за счет использования грибков антивандальное покрытие равномерно точечно опирается на трубу.

Такое техническое решение позволяет ускорить процесс монтажа увеличить механическую прочность, снизить слеживаемость утеплителя под защитным кожухом.

Таким образом, предложенное техническое решение за счет новой совокупности признаков, их взаимодействия между собой обеспечивает повышение эффективности тепловой изоляции, увеличения механической прочности, увеличение срока эксплуатации по сравнению с аналогами.

Источники информации

1. Патент РФ №34 688, МПК F16L 59/02, 2003

2. Патент RU №121855, Е21В 17/00, F16L 59/00, 10.11.2012

3. Патент RU 49167 F16L 9/14, Опубл. 10.11.2005

Изобретение относится к средствам теплоизоляции тепловых сетей воздушной прокладки, а также может быть использовано для защиты и теплоизоляции труб аналогичного или подобного назначения. Теплоизоляционная система содержит трубопроводный элемент в виде трубы 1 для перемещения теплоносителя. По внешней стороне вокруг трубы 1 установлены теплоизолирующие маты 2, примыкающие друг к другу без зазоров. Маты 2 фиксируются на трубе 1 многослойной лентой 3. Поверх матов 2 установлено антивандальное покрытие 4 в виде металлических листов, примыкающих к матам 2. На ленте 3 последовательно через равные промежутки установлены грибки 7. Грибки 7 установлены между слоями ленты 3 на расстоянии, обеспечивающем равномерное распределение нагрузки антивандального покрытия 4. Грибки 7 внедрены в тело мата 2, препятствуя смещению ленты 3 по поверхности мата 2 и одновременно являются опорами для покрытия 4. Изобретение обеспечивает повышение эффективности тепловой изоляции, увеличения механической прочности, увеличение срока эксплуатации по сравнению с аналогами. 4 ил.

Теплоизоляционная система, содержащая трубу для перемещения теплоносителя, установленные по внешней стороне вокруг трубы теплоизолирующие маты, примыкающие друг к другу без зазоров, средства фиксации мата на трубе и антивандальное покрытие, отличающаяся тем, что средства фиксации мата на трубе выполнены в виде гибкой ленты, обвивающей трубу с предустановленным матом, лента выполнена многослойной с количеством слоев более одного, на ленте последовательно через равные промежутки установлены грибки, грибки установлены между слоями ленты на расстоянии между грибками, обеспечивающем равномерное распределение нагрузки антивандального покрытия, грибки внедрены в тело мата, каждый из грибков имеет опору (основание) и заостренную коническую шпильку, жестко связанные между собой, диаметр опоры грибка больше диаметра шпильки грибка, шпильки грибков закреплены на ленте без перемещений относительно друг друга, шпилька грибков выполнена конической с опорной площадкой, длина шпильки грибка соответствует толщине мата в ненапряженном состоянии, слои ленты скреплены между собой, а грибок выполнен из материала с низкой теплопроводностью, а антивандальное покрытие выполнено из установленных по внешней стороне вокруг трубы поверх теплоизолирующих матов металлических листов, примыкающих к матам, и опирающихся поверхностью, обращенной к трубе на опоры грибков, при этом острый конец шпилек грибков опирается на поверхность трубы.