معیار انتخاب عایق صنعتی

[paramisrockwool 117]

انتخاب مناسب عایق حرارتی در صنعت به 4 عامل اصلی بستگی دارد که در زیر به شرح بیان شده است:

 

1- نیازهای عملیاتی:

- ابعاد تجهیز: در هنگام عایق کاری توجه به فضای مورد نیاز برای نصب عایق حرارتی بسیار ضروری می باشد. بنابراین ضخامت عایق و فواصل بین اجزاء و تجهیزات باید در مراحل اولیه مورد بررسی قرار گیرند.

 

- روش نصب عایق حرارتی: توجه به روش نصب برای طراحی سیستم مناسب عایق کاری ضروری می باشد. آسانی نصب آن، فرم مناسب عایق حرارتی، هزینه نصب

 

- نوع عملیات: بین عملیات های پیوسته و منقطع تفاوت بسیار چشم گیری وجود دارد. در فرایندهای پیوسته دمای کارکرد سیستم همواره ثابت می باشد، بیشتر و یا کمتر از دمای محیط است، در حالی که در فرایندهای منقطع، دمای دستگاه در شرایط مختلف عملیاتی تغییر می کند.

 

- دمای کارکرد: عایق حرارتی انتخابی برای عایق کاری باید در دمای کارکرد دستگاه مقاوم باشد.

 

- حد مجاز تغییر و یا کاهش گرمای محتوای درون تجهیزات: تغییرات دما و حدود آن برای محتویات درون تجهیز عایق کاری شده باید در رنج و محدوده مشخصی قرار گیرد تا فرایندهای شیمیایی انجام شوند. اگر دمای تجهیز به کمتر از حد برنامه ریزی شده برسد، فرایند شیمیایی به درستی انجام نمی شود و یا اینکه محتویات درون تجهیز به حالت سکون در می آیند و در پمپاژ آن به مشکل برخورده می شود. بنابراین انتخاب عایق حرارتی با ضخامت و ضریب انتقال حرارت مناسب ضروری است.

 

- محافظت از دستگاه در برابر سرمازدگی: تجهیزات و دستگاه های صنعتی که در فضای آزاد قرار دارند در فصل زمستان در معرض یخ زدگی قرار دارند، انتخاب عایق با کارکرد مناسب و عایق کاری مناسب خطر یخ زدگی آن ها را به حداقل می رساند.

 

- سازگاری با شرایط محیط: شرایط اتمسفری مانند باران و یا محیط های مستعد خوردگی مانند کنار دریا، مواد شیمیایی و ... می تواند به عایق آسیب بزند.

 

 

 

2- عوامل اقتصادی:

- ضخامت بهینه عایق حرارتی: میزان گرمای از دسته رفته از تجهیزات به ضخامت عایق حرارتی وابسته است و هر چقدر که ضخامت عایق بیشتر باشد میزان اتلاف حرارت نیز کمتر می شود اما با افزایش ضخامت عایق هزینه عایق کاری حرارتی افزایش می یابد تا در یک ضخامت خاص میزان هزینه عایق حرارتی و هزینه گرمای تلف شده به یک مقدار بهینه برسد، به این ضخامت، ضخامت بهینه عایق حرارتی می گویند.

 

- دوره بازگشت هزینه عایق کاری حرارتی: یکی از پارامترهای مهم اقتصادی دیگر زمان بازگشت سرمایه عایق کاری حرارتی از طریق صرفه جویی در مصرف انرژی است. در صورتی که از عایق با راندمان مناسب استفاده شود و عایق کاری بطور حرفه ای انجام شود، زمان برگشت سرمایه کاهش می یابد.

 

 

3- محافظت در برابر زنگ زدگی، خوردگی و سرمازدگی:

عمر مفید دستگاه ها به دلیل خوردگی و زنگ زدگی کاهش می یابد و طراحی سیستم عایق کاری و محافظت در مقابل خوردگی به پارامترهای زیر بستگی دارد:

- عملیات نصب

- دمای کارکرد تجهیزات

- نوع فلز

- تاثیر عوامل خارجی بر روی تجهیزات نصب

 

 

4- ویژگی های امنیتی

 

 

منبع:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[paramisrockwool 117]

یکی از بخش هایی که بیشترین مصرف انرژی را در کشور ما دارد صنایع می باشد که یکی از دلایل مصرف بالای انرژی در این بخش عایق کاری نبودن اکثر سوله ها و سالن های تولید می باشد.

