Kuitueristeet korkealämpötiloissa: Toteutus ja käyttö

Aulis Ranne, Markku Hänninen, Jaakko Salmi

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Keraamisilla kuiduilla on niin suuri joukko hyödyllisiä ominaisuuksia korkealämpötilaprosessien lämpöeristämisessä, että ne ovat syrjäyttämässä perinteiset eristeet useimmissa käyttökohteissa.Keraaminen kuitueriste on vielä nuori tuote, ja siitä valmistettavien eristystuotteiden kehitys jatkuu vielä.Tässä tutkimuksessa selvitettiin koeuunin ja simulointimallin avulla kuiturakenteiden ominaisuuksia ja vertailtiin moduulirakenteisten eristetuotteiden ja kerrosrakenteisten eristeseinämien ominaisuuksia ja toimivuutta.Lisäksi tutkimuksessa on arvioitu kuitueristeiden käytön markkinatilannetta lämpökäsittelyä edellyttävillä teollisuudenaloilla ja soveltamista energiateknologiaan.Normaalikokoisen koeuunin, jonka testilämpötilat olivat enimmäkseen 1 300 °C, seinät eristettiin erilaisilla keraamisista kuiduista valmistetuilla rakenteilla.Perinteisempi rakennetyyppi eli moduulirakenne koostuu koko eristevahvuudeltaan keraamisesta kuidusta, kun puolestaan uudempi eristerakenne koostuu kerroksittain toisiinsa liimatuista eristehuovista ja -levyistä, joista kuumimmalla puolella on kuitueristehuopa ja ulkoseinän puolella alemmassa lämpötilassa esimerkiksi mineraalivilla. Kuitueristeet kokonaisuutena selvisivät kokeista hyvin.Kerrosrakenteisissa seinämissä on varmistuttava siitä, että alemman kestävyysluokan eristettä ei sijoiteta liian kuumalle alueelle.Eristeiden lämmönjohtavuus on korkeissa lämpötiloissa 4 - 5-kertainen lähellä ulkopintaa oleviin lämpötiloihin verrattuna.Kuitueristeille on tyypillistä kutistuminen niin, että uunin jäähdyttyä kuitueristeeseen syntyy säröjä, jotka kuumennusvaiheessa pääosiltaan sulkeutuvat.Moduulirakenteisessa seinämässä nämä säröt voivat olla koko eristekerroksen syvyisiä.Kerrosrakenteisessa eristeessä säröt päättyvät kerrosten rajapintaan.Säröjen leveydellä todettiin selvä yhteys kuitueristeen rakenteeseen.Uunin ulkopinnan lämpötilojen ei kuitenkaan todettu säröjen kohdalta nousevan olennaisesti.Kerrosrakenteisen seinämän kohdalta mitattiin hieman alemmat pintalämpötilat kuin moduulirakenteisen.Kuitueristeiden etuja ovat erityisesti lämpötilan vaihteluiden kestävyys, keveys, helppo asennettavuus ja huollettavuus sekä mahdollisuus tehdasvalmistukseen.Näiden etujen vuoksi kuitueristeillä on mahdollisuutensa myös energiantuotantolaitoksissa kuitenkin huomioon ottaen kemiallinen ja mekaaninen kestävyys.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages127
ISBN (Electronic)951-38-5468-X
Publication statusPublished - 1999
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
Number1975
ISSN1235-0605

Keywords

  • thermal insulation
  • ceramic fibers
  • modular structures
  • layered structures
  • furnaces
  • blankets
  • boards
  • mineral wool
  • testing
  • simulation

Cite this

Ranne, A., Hänninen, M., & Salmi, J. (1999). Kuitueristeet korkealämpötiloissa: Toteutus ja käyttö. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1975
Ranne, Aulis ; Hänninen, Markku ; Salmi, Jaakko. / Kuitueristeet korkealämpötiloissa : Toteutus ja käyttö. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1999. 127 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1975).
@book{6d41622e701442db8c5544881897a7f4,
title = "Kuitueristeet korkeal{\"a}mp{\"o}tiloissa: Toteutus ja k{\"a}ytt{\"o}",
abstract = "Keraamisilla kuiduilla on niin suuri joukko hy{\"o}dyllisi{\"a} ominaisuuksia korkeal{\"a}mp{\"o}tilaprosessien l{\"a}mp{\"o}erist{\"a}misess{\"a}, ett{\"a} ne ovat syrj{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ss{\"a} perinteiset eristeet useimmissa k{\"a}ytt{\"o}kohteissa.Keraaminen kuitueriste on viel{\"a} nuori tuote, ja siit{\"a} valmistettavien eristystuotteiden kehitys jatkuu viel{\"a}.T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa selvitettiin koeuunin ja simulointimallin avulla kuiturakenteiden ominaisuuksia ja vertailtiin moduulirakenteisten eristetuotteiden ja kerrosrakenteisten eristesein{\"a}mien ominaisuuksia ja toimivuutta.Lis{\"a}ksi tutkimuksessa on arvioitu kuitueristeiden k{\"a}yt{\"o}n markkinatilannetta l{\"a}mp{\"o}k{\"a}sittely{\"a} edellytt{\"a}vill{\"a} teollisuudenaloilla ja soveltamista energiateknologiaan.Normaalikokoisen koeuunin, jonka testil{\"a}mp{\"o}tilat olivat enimm{\"a}kseen 1 300 °C, sein{\"a}t eristettiin erilaisilla keraamisista kuiduista valmistetuilla rakenteilla.Perinteisempi rakennetyyppi eli moduulirakenne koostuu koko eristevahvuudeltaan keraamisesta kuidusta, kun puolestaan uudempi eristerakenne koostuu kerroksittain toisiinsa liimatuista eristehuovista ja -levyist{\"a}, joista kuumimmalla puolella on kuitueristehuopa ja ulkosein{\"a}n puolella alemmassa l{\"a}mp{\"o}tilassa esimerkiksi mineraalivilla. Kuitueristeet kokonaisuutena selvisiv{\"a}t kokeista hyvin.Kerrosrakenteisissa sein{\"a}miss{\"a} on varmistuttava siit{\"a}, ett{\"a} alemman kest{\"a}vyysluokan eristett{\"a} ei sijoiteta liian kuumalle alueelle.Eristeiden l{\"a}mm{\"o}njohtavuus on korkeissa l{\"a}mp{\"o}tiloissa 4 - 5-kertainen l{\"a}hell{\"a} ulkopintaa oleviin l{\"a}mp{\"o}tiloihin verrattuna.Kuitueristeille on tyypillist{\"a} kutistuminen niin, ett{\"a} uunin j{\"a}{\"a}hdytty{\"a} kuitueristeeseen syntyy s{\"a}r{\"o}j{\"a}, jotka kuumennusvaiheessa p{\"a}{\"a}osiltaan sulkeutuvat.Moduulirakenteisessa sein{\"a}m{\"a}ss{\"a} n{\"a}m{\"a} s{\"a}r{\"o}t voivat olla koko eristekerroksen syvyisi{\"a}.Kerrosrakenteisessa eristeess{\"a} s{\"a}r{\"o}t p{\"a}{\"a}ttyv{\"a}t kerrosten rajapintaan.S{\"a}r{\"o}jen leveydell{\"a} todettiin selv{\"a} yhteys kuitueristeen rakenteeseen.Uunin ulkopinnan l{\"a}mp{\"o}tilojen ei kuitenkaan todettu s{\"a}r{\"o}jen kohdalta nousevan olennaisesti.Kerrosrakenteisen sein{\"a}m{\"a}n kohdalta mitattiin hieman alemmat pintal{\"a}mp{\"o}tilat kuin moduulirakenteisen.Kuitueristeiden etuja ovat erityisesti l{\"a}mp{\"o}tilan vaihteluiden kest{\"a}vyys, keveys, helppo asennettavuus ja huollettavuus sek{\"a} mahdollisuus tehdasvalmistukseen.N{\"a}iden etujen vuoksi kuitueristeill{\"a} on mahdollisuutensa my{\"o}s energiantuotantolaitoksissa kuitenkin huomioon ottaen kemiallinen ja mekaaninen kest{\"a}vyys.",
keywords = "thermal insulation, ceramic fibers, modular structures, layered structures, furnaces, blankets, boards, mineral wool, testing, simulation",
author = "Aulis Ranne and Markku H{\"a}nninen and Jaakko Salmi",
note = "Project code: N7SU00389",
year = "1999",
language = "Finnish",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1975",
address = "Finland",

