一种柴油机排气管用阻燃隔热结构的制作方法

文档序号:14369363阅读:1119来源:国知局

本实用新型涉及一种柴油机排气管阻燃隔热技术领域的新型结构。



背景技术:

随着柴油发动机功率不断提升,随发动机排出的废气所释放的热量也越来越大,排气管在正常工况下其表面温度可达600-700℃。现阶段在许多排气管外包覆隔热层的柴油机上,包覆期初期表面温度常在130-180℃之间,但随使用时间的延长,同时由于柴油发动机在工作中存在低频震动,传统材料在长期使用后容易出现上薄下厚,隔热层局部出现破损,下层出现空隙等现象,隔热性能不断衰减,表面温度会达到300-400℃甚至更高。环境温度上升,排气管温度炙热灼人,与排气系统相邻的油路管线会因为有如此高的温度的影响而存在安全隐患。

传热方式有三种:传导传热、对流传热、辐射传热。在低温阶段,热交换以传热为主,而在高温阶段(温度≥400℃),辐射传热将占主导地位,空气传热量随温度的4次方增长,随着温度的升高,辐射传热所起的作用越来越大。因此排气管系统隔热应重点考虑隔绝通过辐射传热散发的热量。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的柴油机排气管用隔热结构隔热效果差,使用寿命短,随使用时间延长阻燃隔热性能下降的问题,提供了一种柴油机排气管用新型高效阻燃隔热结构,具有阻燃隔热性能强,结构新颖,耐腐蚀性强,经久耐用、施工方便等特性。

为解决上述技术问题,本实用新型采用以下技术方案:

一种柴油机排气管用阻燃隔热结构,所述阻燃隔热结构为多层复合结构且包覆在柴油机排气管外部并紧密贴合,所述阻燃隔热结构从外至内依次为热辐射散射层、隔热层A、热辐射反射层、隔热层B和阻燃层,所述热辐射散射层、隔热层A、热辐射反射层、隔热层B和阻燃层的周围采用防火缝纫线缝制连接。

所述热辐射散射层的厚度为0.01~2mm。

所述隔热层A的厚度为0.5~10mm,隔热层B的厚度为0.5~10mm。

所述热辐射反射层的厚度为0.001~0.5mm。

所述阻燃层厚度为0.01~2mm。

所述热辐射散射层采用铝箔玻纤布,所述铝箔玻纤布中铝箔厚度为5-20μm,铝箔(金属铝)纯度应高于90%;采用的玻纤布为阻燃玻璃纤维布;所述的热辐射散射层采用铝箔玻纤布可以显著提高抗腐蚀性能,同时由于铝箔玻纤布布质细密,贴面更平整挺括,机械强度大,铝箔表面不易摩擦损伤,从而更好地起到水汽阻隔功能,寿命长,施工方便,铝箔可以将热量散射到周围环境中,降低隔热层外表面温度。

所述隔热层A和隔热层B均采用耐高温纳米孔气凝胶绝热毡,大大增加了阻燃隔热结构的隔热性能,所述耐高温纳米孔气凝胶绝热毡中所用的基材为玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡、、高硅氧纤维毡、玄武岩纤维毡、超细玻璃棉纤维毡、芳纶纤维毡、预氧丝芳纶纤维毡或石英纤维毡;所用的纳米孔气凝胶为无机氧化物气凝胶、碳化物气凝胶、石墨烯气凝胶或硫族化合物气凝胶。

所述的耐高温不燃纳米孔气凝胶绝热毡为针刺毡,避免了材料在超临界干燥过程中破坏基材的结构稳定性。

所述热辐射反射层采用金属箔,所述金属箔为钼箔、铝箔、不锈钢箔或铜箔,金属箔纯度大于90%,热辐射反射层用来降低热辐射传热,其中金属箔材料可以根据具体的工艺及施工要求,添加一层、两层、三层至多层不同材质、不同厚度、不同层数的金属箔材料。