در صنایع بخشی از انرژی صرف بکار انداختن دستگاه ها صنعتی می شود و بخش دیگر صرف تهویه و گرمایش محیط که در ایران بیشتر بحث گرمایش سوله ها و سالن های صنعتی مطرح می باشد.

 

استفاده از تکنولوژی های جدید در در گرمایش سالن ها و سوله های تولید باعث کاهش مصرف انرژی خواهد شد. اما مسئله مهم تر این است که اکثر سوله های صنعتی بطور صحیح و برای جلوگیری از اتلاف حرارت عایق کاری نشده اند و این خود دلیل اصلی افزایش مصرف در بخش صنعت می باشد.

به همین منظور قبل از توجه به تکنولوژی ها و سیستم های جدید سرمایش و گرمایش محیط، باید به عاق کاری ساختمان های صنعتی و سوله ها توجه کرد، چرا که با عایق کاری مناسب این مکان ها می توان از اتلاف انرژی جلوگیری کرد تا به سوخت کمتری برای گرمایش نیاز باشد.

پس از عایق کاری سوله ها گام بعدی در جهت کاهش مصرف انرژی استفاده از تجهیزات و سیستم ها نوین گرمایش می باشد که انرژی کمتری مصرف می کنند.

با افزایش روز افزون هزینه سوخت، کارفرمایان باید توجه داشته باشند که عایق کاری سالن ها و سوله ها در بخش صنعت چه کمکی به آن ها در زمینه کاهش هزینه ناشی از سوخت مصرفی می کند.

 

 

عایق حرارتی مناسب سوله های صنعتی

 

یکی از بهترین و متداول ترین عایق های حرارتی که برای عایق کاری سوله ها استفاده می شود، عایق صوتی حرارتی و ضد حریق پشم سنگ می باشد. به منظور عایق کاری سقف سوله ها معمولا از عایق پشم سنگ رولی با روکش آلومینیوم با چگالی بین 30 تا 50 کیلوگرم بر متر مکعب استفاده می شود که چگالی عایق رولی پشم سنگ با توجه به مکان و نوع کاربری آن متفاوت است.

 

از دیگر مزایای عایق کاری سوله ها با پشم سنگ می توان موارد زیر را نام برد:

- کنترل کندانس: اگر عایق حرارتی به درستی نصب شود و از یک کاهنده بخار استفاده شود، موجب کنترل کندانس می گردد.

- کنترل صدا: استفاده از عایق هایی که همزمان عایق صوتی نیز باشند (مانند پشم سنگ و سرباره) از ورود و خروج صدا به داخل سوله جلوگیری می کند. عایق های جاذب صدا همچنین باعث جذب صداهای داخلی می شوند و انعکاس صدا را درون سالن کاهش می دهند.

 

منبع:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[paramisrockwool 117]

یکی از نکات مهم در صنعت عایق کاری تجهیزات و دستگاه های صنعتی می باشد. این دستگاه ها به منظور کاهش مصرف انرژی، کنترل دمای فرایند، جلوگیری از آسیب دیدن افراد به دلیل تماس با سطح داغ و ... عایق کاری حرارتی می شوند. طراحی سیستم عایق کاری بطور کلی شامل مراحل زیر می باشد:

1- پیش بینی نقاط و شرایط بحرانی و عملکرد مورد نیاز عایق

2- پیش بینی و محاسبه خواص عایق و اتصالات مورد نیاز سیستم

3- انتخاب عایق و اتصالات که بتواند نیاز سیستم را برطرف کند

4- محاسبه ضخامت عایق مورد نیاز

5- طراحی فیزیکی عایق و اتصالات سیستم

 

در پیش بینی عملکرد عایق حرارتی و نقاط بحرانی سیستم و انتخاب عایق مناسب باید به موارد زیر توجه کرد:

- حفظ انرژی سیستم، چه گرما و چه سرما در سیستم حفظ گردد

- کنترل درجه حرارت مطابق با شرایط فرایند

- پیشگیری از کندانس شدن بخارات بر سطح سیستم عایق کاری

- کاهش درجه حرارت سطح بیرونی سیستم عایق کاری تا حدی که باعث سوختی کارکنان نشود و ایمنی محیط کار حفظ گردد

- ضد حریق کردن سیستم و محافظت در برابر آتش سوزی

 

معمولا عایق بکار رفته می تواند بیش از یک عملکرد داشته باشد و انتخاب دقیق عایق می تواند عملکردهای مختلفی را در سیستم اجرا کند. مانند عایق حرارتی پشم سنگ که همزمان عایق صوتی و ضد حریق نیز می باشد و می تواند باعث کاهش سروصدای دستگاه ها شود و همچنین در برابر حریق از آن ها محافظت کند.

