بررسی کاربرد عایق‌های حرارتی نانوساختار در صنایع برق و انرژی

در نیروگاه‌های حرارتی معمولاً از بخار به‌عنوان سیال و عامل محرک استفاده می‌کنند. آب پس از گرم شدن با استفاده از لوله‌های انتقال به سمت توربین بخار که به یک ژنراتور متصل شده، منتقل و با حرکت دادن توربین انرژی الکتریسیته تولید می‌شود. پس از عبور بخار از توربین، بخار در کندان سور فشرده می‌شود. بزرگ‌ترین تفاوت در طراحی نیروگاه‌های حرارتی به نوع سوخت مصرفی (زغال‌سنگ، انرژی هسته‌ای، انرژی زمین‌گرمایی یا انرژی گرمایی خورشید) در نیروگاه مربوط می‌شود. در شکل 1 نمونه‌ای از این نوع نیروگاه‌ها مشاهده می‌شود] 1[.

میزان استفاده از انرژی در نیروگاه‌ها بسیار زیاد است بنابراین استفاده از عایق حرارتی در تجهیزات نیروگاهی و جلوگیری از اتلاف حرارتی باعث کاهش هزینه تولید می‌شود. عایق حرارتی ماده‌ای است که باعث کاهش جریان گرما می‌شود و به‌عنوان غلافی بین دو محیط قرار می‌گیرد و مانع از اتلاف حرارت از جسم گرم و یا انتقال گرما به جسم سرد می‌شود. به‌طورکلی عملکرد عایق‌های حرارتی به‌صورت زیر هست:

  • ذخیره انرژی
  • کنترل انتقال گرما
  • کنترل درجه حرارت
  • پیشگیری از یخ‌زدگی
  • حفاظت در برابر سوختگی
  • کنترل آتش

در اکثر مواقع عایق حرارتی به‌منظور انجام چندوظیفه بالا به‌طور هم‌زمان انتخاب می‌شود. در این مواقع باید عایق حرارتی انتخاب شود که همه عملکردهای مدنظر را دارا باشد. عایق‌های حرارتی در قسمت‌های مختلفی از نیروگاه‌های حرارتی مورد استفاده است که در ادامه به نمونه‌هایی از کاربرد عایق در نیروگاه‌ها پرداخته می‌شود] 2[.

 

شکل 1-نیروگاه حرارتی و سیکل ترکیبی شهید رجایی در استان قزوین] 3[

محفظه احتراق وسیله‌ای برای دریافت هوای فشرده از خروجی کمپرسور و انجام عمل احتراق کامل سوخت‌های واردشده به آن، به شکل مداوم است. دو نوع کلی از محفظه احتراق وجود دارد، محفظه احتراق حلقوی که به شکل حلقوی نسبت به شفت قرار دارد و محفظه احتراق ستونی که به شکل عمودی نسبت به شفت قرار می‌گیرد. درشکل 2 طرح این دو نوع محفظه احتراق نشان داده‌شده است. طرح و ساخت محفظه‌های نوع حلقوی احتراق و تعمیر و نگهداری آن‌ها بسیار مشکل است؛ اما راندمانشان به دلیل یکسان بودن فشار گاز در همه نقاط و اشغال فضای کمتر نسبت به نوع ستونی زیادتر است. معایب محفظه‌های احتراق عمودی، عدم یکسانی فشار در آن‌ها و درنتیجه لگدزدن توربین و حجیم بودن آن‌ها هست، اما حسن این محفظه‌ها سادگی تعمیر و نگهداری و مقرون‌به‌صرفه بودن آن‌هاست] 4[.

شکل 2- سمت راست تصویر محفظه احتراق حلقوی و سمت چپ تصویر محفظه احتراق ستونی] 5 [.

 

راندمان پایین احتراق و هدر رفتن حرارت در محفظه احتراق، ترک خوردن محفظه در اثر دماهای بالا، احتراق ناپایدار شعله که معمولاً با تشدیدهای صوتی همراه است، عملکرد نادرست سیستم جرقه زن در زمستان و هوای سرد، تولید گازهای سمی و آلوده‌کننده محیط‌زیست از مشکلات محفظه احتراق در نیروگاه‌ها هست. بنابراین راهکارهایی نیاز است تا در یک نیروگاه فسیلی حداکثر حرارت تولیدی در محفظه احتراق صرف تولید انرژی شده و از اتلاف آن جلوگیری شود. ضمن اینکه حرارت بالا باعث ترک خوردن محفظه نیز می‌شود.

از دیگر موارد استفاده از عایق‌های حرارتی در نیروگاه، بهره‌گیری از لوله‌هایی با بالاترین محافظت گرمایی جهت انتقال انرژی گرمایی به مراکز شهری و گرم کردن خانه‌ها است. این انرژی گرمایی را می‌توان در کارخانه‌ها، خانه‌ها یا هر جای دیگر که نیاز باشد، استفاده کرد. جدا از موارد کاربرد، مهم‌ترین موضوع، برای انتقال انرژی گرمایی که خود محصول جانبی نیروگاه‌های برق حرارتی است، عایق سازی با بهترین روش هست] 6[. در شکل 3 نمونه‌ای از عایق‌کاری شیرها ولوله‌ها در نیروگاه‌ها مشاهده می‌شود.

شکل 3- نمونه‌ای از عایق‌کاری لوله‌ها و شیرهای بخار] 7[

 از عایق‌های حرارتی در نیروگاه فشارقوی پمبروک[1] به‌منظور عایق‌کاری لوله‌های فشارقوی در جهت استانداردسازی و کاهش ریسک، استفاده‌شده است. عایق‌های حرارتی استفاده‌شده می‌بایست ضد حریق و تا دمای حدود 600 درجه سانتی‌گراد در برابر حرارت مقاوم باشند. برخی از عایق‌های حرارتی علاوه بر این خواص، دارای مقاومت بالا در برابر آتش نیز می‌باشند. در شکل 4 نمونه‌ای از عایق حرارتی ضد آتش مشاهده می‌شود که می‌تواند به‌صورت عایق صوتی نیز عمل کند و باعث کاهش سروصدا و نویزهای لوله‌های عایق‌کاری شده شود] 2[.

شکل 4- عایق حرارتی با ساختار ایروژل مقاوم در برابر آتش] 11[

 

جهت جلوگیری از اتلاف حرارت از مواد عایق در اطراف محفظه احتراق ولوله‌های انتقال حرارت استفاده می‌شود] 9 و 8[. در جدول 1 انواع عایق‌های حرارتی مورداستفاده در نیروگاه‌ها همراه با مزایا و معایب شان آورده شده است.

