肋板结构外保温设计方法

郭晓军

摘要：为合理设计肋板外保温结构2层保温材料的厚度，采用稳态热平衡理论计算初步确定厚度方案，采用Abaqus软件对外保温结构进行仿真分析，结果认为规则部位内保温层与外保温层之间的界面温度满足工程要求，验证理论计算的合理性。保温层圆角过渡部位内保温层与外保温层之间界面温度不满足设计要求，采用Abaqus优化模块对局部尺寸进行优化计算，确定该部位2层保温材料的厚度分布，得到满足设计要求的外保温层厚度组合。根据优化方案制作试件并进行试验测试，结果满足工程应用要求。

关键词：

肋板; 外保温; 温度; 厚度; 圆角半径; 优化

中图分类号：TK124; TP391.92

文献标志码：B

Design method of external thermal insulation of

ribbed plate structure

GUO Xiaojun

（Zhuzhou Times New Material Technology Co.， Ltd.， Zhuzhou 412007， Hunan， China）

Abstract：

To reasonably design the thickness of two layers of the thermal insulation material for theexternal thermal insulation of the ribbed plate structure， the thickness scheme is preliminarily determined by the steady-state heat balance calculation. The external insulation structure is simulated by Abaqus， and the results show that the temperature of the interface between the inner and outer insulation layer in regular parts meets the engineering requirements， which can verify the rationality of the calculation theory. The temperature of the interface between the inner and outer insulation layer at the corner transition part of the insulation layer does not meet the design requirements. The local size is optimized by Abaqus optimization module， and then the thickness of the two layers of the thermal insulation material at the corner is determined. The thickness combination of the external thermal insulation layeris obtained， which meets the design requirements. According to the optimized scheme， the specimens are made and tested， and the results meet the requirements of engineering applications.

Key words：

ribbed plate; external thermal insulation; temperature; thickness; corner radius; optimization

0 引 言

不同类型热设备的使用场景不同、内部介质温度不同、设备运行环境要求不同，其外保温基体材质结构和施工方法也不同，因此选择合理的绝热材料、绝热结构和施工工艺是首要任务。

绝热材料按内部介质温度不同可分为保温材料和保冷材料。保温材料主要有岩棉板、橡塑板、硅酸铝纤维棉、玻璃纤维棉等，保冷材料主要有聚氨酯材料、泡沫玻璃、橡塑等。绝热材料按材质不同可分为有机绝热材料和无机绝热材料。[1]绝热结构形式

主要有堆积型绝热、真空夹层绝热等。绝热施工工艺主要有铺贴和喷涂等方式，其中喷涂工艺在建筑外墙保温领域最为常见。[2-4]

1 外保温方案选择

在保温结构设计中，经常遇到某些高温机械设备的机壳具有加强肋板，且其内部温度较高，需要考虑保温材料的耐温性能和对环境的影响，同时兼顾成本，因此一般设计为多层外保温结构[5]。……