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液氮罐多層結構的絕熱分析之多層材料

作者:天馳液氮罐 來源:原創 日期:2013-07-29 8:41:29 人氣:26 加入收藏 標簽:

目前廣泛采用的是鋁箔和單面或者雙面鍍鋁滌綸薄膜作多層材料,鋁箔已被公認具有良好的反射率。按照輻射傳熱機理,當輻射熱射到最外層反射屏時,大部分輻射熱被反射回去了,只有小部分輻射熱被反射屏所吸收,轉換成熱能繼續向第二層反射屏輻射,除此之外,還存在著通向間隔物的接觸熱傳導和鋁箔的縱向傳熱。如果選用的間隔物導熱系數小,這對于阻隔輻射熱流是十分有利的,然而通常所注重的是選擇熱系數小的材料,而忽視了材料的反輻射特性。

如尼龍紗,棉絲紙等,都是網格結構,我們完全可以把它們看成是一種透明體,這對阻隔輻射熱流不起絲毫作用。另一方面,純鋁箔具有良好的塑性,再加上尼龍紗、棉絲紙、玻璃絲布具有良好的軟性,因此,在多層纏繞時很容易使層間貼合在一起,造成大面積的接觸熱傳導,更為嚴重的是反射屏和間隔物容易錯開,使反射屏之間短路,這對罐子的絕熱性能是很不利的。

用鍍鋁滌綸薄膜作反射屏,雖然該材料具有很好的抗拉強度,宜于工藝操作,但這種材料往往因鍍鋁工藝不佳,鋁層不均勻而引起輻射貫穿;其次,這種材料的靜電感應十分嚴重,往往在多層纏繞時,層與層之間會自然地大面積貼合,引起層間接觸熱傳導;其三這種材料的價格十分昂貴,因此,用鍍鋁滌綸薄膜作多層材料用于大批量商品生產是不經濟的。

大量的長時間的實踐證明,多層結構的絕熱效果與多層材料的硬性有密切關系,我們采用一種硬性較高的復合多層材料在其它條件均相同的情況下作對比試驗,其罐子的絕熱性能均取得領先的效果(見表2)。

這種硬性多層材料經干燥處理后具有很好的硬性,因此多層纏繞時,層與層之間不會貼合在一起,這就容易形成層間距離不等的微小空間,這正是理想多層結構所追求的,這些微小的空間增大了層間的熱阻,大大減小了層間的熱傳導;另一方面。這種硬性多層材料的隔熱復合層也具有較好的反輻射特性,這對阻止熱輻射起了一定的作用,這兩點是認識多層結構的絕熱性能好壞的關鍵問題,應該引起足夠的重視。


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