 

 

جدول 1– انواع عایق‌های حرارتی  و کاربردهای آن‌ها] 10[

 

معایب مزایا شرح ضریب هدایت حرارتی نوع عایق
مقاومت کم در برابر رطوبت و نفوذ بخار و آب کاهش مقاومت حرارتی در رطوبت تولید اسید سیلیک در مجاورت رطوبت موجب رشد قارچ و باکتری‌ها می‌شود. خطرات تنفسی و تحریکات پوستی و چشم افزایش خطر ابتلا به سرطان به‌خصوص ریه چگالی‌های متنوع، سبک با نصب آسان

مقاوم در مقابل آتش‌سوزی و ضریب انتشار دود و آتش بسیار کم به‌عنوان عایق صوتی هم استفاده می‌شود

پشم‌شیشه ازجمله عایق‌های گرم بوده و ساختار الیافی و فیبری دارد. پشم‌شیشه معمولااز شیشه بازیافتی به همراه مقدار ماسه معمولی و رزین مخصوص ساخته می‌شود و مقاومت حرارتی بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد. این ماده از ذوب شیشه و تبدیل آن به الیاف ریز تولید می‌شود 054/0-039/0 پشم‌شیشه
متخلف هستند و درنتیجه مقاومت آن‌ها در مقابل نفوذ آب و بخار آب پایین است. افزایش ضریب انتقال حرارت با افزایش دما و رطوبت

نیازمند پوشش ضد رطوبت

در صورت نصب در فضای باز یا رطوبت بالا، استفاده از پوششهای خارجی اجباری است.

محدوده دمای کارکرد بالا (عایق‌های گرم(

عایق کاری گرم مخصوص صنایع پالایشگاهی و

پتروشیمی, خطوط لوله

ضریب انتقال حرارت پایین و

هزینه پایین‌تر نسبت به عایقهای الاستومتر

قابلیت بازیافت و پایداری خوب

پشم سنگ یا پشم معدنی، ماده‌ای غیر آلی و غیر فلزی بوده که از فیبرهای بسیار نازک سنگ‌های آتش فشانی مانند بازالت و دولومیت

به همراه مقدار سرباره کوره‌های آهن، ساخته می‌شود. برای تولید ابتدا در دمای 1500 درجه، بازالت را ذوب کرده و سپس الیاف باضخامت 6 میکرون از آن بدست می‌آید

047/0-039/0 پشم سنگ

 

حساس به رطوبت و نفوذ آب و بخار اجباری بودن استفاده ازپوششهای ضد رطوبت به دلیل حساس بودن به رطوبت مقاوم در برابر شوک‌های حرارتی و غیرقابل اشتعال

مقاوم در برابر خوردگی و ترکیبات شیمیایی استحکام فشاری نسبتاً خوب و پایداری بالا عدم خوردگی لوله‌های فولادی و آهنی

این نوع عایق ترکیبی است از

مواد معدنی و الیاف سرامیکی همراه با ذرات سیلیکا و اکسید فلزات کلسیم، منیزیم و یا آلومینیوم که در دمای بالا با هم ترکیب می‌شوند. این نوع عایق به شکل پتوئی و یا به شکل آجری یکپارچه ساخته می

شود

 

055/0 عایق سیلیکات

 

هزینه نسبتاً بالا

در صورت بالا رفتن دما از یک محدوده مشخص،

تغییر شکل دائمی داده و فرو می‌ریزند.

عدم پایداری در مقابل شوکهای حرارتی

نصب آسان و سریع

ضریب نفوذ رطوبت تقریباً صفر

مقاوم در برابر آلودگی و خوردگی

مقاوم در برابر فشار و ضربه

انعطاف پذیر، غیرسمی

پایداری زیاد

عایق‌های پلی اتیلن از نوع سلول بسته انعطاف

پذیر بوده به دو نوع

EPE(Expanded Polyethylene) و XLPE (Cross-linked Polyethylene) تقسیم بندی می‌شوند. پلی

اتیلن به غیر از عایق بودن، از کاربردهای بسیار

متنوعی در صنایع مختلف از جمله دمپرها و

جاذب‌های ارتعاشی و ضربه، بسته بندی و انواع

تشک‌های خواب و ورزشی برخوردارند

033/0 پلی اتیلن
نیاز به ضخامت‌ها و قطرهای بیشتر برای عایق کاری در صورتیکه نیاز به پلی یورتان تزریقی باشد،

اپراتور کارآزموده و تجهیزات مخصوص الزامی است

اگر دمای کاری از محدوده دمای مجاز بالاتر برود، مقاومت حرارتی

پلی یورتان به شدت پایین می‌آید

قابلیت شعله ور شدن دارد و در صورت آتش سوزی و شعله ور شدن، گازهای سمی تولید می‌کند

بلوک‌ها و اشکال از پیش ساخته عایق‌های پلی یورتان، گردزا هستند و تولید غبار می‌کنند

ضریب انتقال حرارت بسیار پایین، مناسب برای

عایق کاری حرارتی

مناسب برای مصارف صنعتی

مقاومت بالا در برابر سایش و خوردگی

مقاومت بالا در برابر اسیدها، حلال‌ها و رطوبت

مقاومت بالا در برابر آلودگی‌های میکروبی،

قارچی و بیولوژیکی

عایق‌های پلی یورتان[2]، که شناخته می‌شوند، از جمله عایق

های سلولی بسته و صلب بوده و از جمله عایق‌های سرد محسوب می‌شود. در صورتی که پلی اورتان اسپری شود

نیاز به تجهیزات خاص بوده و حضور نیروی

کارآزموده برای حصول بهترین نتیجه الزامی

است. یکی ازکاربردهای اصلی پلی یورتان، عایق مورد استفاده در ساندویچ پنلها است

033/0-030/0 پلی یورتان

 

ضریب هدایت حرارتی تقریباً بالا

سرطانزا بودن

غیرقابل اشتعال

مقاوم در برابر حرارت

از نظر شیمیایی بی اثر

الیافی است که از جدا سازی سیلیکات‌های

معدنی طبیعی که دارای ساختار بلوری به شکل

رشته‌ای باریک است، بدست می‌آید

6/0 الیاف آزبستی
نیاز به نیروی متخصص

مدت زمان زیاد برای خشک شدن اسپری تر

) چند روز تا چند هفته(

برای تولید آن، انرژی زیادی مصرف می‌شود

مقاوم در برابر حریق

امکان بالای بازیافت

با پر کردن کامل دیوار، جلوگیری از انتقال

رطوبت می‌کند.

سازگار با محیط‌زیست

عایق الیافی متشکل از کاغذ، مواد خام تخته

کاغذی یا چوب همراه با چسباننده‌ها، کندسوز

کننده‌ها و سایر افزودنی‌ها یا بدون آن‌ها است.