 

نکته مهم دیگر که در طراحی سیستم عایق کاری باید در نظر گرفت، محل عایق کاری می باشد. محیط باز است و یا بسته، شرایط جوی، رطوبت هوا، دمای هوا، شرایط عملیاتی و ... باید در نظر گرفته شوند.

 

گام دوم در عایق کاری در نظر گرفتن خواص مورد نیاز عایق کاری است. خواص عمده عایق های حرارتی که مورد استفاده طراحان سیستم عایق کاری به شرح زیر است:

- حدود درجه حرارت عملکردی عایق

- مقاومت در برابر شوک های حرارتی

- گسترش حرارتی Diffusivity

- هدایت حرارتی Conductance

- و گرمای ویژه (گرمای ویژه تعیین کننده مقدار گرمای جذب شده و یا دفع شده برای افزایش و یا کاهش یک درجه ای دمای می باشد.)

در انتخاب عایق حرارتی باید عایقی انتخاب گردد که دمای عملکرد آن گسترده تر از دمای عملیاتی سیستم باشد.

مقاومت در برابر شوک های حرارتی زمانی مهم است که سیکل های دمای در سیستم وجود داشته باشد.

شکل مهم عایق حرارتی در انتخاب اقتصادی عایق حرارتی مهم می باشد. شکل های متداول عایق های حرارتی به شرح زیر می باشد:

- تخته ای سخت، نیمه سخت و قابل انعطاف

- عایق پتویی و یا نمدی

- پاششی و یا تزریقی

- پر کردنی از نوع ذرات ریز و یا الیاف

- انعکاسی

- عایق لوله ای که مناسب عایق کاری لوله ها می باشد

بر حسب شرایط فیزیکی محل نصب باید بهترین شکل عایق انتخاب گردد. برای مثال در مکان هایی که مقاومت عایق مطرح است نوع سخت بکار می رود درحالی که مکان هایی که انعطاف پذیری مهم است از نوع انعطاف پذیر استفاده می شود.

 

منبع:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[paramisrockwool 117]

طراحی مناسب سیستم های عایق کاری به پنج عامل اصلی زیر بستگی دارد:

1- نیازهای مالی:

- ابعاد تجهیزات و دستگاه ها

- شرایط عملیات

- دمای عملیاتی

- میزان اتلاف حرارت و تغییرات دمای مجاز

- محافظت در برابر یخ زدگی

- شرایط آب و هوایی

- تعمیر و نگهداری و بازرسی

 

2- الزامات ایمنی:

- حفاظت از افراد در برابر سطوح داغ و سوختگی

- محافظت در برابر حریق

- محافظت در برابر انفجار

- کاهش سرو صدا در محیط کار

 

3- شرایط اقتصادی:

- ضخامت اقتصادی عایق کاری

- زمان برگشت سرمایه

 

4- محیط زیست

 

5- محافظت در برابر خوردگی

 

 

ابعاد تجهیزات:

 

فضای مورد نیاز تجهیزات در زمان طراحی و نصب آن ها باید در نظر گرفته شوند. بنابراین، ضخامت عایق کاری باید در اولین مرحله طراحی پلن کارخانه در نظر گرفته شود و فاصله بین تجهیزات و دستگاه ها مشخص شود، مخصوصا در جانمایی خطوط لوله، ضخامت عایق حرارتی مورد استفاده باید تعیین شود.

 

 

شرایط عملیات

 

برای انتخاب سیستم عایق کاری مناسب، روش عملیاتی نصب باید در نظر گرفته شود. تفاوت اصلی بین عملیات های پیوسته و ناپیوسته (بچ) می باشد.

ویژگی عملیات های ناپیوسته، که به عنوان عملیات متناوب و یا بچ نیز شناخته می شوند، این است که شرایط عملیات بین فازهای مختلف تغییر می کند.

 

 

دمای عملیاتی

 

موادی که به عنوان عایق حرارتی برای عایق کاری تجهیزات و دستگاهای صنعتی استفاده می شوند باید در برابر شرایط عملیاتی مورد نظر (پیک حرارتی دستگاه ها) مقاوم باشند. ویژگی مقاومت حرارتی عایق با ماکسیمم دمای عملیاتی تجهیزات و دستگاهای صنعتی که عایق کاری می شوند ارزیابی می گردد.

