Кремнеземный рукав для выхлопной трубы и прилегающих компонентов

Силиконовая втулка для выхлопной трубы и компонентов, прилегающих к выхлопной системе.

Выхлопные системы создают две разные проблемы тепловой защиты, которые часто объединяют в одну группу, хотя они требуют разных решений.

В одной из установок в качестве теплоизолирующего элемента выступает сама выхлопная труба. Цель состоит в том, чтобы создать высокотемпературный слой непосредственно вокруг трубы и уменьшить передачу тепла в окружающую среду.

В другом варианте установки выхлопная труба остается открытой, в то время как расположенный рядом гидравлический шланг, электрический кабель, жгут проводов или трубка нуждаются в защите от тепла выхлопных газов.

Акремниевая трубка для выхлопной системыЭто можно учитывать в обоих типах тепловых систем, но диаметр втулки, конструкция, температурный режим и цель проектирования не обязательно совпадают.

Компания BSTFLEX производитвысокотемпературная кремниевая гильзаИзделия в оплетке и текстурированной конструкции для выхлопных систем, шлангов, кабелей, труб и промышленной тепловой защиты.

Две проблемы, связанные с тепловыделением отработавших газов, две разные цели проектирования.

Первый вопрос должен звучать так:

Что именно вы пытаетесь охладить?

Если проблема заключается в области вокруг выхлопной трубы, то суть проекта в основном в теплоизоляции выхлопной системы.

Если причина кроется в шланге, кабеле, проводе или трубке, расположенной рядом с выхлопной системой, то проблема в первую очередь заключается в защите компонентов.

Определение этой цели в первую очередь позволяет избежать распространенной ошибки: выбора одинаковой конструкции гильзы для всех применений только потому, что все они расположены вокруг выхлопной системы.

Силиконовая втулка, непосредственно надетая на выхлопную трубу.

Когдакремниевая втулка для выхлопной трубыПри установке непосредственно вокруг горячей трубы, защитная гильза становится частью системы теплоизоляции выхлопной системы.

Тепловой контакт на границе раздела фаз является интенсивным, поскольку внутренняя сторона втулки может располагаться непосредственно на горячей металлической поверхности или очень близко к ней.

Поэтому технические условия следует начинать с определения фактической температуры поверхности выхлопной трубы, а не только температуры выхлопных газов.

Важная информация включает в себя:

• Наружный диаметр выхлопной трубы
• температура поверхности трубы
• Температура непрерывной работы
• Пиковая температура и продолжительность
• Требуемая длина изоляции
• Изгибы труб и геометрия
• Соединения, фланцы и места расположения датчиков
• Вибрация
• Доступный зазор для изоляции

Температура выхлопных газов не совпадает с температурой поверхности трубы.

Это различие имеет значение при выбореизоляционный рукав выхлопной трубы.

Газ, протекающий внутри выхлопной трубы, может работать при температуре, отличающейся от температуры внешней поверхности металлической трубы. На температуру внешней поверхности влияют материал, толщина стенки, поток воздуха, нагрузка на двигатель и окружающие условия.

Кремниевая оболочка взаимодействует непосредственно с внешней поверхностью трубы, а не с выхлопными газами, протекающими через ее центр.

Поэтому, по возможности, при выборе теплоизоляции для вытяжной вентиляции следует использовать измеренную или рассчитанную инженерными расчетами температуру поверхности трубы.

Непрерывная работа и пиковые значения температуры выхлопных газов

Выхлопные системы редко сохраняют одну идеально постоянную температуру.

Условия эксплуатации могут изменяться в зависимости от:

• Нагрузка двигателя
• Скорость двигателя
• цикл работы транспортного средства
• Загрузка генератора
• События, связанные с доочисткой выхлопных газов
• Запуск и остановка
• Температура окружающей среды

Таким образом, в технических условиях на теплоизоляцию выхлопной системы следует разделять нормальную рабочую температуру и максимальную кратковременную температуру воздействия.