روزنامه، کارتن، پارچه، کاه، خاک اره، کنف و …

از عمده‌ترین مواد اولیه تأمین آن است

عایق سلولزی

 

 

 

 

شکل‌های مختلف عایق‌های حرارتی] 12[

با توجه به اهمیت مصرف انرژی برای حفظ منابع محیط‌زیست و کم کردن هزینه‌ها عایق حرارتی در صنایع مختلف استفاده می‌شود. امروزه با توجه به گستردگی وتنوع استفاده عایق حرارتی، اشکال مختلفی از عایق‌ها به منظور بهره وری بیشتر و نصب راحت‌تر ساخته شده است که در ادامه چند نمونه از شکل‌های رایج عایق‌های حرارتی معرفی می‌شود.

عایق‌های انباشتنی: این عایق به دو صورت الیافی یا دانه مرکب وجود دارد. الیاف شامل: پشم‌شیشه، پشم سنگ و… دانه‌ها از مواد مصرفی منبسط شده مانند: پرلیت، پلی استایلین و … است. از این نوع عایق در داخل ملات‌ها به عنوان دانه بندی استفاده می‌شود.

عایق پتویی[3]: این عایق از جنس پشم سنگ، پشم‌شیشه، پشم سرباره، پشم چوب و پشم حیوانات در ضخامت‌های متفاوت تا ۱۰۰ میلی‌متر و به عرض‌های مختلفی بریده می‌شوند. این نوع عایق‌ها برای عایق کاری مخازن و لوله‌ها استفاده می‌شود و درشکل 5 نمونه‌ای از عایق‌های پتویی مشاهده می‌شود.

شکل 5- نمونه‌ای از عایق پتویی] 11[.

عایق‌های قطعه‌ای: این نوع عایق از نظر مصالح مشابه عایق‌های پتویی هستند، ولی طولشان کمتر است. برخی از آن‌ها پوشش کاغذی دارند که در دو لبه به صورت نوار روی قطعات را می‌پوشانند و نصب آن‌ها را در قاب را آسان‌تر می‌کنند. این نوع عایق در بین دیوارها و پشت مصالح استفاده می‌شود.

دال‌های عایق[4]: دال‌های عایق به صورت قطعات سخت ساخته می‌شوند و ابعاد آن‌ها تا حدودی از عایق‌های قطعه‌ای کوچکتر است. گاهی اوقات به صورت چند لایه ساخته می‌شوند.

عایق‌های منعکس کننده[5]: معمولاً از سطوح فلزی ساخته می‌شوند و ممکن است با پشت بند و یا بدون آن به کار روند، در شکل 6 نمونه‌ای از این عایق‌ها مشاهده می‌شود.

شکل 6-نمونه‌ای از عایق‌های منعکس کننده] 11[.

 

عایق‌های پاشیدنی[6] : از اختلاط تارها یا سایر مصالح ریزدانه و متخلخل با انواع ماده تهیه می‌شوند. این مواد چسبنده به مناسبت کاربری آن انتخاب می‌شوند و در نقاطی از سیستم که شکل یا وضع قرار گرفتن عناصر به ترتیبی است که استفاده از آن‌ها را طلب می‌کند، پاشیده می‌شود.

 

  1. چالش‌های موجود عایقکاری در نیروگاه‌های برق

عمده چالش‌های عایق‌های حرارتی در صنعت برق به صورت زیر هست:

  • افزایش مقاومت انتقال حرارت در عایق‌ها
  • کاهش ضخامت و وزن عایق‌ها
  • کاهش خوردگی تجهیزات بوسیله عایق‌های حرارتی
  • نصب آسان عایق‌ها
  • افزایش انعطاف پذیری و استحکام عایق‌ها
  • کارایی در دماهای خیلی زیاد و خیلی کم
  • نسوز بودن عایق
  • افزایش ایمنی و بهداشت عایق‌ها
  • افزایش مقاومت در برابر رشد کپک و قارچ
  • افزایش سازگاری با محیط‌زیست
  • افزایش طول عمر عایق در دماهای بالا

 

عایق‌های موجود در بازار که مورد استفاده در صنعت هست تمام خواص یک عایق حرارتی‌ ایده آل را یکجا ندارند برای مثال مهمترین ویژگی پشم سنگ، مقاومت زیاد آن در برابر آتش هست همچنین برای رشد آفت، قارچ، باکتری و حشرات موذی محیط نامناسبی هست و به عنوان یک ماده غیرآلی در برابر این انگل‌ها ایمن است. پشم سنگ در بین انواع عایق‌هایی که تا امروز درجهان ساختند، بی‌ضررترین آن‌هاست و با محیط‌زیست کاملاً سازگاری دارد. اما براساس برخی از گزارش‌ها این عایق می‌تواند در مواردی موجب خارش پوست، سوزش چشم و حساسیت گردد. همچنین در یک گزارش اگرچه اثرات منفی پشم سنگ بر سلامتی انسان را کمتر از پشم‌شیشه گزارش کرده ولی این ماده را بدون عوارض جانبی گزارش ننموده است. به نظر می‌رسد برای حفظ سلامتی در هنگام استفاده از پشم سنگ و نصب آن حتماً باید از ماسک، عینک و دستکش استفاده کرد. چرا که در هنگام نصب این ماده احتمال ریزش ذرات پشم سنگ و ورود آن به سیستم تنفسی، چشم و ایجاد حساسیت در پوست وجود دارد. از جمله موارد منفی دیگر پشم سنگ می‌توان به موارد زیر اشاره نمود] 13[:

 

  • ریزش پشم سنگ بعد از گذشت زمان
  • افت کیفی عایق با گذشت زمان
  • ایجاد خارش حتی پس از نصب
  • نیاز به شاسی کشی برای نصب و هزینه بالا نصب

 

  1. راهکار فناوری نانو برای رفع چالش‌ها

نانوکامپوزیت‌های آیروژل[7]، مواد جدیدی هستند که محافظ و عایق حرارتی مناسبی در مقابل هر سه نوع انتقال گرما شامل تشعشع، جابجایی و همرفتی می‌باشند، این مواد به دلیل وجود حفرات با قطرهای نانومتری در ساختار خود گرما را به هر سه روش به مقدار بسیار کمی انتقال می‌دهد] 14[.

نانوکامپوزیت‌های آیروژل خواص اصلی آیروژل را داشته و در عین حال خواص مکانیکی و پایداری شیمیایی لازم برای مصارف خاص صنعتی را نیز دارا هستند. این کامپوزیت‌ها عایق‌های بسیار خوب حرارت هستند. این مواد به دلیل خواص مناسب برای کاربرد در بلنکتهای عایق و بلوک‌های نسوز در نیروگاه در محفظه احتراق و سایر قسمتهایی که نیاز به جلوگیری از اتلاف حرارت دارند، قابل استفاده است. همچنین این مواد نسوز می‌توانند خاصیت ضد آتش بودن را توأم با استحکام مکانیکی داشته باشند] 15[.

 

عایق‌های حرارتی آئروژل و نانوژل

 

 به طور معمول، برای دستیابی به کیفیت عایق حرارتی و صوتی، از مواد متخلخل استفاده می‌شود، چراکه هوای محبوس، خود بهترین عایق صوتی و حرارتی است. ایجاد کردن حفره‌هایی در مقیاس نانو در ساختار مواد عایق، مزایای بسیاری در پی دارد. در مواد نانو متخلخل، به دلیل فضای بسیار اندک موجود برای حرکت مولکول‌ها، همرفت حرارتی به قدری ناچیز است که قابل اغماض خواهد بود. در چنین موادی، مسافت آزاد میانگین برای مولکول‌های هوا، بزرگ‌تر از ابعاد حفره‌هاست. از این رو، اگرچه در مواد متخلخل سنتی، مولکول‌های گاز در درون حفره‌ها با هم برخورد می‌کنند، اما در مواد نانو متخلخل این مولکول‌ها به جای برخورد با یکدیگر، بیشتر با جداره حفره برخورد دارند که منجر به رخداد حالت ایستا برای گاز می‌شود. با کاهش فشار گاز درون ماده، از قابلیت انتقال حرارتی ماده نیز کاسته می‌شود. علاوه بر همرفت و انتقال، با ایجاد حفره‌های کوچک‌تر، تابش حرارتی نیز از این مواد رو به کاهش می‌گذارد و به این ترتیب، هم انتقال حرارتی به وسیله هوای درون ماده (همرفت)، هم رسانش حرارتی از ساختار ماده جامد (به علت تخلخل زیاد) و هم تابش حرارتی از آن (به علت حفره‌های بسیار ریز) را کاهش دهند] 16 [.

 

ساختار ایروژل پیچیده نیست و این مواد، در حقیقت چیزی جز نوعی فوم فوق سبک نیستند و می‌توان گفت بین 95 تا 9/99 درصد آن‌ها را هوا تشکیل می‌دهد. در حقیقت آئروژل، نوعی ماده جامد شبیه ژله است که به جای مایع، حفره‌های آن انباشته از هواست. بخش دیگر آئروژل، ماده فوم مانندی شبیه شیشه است که به سیلیکا (دی اکسید سیلیکون) مشهور است.

شکل 7- تصویر میکروسکوپ الکترونی از ساختار متخلخل ایروژل ] 16 [.

 

همانطور در تصویر 7 مشاهده می‌شود ساختار ایروژل به صورت متخلخل هست که قطر حفره‌ها زیر 100 نانومتر است و برخی از این حفرات بسته می‌باشند و برخی دیگر به حفرات دیگر راه دارند] 16 [.

ایروژل دارای ویژگی‌های منحصر به فردی همچون، آبگریزی، هدایت کم حرارتی (W/m.k) 014/0 (در دمای اتاق)، سطح ویژه بسیار زیاد و خاصیت جذب پرتوی فرابنفش را نیز دارد، به دلیل این ویژگی‌ها از این مواد در عایق‌های حرارتی پتویی یا به اصطلاح بلنکت‌ها استفاده می‌شود که به این نوع عایق‌های حرارتی ایروژل بلنکت می‌گوییم] 16 [. در ادامه به بررسی خواص عایق حرارتی ایروژل بلنکت می‌پردازیم.

 

ضریب هدایت حرارتی ایروژل بلنکت ها

شرکت Aspen[8] دو محصول ایروژل بلنکت برای محدوده دمایی مختلف تولید کرده است که محصول با نام تجاری XT Pyrogel® و Cryogel®   که در شکل 8 مشخصات این دو محصول آورده شده است] 17[

 

Pyrogel Z

ضخامت بین 5 تا 10 میلی متر

ضریب هدایت بسیار کمتر نسبت به عایق‌های فوم پلی یورتان و الیاف شیشه

دمای کارکرد بین 273- تا 90 درجه سانتی گراد

مقاوم در برابر آتش

نصب آسان

 

Pyrogel XT

ضخامت بین 5 تا 10 میلی متر

ضریب هدایت بسیار کمتر نسبت به عایق‌های کلسیم سیلیکات، پشم سنگ و پشم سرامیک

دمای کارکرد بین 40- تا 650 درجه سانتی گراد

مقاوم در برابر آتش و آبگریز

نصب آسان

 

شکل 8- مقایسه محدوده دمایی و ویژگی‌های دو نوع ایروژل بلنکت] 17[

 

ضریب هدایت حرارتی این بلنکت ها با روش استاندارد ASTM C177 اندازه گیری شده است. در شکل 9 ضریب هدایت حرارتی انواع بلنکت ها قابل مقایسه هست. همانطور که در این شکل دیده می‌شود ایروژل بلنکت در دماهای مختلف از سایر بلنکت ها ضریب هدایت حرارتی کمتری دارد و در محدوده دمای 200- تا 650 درجه کارایی دارند.

 

شکل 9- مقایسه ضریب هدایت حرارتی عایق‌های مختلف در دماهای مختلف] 17[

ایروژل بلنکت ها دارای خواص منحصر بفردی هستند که آن‌ها را از دیگر عایق‌ها متمایز می‌سازد، در ادامه به بررسی و مقایسه برخی از این خواص پرداخته شده است.

ضخامت و وزن کم ایروژل بلنکت

ایروژل بلنکت‌ها در مقایسه با سایر عایق‌ها با مقاومت حرارتی یکسان، دارای ضخامت کمتری هستند. همانطور که در شکل 10 مشاهده می‌شود، مقدار ضخامت عایق‌های مختلف در مقاومت حرارتی واحد آورده شده است، به عنوان مثال با توجه به نمودار کارکرد عایقی یک نمونه پرلیت با ضخامت 1 سانتی متر با یک بلنکت ایروژل با ضخامت 2.5 میلی متر قابل مقایسه هست] 18[.

شکل 10- مقایسه نسبت ضخامت به مقاومت حرارتی عایق‌های حرارتی با جنس‌های مختلف] 17[

 

آبگریز و مانع نفوذ بخار بودن ایروژل بلنکت] 19[

خوردگی زیر عایق می‌تواند هر جایی نظیر خطوط لوله، شیرها و یا تانکها که تحت عایق کاری حرارتی قرار گرفته‌اند و در معرض رطوبت هستند، اتفاق بیفتد. مشکل زمانی آغاز می‌شود که جلد[9]خارجی که حفاظت کننده عایق هست، دچار نقص و شکافی شود. در این حالت باران و یا برف در حال ذوب می‌تواند به لایه‌های درونی رسوخ کرده و باعث خیس شدن عایق شوند. لذا رطوبت و خیسی به سطوح خارجی خطوط لوله و یا هر وسیله دیگری خواهد رسید. حال اگر سازه از جنسی ساخته شده باشد که در مقابل خوردگی مقاوم نباشد و یا هیچگونه پوشش حفاظت کننده روی آن قرار نگرفته باشد، خوردگی اتفاق خواهد افتاد. با توجه به مقدار رطوبت، در دسترس بودن اکسیژن و دما، خوردگی زیر عایق می‌تواند به آرامی و با سرعتی بیش از ۰٫۰۶ اینچ در سال پیش روی نماید و لذا دیواره‌های سازه نازک خواهد شد. از آنجاییکه اغلب اثر خاصی از این نوع خوردگی دیده نمی‌شود، معمولاً اولین علامت وجود این خوردگی، خرابی و آسیب دیدن خط لوله، تانک و … خواهد بود. به دلیل اینکه خوردگی مذکور در سطح بزرگی از سازه اتفاق می افتد، خوردگی زیر عایق بسیار ناگهانی و فاجعه انگیز خواهد بود و لذا خوردگی زیر عایق از لحاظ زیست محیطی و امنیتی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هست.