}

Ranne, A, Hänninen, M & Salmi, J 1999, Kuitueristeet korkealämpötiloissa: Toteutus ja käyttö. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1975, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Kuitueristeet korkealämpötiloissa : Toteutus ja käyttö. / Ranne, Aulis; Hänninen, Markku; Salmi, Jaakko.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1999. 127 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1975).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Kuitueristeet korkealämpötiloissa

T2 - Toteutus ja käyttö

AU - Ranne, Aulis

AU - Hänninen, Markku

AU - Salmi, Jaakko

N1 - Project code: N7SU00389

PY - 1999

Y1 - 1999

N2 - Keraamisilla kuiduilla on niin suuri joukko hyödyllisiä ominaisuuksia korkealämpötilaprosessien lämpöeristämisessä, että ne ovat syrjäyttämässä perinteiset eristeet useimmissa käyttökohteissa.Keraaminen kuitueriste on vielä nuori tuote, ja siitä valmistettavien eristystuotteiden kehitys jatkuu vielä.Tässä tutkimuksessa selvitettiin koeuunin ja simulointimallin avulla kuiturakenteiden ominaisuuksia ja vertailtiin moduulirakenteisten eristetuotteiden ja kerrosrakenteisten eristeseinämien ominaisuuksia ja toimivuutta.Lisäksi tutkimuksessa on arvioitu kuitueristeiden käytön markkinatilannetta lämpökäsittelyä edellyttävillä teollisuudenaloilla ja soveltamista energiateknologiaan.Normaalikokoisen koeuunin, jonka testilämpötilat olivat enimmäkseen 1 300 °C, seinät eristettiin erilaisilla keraamisista kuiduista valmistetuilla rakenteilla.Perinteisempi rakennetyyppi eli moduulirakenne koostuu koko eristevahvuudeltaan keraamisesta kuidusta, kun puolestaan uudempi eristerakenne koostuu kerroksittain toisiinsa liimatuista eristehuovista ja -levyistä, joista kuumimmalla puolella on kuitueristehuopa ja ulkoseinän puolella alemmassa lämpötilassa esimerkiksi mineraalivilla. Kuitueristeet kokonaisuutena selvisivät kokeista hyvin.Kerrosrakenteisissa seinämissä on varmistuttava siitä, että alemman kestävyysluokan eristettä ei sijoiteta liian kuumalle alueelle.Eristeiden lämmönjohtavuus on korkeissa lämpötiloissa 4 - 5-kertainen lähellä ulkopintaa oleviin lämpötiloihin verrattuna.Kuitueristeille on tyypillistä kutistuminen niin, että uunin jäähdyttyä kuitueristeeseen syntyy säröjä, jotka kuumennusvaiheessa pääosiltaan sulkeutuvat.Moduulirakenteisessa seinämässä nämä säröt voivat olla koko eristekerroksen syvyisiä.Kerrosrakenteisessa eristeessä säröt päättyvät kerrosten rajapintaan.Säröjen leveydellä todettiin selvä yhteys kuitueristeen rakenteeseen.Uunin ulkopinnan lämpötilojen ei kuitenkaan todettu säröjen kohdalta nousevan olennaisesti.Kerrosrakenteisen seinämän kohdalta mitattiin hieman alemmat pintalämpötilat kuin moduulirakenteisen.Kuitueristeiden etuja ovat erityisesti lämpötilan vaihteluiden kestävyys, keveys, helppo asennettavuus ja huollettavuus sekä mahdollisuus tehdasvalmistukseen.Näiden etujen vuoksi kuitueristeillä on mahdollisuutensa myös energiantuotantolaitoksissa kuitenkin huomioon ottaen kemiallinen ja mekaaninen kestävyys.