Диаметр трубы определяет размер начальной муфты.

Для непосредственной изоляции выхлопной трубы измерьте фактический наружный диаметр трубы.

Не следует предполагать, что номинальное обозначение трубы или трубки совпадает с её наружным диаметром.

В состав сборки также могут входить:

• Сварные валики
• Зажимы
• Соединительные муфты
• Меха
• Гибкие секции
• Втулки датчиков
• Фланцы
• Изменения диаметра трубы

Если втулка должна проходить через какой-либо из этих элементов, то при монтаже следует руководствоваться наибольшим размером.

Для изгибов выхлопных труб необходима гибкая изоляция.

Прокладка выхлопных труб редко бывает идеально прямой.

Выхлопные системы автомобилей, дизельных двигателей, судов и генераторов могут содержать множество изгибов на относительно коротких участках.

В этих областях гибкая текстильная конструкция имеет преимущество перед жесткой изоляцией, поскольку она может повторять изгибы соответствующих участков без необходимости изготовления отдельного защитного экрана для каждого изменения направления.

При сложной геометрии выхлопной системы необходимо одновременно оценивать диаметр гильзы, конструкцию стенки и радиус изгиба.

Плетеная силиконовая втулка для выхлопных систем

Плетеная конструкция обеспечивает гибкую трубчатую форму, позволяющую повторять контуры шлангов, кабелей, трубок и труб соответствующей геометрии.

BSTFLEXВысокотемпературная плетеная силиконовая гильзаПредназначен для применения в условиях сильной тепловой защиты.

В текущих технических характеристиках изделия указана максимальная термостойкость до 1200 °C (2192 °F).

Указанную максимальную температуру изделия не следует автоматически интерпретировать как рекомендуемую рабочую температуру выхлопной трубы в непрерывном режиме. Необходимо учитывать прямой контакт с трубой, продолжительность воздействия, конструкцию муфты и требуемый внешний тепловой эффект для конкретной сборки.

Текстурированная силиконовая втулка для изоляции выхлопной системы

В тех случаях, когда объем теплоизоляции является важным требованием, текстурированная кремнеземная конструкция представляет собой еще один вариант.

BSTFLEXТекстурированная теплоизоляционная силиконовая гильзаИспользуется более объёмная текстильная структура из диоксида кремния, рассчитанная на непрерывную термостойкость до 1000°C (1832°F).

Выбор между плетеной и текстурированной конструкцией должен основываться на геометрии выхлопной системы, доступном пространстве, температурном профиле, требуемой изоляции и способе монтажа, а не просто на выборе продукта с самой высокой заявленной температурой.

Защита от перегрева выхлопных газов и защита компонентов — это не одно и то же.

Изоляция выхлопной трубы направлена ​​на уменьшение тепловых потерь, исходящих из трубы в окружающую среду.

Защита кабеля или шланга рядом с выхлопной системой предполагает противоположный подход: источник тепла остается на месте, а чувствительный компонент получает дополнительный тепловой барьер.

Это различие меняет то, что следует измерять.

Для изоляции выхлопных газов напрямую

Мера:

• Наружный диаметр трубы
• температура поверхности трубы
• Необходимая длина изоляции
• Доступная толщина изоляции
• Желаемые внешние тепловые условия

Для защиты компонентов, расположенных рядом с выхлопной системой.

Мера:

• Внешний диаметр компонента
• Расстояние от выхлопной трубы
• Температура поверхности выхлопных газов
• Максимально допустимая температура компонента
• Продолжительность воздействия

Силиконовая втулка для гидравлического шланга вблизи выхлопной трубы

Гидравлические магистрали обычно прокладываются через моторные отсеки и мобильную технику, где выхлопные системы занимают то же ограниченное пространство.

Гидравлическая жидкость может оставаться в пределах своего нормального рабочего диапазона, даже если внешняя сторона шланга подвергается значительному тепловому излучению от выхлопной трубы, коллектора или системы нейтрализации отработавших газов.

Установка силиконовой герметизирующей втулки вокруг шланга создает дополнительный теплоизоляционный слой между выхлопной трубой и защитным кожухом шланга.

В данном случае не следует подбирать размер втулки в соответствии с выхлопной трубой.

Подберите размер в соответствии с:

• Наружный диаметр гидравлического шланга
• Наружный диаметр наконечника
• Наружный диаметр фитинга
• Движение шланга
• Доступный клиренс

В спецификацию тепловых характеристик следует включить температуру выхлопных газов и расстояние до источника тепла.

Пример: Гидравлический шланг рядом с выхлопной трубой дизельного двигателя.

Рассмотрим гидравлический шланг с наружным диаметром 30 мм, проложенный на расстоянии 35 мм от выхлопной трубы дизельного двигателя.

Поверхность выхлопной трубы сильно нагревается при работе под полной нагрузкой, в то время как гидравлический шланг должен оставаться в пределах температурного диапазона, указанного производителем.

Вопрос проектирования не в следующем:

"Сможет ли кремниевая оболочка выдержать температуру выхлопных газов?"

Полезный вопрос звучит так:

"Сможет ли выбранная конструкция рукава снизить тепловую нагрузку настолько, чтобы поддерживать температуру шланга в пределах допустимых значений при данных условиях установки?"

Ответ зависит от расстояния, продолжительности воздействия, воздушного потока, конструкции защитного кожуха и предельной температуры шланга.

Силиконовая оболочка для электрического кабеля вблизи выхлопной системы

Электропроводка — ещё один распространённый компонент, расположенный рядом с выхлопной системой.

Автомобильные жгуты проводов, кабели генератора, проводка датчиков и системы управления двигателем могут располагаться вблизи следующих элементов:

• Выпускные коллекторы
• Турбокомпрессоры
• Водосточные трубы
• Сажевые фильтры дизельных двигателей
• Каталитические преобразователи
• Системы доочистки выхлопных газов

Авысокотемпературный выпускной патрубокУстановка устройств, расположенных вокруг кабеля, может помочь снизить воздействие внешнего тепла на оболочку и изоляцию кабеля.

Защитная оболочка обеспечивает тепловую защиту; её не следует автоматически рассматривать как основную электрическую изоляцию кабеля или присваивать ей диэлектрический рейтинг, если она не была специально протестирована для этой цели.

Защита проводки датчика выхлопных газов

В выхлопные системы все чаще включают датчики для измерения температуры, давления, содержания кислорода и контроля выбросов.

Сам датчик может быть разработан для работы в потоке выхлопных газов или вблизи него, но его проводка и разъем могут иметь более низкие температурные пределы.

Для защиты соответствующих участков проволоки от максимального теплового излучения можно использовать локальную кремниевую оболочку.

Для этих узлов выполните следующие измерения:

• Внешний диаметр провода или кабеля
• Размеры разъема
• Расстояние от выхлопной трубы
• Защищенная длина
• Максимальная температура кабеля или разъема

Силиконовая втулка для трубок вблизи выхлопной системы

Через выхлопные системы также могут проходить трубки для подачи жидкости, линии датчиков и другие трубки малого диаметра.

В зависимости от системы, чрезмерный внешний нагрев может повлиять на саму трубку или на жидкость, проходящую через нее.

АКремниевая втулка для труб, прилегающих к выхлопной системе.При необходимости может использоваться в качестве гибкого теплоизоляционного барьера.

Для получения дополнительной информации о выборе труб и трубопроводов см. наше руководство по кремнеземным защитным рукавам для защиты труб и трубопроводов от высоких температур.

Зоны турбокомпрессора требуют особого внимания.

Двигатели с турбонаддувом концентрируют значительную часть тепла в компактном объеме.

Шланги, проводка и трубки могут проходить в непосредственной близости от корпуса турбокомпрессора, выпускного коллектора и приемной трубы в ограниченном пространстве.

К тепловой защите в этих зонах следует подходить как к комплексному подходу.

Возможные меры включают:

• Увеличение зазора между компонентами
• Добавление жесткой или отражающей теплозащиты.
• Использование подходящего теплозащитного экрана для турбокомпрессора.
• Применение термоизоляционной оболочки к расположенным рядом шлангам и кабелям.
• Изменение маршрутизации там, где это целесообразно.

В качестве одного из элементов этой стратегии терморегулирования можно использовать силиконовую футеровку.

Применение в автомобильных выхлопных системах

При компоновке автомобильных выхлопных систем часто размещаются чувствительные к нагреву компоненты на небольшом расстоянии от выхлопной системы.

Потенциальные области применения кремниевых защитных рукавов включают защиту следующих объектов:

• Жгуты проводов двигателя
• Кабели датчиков
• Шланги для жидкостей
• Тонкие трубки
• провода управления
• Гидравлические линии, расположенные рядом с выхлопной системой

При проектировании и установке на транспортные средства следует также учитывать вибрацию, загрязнение дорожного покрытия, наличие жидкостей, истирание и доступные габариты монтажного оборудования.

Защита выхлопных газов дизельных двигателей и тяжелой техники

Строительная техника, сельскохозяйственное оборудование, горнодобывающая техника и промышленные дизельные двигатели часто сочетают гидравлические системы с высокотемпературным выхлопным оборудованием.

Это создает постоянную необходимость в защите шлангов и проводки без ограничения движения оборудования.

Плетеная кремниевая оболочка может быть полезна там, где требуется гибкость, но износостойкость и воздействие жидкостей следует оценивать отдельно от термостойкости.

Выхлопные системы генератора

В генераторных установках электрические кабели, управляющая проводка и сервисные линии могут быть подвержены воздействию тепла во время непрерывной работы.

Стационарные генераторные установки также могут работать в течение длительных периодов времени, поэтому непрерывное воздействие температуры важнее, чем просто кратковременный пик температуры.

Для генераторных установок необходимо предоставить:

• Температура поверхности выхлопной трубы
• Часы работы
• Температура окружающей среды в камере
• Расстояние до защищаемых компонентов
• Условия воздушного потока или вентиляции

Применение морских выхлопных систем

В моторных отсеках морских судов часто сочетаются ограниченное пространство, тепло от выхлопных газов, вибрация и воздействие окружающей среды.

Использование силиконовой футеровки можно рассмотреть для шлангов, кабелей и трубок, расположенных рядом с выхлопной системой, однако необходимо оценить всю морскую среду в целом.

Факторы воздействия влаги, масла, топлива, соли, а также требования к техническому обслуживанию могут влиять на выбор между обычной кремнеземной текстильной системой защиты и другой композитной системой защиты.

Промышленные выхлопные системы двигателей

Промышленные двигатели, используемые в насосах, компрессорах, энергетических системах и технологическом оборудовании, могут работать под нагрузкой в ​​течение длительных периодов времени.

Длительное воздействие тепла от выхлопных газов может повлиять на окружающие компоненты даже в тех случаях, когда кратковременные пиковые температуры не являются экстремальными.

Для таких применений следует уделять особое внимание длительному воздействию высоких температур и требуемому сроку службы.

Следует ли полностью закрывать выхлопную трубу?

Не обязательно.

Необходимая длина теплоизоляции зависит от того, где именно тепло создает проблему.

В некоторых системах дополнительное теплоотведение требуется лишь на коротком участке выхлопной системы вблизи чувствительного компонента. В других же может потребоваться изоляция более длинного участка трубопровода.

Локализованная защита позволяет сократить расход материалов и упростить техническое обслуживание в тех случаях, когда полная теплоизоляция системы не требуется.