        خوردگی زیر عایق نفوذ                             ⇒             آب + اکسیژن + حرارت (ناشی از سیال گرم درون لوله)

یکی از مناطقی که شدیداً در معرض خطر خوردگی زیر عایق قرار دارد، مناطق جوشکاری شده تکه‌های لوله به یکدیگر برای تشکیل خطوط لوله می‌باشند. در شکل 11 نمونه‌ای از این خوردگی‌ها مشاهده می‌شود. شاخه‌های لوله‌ها که در کارخانه مورد عایق کاری قرار می‌گیرند، جهت انجام عملیات اتصال به یکدیگر و جوشکاری که در محل عملیات یا همان سایت انجام می‌گیرد، در دو سر خود به فاصله‌ای حدود ۴۰ فوت فاقد هرگونه عایق بوده و لخت می‌باشند. وقتی لوله‌ها به هم متصل می‌شوند و جوشکاری انجام می‌گیرد، فواصل بدون عایق نیز عایق کاری می‌شوند.

شکل 11- نمونه‌ای از خوردگی زیر عایق لوله‌ها] 19[

وارد شدن آب باعث خوردگی زیر عایق کاری می‌شود. لذا توجهات زیاد و مخصوصی باید در حین طراحی برای جلوگیری از ورود مستقیم و یا غیر مستقیم آب انجام گیرد. رطوبت می‌تواند از بیرون وارد شود و یا در خود عایق وجود داشته باشد.

سیلیکا آئروژل ها خواص ابرآبگریزی[10] از خود نشان می‌دهند. با انجام اصلاحاتی در روش سنتز ایروژل می‌توان آن را آبگریز کرد که به عنوان نمونه ساختارهای آبگریز آئروژلی متیل تری متوکسی سیلان و تترامتوکسی سیلان که در شرایط بازی سنتز شدند و در متانول فوق بحرانی خشک شدند را می‌توان نام برد. در این روش خشکاندن با حرارت بالا منجر به آب گریز شدن سطح آئروژل ها می‌شود. آئروژل هایی که از 20 درصد متیل تری متوکسی سیلان تشکیل شده‌اند روی آب شناور می‌مانند و بنابراین آبگریز هستند. آبگریز کردن سیلیکا آئروژل بوسیله متیل تری-متوکسی سیلان مانع نفوذ بخار درون عایق ایروژل بلنکت می‌شود، در شکل 12 این خواص مشاهده می‌شود.

بلنکت ایروژل آبگریز در دماهای بالا در برابر نفوذ بخار آب مقاوم هست

 شکل 12 – آبگریزی و مقاومت در برابر نفوذ بخار ایروژل بلنکت] 17[

 

نصب آسان

بلنکت ایروژل ها به دلیل ضخامت کم به افرادی که عایق را بر روی لوله نصب میکنند، این امکان را می‌دهد که فضای بیشتری برای حرکت داشته باشند و نصب عایق با دقت و سرعت بیشتری انجام شود، از طرفی وزن سبک این بلنکت ها موجب سهولت در حمل و نقل آن‌ها می‌شود. همانطور که در شکل 13 زیر برای دو بلنکت ایروژلی و معدنی ضخامت و ویژگی‌های عایق آورده شده است ] 17[.

 

شکل 13- مقایسه خواص دو بلنکت ایروژلی و معدنی برای عایقکاری یک لوله] 17[

 

انعطاف پذیری و استحکام عایق‌های ایروژل بلنکت

داشتن ویژگی استحکام و انعطاف پذیری برای بلنکت ها در عایق کاری لوله‌ها، تانک‌ها و دیگر تجهیزات از اهمیت قابل ملاحظه‌ای برخوردار است. ایروژل بلنکت‌ها با افزودن الیاف کربنی خواص فیزیکی بهتری پیدا می‌کنند و همراه انعطاف پذیری بالا مستحکم نیز می‌باشند. برای بهبود خواص ایروژل بلنکت ها معمولاً از مواد مختلفی استفاده می‌کنند که به صورت شکل 14 طبقه بندی و به دو دسته کلی مواد آلی و غیر آلی طبقه بندی شده‌اند. معمولاً بعد از عایق کاری لوله با بلنکت های ایروژلی روی آن‌ها را با پوشش‌های PVC می‌پوشانند که به استحکام و دوام و افزایش طول عمر عایق‌ها کمک می‌کند]20 [.

 

شکل 14- موادی که برای بهبود خواص ایروژل بلنکت ها استفاده می‌شود] 20[

 

مقاومت عایق در برابر حرارت

عایق حرارتی ایروژل بلنکت دارای مقاومت حرارتی بسیار بالایی هست و همانطور که در شکل 15 مشاهده می‌کنید در برابر شعله مستقیم عایقی با 10 میلی متر ضخامت بسیار مقاوم هست و دمای 950 درجه شعله را به 80 درجه می‌رساند و این مطلب تنها با ضخامت 10 میلی متر انجام می‌شود ] 21[.

شکل 15- مقاومت بسیار خوب ایروژل بلنکت در برابر شعله مستقیم] 21[

داشتن مقاومت حرارتی بسیار خوب در ضخامت‌های کم و مقاوم بودن در برابر شعله از ویژگی‌های منحصر به فرد ایروژل بلنکت ها هست که از دیگر عایق‌ها آن را متمایز می‌کند. شکل 16 در ضخامت‌های مختلف 4 عایق حرارتی با جنس مختلف مقایسه شده است. با توجه به شکل برای عایق کاری لوله با قطر 150 میلی متر به عایق پشم سنگ به ضخامت 64 میلی متر و عایق کلسیم سیلیکات به ضخامت 76 میلی متر و پرلیت ضخامت 90 میلی متر همان کارایی ایروژل بلنکت با ضخامت 20 میلی متر را دارند] 22[.

شکل 16- مقایسه ضخامت عایق‌های مختلف در مقاومت حرارتی یکسان در عایقکاری لوله] 22[

 

  1. محصولات صنعتی

در دنیا شرکت‌های بسیار کمی وجود دارند که توانایی تولید بلنکت ایروژل را دارند، زیرا این فناوری بسیار پیشرفته هست و نیاز به تجهیزات و دانش فنی مدرن دارد. شرکت‌های Cabot و Aspen پیشرو در زمینه تولید ایروژل بلنکت می‌باشند و در سال‌های اخیر کشورهای چین و کره جنوبی نیز اقدام به تولید این نوع بلنکت ها کرده‌اند] 23[. مراحل تولید بلنکت به این صورت هست که ابتدا روی بلنکت ها محلول سل و کاتالیست را به صورت یکنواخت می‌ریزند و در ادامه با تنظیم دما سل را به ژل تبدیل می‌کنند. سپس قطعات بلنکت حاوی ژل را در درون محفظه‌هایی که توانایی کنترل دما و فشار را دارند قرار می‌دهند و با استفاده از دمای بحرانی ژل تبدیل به ایروژل می‌شود. تمامی این مراحل در شکل 17 مشخص شده است] 18[.

 

 

شکل 17- مراحل تولید ایروژل بلنکت] 18[

 

معمولاً از روکش‌های آلومینیومی برای روی بلنکت ها استفاده می‌شود. زیرا هم موجب انعکاس گرما می‌شود و هم نفوذ آب و بخار را کمتر می‌کند. در ادامه محصولات مختلف ایروژل بلنکت در جهان معرفی شده است.

Pyrogel® XT Blanket Aspen

Thermal Wrap™ 8-mm Blanket Cabot

Spaceloft® Blanket Aspen

Cryogel® Z Blanket Aspen

Thermablok Aerogel Insulation

Cryogel

Alison Aerogel Insulation

JIOS AeroVa® Blanket

 

شرکت‌های داخلی

در زمینه تولید عایق‌های حرارتی شرکت‌های دانش بنیانی وجود دارد که به تازگی اقدام به تحقیق و پژوهش در مورد تولید صنعتی عایق حرارتی ایروژلی کردند ولی شرکت فعالی که محصول خود را وارد بازار کرده باشد در کشور وجود ندارد. شرکت‌هایی وجود دارد که در زمینه مرتبط با عایق ایروژل بلنکت فعالیت می‌کنند و محصولات خود را تولید و عرضه می‌نمایند، در ادامه به معرفی این شرکت‌ها می‌پردازیم.

 

شرکت واکنش صنعت

شرکت واکنش صنعت پارت (سهامی خاص) در سال ۱۳۹۱ در جهت پیشبرد، بهبود و رسیدن به دانش فنی محصولاتی با فناوری بالا شروع به فعالیت کرد. این شرکت اقدام به تولید صنعتی ایروژل آبگریز سیلیس با نام تجاری ایرولیت نموده است] 24[.

ایروژل با نام تجاری ایرولیت AERULATE، یک نوع سیلیکاژل بی‌شکل سنتزی است (کاملاً متفاوت با سیلیکای بلوری) که کمترین چگالی را در میان مواد جامد دارد و چگالی‌اش تنها سه برابر هواست. این ماده از یک ژل به دست می‌آید که در آن قسمت مایع ژل با گاز جایگزین می‌شود، نتیجه این فرایند ماده‌ای جامد دارای مقاومت گرمایی بالا، انعطاف‌پذیری خوب و چگالی بسیار کم هست. ایجاد پوشش‌های مناسب در رنگ‌ها، پوشش لوله‌های نفت و گاز،، عایق ساختمان‌ها و پوشاک، صنایع هوافضا و جاذب مواد آلی از جمله کاربردهای این محصول هستند.

 

 

شرکت توسعه مهندسی الماسواره دانش

شرکت توسعه مهندسی الماسواره دانش (تماد) در سال 1394 با حضور جمعی از فارغ التحصیلان دکتری رشته نانوفناوری به طور رسمی آغاز به کار کرد. فعالیت این شرکت به صورت غیر رسمی از سال 1389 با ساخت دستگاه سیورت (دستگاه مشخصه یابی میزان ذخیره سازی هیدروژن) آغاز شد. به تازگی شرکت توسعه مهندسی الماسواره دانش با همکاری دانشمندان جوان از دانشگاه‌های برتر کشور ایروژل بلنکت قابل رقابت با محصولات خارجی ساخته است که به زودی به بازار ارائه خواهد شد.

 

استفاده از ایروژل بلنکت در نیروگاه داخل کشور

اخیرا در واحد تحقیقات برق منطقه‌ای اصفهان پروژه ای جهت دستیابی به دانش فنی ساخت عایق‌های نانویی پتویی که کاربرد وسیعی در صنایع نیروگاهی، پتروشیمی و سامانه‌های حرارتی کشور دارد، انجام شد که دستاورد این پروژه، ساخت عایق نانویی پتویی به میزان ده متر مربع بوده که عملکرد مناسب و قابلیت نصب آسانی را در جاهایی که دمای بالایی دارند و به آسانی قابل عایق‌کاری نیستند (مانند بویلر)، فراهم می‌کند.

ساخت یک متر مربع عایق نانویی پتویی با قطر یک سانتی متر، در حال حاضر مبلغی حدود سه میلیون ریال هزینه دارد در مکان‌هایی که قطر عایق‌های مورد استفاده زیاد است و دشواری نصب وجود دارد، عایق ایروژل بلنکت به علت ضخامت کم به راحتی قابل استفاده است و در شکل 18 عایق استفاده شده در نیروگاه مشاهده می‌شود.

شکل 18- نمونه عایق ایروژل بلنکت استفاده شده در نیروگاه برق اصفهان] 26[

 

عایق نانویی با ضخامت یک سانتی‌متر، کار عایق متداول با ضخامت حدود 20 سانتی‌متر را انجام می‌دهد و از لحاظ انتقال حرارت، وضعیت بهتری از عایق‌های مرسوم دارد. فناوری ساخت این عایق در اختیار چند کشور محدود بوده و قیمت ساخت داخل این محصول، حدود یک سوم قیمت محصول خارجی است، به تازگی شرکت توسعه مهندسی الماسواره دانش به تازگی با همکاری دانشمندان جوان از دانشگاه‌های برتر کشور ایروژل بلنکت قابل رقابت با محصولات خارجی ساخته است که به زودی به بازار ارائه خواهد شد ] 26[.

در دنیا بر روی بهبود کارایی و خواص عایق‌های حرارتی ایروژلی تحقیقات زیادی در حال انجام هست و پتنت های گوناگونی در این زمینه منتشر شده است، در ادامه به برخی از این پتنت ها در این حوزه اشاره می شود و در جدول زیر برخی از این پتنت ها مشاهده می‌شود.