AB - Keraamisilla kuiduilla on niin suuri joukko hyödyllisiä ominaisuuksia korkealämpötilaprosessien lämpöeristämisessä, että ne ovat syrjäyttämässä perinteiset eristeet useimmissa käyttökohteissa.Keraaminen kuitueriste on vielä nuori tuote, ja siitä valmistettavien eristystuotteiden kehitys jatkuu vielä.Tässä tutkimuksessa selvitettiin koeuunin ja simulointimallin avulla kuiturakenteiden ominaisuuksia ja vertailtiin moduulirakenteisten eristetuotteiden ja kerrosrakenteisten eristeseinämien ominaisuuksia ja toimivuutta.Lisäksi tutkimuksessa on arvioitu kuitueristeiden käytön markkinatilannetta lämpökäsittelyä edellyttävillä teollisuudenaloilla ja soveltamista energiateknologiaan.Normaalikokoisen koeuunin, jonka testilämpötilat olivat enimmäkseen 1 300 °C, seinät eristettiin erilaisilla keraamisista kuiduista valmistetuilla rakenteilla.Perinteisempi rakennetyyppi eli moduulirakenne koostuu koko eristevahvuudeltaan keraamisesta kuidusta, kun puolestaan uudempi eristerakenne koostuu kerroksittain toisiinsa liimatuista eristehuovista ja -levyistä, joista kuumimmalla puolella on kuitueristehuopa ja ulkoseinän puolella alemmassa lämpötilassa esimerkiksi mineraalivilla. Kuitueristeet kokonaisuutena selvisivät kokeista hyvin.Kerrosrakenteisissa seinämissä on varmistuttava siitä, että alemman kestävyysluokan eristettä ei sijoiteta liian kuumalle alueelle.Eristeiden lämmönjohtavuus on korkeissa lämpötiloissa 4 - 5-kertainen lähellä ulkopintaa oleviin lämpötiloihin verrattuna.Kuitueristeille on tyypillistä kutistuminen niin, että uunin jäähdyttyä kuitueristeeseen syntyy säröjä, jotka kuumennusvaiheessa pääosiltaan sulkeutuvat.Moduulirakenteisessa seinämässä nämä säröt voivat olla koko eristekerroksen syvyisiä.Kerrosrakenteisessa eristeessä säröt päättyvät kerrosten rajapintaan.Säröjen leveydellä todettiin selvä yhteys kuitueristeen rakenteeseen.Uunin ulkopinnan lämpötilojen ei kuitenkaan todettu säröjen kohdalta nousevan olennaisesti.Kerrosrakenteisen seinämän kohdalta mitattiin hieman alemmat pintalämpötilat kuin moduulirakenteisen.Kuitueristeiden etuja ovat erityisesti lämpötilan vaihteluiden kestävyys, keveys, helppo asennettavuus ja huollettavuus sekä mahdollisuus tehdasvalmistukseen.Näiden etujen vuoksi kuitueristeillä on mahdollisuutensa myös energiantuotantolaitoksissa kuitenkin huomioon ottaen kemiallinen ja mekaaninen kestävyys.

KW - thermal insulation

KW - ceramic fibers

KW - modular structures

KW - layered structures

KW - furnaces

KW - blankets

KW - boards

KW - mineral wool

KW - testing

KW - simulation

M3 - Report

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Kuitueristeet korkealämpötiloissa

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ranne A, Hänninen M, Salmi J. Kuitueristeet korkealämpötiloissa: Toteutus ja käyttö. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1999. 127 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1975).