 

مقدار اتلاف حرارت و تغییرات دمایی مجاز

در بسیاری از فرایندها تکنیکی، لازم است که دمای مواد موجود در Vesselها، ستون ها یا تانک ها کمتر به کمتر از مینیمم مقدار مجاز نرسد، در غیر اینصورت مواد شیمیایی ویژگی های مورد نیاز را نخواهند داشت، نمی توان آن ها را پمپ و یا استخراج کرد.

سرد شدن بیش از حد مواد می تواند باعث ته نشینی آن ها شود، به عنوان مثال اسید سولفوریک درون گاز خروجی از دودکش ها بر روی سطح لوله ها و کانال ها می نشیند و باعث خوردگی آن ها می گردد.

 

منبع:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[paramisrockwool 117]

محافظت در برابر یخ زدگی

 

دستگاه ها و تجیهیزات صنعتی که در محیط بیرونی نصب شده اند در زمستان در معرض خطر یخ زدگی قرار دارند. علاوه بر عملکرد نامناسب دستگاه ها، در زمان یخ زدگی خطر آسیب به دستگاه ها در اثر انبساط آب وجود دارد.

اقدامات لازم برای محافظت از دستگاه ها در برابر یخ زدگی باید صورت گیرد. عایق کاری می تواند باعث کاهش میزان اتلاف حرارت شود و یخ زدگی تجیهزات را به تعویق بیندازد.

 

 

شرایط آب و هوایی

 

سیستمی برای عایق کاری باید انتخاب شود که مقاومت بسیار بالایی در برابر شرایط محیطی اطراف داشته باشد، مانند:

- شرایط جوی: باد، باران

- بارهای مکانیکی مانند ارتعاشات و یا نیروهای حاصل از راه رفتن افراد

- خودرگی ناشی از شرایط محیط اطراف (نزدیکی به دریا، مواد شیمیایی و ...)

باید از ورود رطوبت به درون سیستم عایق کاری جلوگیری کرد. رطوبت جمع شده در سیستم عایق کاری باعث افزایش هدایت الکتریکی می شود و خطر خوردگی اجزاء عایق کاری شده را افزایش می دهد.

 

 

 

تعمیر و نگهداری و بازرسی

 

به منظور اجتناب از تعمیر و نگهدارهای پیچیده و بازرسی های کاری غیر ضروری، ناحیه تعمیر و نگهداری-متمرکز باید مشخص شود مخصوصا در زمانی که سیستم عایق کاری طراحی می شود.

سیستم عایق کاری قابل جابجایی، مانند پوشش ها و کفی های جداشدنی، می تواند در این مناطق قرار داده شوند. سیستم های دارای پوشش جداشدنی همچنین برای فلنج ها و اتصالات لوله ها پیشنهاد می شود. این پوشش ها بطور عمومی برای گیره های سریع باز شود، که بدون هیچ ابزاری به راحتی باز می شوند، استفاده می شود.

 

 

2- الزامات ایمنی

حفاظت از افراد در برابر سوختگی

 

اگر دمای سطحی بیشتر از 60 درجه سانتیگراد باشد، در صورت تماس باعث سوختگی پوست می شود. بنابراین، تمام تجهیزات و دستگاه ها که دمای بالا دارند باید عایق کاری شوند تا مانع از سوختگی افراد در اثر تماس با سطح داغ شود.

 

 

محافظت در برابر حریق

 

الزامات عمومی محافظت از ساختار سازه در برابر آتش سوزی معمولا در الزامات محلی سازه و یا در ویژگی های کارخانه بیان می شود. سازه باید به نحوی طراح، ساخت، نگهداری و مرمت شود که در برابر وقوع آتش و گسترش آن مقاوم باشد و دودی ایجاد نکنند.

طراحی سیستم باید به نحوی صورت گیرد که در زمان آتش سوزی، نجات انسان ها، حیوانات و خاموش کردن موثر آتش امکان پذیر باشد. در طول طراحی تجهیزات، مهم است که ماهیت و گستردگی اقدامات پیشگیرانه در برابر آتش سوزی به همراه هیئت نظارت بر سازه، آتش نشانی، شرکت های بیمه و اپراتورها تعیین شود.