 

جدول 1- پتنت های مربوط به ایروژل بلنکت

چکیده Inventores Original Assignee Title Patent number
روش جدید برای تولید بلنکت ایروژلی ارائه شده است که ضریب هدایت حرارتی بلنکت را بهبود داده است Susnata Samanta, Peter F. Pescatore Cabot Corporation ایروژل بلنکت و روش ساخت آن US 20140273701 A1
استفاده از گروه‌های عاملی مختلف در تولید بلنکت Hiroo Hitachi Chemical Aerogel composite material مواد کامپوزیتی ایروژلی WO 2017010551 A1
ساخت بلنکت با انعطاف پذیری خیلی بالا Tomohiko Kotake Hitachi Chemical Aerogel composite, and supporting member and heat insulation material provided with aerogel composit کامپوزیت ایروژلی و ساخت مواد عایق با استفاده از کامپوزیت ایروژل WO2016047740 A1
ساخت بلنکت ایروژلی با استحکام بالا Tetsuji Shibata Panasonic Corporation Heat insulating structure using aerogel ساخت عایق‌های حرارتی با استفاده از ایروژل WO2014132652 A1
ساخت عایق حرارتی با استفاده از ایرژل Jaesoek Ryu Aspen System ساخت عایق‌های انعطاف پذیر ایروژلی US 6068882 A
ساخت کامپوزیتی با استفاده از ساختار کربنی با خواص عایق حرارتی Ralph Ulrich Boes Cabot Corporation کامپوزیت ژل US6107350 A
ساخت کامپوزیت ایروژلی و فیبرهای معدنی Dierk Frank, Franz Thönnessen,Andreas Zimmermann Cabot Corporation کامپوزیت الیاف و ایروژل با الیاف ترموپلاست و فرآیند تولید و کاربردهای آن US 6479416 B1
ساخت عایق حرارتی و صدا و مقاوم در برابر آتش با استفاده از ایروژل Fritz Schwertfeger, Marc Schmidt, Dierk Frank Cabot Corporation استفاده از ایروژل برای ساختارهای مقاوم در برابر آتش و نفوذ صوت US6598358 B1
تولید بلنکت ایروژلی با روشی سریع و صنعتی با ساختار صفحه‌ای ژل Kang P. Lee, George L. Gould, William Gronemeyer, Christopher John Stepanian Aspen Aerogels, Inc.  

روش ساخت صفحات ژل

US6989123 B2
ساخت عایق ایروژلی بلنکت با خواص ضد حریقی و رسانایی الکتریکی Christopher J. Stepanian, George L. Gould, Redouane Begag Aspen Aerogels, Inc. کامپوزیت ایروژ و الیاف پنبه US 7078359 B2
ساخت سوپر عایق ایروژلی و مقاوم به فشارهای مکانیکی برای کاربرد عایق کاری لوله‌های صنعتی Kang Lee, Daniel Louis Leeser, Mark Krajewski Aspen Aerogels, Inc.  

سیستم‌های عایق سبک وزن، مقاوم و فشرده

US7226243 B2
ساخت بلنکت های ایروژلی باروشی سریع و صنعتی Kang P. Lee, George L. Gould, William Gronemeyer, Christopher John Stepanian Aspen Aerogels, Inc. روش تولید صفحات ژل US7399439 B2
بلنکت ایروژلی با فیبرهای حلاجی شده Christopher J. Stepanian, George L. Gould, Redouane Begag Aspen Aerogels, Inc. کامپوزیت ایروژ و الیاف پنبه

 

US 7504346 B2
ارائه روشی پیشرفته در ساخت بلنکت های ایروژلی Kang P Lee, George L Gould, William Gronemeyer, Christopher John Stepanian Aspen Aerogels, Inc.  

روش تولید صفحات ژل پیشرفته

US7780890 B2
کامپوزیت فوم و ایروژل با ویژگی عایق حرارتی و صدا و ضد یخ زدن Martha K. WILLIAMS, Trent M. SMITH, James E. Fesmire, Erik S. Weiser, Jared P. The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration مواد کامپوزیت فوم ایروژل برای عایق‌های حرارتی و صدا US 7781492 B2
تولید کامپوزیت ایروژل با پلیمرهای ترموپلاست و بهبود خواص حرارتی Martha K. WILLIAMS, Trent M. SMITH, James E. Fesmire, Luke B. ROBERSON, LaNetra M. CLAYTON The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration مواد کامپوزیت پلیمری پیشرفته US7790787 B2
ساخت عایق‌های حرارتی به منظور استفاده در ساختمان‌ها Daniel Leeser, Christopher Blair, Daniel Bullock, Sara Aspen Aerogels, Inc. ذخیره انرژی و عایق‌های حرارتی ساختمانی US 7833916 B2
ساخت بلنکت ایروژلی با روش‌های جدید Stephane F. Rouanet, Robert K. Massey, Jameel Menashi Cabot Corporation بلنکت حاوی ایروژل US8021583 B2
ساخت بلنکت ایروژلی با روش‌های جدید و بهبود ایمنی Daniel E Bullock, Aaron R Tomich Aspen Aerogels, Inc. وش های تولید کامپوزیت هایایروژلی US8214980 B2
استفاده از ایروژل در ساخت شیشه برای بهبود خواص عایق حرارتی Brandon D. Tinianov, Kent Whiting, Court Hinricher Serious Energy, Inc.  بوسیله ایروژل الیاف کامپوزیتی کپسوله شده US 8402716 B2
ساخت ایروژل های پلیمری با تخلخل‌های میکرو متری Je Kyun Lee, George L. Gould Aspen Aerogels, Inc. ایروژل با تخلخل میکرونی

پلی سیکلوپنادیدین

US8461223 B2
اصلاح بلنکت ایروژل و افزایش مقاومت مکانیکی و حرارتی Wenting Dong, Wendell E Rhine, Decio Coutinho Aspen Aerogels, Inc. ایروژل هیبرید اصلاح شده ارگانیک US9085893 B2
استفاده از سولفور در فرآیند ساخت ایروژل و بهبود خواص مکانیکی و حرارتی Owen R Evans, Wenting Dong, Kiranmayi Deshpande Aspen Aerogels, Inc. ژل هیبریدی آلی – معدنی شامل سولفور US9133280 B2
ساخت بلنکت ایروژلی مقاومت در برابر نفوذ بخار Owen R. Evans, Wendell E. Rhine, Jon F Nebo, Jon C. Abeles, Jr. Aspen Aerogels, Inc. افزایش کارایی کامپوزیت ایروژلی

 

US 9181486 B2
ساخت ایروژل هایی با مقاومت حرارتی در دماهای بالای 500 درجه سلسیوس Wendell E Rhine, David Mihalcik Aspen Aerogels, Inc. مواد ایروژل بر پایه بنزیمیدازول US9434831 B2
ساخت ایروژل پلی فین با تخلخل‌های میکرونی Je Kyun Lee, George L Gould Aspen Aerogels, Inc. تخلخل میکرونی ایروژل برپایه پلی فین US9469739 B2
روشی برا کاهش مصرف محلول‌ها در تولید ایروژل George L. Gould, Kevin A. Schmidt, Christopher L. Marlette, Shahrooz Zaghi Aspen Aerogels, Inc. مدیریت محلول در ساخت ایروژهٔ US9476123 B2
اصلاح ایروژل سیلیکایی برای بهبود خواص Wendell E Rhine, Decio Coutinho

 

Aspen Aerogels, Inc.  

