Технология производства теплоизоляционных материалов и изделий

Ижевский Государственный Технический Университет Кафедра Управление качеством Курсовая работа на тему Технология производства теплоизоляционных материалов и изделий.Выполнил студент гр. 5-48-1 Проверил Гольцова О. Б. Ижевск 2003 г.Содержание 1. Теоретическая часть 2. Введение 3. Способы поризации материалов 4. Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия 5. Органические теплоизоляционные материалы и изделия 6. Полимерные теплоизоляционные материалы и изделия 7. Приложение 8. Использованная литература. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Техническое нормирование определение времени выполнения работы на основе установленного технологического процесса при рациональной организации труда и производства.

На основе технического процесса подсчитывают прогрессивные нормы выработки и времени. Производительность труда плодотворность, продуктивность проведенной деятельности людей.

Производительность труда измеряется количеством продукции, произведенной работником в сфере материального производства за единицу рабочего времени час, смену, месяц, год или количеством времени, которое затрачено на производство единицы продукции. Норма времени время, устанавливаемое одному работнику или группе рабочих для выполнения определенных производственных операций или для изготовления единицы продукции. На основании нормы времени рассчитывают норму выработки. Норма выработки число единиц работы операций, изделий, которое должно быть выполнено в единицу времени час, смену, месяц, год. Норма выработки является показателем производительности и принимается за основу при определении размеров сдельной оплаты труда рабочего.

Норма выработки зависит от технической оснащенности, технологии, организации производства. Норма выработки Нвыр. обратно пропорциональна норме времени Нвр. Нвыр. ТрНвр где Тр продолжительность периода времени, на который задана норма выработки.

Норма машинного времени это период, в течение которого машина выполняет работу непосредственно по обработке или перемещению изделия без непосредственного воздействия на него человеком. Производственный процесс совокупность совместных действий исполнителей и средств производства, в результате которых из исходных материалов, заготовок и составных частей получают продукцию определенно назначения. Технологический процесс часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему состояния предмета производства.

Технологический процесс излагается в технологических и маршрутных картах. Вспомогательная операция часть технологического процесса, которая не изменяет формы, внешнего вида или свойств предмета труда, но необходима для выполнения технических операций. Рабочий прием совокупность нескольких непрерывных движений рабочего, характеризуемых определенной целью, объединяющей эти движения и постоянной их последовательностью. Рабочее движение однократное, непрерывное перемещение рабочего органа исполнителя пальцев рук, кисти, стопы и т.д осуществляемое рабочим в процессе труда.

Рабочее место часть производства, приспособленная для выполнения работником группой работников производственного задания первичное звено предприятия. Рабочее место включает основное и вспомогательное оборудование станки, механизмы, агрегаты и т.д технологическую и производственную оснастку, приспособления, инструмент. При организации рабочего места учитывают антропометрические данные достижимые в области научной организации труда, рекомендации физиологии, психологии и гигиены, требований охраны труда, эргономики, инженерной психологии, технической эстетики.

Захват участок для выполнения работ бригадой в течение определенного времени. Технологическая карта форма технологической документации, в которой записан весь процесс обработки изделия, указаны операции и их составные части, материалы, производственное оборудование, инструмент, технологические режимы, необходимое для изготовления изделия время, квалификация работников т.п. Строительные машины машины, применяемые в строительном производстве.

Строительные материалы природные и искусственные материалы, применяемые при воздействии и ремонте зданий и сооружений. Основные виды каменные и природные строительные материалы штучный камень, щебень и т.п вяжущие материалы неорганические цемент, известь, гипс и др. и органические битумы, дегти и т.п. искусственные каменные материалы, лесные материалы.

ВВЕДЕНИЕ Теплоизоляционными называют строительные материалы, которые обладают малой теплопроводностью и предназначены для тепловой изоляции строительных конструкций жилых, производственных и сельскохозяйственных зданий, поверхностей производственного оборудования и агрегатов промышленных печей, турбин, трубопроводов, камер холодильников и пр Эти материалы имеют небольшую среднюю плотность не выше 600 кгм3, что достигается повышением пористости. В строительстве тепловая изоляция позволяет уменьшить толщину ограждающих конструкций стен, кровли, снизить расход основных материалов кирпича, бетона, древесины, облегчить конструкции и понизить их стоимость, уменьшить расход топлива в эксплуатационный период.

В технологическом и энергетическом оборудовании тепловая изоляция снижает потери теплоты, обеспечивает необходимый температурный режим, снижает удельный расход топлива на единицу продукции, оздоровляет условия труда. Чтобы получить достаточный эффект от применения тепловой изоляции, в инженерных проектах производятся соответствующие тепловые расчеты, в которых принимаются конкретные разновидности теплоизоляционных материалов и учитываются их теплофизические характеристики.