所述阻燃层采用阻燃无机纤维布,所述阻燃无机纤维布为玻璃纤维布、高硅氧纤维布、玄武岩纤维布或石英纤维布。

所述的防火缝纫线为玻璃纤维防火缝纫线。

本实用新型的柴油机排气管用阻燃隔热结构,具有隔热效果好、隔热套表面温度低等特点。在高温环境下长期使用不易变形,并且安装简单,占用空间小,不易脱落,经久耐用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例,对本实用新型做进一步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围,该领域的技术熟练人员可以根据上述实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示,一种柴油机排气管用阻燃隔热结构,所述阻燃隔热结构为多层复合结构且包覆在柴油机排气管外部并紧密贴合,所述阻燃隔热结构从外至内依次为热辐射散射层1、隔热层A2、热辐射反射层3、隔热层B4和阻燃层5,所述热辐射散射层、隔热层A、热辐射反射层、隔热层B和阻燃层的周围采用防火缝纫线缝制连接。

优选的,热辐射散射层的厚度为0.01~2mm,热辐射散射层采用铝箔玻纤布,所述铝箔玻纤布中铝箔厚度为5-20μm,采用的铝箔(金属铝)纯度应高于90%;采用的玻纤布为阻燃玻纤布;所述的热辐射散射层采用铝箔玻纤布显著提高抗腐蚀性能,同时由于铝箔玻纤布布质细密,贴面更平整挺括,机械强度大,铝箔表面不易摩擦损伤,从而更好地起到水汽阻隔功能,寿命长,施工方便,铝箔可以将热量散射到周围环境中,降低隔热层外表面温度。

优选的,所述隔热层A的厚度为0.1~10mm,隔热层B的厚度为0.1~10mm;隔热层A和隔热层B均采用耐高温纳米孔气凝胶绝热毡,大大增加了阻燃隔热结构的隔热性能,所述耐高温纳米孔气凝胶绝热毡中所用的基材为玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡、高硅氧纤维毡、玄武岩纤维毡、超细玻璃棉纤维毡、芳纶纤维毡、预氧丝芳纶毡或石英纤维毡;所用的纳米孔气凝胶为无机氧化物气凝胶、碳化物气凝胶、石墨烯气凝胶或硫族化合物气凝胶;更优选的,所述的耐高温纳米孔气凝胶绝热毡为针刺毡,避免了材料在超临界干燥过程中破坏基材的结构稳定性。

优选的,所述热辐射反射层的厚度为0.001~0.5mm,热辐射反射层采用金属箔,所述金属箔为钼箔,铝箔,不锈钢箔或铜箔,用来降低热辐射传热,其中金属箔材料可以根据具体施工要求,添加一层、两层、三层至多层不同材质、不同厚度、不同层数的金属箔材料;所述金属箔纯度应达到90%以上。

优选的,所述阻燃层厚度为0.01~2mm,阻燃层采用阻燃无机纤维布,阻燃无机纤维布为玻璃纤维布、高硅氧纤维布、玄武岩纤维布或石英纤维布。

优选的,所述的防火缝纫线为玻璃纤维防火缝纫线。

分别用不同结构包裹排气管测试外表面温度,使用时,将其包覆在排气管上,接缝处重叠,然后用管扣或绑带进行固定,使其严密包裹,保证良好的隔热效果。可根据排气管所需绝热层的厚度选用不同单层厚度的绝热毡和金属箔材料,以确保施工后阻燃隔热性能。对实际使用过程进行测试,测量排气管内部介质温度580℃,未包裹任何结构时,排气管外表面温度平均在298℃;包裹普通隔热层时,外表面温度平均值在260℃;使用本实用新型的结构包裹排气管后,测试外表面温度平均值为150℃。由此可以证明:本实用新型的柴油机排气管用阻燃隔热结构,具有隔热效果好、隔热套表面温度低等特点。本实用新型在高温环境下长期使用不易变形,并且安装简单,占用空间小,不易脱落,经久耐用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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