Диссертация (1026327)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТИМЕНИ Н.Э. БАУМАНА(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)На правах рукописиБаданина Юлия ВладимировнаТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫСОКОПОРИСТЫХТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙНАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ ИЗ КОРОТКИХ БАЗАЛЬТОВЫХВОЛОКОН НА ОСНОВЕ МЕТОДА ЖИДКОСТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИДиссертация на соискание ученой степени кандидата технических наукСпециальность 05.02.08 – Технология машиностроенияНаучный руководитель доктор технических наук,профессор М.А.
КомковМосква, 20172ОГЛАВЛЕНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................... 6ГЛАВА 1. ОБЗОР И КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗЛИТЕРАТУРНЫХИСТОЧНИКОВ И ПРАКТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК ВЫСОКОПОРИСТЫХТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОРОТКИХБАЗАЛЬТОВЫХ И КВАРЦЕВЫХ ВОЛОКОН ....................................................... 131.1. Обзор высокопористых теплоизоляционных материалов из базальтовыхштапельных волокон, область применения и анализ их теплофизическиххарактеристик ..............................................................................................................
131.2. Анализ технологии изготовления и характеристики теплоизоляционных итеплозащитных материалов и покрытий насосно-компрессорных труб изкоротких базальтовых и кварцевых волокон ........................................................... 231.3. Обзор практических разработок и анализ изготовления методомфильтрационного осаждения из коротких волокон теплоизолирующихизделий различного назначения ................................................................................ 331.4.
Результаты анализа эффективности применения теплоизолирующихизделий из коротких волокон. Выводы и постановка задач исследованиядиссертационной работы ............................................................................................ 38ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХ СТАДИЙНОЙТЕХНОЛОГИИФОРМОВАНИЯТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХВЫСОКОПОРИСТЫХКОНСТРУКЦИЙИЗКОРОТКИХБАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН И МИНЕРАЛЬНОЙ СВЯЗКИ МЕТОДОМЖИДКОСТНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ..............................................................................
422.1.Исследованиепроцессаполученияполуфабрикатаизкороткихбазальтовых волокон путем жидкостного измельчения штапельных волокони удаления неволокнистых включений..................................................................... 423Стр.2.2.
Разработкаматематическоймоделифильтрационногоосаждениякоротких волокон из пульпы при формообразовании теплоизоляционныхплиток и цилиндрических колец ............................................................................... 502.3. Исследование процесса введения в коротковолокнистую базальтовуютеплоизоляцию свежеосажденную гидроокись алюминия с образованиемминеральной связки из Al2O3 при термообработке изделия................................... 572.4. Разработкатехнологии изготовления иматематическоймоделифильтрационного осаждения коротких базальтовых волокон со связкой Al2O3приформообразованиицилиндрическихколецдляопределениятеплофизических характеристик материала изделия .............................................. 642.5.
Выводы по главе 2 ................................................................................................ 71ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯВ ОБЛАСТИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХПОКРЫТИЙИЗКОРОТКИХБАЗАЛЬТОВЫХВОЛОКОНИМИНЕРАЛЬНОЙ СВЯЗКИ ИЗ AL2O3 НА ПЛОСКИХ И КОЛЬЦЕВЫХОБРАЗЦАХ ..................................................................................................................
723.1. Лабораторные исследования и аналитическое определение коэффициентатеплопроводности высокопористой изоляции на кольцевых образцах изкоротких базальтовых волокон с внутренним нагревом трубы от ТЭН ............... 733.2. Экспериментальное определение коэффициента теплопроводностилабораторных кольцевых образцов из коротких базальтовых волокон иминеральнойсвязкиизAl2O3свнутреннимнагревомтрубыоттепловентилятора ........................................................................................................ 793.3. Экспериментальные исследования теплофизических характеристиккоротковолокнистой теплоизоляции из коротких базальтовых волокон наплоских образцах с нагревом от муфельной печи ................................................... 814Стр.3.4.Исследованиетеплофизическихбазальтовойтеплоизоляциимежпоровомпространствесучетомприсвойствкоротковолокнистойлучистогостационарномпереносарежиметеплавизменениитемпературы .................................................................................................................