Эти мероприятия позволяют успешно решать проблему экономии топливно-энергетических ресурсов. По основной теплофизической характеристике теплопроводности теплоизоляционные материалы делят на три класса А малотеплопроводные, Б среднетеплопроводные и В повышенной теплопроводности. Классы отличаются величиной теплопроводности материала, а именно при средней температуре 25С материалы класса А имеют теплопроводность до 0,06 Втм-К, класса Б от 0,06 до 0,115 Втм-К, класса В от 0,115 до 0,175 Втм-К. При других средних температурах измерения теплопроводность материала возрастает согласно следующей зависимости лtл01вt, где лt теплопроводность при температуре tC л0 теплопроводность при температуре 0С в температурный коэффициент, выражающий приращение теплопроводности материала при повышении его температуры на 1С и равный 0,0025 до 100С по данным О.Е. Власова.

Наблюдаются исключения из этой зависимости, когда с повышением температуры материала теплопроводность его не повышается а снижается, например у магнезитовых огнеупоров, металлов.

Самым характерным признаком теплоизоляционных материалов является их высокая пористость, поскольку воздух в порах имеет меньшую теплопроводность, чем окружающее его вещество в конденсированном состоянии твердом или жидком.

При величине пор 0,1 2,0 мм воздух имеет в них теплопроводность, равную 0,023 0,030 Втм-К. Пористость теплоизоляционных материалов может составлять до 90 и даже до 98, а супер тонкое стекловолокно имеет пористость до 99,5. Между тем, такие конструкционные материалы, как тяжелый цементный бетон, имеет пористость до 9 15, гранит, мрамор 0,2 0,8, керамический кирпич 25 35, сталь 0, древесина до 70 и т. п. Поскольку пористость непосредственно влияет на величину средней плотности, теплоизоляционные материалы обычно различают не по пористости, а по средней плотности.

Их делят на три группы особо легкие ОЛ и наиболее пористые, имеющие марку по средней плотности в кгм3 в сухом состоянии 15, 25, 35, 50, 75 и 100 легкие Л 125, 150, 175, 200, 225, 300 и 350 и тяжелые Т 400, 450, 500 и 600. Материалы, имеющие среднюю плотность между указанными марками, относят к ближайшей большей марке. При средней плотности 500 700 кгм3 материалы используют с учетом их несущей способности в конструкциях, т.е. как конструкционно-теплоизоляционные.

В целом же следует отметить, что ориентация на низкую теплопроводность воздуха в порах хотя и обоснована, но не исключает поиска менее теплопроводных средне инертных газов, вакуума и других условий работы материалов. Теплопроводность резке возрастает при увлажнении теплоизоляционных материалов, так как теплопроводность воды равна 0,58 Втм-К, т.е. примерно в 25 раз выше, чем у воздуха. При замерзании увлажненного теплоизоляционного материала происходит дальнейшее увеличение его теплопроводности, поскольку теплопроводность льда составляет 2,32 Втм-К, т.е. в 100 раз больше, чем воздуха в тонких порах.

Очевидно, что весьма важно предохранять теплозащитный слой в конструкциях и на оборудовании от увлажнения, тем более при возможном последующем замерзании влаги. Важным свойством утеплителя является морозостойкость при защите наружных ограждающих конструкций. Кроме различия теплоизоляционных материалов по теплопроводности и средней плотности они подразделяются также по виду исходного сырья на неорганические и органические.

К неорганическим относятся минеральная и стеклянная вата и изделия из них, вспученный перлит и вермикулит изделия из них, ячеистые бетоны, керамические теплоизоляционные изделия и др. к органическим древесноволокнистые и древесностружечные плиты, камышит, теплоизоляционные пластмассы и др. по форме материалов различают штучные плиты, блоки, кирпич, цилиндры, сегменты, рулонные маты, полосы, картон, матрацы, шнуровые шнуры, жгуты и сыпучие материалы минераловатная смесь, вспученный перлит и др. по способности к сжимаемости под нагрузкой относительной деформации сжатия теплоизоляционные материалы делят на три вида мягкие М, имеющие сжимаемость свыше 30 под удельной нагрузкой 2-103 Па, полужесткие ПЖ соответственно 6 30, жесткие Ж до 6, повышенной жесткости до 10 под удельной нагрузкой 4-103 Па и твердые до 10 под удельной нагрузкой 10 кПа. Теплоизоляционные материалы, применяемые в холодильных камерах, холодильниках, рефрижераторах, а также во влажных условиях, должны иметь повышенные био- и водостойкость.

К этим важным материалам предъявляются и некоторые другие технические требования стабильность физико-механических и теплотехнических свойств, предельно допустимое количество выделяемых токсических веществ, требования в отношении возгораемости, экономичности.

Теплоизоляция должна выдерживать действие высокой температуры и открытого пламени в течение определенного времени.

Важно определить предельную температуру применения материала, а также строго придерживаться ее при назначении теплоизоляционных изделий керамических до 1200 1300С, трепельного кирпича до 900С, из ячеистого бетона и пеностекла до 400С, органических 75 100С. Структура теплоизоляционных материалов характеризуется наличием твердой и газообразной фаз нередко присутствует и жидкая фаза, например вода в свободном состоянии. Эти газообразная и конденсированные фазы участвуют в передаче теплоты кроме того, теплота передается через границы пор с твердым веществом.

Теплопередача пор складывается из теплопроводности газа в порах, конвективной передачи теплоты и теплоизлучения газа. Как отмечалось выше, теплопроводность воздуха при атмосферном давлении составляет при температуре 25С около 0,025, при температуре 100С 0,031 и при температуре 1000С 0,079 Втм-К. Такие же примерно значения теплопроводности имеют азот, кислород, а водород 0,20 Втм-К. Эти значения теплопроводности учитывают при работе теплоизоляционного материала в соответствующей газовой среде.

Второе слагаемое общей теплопередачи пор конвекция. В порах размером меньше 5 мм она практически отсутствует и поэтому не учитывается. Но при большей величине пор или их непрерывности конвекция становится больше. Третье аддитивное слагаемое теплопередачи теплоизлучение зависит от черноты стенок пор, формы и размера пор, температуры. Величина излучения имеет большое значение при передаче теплоты в порах, особенно при высоких температурах, так как она пропорциональна кубу температуры.

В результате может оказаться, что теплопередача при высокой температуре высокопористых изделий будет выше, чем менее пористых. Твердая фаза имеет большую теплопроводность и поэтому, когда она является в структуре непрерывной, теплопроводность материала оказывается в 2 2,5 раза выше, чем при непрерывности пор. В волокнистых теплоизоляционных материалах непрерывными в структуре являются как твердые фазы, так и поры, поэтому их теплопроводность весьма значительно зависит от лучистой составляющей теплопроводности.

С учетом физических факторов, влияющих на общую или эффективную теплопроводность в гетерогенных пористых телах, на практике и в теории были предложены основные способы получения теплоизоляционных материалов пористо-волокнистых минеральной и стеклянной ваты, древесноволокнистых материалов с применением асбеста и др пористо-зернистых перлитовых, вермикулитовых, известково-кремнеземистых и др. ячеистых газобетонов, пенобетонов, пеностекла, пенопластов и др Различие между ними не только в составе и структуре конечного продукта, но и в технологическом способе поризации.

Способы поризации материалов

Аналогично в расплавленные стекла и смолы вводятся реагенты, способств... Способ вспучивания заключается в нагревании до высоких температур неко... рис. Рекомендуемые пределы модуля кислотности 0,6 1,5, при значениях которо... Охлаждение шахты в зоне плавления производится с помощью водяной рубаш...

Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия

Марки по средней плотности 200 и 300 теплопроводность при температуре ... п. Их применяют при температуре изолируемых поверхностей до 600С рис. Эти плиты устойчивы к действию кислот, щелочей, воды и могут быть испо... Пенополивинилхлорид широко применяют для термоизоляции холодильников, ...

Приложение

Приложение Рис. 1. Вермикулит зернистый обожженный Рис. 2. Вакулит разного размера из разработок А.И. Петриковой Рис. 3. Минеральная вата и готовые элементы теплоизоляции из нее Рис. 4. Утепление стен а снаружи минеральной ватой и вагонкой б снаружи плитным утеплителем в внутренней теплоизоляцией жестким утеплителем брус 2, 12 стена 3 минвата 4 вагонка 5 штырь 6 теплоизоляция 7 каркас 8 утеплитель 9 отделка 10 пергамин 11 рейка Рис. 5. Тепловая изоляция промышленного оборудования с помощью асбестоцемента Рис. 6. Изделия из асбестовермикулита Рис. 7. Разрез стены, утепленной древесноволокнистыми плитами Рис. 8. Технологическая схема производства арболитовых изделий способом силового вибропроката 1 цех подготовки древесной дробленки 2 склад цемента 3 склады щебня и песка 4 бункер для щебня 5 бункер для песка 6 бункер для цемента 7 бак для воды 8 бак для раствора хлористого кальция 9 бункер древесной дробленки 10 весы 11 ванна для замачивания дробленки 12 пересыпной бункер 13 дозатор для раствора хлористого кальция 14 дозатор воды 15 дозатор цемента 16 дозатор песка 17 дозатор щебня 18 мешалка для арболитовой смеси 19 бетономешалка 20 бункер для арболитовой смеси 21 бункер для бетонной или растворной смеси 22 бетоно- или раствороукладчик 23 арболитоукладчик 24 арматурное отделение 25 вибровалок 26 прокатная секция 27 кран-балка 18 стопа арболитовых изделий 29 камера термообработки 30 пост распалубки 31 склад готовой продукции ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Рыбьев И. А. Строительное материаловедение М. Высш. шк 2003 701 с ил. 2. Горчаков Г. И Баженов Ю. М. Строительные материалы - М. Стройиздат, 1986 688 с ил. 3. Попов К. Н. Строительные материалы и изделия - М. Высш. шк 2002 367 с. ил.