اصلاح سیلیکا ایروژل هیبریدی

US 9512287 B2
روشی جدید برای ساخت صنعتی عایق‌های حرارتی ایروژلی Shannon Olga White, Nicholas Anthony Zafiropoulos, Jimmy Lee Clark

 

Aspen Aerogels, Inc. ساخت صفحات عایق ایروژلی US9593206 B2
ساخت عایق حرارتی ایروژلی با انعطافپذیری بسیار بالا Dhaval A. Doshi, Catherine M. NORWOOD Cabot Corporation ساخت عایق انعطاف پذیر و روش استفاده از آن WO 2014004366 A1
افزایش خواص عایقی ایروژل با روش جدید تولید آن‌ها Yeshwanta Hebalkar Neha Cabot Corporation  

بهبود فرآیند تولید عایق سیلیکا ایروژل و بهبود کارایی آن

 

WO2017009858 A1
ساخت ایروژل با تخلخل‌های زیر 70 نانومتر و ضریب هدایت حرارتی بسیار پایین Taofang Zeng, Yanjia Zuo, Gang Cheng Massachusetts Institute Of Technology سیلیکا ایروژل و روش ساخت آن WO2012021499 A1
آبگریز کردن ایروژل ها با اصلاح سطوح آن‌ها AMAYOSHI TOMONAO; HASHIDA TAKU MATSUSHITA ELECTRIC IND CO روش تولید مواد متخلخل سیلیکایی JP2001294418 (A)

 

خلاصه مدیریتی

همانطور که در این گزارش بیان شد، عایق­های حرارتی در بخش­های مختلف نیروگاه­های برق برای جلوگیری از هدر رفت انرژی می­توانند کاربرد داشته باشند. با توجه به اهمیت ذخیره انرژی در نیروگاه­ها به عایق­هایی با هدایت حرارتی بسیار کم و مقاوم در برابر آتش و دمای بالا نیاز می­باشد. عایق­های حرارتی ایروژل بلنکت علاوه بر مقاومت زیاد در برابر دمای بالا، رطوبت و آتش دارای ضریب هدایت حرارتی بسیار کم نسبت به دیگر عایق­ها می باشند. این عایق­ها همچنین در مقاومت حرارتی یکسان، دارای ضخامت کمتری نسبت به دیگر عایق­های مرسوم مانند  پشم شیشه ، پشم های سرامیکی ،پرلیت و…   می باشد. باتوجه به محدودیت فضا در نیروگاه­ها ضخامت کم عایق­های حرارتی ایروژل بلنکت موجب تسهیل نصب عایق و افزایش فضای اطراف لوله­ها می­شود. در دنیا دو کارخانه Aspen  و Cabot پیشرو در زمینه تولید این عایق­ها می­باشند و کشورهای چین و کره جنوبی نیز به تازگی اقدام به تولید این محصول کرده­اند. در ایران نیز شرکت­هایی مانند واکنش صنعت در زمینه تولید ایروژل و شرکت توسعه مهندسی الماس­واره دانش در زمینه تولید عایق­های حرارتی ایروژل بلنکت فعالیت می­کنند. با توجه به پتانسیل زیادی که برای استفاده از این عایق­ها در نیروگاه­های برق وجود دارد، در حال حاضر هیچ نیروگاهی از این محصول استفاده نکرده است که می­تواند به دلیل عدم آگاهی از مزایای این محصول باشد.

————————————

  1. مراجع:

 

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_power_station
  2. http://www.paramisrockwool.com
  3. http://payesh.saba.org.ir
  4. http://tnews.ir/news/502B29594070.html
  5. http://www.thaitechnics.com/engine/engine_construction_2.html
  6. http://fa.parsethylenekish.com/
  7. http://www.allison.co.uk/product-guide/flexible-jacket-systems/spare/
  8. Boyce, Meherwan P. Gas turbine engineering handbook. Elsevier, 2012.
  9. irannano.org
  10. karsaz.com
  11. https://www.asianproducts.com/hotproduct/manufacturer_aerogel-insulation
  12. https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_insulation
  13. https://en.wikipedia.org/wiki/Mineral_wool
  14. http://www.nano.ir
  15. http://article.tebyan.net
  16. http://iranlabexpo.ir
  17. http://www.aspenaerogel.com/
  18. http://www.aerogel.com/
  19. http://arnisco.com/
  20. “Recent Advances in Research on the Synthetic Fiber Based Silica Aerogel Nanocomposites” Agnieszka ´ Slosarczyk, Nanomaterials 2017, 7, 44
  21. http://www.grupoflexicel.com/material
  22. http://www.hellotrade.com/guangdong-alison-hi-tech/product.html
  23. “Aerogel-based thermal superinsulation: an overview “Matthias Koebel, Arnaud Rigacci, Patrick Achard, J Sol-Gel Sci Technol (2012) 63:315–339
  24. http://vaspart.com/
  25. http://www.baharbazar.ir
  26. http://barghnews.com/fa/news/13908

———————————————————————-

 پانوشت:

[1] Pembroke Power Station

[2] PUR)Polyurethane(

[3] Blanket insulation

[4] Thermal insulation slab

[5] Reflective insulation

[6] Sprayed thermal insulation

1) در اصطلاح، به ماده‌ای گفته می‌شود که ساختار متخلخل دارد و هوا در این تخلخل‌ها هست.

[8] این شرکت امریکایی یکی از شرکت‌های بزرگ در زمینه تولید انواع محصولات ایروژل هست.

[9] Jacket

[10] Hydrophobicity

 

—————————————————

تهیه کنندگان

  • گروه ترویج صنعتی کاربردهای فناوری نانو در صنعت برق و انرژی

بخش ترویج صنعتی فناوری های نانو و میکرو

 ====================================================================================

(توجه: جهت دسترسی به گزارش نهایی محصولات و شرکتهای دارای گواهی نانومقیاس ستاد توسعه فناوریهای نانو و میکرو به «کتب مرجع محصولات و تجهیزات نانو و صنعت» به نشانی (INDnano.ir/category/book) مراجعه کنید)

همچنین برای دسترسی به فایل PDF کلیه گزارشات، به بخش گزارش های صنعتی پایگاه اینترنتی رسانه تخصصی نانو و صنعت (www.INDnano.ir/category/report) مراجعه نمایید.

 ====================================================================================