Тема: «Теплоизоляционные материалы»-1час

Теплоизоляционные материалы и изделия подразделяют по следующим основным признакам:

виду основного исходного сырья;

структуре;

форме;

возгораемости (горючести);

содержанию связующего вещества.

По виду основного исходного сырья материалы и изделия подразделяют на:

неорганические;

органические.

Изделия, изготовленные из смеси органического и неорганического сырья, относят к неорганическим, если количество последних в смеси превышает 50% по массе.

По структуре материалы и изделия подразделяют на:

волокнистые;

ячеистые;

зернистые (сыпучие).

По содержанию связующего вещества материалы и изделия подразделяют на:

содержащие связующее вещество;

не содержащие связующее вещество.

По форме материалы и изделия подразделяют на:

рыхлые (вата, перлит и др.);

плоские (плиты, маты, войлок и др.);

фасонные (цилиндры, полуцилиндры, сегменты и др.);

шнуровые.

По возгораемости (горючести) материалы и изделия подразделяют на:

несгораемые;

трудносгораемые;

сгораемые.

Теплоизоляционные материалы и изделия должны удовлетворять следующим общим техническим требованиям:

обладать теплопроводностью не более 0,175 Вт/(м К) [0,15 ккал/(М ч °С)] при 25°С;

иметь плотность (объемную массу) не более 500 кг/м3;

Передачи внутренней энергий (теплоты) от теплой (здание) или горячей (оборудование) поверхности конструкции в пространство (окружающую среду) называют ТЕПЛООБМЕННОМ или ТЕПЛОПЕРЕНОСОМ.

Различают три элементарных вида переноса теплоты: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ или КОНДУКТИВНОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕЙ называют перенос теплоты в сплошной среде при непосредственном соприкосновении тел или частиц одного тела, имеющего различную температуру. Этот вид передачи теплоты характерен для материалов в любом агрегатном состоянии.

КОНВЕКЦИЕЙ называется перенос теплоты путем перемещения вещества в пространстве. Конвективный теплообмен свойствен движущимся жидкостям и газам.

ТЕПЛОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ или ЛУЧЕИСПУСКАНИЕМ называют перенос теплоты в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением: тепловой энергии в лучистую на поверхности тела, излучающего тепло, лучистой энергии в тепловую на поверхности тела, поглощающего лучистую теплоту. Излучение возможно в газообразной среде или в вакууме.

Теплопередача через воздушные включения зависит от вида, формы размеров и равномерности распределения пор. В теплоизоляционных материалах на долю такого тепла приходится 65-90% всей теплопередачи. Знание процессов теплообмена необходимо при теплотехнических расчетах толщины стен, перекрытий, обеспечивающих температурно-влажностный режим в помещениях.

 

Порядок выполнения работы

Определение свойств теплоизоляционных материалов

 

Показателем теплопроводности теплоизоляционных материалов служит коэффициент теплопроводности - λ.

 

Задание: Определить коэффициент теплопроводности для различных теплоизоляционных материалов.

 

Для выполнения работы студенты получают 2-3 образца теплоизоляционных материалов. Приблизительно зависимость λ от γ может быть выражена формулой профессора В.П. Некрасова для материалов в воздушно-сухом состоянии:

λ =

 

Для определения коэффициента теплопроводности сначала определяют среднюю плотность материала γ в г/см³.

 

 

.

Данные по работе заносят в таблицу 1.

 

Таблица 1 - Коэффициенты теплопроводности теплоизоляционных материалов

№№ п/п	Наименование материала	Масса образца в г	Размеры образца, см	Объем образца. см³	Средняя плотность, г/ cм³	Коэффициент теплопро-водности λ
3 …

Вывод: указать область применения теплоизоляционных материалов.

Определение свойств минеральной ваты

Определение влажности

Влажность ваты определяются в следующей последовательности: из трех проб отбирают по три навески массой 10 г каждая. Навеску ваты m высушивают в сушильном шкафу при температуре 105-110 ˚ С до постоянной массы(М). Взвешивание производят с точностью до 0,01 г.

Влажность навески, %:

Влажность ваты данной партии вычисляют как среднее арифметическое трех определений.

 

Определение плотности

 

Плотность минеральной ваты определяют на стандартном приборе (ГОСТ 17177 – 94), рис.1

Рис.1 Прибор для определения плотности: 1 – металлический цилиндр; 2 – металлический диск; 3 - стержневая шкала; 4 – подъемное устройство

 

Навеску ваты в 0,5 кг укладывают горизонтальными слоями в металлический цилиндр.

Сверху на вату опускают с помощью подъемного устройства диск массой 7 кг, что соответствует давлению 0,002 МПа. Под нагрузкой вату выдерживают в течение 5 мин.

Высоту сжатого слоя ваты в мм. определяют по шкале. Плотность ваты вычисляют с точностью до 10 кг/³:

где M - масса ваты 0,5 кг; V - объем ваты под нагрузкой, м³; W - влажность ваты, %

 

Плотность ваты принимают как среднее арифметическое трех определений.