843.5. Математическая оценка параметров конструкции и условий испытанийтеплоизолированных трубопроводов ........................................................................ 873.6. Выводы по главе 3 ................................................................................................
92ГЛАВАЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ4.ИССЛЕДОВАНИЯИРАЗРАБОТКАИНЖЕНЕРНОЙМЕТОДИКИРАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ, ПРОЧНОСТНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫХКОНСТРУКЦИЙНКТИЗКОРОТКИХБАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН И МИНЕРАЛЬНОЙ СВЯЗКИ AL2O3 ..................... 944.1. Разработка инженерной методики расчета эффективного коэффициентатеплопроводности на основе правила суммирования кондуктивного ирадиационного переноса тепла в высокопористой коротковолокнистойтеплоизоляции ............................................................................................................. 954.2.Исследованиедеформативныххарактеристикплоскихобразцовтеплоизоляционного материала на основе коротких базальтовых волокон присжатии перпендикулярно плоскости плиты ...........................................................
1024.3. Разработка технологического процесса изготовления полуцилиндров(скорлуп) из коротких базальтовых волокон и связки из Al2O3 длятеплоизолирующегопокрытияопытнойНКТсзащитно-силовойстеклопластиковой оболочкой ................................................................................. 1094.4. Разработка методики, проведение и анализ тепловых испытанийопытных (длиной 2,5 м) теплоизолированной НКТ нового поколения натепловом стенде.........................................................................................................
1184.5. Выводы по главе 4 .............................................................................................. 125ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ ............................................ 1275Стр.СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ....................................................................................... 129СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................... 130ПРИЛОЖЕНИЕ .........................................................................................................
1406ВВЕДЕНИЕОдной из технически значимых и энергосберегающих задач развитиямашиностроения является создание теплоизоляционных материалов (ТИМ) издоступных, дешевых и экологически чистых базальтовых супертонких волокон(БСТВ), работоспособных длительное время при температурах от –260 оС до700…750 оС.Основным недостатком рулонных ТИМ из базальтовых штапельныхволокон, изготовленных аэродинамическим методом и широко применяемых встроительстве, является высокий (≈ в 1,75 раза) коэффициент кондуктивнойтеплопроводности, по сравнению с коэффициентом, полученным расчетнымпутем для БСТВ и сухого спокойного воздуха.
Другим важным недостаткомуказанныхконструкцийТИМявляетсясложнойневозможностьсозданияпространственно-геометрическойтеплоизолирующихформы.Областьприменения таких конструкций - внутренняя теплоизоляция элементов машин,медицинской техники, бытовых приборов, межтрубная теплоизоляция - изделий,работающих при высоких температурах или связанных с транспортировкойкриогенных топлив.Анализ литературных источников показывает, что сложно профильныеизделия из БСТВ могут быть изготовлены только жидкостным методом [1] путемосаждения в пресс-форму коротких базальтовых волокон из пульпы илигидромассы. Это подтверждает практика изготовления из коротких кварцевыхволокон теплозащитных плиток ВКС по программе «Буран» (ТЗМК-10, ФГУПНПП «Технология») или «Шаттл» (Li-900, фирма «Boeing»).В настоящее время перспективным направлением является созданиедвухслойных насосно-компрессорных труб (НКТ) с межтрубной базальтовойтеплоизоляцией и защитно-силовой стеклопластиковой оболочкой, что решаетпроблему снижения погонной массы НКТ и обеспечивает доставку теплоносителя(перегретого пара) с высокими начальными параметрами (температурой до420…450 °С под давлением 35 МПа) в нефтяные пласты с тяжелой высоковязкой7нефтью, которые залегают на глубине 3000…3500 метров (с возможностьюувеличения до 4000…4500 м).Создание теплоизолированных НКТ из комбинированных материаловобеспечивает снижение их погонной массы в 2…2,5 раза по сравнению с«термокейсами» - вакуумно-теплоизолированными НКТ, которые из-за излишнебольшой массы конструкции применяются в настоящее время для скважинглубиной не более 1,5 км.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