 

منبع:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[paramisrockwool 117]

محافظت در مقابل انفجار

 

اگر خطر آتش سوزی و یا انفجار وجود دارد، دمای سطح تجهیزات و روکش های باید بطور قابل توجهی کمتر از دمای احتراق مواد قابل اشتعال و یا مخلوط گازها باشد. این الزامات همچنین برای پل های حرارتی نیز وجود دارد، مانند سازه های محافظ لوله، ساختارهای محافظتی و ساختارهای فاصله انداز.

با توجه به سیستم عایق کاری، محافظت در برابر انفجار می تواند با یک پوشش دوگانه بدست آید. پوشش های دوگانه، نوعی پوشش صنعتی ساخت کارخانه می باشد که لحیم کاری و یا جوش داده شده اند تا در برابر نفود هوا و انتشار مقاوم باشند. علاوه بر این مقررات خاص مربوط به انفجار (مانند مقررات محلی) نیز باید در نظر گرفته شوند.

 

 

محافظت در برابر نویز

 

الزامات مرتبط با سر و صدا در دستورات محل کار و قوانین و مقررات محلی بیان شده است. بطور کلی، سطح مقررات سر و صدا به ماهیت فعالیت های کارخانه بستگی دارد.

صدای تولید شده توسط تجهیزات و دستگاه های صنعتی را می توان با طراحی سیستم عایق کاری مناسب و انتخاب عایق حرارتی که همزمان عایق صوتی نیز باشد، کاهش داد. میزان اثر گذاری عایق کاری صوتی به فرکانس و سطح فشار صدای تولیدی بستگی دارد.

 

 

جنبه های اقتصادی

 

در صنعت دو گرید از عایق وجود دارد. اولین گرید عایق بر روی کاهش اتلاف حرارت و محافظت از افراد در برابر سطوح داغ، تمرکز دارد. گرید دوم عایق هایی هستند که به آن ها "عایق با ضخامت اقتصادی" نیز گفته می شود بر روی کاهش قابل توجه اتلاف حرارت و در نتیجه بازده بهتر سرمایه گذاری و کاهش هزینه ها، تمرکز دارد.

 

 

ضخامت اقتصادی عایق

 

عایق حرارتی باعث کاهش اتلاف حرارت از تجهیزات می شود، هر چقدر ضخامت عایق بیشتر باشد میزان کاهش اتلاف حرارت بیشتر می شود و در نتیجه انرژی بیشتری ذخیره می گردد. البته افزایش ضخامت عایق حرارتی به هر حال باعث افزایش هزینه ها و سرمایه گذاری اولیه می شود، به عنوان مثال، هزینه کاهش استهلاک، نرخ بهره وری، هزینه های بالای تعمیر و نگهداری نیز افزایش می یابند.

در یک ضخامت معیین از عایق کاری، جمع هزینه های کاهش اتلاف حرارت و سرمایه گذاری به مقدار مینیمم خود می رسد که به این ضخامت، ضخامت اقتصادی عایق کاری می گویند. نمودار این هزینه ها در پایین نشان داده شده است.

 

 

دوره بازگشت سرمایه

 

علاوه بر" ضخامت اقتصادی عایق"، اغلب یک پارامتر اقتصادی دیگر نیز استفاده می شود که بازده سرمایه گذاری (ROI) نامیده می شود، البته به عنوان "دوره بازگشت سرمایه" نیز شناخته می شود. این دوره به زمانی گفته می شود که هزینه عایق کاری از طریق صرفه جویی در مصرف سوخت تامین می شود.

 

در سیستم های عایق کاری شده تکنیکی، دوره بازگشت سرمایه بطور کلی بسیار کوتاه می باشد، معمولا کمتر از یک سال. با توجه به طول عمر بالای تجهیزات و دستگاه های صنعتی، پیشنهاد می شود که از عایق حرارتی با ضخامت بیشتر استفاده شود حتی اگر این باعث شود دوره بازگشت سرمایه طولانی تر شود.

 

 

 

محیط زیست

 

سوزاندن سوخت های فسیلی، مانند زغال سنگ، نفت یا گاز، نه تنها به دلیل کاهش منابع اولیه، بلکه به دلیل افزایش کربن دی اکسید موجود در اتمسفر، به محیط زیست آسیب می زند. افزایش میزان گاز دی اکسید کربن در اتمسفر نقش مهمی در افزایش دمای جهانی دارد که تحت عنوان "اثر گلخانه ای" شناخته می شود.

 

منبع:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام