Материал: 2107

Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Э.Н. Мартемьянова

ТЕПЛОТЕХНИКА

И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ

ОБОРУДОВАНИЕ

ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Учебное пособие

Омск Издательство СибАДИ

2007

1

УДК 621.1 ББК 31.1 М 29

Рецензенты:

директор ОООООФ «Центр качества строительства» А. И. Стариков; начальник отдела диагностики зданий

ОАО ТПИ «Омскгражданпроект» П. Г. Фролов

Работа одобрена редакционно-издательским советом академии в качестве учебного пособия для студентов 4 и 5 курсов специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» к курсовому и дипломному проектированию.

Мартемьянова Э.Н.

М 29 Теплотехника и теплотехническое оборудование технологии строительных материалов и изделий: Учебное пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. 97 с.

ISBN 978 5 93204 331 8

Изложены основные принципы расчёта температурных полей в бетонных и железобетонных конструкциях в период их тепловой обработки. Приведены характеристики для тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий, а также примеры расчётов удельной величины тепловыделения бетона, температурных полей в периоды ТВО изделий, теплотехнические расчёты тепловых установок, удельные расходы пара на ТВО изделий в различных тепловых установках. В приложении помещены справочные данные, необходимые для расчётов.

Учебное пособие подготовлено на факультете «Промышленное и гражданское строительство» СибАДИ и предназначено для студентов специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

Ил. 29. Библиогр.: 28 назв.

2

Оглавление

1. Температурные поля в бетонных и железобетонных изделиях, подвергаемых тепловой обработке, и их расчёт………………….............. 4

1.1.Общие положения…………………………………...……………….. 4

1.2.Тепловыделение бетона при его тепловой обработке……….......... 6

1.3.Распределение температур и температурные перепады

в бетонных и железобетонных изделиях в период подъёма температуры среды в тепловой установке…………………………........ 13

1.4.Распределение температур и температурные перепады в бетонных и железобетонных изделиях

в период изотермического прогрева…………………………………….. 20

1.5.Распределение температур и температурные перепады

в бетонных и железобетонных изделиях в период охлаждения……..... 28

2.Тепловые установки и их расчёт…………………………………………. 30 2.1. Камера ямного типа………………………………..……………........ 31 2.2. Эффективные системы парораспределения в ямной камере……... 33 2.3. Расчёт ямной камеры…………………………………………............ 35 2.4. Камеры вертикального типа ………………..………………………. 43

2.5. Расчёт вертикальной камеры ……………………………..………… 45

2.6.Кассетные установки ……………...……………………………...…. 51

2.7.Расчёт кассеты …………..…………………………………………... 55

2.8.Туннельные камеры…………………………………..……………… 60

2.9. Расчёт туннельной камеры…………………..……………………… 63

2.10.Щелевая камера. ……………..…………………………………….. 71

2.11.Расчёт щелевой камеры…………...……………………................... 72

2.12.Автоклав…………………………………………………………….. 78

2.13.Расчёт автоклава……………………………………………………. 80

Библиографический список………………………...……………………......... 84

Приложение…………………………………………………………………...... 85

3

1.ТЕМПЕРАТУРНЫЕПОЛЯВБЕТОННЫХИЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЯХ,ПОДВЕРГАЕМЫХТЕПЛОВОЙОБРАБОТКЕ,

ИИХРАСЧЁТ

1.1.Общие положения

Температурный режим при тепловлажностной обработке (ТВО) железобетонных изделий задается в виде изменения температуры среды в установке во времени.

В изделиях температура в различных точках сечений не соответствует температуре среды в данный момент времени и отличается неравномерностью, т.е. наличием перепадов температуры между поверхностью и различными точками сечения изделий.

Количество тепла (кДж), переходящее через единицу поверхности (м2) в единицу времени (ч), называется тепловым потоком q и выражается формулой

где коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙град); x толщина неограниченной пластины, м; t1 и t2 температуры поверхности и центра пластины, С.

Знак минус в формуле обусловлен тем, что тепло распространяется в сторону понижения температуры и, следовательно, приращение температуры в этом направлении является отрицательным.

Тепловой поток всегда направлен нормально к изотермической поверхности тела в сторону наибольшего перепада температур.

Для правильного назначения режимов тепловой обработки изделий необходимо знать кинетику температуры в отдельных точках изделия и её распределение в объёме изделий в различные моменты времени. Эти же данные нужны и для теплотехнических расчётов установок ускоренного твердения бетона. В результате такого расчёта определяют количество и график подачи тепла в установки, длительность периодов подогрева, изотермического прогрева и охлаждения изделий.

Определение температуры бетонных и железобетонных изделий в зависимости от параметров греющей среды и их изменения во времени являются существенным элементом теплотехнического расчёта, связанного с определением оптимальных режимов тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий и конструктивных параметров установок для тепловой обработки.

Изменение температуры любой точки изделия в зависимости от времени и температуры описывается дифференциальным уравнением теплопро-

4