石化企业应用特种涂料能[].docVIP

新型隔热、保温涂料技术及节能降耗分析 摘要：介绍两类高效绝热水溶性涂料的绝热机理、应用实例和应用效果。实践表明：石化装置外表面应用阻隔太阳辐射热的“NH1”涂料，在炎热夏季可使装置外表面温度降低15℃～20℃，内部温度降低5℃～10℃，气温越高，温差越大；石化装置外表面用性能优异的保温涂料“NH2”，可减少散热损失，节约能源消耗。绝热涂料特别适用于需考虑承载力限制、尺寸限制或特殊形状设备的节能降耗。该绝热涂料还具有防腐、防潮、无毒、无味、对环境无害、使用寿命长等优点。 关健词：太阳辐射、散热损失、隔热保温、涂料、 节能降耗 深圳市华创化工有限公司是专门从事特种隔热、保温、防腐涂料的研究与生产的高科技企业，注册商标为“华创太空”。 “华创太空NH1”特种隔热涂料（简称“NH1”）为“阻隔太阳热” 类涂料，可阻隔90%以上的太阳辐射热，从而极大减少热量传入设备（罐、管线等）或建筑物内。“华创太空NH2”特种保温涂料（简称“NH2”） 为“保温”类涂料，其综合导热系数小于常规保温材料的极限值，从而可有效阻止设备或建筑物内部环境与大气之间的传热。“太空特种隔热涂料”应用历史已近十年，其产品性能优异，已广泛用于石化企业的罐区、加热炉、管线等设备，取得了明显的节能效果。 图1太阳辐射 1 阻隔太阳热涂料--“NH1” 1.1 太阳辐射强度 太阳是一个巨大炽热球体，太阳温度 5762K。太阳辐射的能量很大，太阳常数 1357 w／m2。在晴朗天气，地表上获得956 w/m2的太阳正向辐射能。照射到具体地表的太阳辐射强度，取决于所处的纬度、季节、昼夜时间、天气及表面的方位角、倾角等因素。我国大部分地区，夏季白天太阳辐射强度 500 w／m2。 1.2 阻隔太阳热涂料的技术进展 涂料隔热是减少储罐设备和建筑物受太阳辐射热的重要措施。随着对太阳辐射隔热的认识、研究的不断深化，我国石化企业罐区和建筑屋顶使用隔热涂料已有了更新换代的变化。 传统涂料为银粉漆。 九十年代初，出现上海大通研究所开发的“凉凉胶”，其隔热效果好于银粉漆。 九十年代末，“太空绝热涂料” 进入我国，之后国内许多单位也开发出了类似的隔热涂料。 作为地面民用的太阳辐射隔热涂料,其应用条件和传热过程，与太空有所不同。但“太空”类涂料，隔热原理有新的概念，采用新技术、新材料，隔热效果明显好于凉凉胶，成为新一代的高效太阳辐射隔热涂料，其主要技术特点为： 表1 太阳辐射能分布 紫外区 8.7% 可见光区 43% 红外区 48.3% 对全日光的反射率很高 表1为太阳辐射能分布。凉凉胶主要反射红外光。现高效太阳热隔热涂料，不仅对红外光反射率很高，而且对可见光的反射率也相当高，对全太阳光反射率80％。 根据涂料层表面、涂料层内部传热机理，采用更全面、更新的技术和材料，进一步提高隔热效果 1.3 “NH1”涂料的隔热机理 图2为无加热、取热设施的容器表面受太阳辐射的能量收支平衡关系,也是高效太阳辐射隔热涂料“NH1”的隔热机理。 图2 容器表面受太辐射的能量收支平衡关系 1.3.1涂层表面对太阳辐射的反射能力非常高，从而可大幅度减少表面吸收的辐射能 从图2可看出：当太阳辐射能入射到涂料层表面时，一部分被反射回大气中。涂层表面的反射率R越高，则表面吸收的太阳辐射能JA就越小。 高反射率是高效太阳辐射隔热涂料的主要特征和主要隔热手段，故又称的太阳热反射涂料。“NH1”对全太阳光反射率为82 ～ 85％。 1.3.2 涂层表面的热辐射能力高,有利于增加表面的辐射散热 如图2，进入涂料层太阳辐射能中的一部分就在涂层内被吸收，增加涂层蓄热，使表面温度t表上升。当t表超过环境温度t环后，涂料层就成为一个“沉积热源”，产生“热岛”效应，向大气和罐内双向传热。一部分热能就以对流和辐射方式，从表面向大气散热。提高涂层表面的黑度值ε（即长波辐射能力），可增加辐射热量，有利于降低t表。“NH1” 的ε大于0.70。在太空，因无对流散热，ε对表面温度影响非常大。对地面，由于物体表面还存在对流散热及表面温度不是很高，提高ε降低t表的作用,远不如提高R。 太阳辐射主要波长范围为0.15～4μm。地面和大气热辐射（又称温度辐射）主要波长范围为3-20μm。因此，一般可把前者称为短波辐射，后者称为长波辐射。“NH1” 的表面热力性能不仅对短波辐射的反射率R很高，而且具有高的热辐射率ε(或半球发射率高)，因此能高效隔除太阳热。 1．3．3 涂料层形成隔热屏障 把涂料层构筑成隔热屏障可减少向容器内的传热量，主要措施有： (1)减少涂料层蓄热能力 涂料层蓄热能力小，t表升温快、温度高，增加表面向大气散热的传热温差。比重小、比热小的涂料，其蓄热能力小。“NH1”采取中空技术降低容重。 (2) 减少涂层的