Жылуоқшаулағыш материалдар өндірісі

Мазмұны

Кіріспе . . . 5

1. Жалпы құрылыстық жылуоқшаулағыш материалдарға сипаттама . . . 7

2. Технологиялық бөлім . . . 12

2. 1. Көбікті шыны бұйымдарының негізгі технологиялық сипаттамасы . . . 12

2. 2. Шыны сынықтарын пайдаланып көбікті шыны алу . . . 14

2. 2. 1. Көбікті шыныны алуға керекті негізгі шикізаттар . . . 14

2. 3. Көбікті шынының негізгі қасиеттеріне сипаттама . . . 19

2. 3. 1. Көбікті шынының жылуөткізгіштігі . . . 19

2. 3. 2. Материалдың беріктігі, аязға төзімділігі және ерігіштігі . . . 21

2. 3. 3. Көбікті шынының құрылымы . . . 21

2. 3. 4. Әр түрлі әйнек сынықтарынан көбікті шыны алу . . . 23

2. 4. Көбікті шыныны алудың технологиялық схемасы . . . 24

3. Өндірістің жұмыс режимін және материалдық баланс есебін анықтау . . . 27

4. Қоршаған ортаны қорғау . . . 29

Қорытынды . . . 30

Қолданылған әдебиеттер . . . 33

КІРІСПЕ

Жылу өткізбейтін деп - жылу өткізгіштігі аз үйлерді, басқа да ғимараттарды, жылу өндіретін агрегаттарды немесе оны таситын құбырларды жылу шығынын сақтайтын материалдар мен бұйымдарды атайды. Жылу өткізбейтін материалдың жылу өткізгіштік коэффициенті 0, 18Вт(м0С) -тан төмен болуы, ал тығыздығы 600кг/м3-нан жоғары болмауы керек. Материалдар құрғақ болуы жəне ылғал тартқыш болмауы қажет, өйткені материал ылғалданса жылу өткізгіштігі өседі, ал егер ол органикалық материал болса шіруі де мүмкін. Жылу өткізбейтін материалдар мен бұйымдардың түрлері өте көп. Құрылыс нормалары мен ережелері 100-ден аса жылу өткізбейтін бұйымдардың қасиеттері мен өлшемдеріне шарт қояды. Бұл материалдар оларды өндіру үшін қолданылатын шикізатқа сыртқы түріне сығылу қабілетіне байланысты топтастырылады. Белгілі бір шекте (саңылаулардың түріне байланысты) жылу өткізгіштік материалдардың көлемдік ылғылдылығына ( k w ) тура пропорционал өседі.

λw = λк +δwк

Мұнда λw жəне λк - материалдың 1% көлемдік ылғалдығына келетін өсімі, ол оң температурада 0, 002Вт/м0С, ал теріс температурада 0, 004Вт/м0С-ға тең.

Органикалық жылу өткізбейтін материалдарды қолдану температурасының шегі 60-пен 1000С аралығында. Олардың шіруге төзімділігін, яғни микроорганизмдер, бактериялар, саңырауқұлақтар жəне құрт-құмырсқаның кейбір түрлерінің əсеріне қарсылығын (əрекетін) өсіру үшін оларды жасауда қолданылатын шикізаттар антисептиктермен жəне улы заттармен өңделінеді. Сыртқы қабырғаны жылу шығынан сақтау жəнетоңазытқыштарды қорғау үшін пайдаланылатын материалдар аязға төзімді болуы керек.

Пайдаланылатын шикізатына қарай олар органикалық жəне бейорганикалық (минералды) деп екі топқа бөлінеді. 1-ші топқа ағаш талшықтары жəне жоңқалары негізінде жасалынған тақталар(сəйкесінше ДВП - древесно-волокнистые, ДСП - древесно-стружечные плиты), жылу өткізбейтін пластмассалар қамыстан істелінген тақталар, т. б. жатады. 2-ші тараған топқа минералдық мақта (масылы, шыны талшықтары) жəне одан өндірілетін бұйымдар, асбест талшықтарынан жасалған бұйымдар, кеуекті шыны (көбік шыны) түйірлері кеуектелінген перлит, вермикулит, т. б. жатады. 2-ші топқа қатысты материалдар көбінесе ыстық беттерді (жылу шығаратын агрегаттарды, мысалы қазандарды) жабу үшін қолданылады. Сыртқы пішініне қарай жылу өткізбейтін материалдар мен бұйымдар дана жəне сусымалы деп бөлінеді. Дана бұйымдар оларға тиісті форма (өлшем) беру, яғни қалыптау арқылы жасалынады. Сусымалы материалдар талшық не түйір ретінде өндіріледі. Сығылуға қабілеттілігі бойынша жылу өткізбейтін материалдар мен бұйымдар қатты, қатаңдығы жоғары, қатаң, жартылай қатаң жəне жұмсақ болып бөлінеді. Бұл материалдар мен бұйымдардың үлгілеріне 2000Па жүк түсірілгенде олардың салыстырмалы деформациясы 30%-тен жоғары болса, оларды жұмсақ (Ж), сығылуға қабілеттілігі 6 . . . 30% аралығында болса жартылай қатаң (ЖҚ), салыстырмалы деформациясы 30%-тен көп емес болса қатаң (Қ) деп атайды. Егер сынағанда жылу өткізбейтін материалдар мен бұйымдарға 4000Па жəне 10кПа жүк түсірілген болса жəне олардың сығылуға қабілеттілігі 10%-тен көп болмаса, онда оларды сəйкесінше қатаңдығы жоғары немесе қатты деп атайды. Материал ылғалданса оның жылу өткізгіштігі тез өседі, өйткені судың жылу өткізгіштігі 0, 58 Вт/м0С, яғни ауаның жылу өткізгіштігі 25 есе көп.

1. Жалпы құрылыстық жылуоқшаулағыш материалдарға

сипаттама

Қазіргі таңда құрылыс материалдары нарығында құрылыс материалдарының көптеген түрлерін, сонын ішінде жылуоқшаулағыш материалдарының өнеркәсібін әрі қарай дамытуды қолға алып отыр.

Мысалы, жылуоқшаулағыш материалдарының шығарылу көлемі бойынша Швецияда 1000 адам тұрғынға 600 м ³ , АҚШ-та 500 м ³ , Финляндияда 420 м ³ , ал Ресейде бар болғаны 90 м ³ құрайды.

1000 адамға

шаққандағы

жылуоқшаулағыш

материалдарының

өндірісі, м ³

Швеция АҚШ Финляндия Ресей

1-сурет. Жылуоқшаулағыш материалдар өндірісі

Заң жүзінде жобалау және эксплуатациондық қызметкерлердің шешімі бойынша ғимараттардың жылу жоғалтуын азайту мақсатында арнайы ҚНжЕ-ді қолдануды ұсынып отыр.

Құрылыста қоршағыш конструкциясы кірпішті жылытқышсыз қолданған кезде, қабырғаның қалыңдағы 2, 5 м шамасында болу қажет.

Сондықтан қазіргі сапалы ғимараттарда жылуоқшаулағыш материалдарсыз салу мүмкін емес. Негізінде құрғақ күйіндегі жылуоқшаулағыш материалдардың жылуөткізгіштік коэффициенті 0, 3 Вт/м ⁰ С жоғары емес болу қажет. Қазіргі кезде көптеген жылуоқшаулағыш материалдардың жылуөткізгіштік коэффициенті 0, 07 Вт/м ⁰ С құрайды. Сондықтан бұндай материалдарды қолданып, керамикалық қабырғаның қалыңдығын төмендетуге болады. Мұндай жылуоқшаулағыш материалдарға: минералдық мақта, шыны талшығы, пенополистирол, пенопласт, поливинилхлоридті, пенополиуретан, формальдегидті пенопласт, перлитопластбетон, перлитофосфогель, көбікті бетон және көбікті шыны жатады.

Қандай да болмасын құрылыс материалдарына қойылатын ең басты талап - оның отқа төзімділігі, яғни өрт қауіпсіздігін сақтау. Материалдардың негізгі отқа төзімділік қасиеті ҚНжЕ 21-01-97 « Ғимараттар мен құрылымдардың өрт қауіпсіздігі» ережесіне сәйкес қарастырылады. Осы құжатқа байланысты материалдардың осы қасиеті жоғарғы температура мен жалынды отқа құрамын өзгертпей қарсы тұруымен сипатталады.

Құрамында көміртекті немесе көміртек-сутекті байланысы бар қоспа міндетті түрде ауада бұзылады, ал 350-400 ⁰ С температурада материал қирап, көшкін тәрізді (лавинообразный характер) түрге ауысады және деструкциялық өнімдерде белсенді газдың бөлінуі байқалады. Кейбір полимерлер өз құрамын сәл жоғары температурада ұстап тұра алады, ал басқалары сәл төмен температурада, бірақ та олар кішкене болсада қасиетін өзгертеді. Сондықтан, барлық полимерлер жанғыш заттар қатарына жатады. Яғни, егерде қатты жалын болатын болса пенопласт жанып кетеді.

Шын мәнінде, өрт кезінде адамдардың естен тануы немесе өліп кетуі мына факторларға байланысты: тікелей отқа қатысы, жоғары температураға, оттектің жетіспеушілігі, кейбір улы заттардың бөлінуі және түтінге және т. б. Өрт кезінде болатын адамдардың 50-60 %-ға жуық өлуі осы кезде бөлінетін улы заттардың әсерінен уланып тұншығуында.

Термиялық деструкция және жалынды от кезінде полимерлік жылуоқшаулығыш материалдардың құрамынан улы заттар бөлінеді. Мұндай полимерлік жылуоқшаулағыш материалдарға: полистирол, полиуретан, фенолформальдегидті және полимерлер және поливинилхлорид жатады. Бұл материалдарды 80-100 ⁰ С температурада қолдануға шектеу қояды. 180-250 ⁰ С температура кезінде интенсивті түрде бұзылып, құрамындағы улы заттарды бөліп, жалынды отқа айналады.

Сонымен қатар, полимерлік жылуоқшаулағыш материалдарды құрылыста пайдалану құрылыстың тез салынуына, яғни аяқталуына мүмкіншілік береді. Зерттеулер нәтижесі бойынша әртүрлі полимерлер бір-бірімен климаттық жағдайларына байланысты ажыратылады, және де полимерлік жылуоқшаулағыш материалдардың пайдалану кезіндегі ұзақ мерзімділігі көбіне көп 10-15 жылды құрайды.

Минералды мақта - отқа жанбайды, шыны талшығы - сәйкесінше 700 және 450 ⁰ С температурада нашар жанатын материал болып табылады. Негізгі кемшілігі - жылуды ұстап тұру мерзімділігінің төмендігінде. Жылуоқшаулағыш минералды мақтаның ұзақ мерзімділігі материалдың қабатына байланысты болады. Егерде сыртқы панелдер ретінде қолданатын болса, онда ұзақ мерзімділігі 10-12 жылды құрайды. Тағы бір кемшілігі - минералды мақтаны жасау және монтаждау кезінде көп мөлшерде шаңның бөлінуі, сондағы жұмысшылардың ағзасына силикоз ауруын туғызу мүмкін. Қазіргі кезде минералды мақтаны жылуоқшаулағыш материал ретінде аз қолданады, себебі бұл материалды жасауда үлкен еңбек шығының қажет етеді. Минералды мақта конструкциясы эксплуатациялық процесс кезінде материалдың орташа тығыздығының жоғарлағанын және жылуоқшаулағыш қасиетінің нашарлағанын байқаймыз. Сонымен қатар, отқа қарсы тұру қабілетінің және талшықтарды бекіту кезінде полимермен ұстасу мерзімінің төмендегенімен ерекшеленеді. Сондықтан, минералды мақтаны толығымен органикалық емес материалдар қатарына жатқызуға болмайды.

Негізгі толығымен органикалық емес және жылуоқшаулағыш ретінде қолданылып жүрген материалдардың бірі болып - көбікті бетонды (пенобетон) айтуға болады. Осы бетонның ерекше бір түрі болып, ірі толтырғыштарсыз көбікті силикат жатады. Оны Ресей елінде көп қолданылады, бірақ та ол материалдың да кемшіліктері бар. Біріншіден, жоғарғы сусіңіргіштігінің болуында, яғни ылғалға және аязға төзімділігі төмен. Сонымен қоса, жоғарғы микро кеуектілігінде, ол материалдың беріктігіне кері әсерін тигізеді.

Көбікті шыны (пеностекло) - отқа төзімді, жанбайтын, 450 ⁰ С температураға дейін қолдануға болатын және жоғары кеуекті жылуоқшаулағыш материал. Қазіргі дейін көбікті шынының бірден - бір кемшілігі - бағасының қымбаттылығында.

Көбікті шыныны өндіру кезінде энергия шығыны аз кетеді. Тиімді жағының бірі осы. Пенополистиролды материалды өндіру кезінде энергия шығыны 18900 кВт/м ³ -ты құрайды, ал минералды мақтаны өндіру үшін 1 кВт/м ³ шамасында. Қандай да болмасын, материалды өндіру кезінде біріншіден энергия мөлшері есепке алынады. Егерде материалды өндіру кезінде неғұрлым энергия шығыны көп мөлшерде болатын болса, соғұрлым оның бағасыда жоғарлайды. Сол себепті энергия шығының үнемдеу қажет. Көбікті шыны өндірісінде энергия шығыны басқа жылуоқшаулағыш материадармен салыстырғанда 10 есеге дейін төмен. Энергия шығыны 2-суретте көрсетілген.

2 18900 1 500 350 180

Энергия

шығыны

кВт сағ/м ³ 15000

1

500

0

Пенополистирол мин. мақта кірпіш көбікті шыны ағаш

2-сурет. Кейбір құрылыстық материал өндірісіндегі

энергия шығыны мөлшері

1-кестеде кейбір жылуоқшаулағыш материалдардың салыстырмалы сипаттамалары көрсетілген. Кестеде көріп отырғанымыздай, көбікті шынының қымбаттылығына қарамастан, оны құрылыста пайдалану үлкен сенімді, жеңіл, экологиялық, өрт қауіпсіздігін сақтауға және өндіріс шығынын азайтуға мүмкіншілік береді.

1-кесте. Жылуоқшаулағыш материалдардың салыстырмалы

сипаттамалары

2. Технологиялық бөлім

2. 1. Көбікті шыны бұйымдарының негізгі технологиялық

сипаттамасы

Кеуекті шыны . Шыны массасы негізінде көбіктелінген немесе газделінген ұялық құрылымдағы кеуекті шыны бұйымдарын шығарады. Бұл пемза сияқты жылуоқшаулағыштық жасанды материал. Көбіктелінген шыныны алу тәсілін алғаш рет профессор И. И. Китайгородский ұсынған. Оны өндіру процессі мынандай операцияларды қамтиды: шыны шығынына немесе жанар таулық (сиенит, абсидиан, трахит және т. с. с. ) жынысқа шамалы (1-1, 5%) ағаш көмірін, әк тасын немесе шыныны жұмсарту температурасынан жоғары қыздырғанда газ бөліп шикізатты тиісті мөлшерде металдық қалыпқа салуды; сосын оны 750-885 ⁰ С дейін қыздырып, балқыған шыны массасын күптіруді және ең соңында шыныны қатайту камерасына беруді. Сонымен қалыпты ішіндегісімен қоса көрсетілген температураға дейін қыздырғанда шыны балқиды да газқұраушылардан шыққан газ шыны массасын көбіктендіре күптіріп жібереді. Оны арнаулы пеште жылулық өңдеуден өткізгеннен кейін кеуектігі 80-85% ұялық кеуекті шыны материалы алынады.

Кеуекті шыны әдетте мөлшері 50×40×(8-14) см блоктар немесе панельдер түрінде шығарылады. Олардың тығыздығы 150-700 кг/м ³ , жылуөткізгіштігі 0, 046-0, 16 Вт/ м* ⁰ С, қысқандағы мықтылық шегі 0-0, 6 МПа; цементпен ілінеседі, жақсы механикалық өңделеді, кесіледі, бұрмаланады, шегеленеді, жылтылдатылады; суға, аязға және отқа төзімділігі жоғары. Кәдімгі құрамдағы кеуекті шынының қолдану температуррасының шегі 300-400 ⁰ С, сілтісіз шынынікі 1000 ⁰ С дейін. Құрылыс саласында жылуоқшаулағыштық және дыбыс жұтқыш материал ретінде кең қолданылады.

Шыны кеуекті материалын минералдық қоспасы бар (ұнтақталынған құм, бор, ЖЭС күлі және т. с. ) балқытылған сұйық шыныны түйіршіктендіру және кептіру жолымен алады. Алдымен түйіршіктендіреді - «шыныбисерін» алады, сосын оны 300-400 ⁰ С дейін қыздырып, пиропластикалық күйінде күптіреді (көбіктендіреді) . Шыны кеуектік материал үш маркада шығарылады: супержеңіл СЖ - орташа тығыздығы Р=15-40 кг/м ³ ; жылуөткізгіштік коэффициенті - λ=0, 028-0, 035 Вт/мС; жеңіл Ж - Р=40-80 кг/м ³ ; λ=0, 032-0, 04 Вт/мС; ауыр А - Р=80-120 кг/м ³ ; λ=0, 038-0, 05 Вт/мС; шыны кеуектідегі сұйық шыны шығыны - 22-65 кг/м ³ . Шыны кеуекті түрлі байланыстырушылармен үйлестіре отырып белгілі бір пішіндегі түрлі бұйымдар жасауға немесе мастикалық және құймалы жылу қоршағыштар жасауға қолданылады. Мысалы, байланыстырушы ретінде сұйық шыныны, сұйық шыны мен цементтің және ортофосфор қышқылының (Н ₃ РО ₄ ) араласын алғандағы осындай минералдық құрамалар негізінде шынысиликатын, шыныцементін, шыныфосфогелясын алу технологиясы қазіргі уақытта белгілі.

• Шыны силикатының мынандай түрлері алынады:

1. Ірі кеуекті жеңіл бетондардың бір түрі сияқты тығыздығы 80-140

кг/м ³ ; жылуөткізгіштігі 0, 05-0, 07 Вт/мС, қысқандағы беріктік шегі 0, 15-0, 4 МПа.

2. Күйдірілетін материалдағыдай, оларды аларда сұйық шыны байланыстырушысын қыздыру арқылы күптіреді.
3. Сұйықшыны негізінде өзінен-өзі көбіктенетін құраманы байланыстырушы ретінде қолданардағы шығарылатын материалдар. Бұл үш түрдегі шыны силикаттарының физика-механикалық қасиеттері өзара ұқсас.

• Шыны цементтік түйіршіктелінген шыныкеуекті цементтің судағы

сұйық ерітіндісімен араластырып, одан құйылған материалды қатайтып және кептіріп алады. Оның тығыздығы 120-200 кг/м ³ , жылуөткізгіштігі 0, 07-0, 1 Вт/мС, қысқандағы беріктігі 0, 15-0, 3 МПа.

Полимерлік байланыстырушыларды қолданумен пенопластық, кеуекті шыныкорбанидтік бұйымдар алады. Бұл материалдардың барлығын шыны кеуектерімен толтырылған кеуекті пласталардың алуан түрлері деп санауға болады.

Олардың құрамындағы шыны кеуектері полимердің шығынын асырмай-ақ алынатын материалдың мықтылығын жоғарлатуға, отқатөзімділігін асыруға және шөгінділік деформациясын азайтуға мүмкіндік береді. Шыныполимердің тығыздығы 70-110 кг/м ³ , қысқандағы беріктік шегі 0, 15-0, 7 МПа, полимерлік байланыстырушы шығыны 30-40 кг/м ² .

2. 2. Шыны сынықтарын пайдаланып көбікті шыны алу

2. 2. 1. Көбікті шыныны алуға керекті негізгі шикізаттар

Көбікті шынының қасиеті оның құрамындағы шикізаттың түріне, өлшем параметрлеріне және дайындалу режиміне байланысты болады.

Мәліметтерге сүйене отырып, түйіршіктелінген (гранула) көбікті шынының өндірістік технологиялық сұлбасы негізге алынды, яғни мына сатылардан өтеді: түйіршіктелінетін көбікті шынының құрамына керекті компоненттерді дайындау, пішінің қалыптастыру, кейін кептіріп, отқа күйдіру.

Түйіршіктелінген көбікті шынының құрамына керекті негізгі шикізаттар қатарына келесілер кіреді: әйнек сынықтары, силикатты натрий ерітіндісі, көміртекті газ құраушы.

Көбікті шыныны алуға керекті шикізаттардың құрамдық сипаттамасы 2-ші кестеде көрсетілген.

Кесте-2

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс