Материал: 2107

включается после того, как гидродомкраты займут крайнее нижнее положение. Затем этот конвейер выкатывает изделие из камеры.

Тепловлажностная обработка в такой камере осуществляется следующим образом. Пар через трубопровод подается в перфорированную трубу, расположенную в верхней части по всему периметру камеры. В момент пуска камеры в ней находится воздух, пар смешивается с ним, образуя паровоздушную смесь. Новые порции пара, который непрерывно подается в камеру и легче паровоздушной смеси, занимают верхнюю часть камеры – зону изотермической выдержки, вытесняя паровоздушную смесь книзу – в зону подогрева.

Таким образом, в верхней части камеры образуется и все время поддерживается среда чистого насыщенного пара с температурой 100 С и φ = 100 %. Ниже в камере находится паровоздушная смесь с меньшей температурой. Таким образом, изделия, проходя путь по камере, сначала нагреваются, потом выдерживаются при 100 С, а затем, опускаясь вниз, охлаждаются.

2.5. Расчёт вертикальной камеры

Исходные данные:

1.Годовая производительность конвейерной технологической линии

по выпуску железобетонных плит покрытия………… Gгод = 45000 м3,

каждая объёмом………………………………………… Vб = 0,615 м3.

Средний ритм конвейера……………………………………. Rср = 0,29 ч.

2.Годовой фонд времени работы цеха……………………... Вр = 6096 ч.

3.Цикл ТВО изделий…………….. Ц 1 2 3 1,5 3 1,5 6 ч

при температуре изотермии t2=100 °C и относительной влажности среды φ=100 %.

4. Расход материалов на 1м3 бетона, кг: ШПЦ М400 Ц=283 кг, З = 1931 кг, В = 170 л, арматура А = 104 кг, В/Ц = 0,6. Плотность бетона………………………………………………………. ρб=2384 кг/м3. 5. Масса формы…………………………………………….... Gф 7500 кг,

размером………………………………. ф ф hф 6,47 1,79 0,55м.

6. В зоне изотермического прогрева установлена перфорированная труба с 95 отверстиями диаметром d0=3 мм для подачи острого пара. Давление пара в паропроводе…………..... P=0,2 МН/ м2 при tп=120 °C. 7. Коэффициенты: теплоотдачи от среды в камере ограждениям………………………………………….... α1=52 Вт/м2·°C;

ограждений в среду цеха…………………………….… α2=23,2

Вт/м2·°C.

8. Средняя температура по сечению изделия

в конце периода подогрева………………………………….. t1I = 72,8 °C.

45

9. Стены камеры из сборного железобетона толщиной… δст = 0,17 м, снаружи покрыты теплоизоляционным слоем из минеральной ваты………………………………………… δут = 0,05 м

и оштукатурены азбозуритом. Общая толщина стен 0,22 м. Покрытие изготовлено из разъёмных металлических щитов, заполненных теплоизоляционным материалом минеральной ватой, толщиной равной 0,1 м с =0,063 Вт/м С (для минеральной ваты).

10. Изделия в формах размещаются в камере в четыре штабеля по 10 ярусов в каждом.

Расчёт габаритов камеры

Длина камеры Lk (м) определяется по формуле

Lк ф 5 4 6,47 5 0,5 28,40,

где ф длина формы, ф =6,47 м; зазоры между стеной камеры и фор-

мой и между формами, =0,5…0,6 м. Ширина камеры Вk (м):

Bk bф 2 1,79 2 0,5 2,79,

где bф – ширина формы, bф=1,79 м. Высота камеры Hk (м):

Мк hф nя nя 1 H1 H2 0,55 10 (10 1)0,2 1,8 9,5,

где hф – высота формы, hф = 0,55 м; nя – количество ярусов, nя = 10 шт; H1 – высота консоли поворотных устройств и расстояния от формы до пола камеры и потолка, H1 = 0,2 м; H2 – высота машинного отделения, H2 = 1,8 м.

Высота зоны прогрева – охлаждения

Высота зоны изотермического прогрева

46

Приход материалов, кг/ч:

1.Цемент………………………………………... Gц=Ц∙Vб=283·7,4=2094.

2.Вода…………………………………………… Gв=В∙Vб=170·7,4=1258.

3.Заполнители………………………………... Gз=З∙Vб=1931·7,4=14289.

4. Арматура………………………………………..

Gа=А∙Vб=104·7,4=770.

5. Формы………………………………... G1ф=Gф∙ nu=7500·12=90000 кг.

Расход материалов, кг/ч: 1. Вода испарения

(1 % от массы бетона)……………... Wi = 0,01Vб ρб=0,01·7,4·2384=176.

2. Оставшаяся вода……………………. G в = Gв Wi = 1258 176=1082.

Масса остальных материалов на протяжении всего цикла тепловой обработки не меняется.

Тепловой баланс.

I. Приход тепла, кДж/ч:

I-1. Тепло сухой части бетона

Q1c=(Gц+Gз)сс·t1=(2094+14289)0,84·20=275234.

Здесь и далее теплоемкость материалов находим в прил. табл. П.14, П.15,

П.16.

I-2. Тепло воды затворения

Q1в=Gв·ca·t1=1258·4,185·20=105295.

I-3. Тепло арматуры и закладных деталей

Q1a=Ga·ca·t1=770·0,46·20=7084.

I-4. Тепло форм

Q1ф=G ф·сф·t1=90000·0,46·20=828000.

I-5. Тепло экзотермии цемента

Qэ=0,0023·Qэ28(В/Ц)0,44t1-2 ·τ1·Gц=

47

=0,0023·420·0,60,44·60·1,5·2094=145406.

Здесь Qэ28 и (В/Ц)0,44 взяты из прил. табл. П.4 и П.5.

I-6. Тепло, выбивающееся в зону подогрева из зоны изотермического прогрева,

Q1выб=19700Δt0,6Fk Bk =19700·10,6·14,2·2,79·2,79=1303650.

I-7. Тепло воздуха, поступающего в камеру из калорифера,

Q1кал = Gкал(i i ).

Суммарный приход тепла в период подогрева

7

Q1прих Q1c+Q1в+Q1a+Q1ф+Qэ+Q1выб+Q1кал=

1

=275234+105295+7084+828000+

+145406+1303650+Q1кал=2664669+Q1кал.

II. Расход тепла:

II-1. Тепло сухой части изделий

QIIc=(G3+Gц)ссtII=(14289+2094)·0,84·72,8=1001853.

II-2. Тепло на испарение части воды затворения

Qисп=Wi(2493+1,97tI-II)=176(2493+1,97·60)=459571.

II-3.Тепло воды, оставшейся в бетоне к концу периода подогрева,

QIIв = G в· cф · tф = 1082·4,2·72,8 = 330832.

II-4. Тепло арматуры и закладных деталей

QIIа=Ga·ca·tII=770·0,46·100=35420.

II-5. Тепло форм

QIIф=G ф·сф·tII=90000·0,46·100=4140000.

II-6. Тепло смеси, заполняющей свободный объем камеры,

QIIc.o.=Vc.o. · ρI-II · iI-II = 88,8·1,1·398=38877,

где Vc.o.=H1·Bк·Lк n·lф·bф·hф=3,85·2,79·14,2-10·6,47·1,79·0,55=88,8 м3; II-7. Тепло, потерянное через ограждения камеры:

потери через стенки

QIIст=3,6kстFст(tI-II to.c.)=3,6·1,04·120,1·(60-20)=17986,

48

Суммарный расход тепла в период подогрева

7

Q11расх Q11c+Qисп+Q11в+Q11а+Q11ф+Q11с.о.+ 1

+Q11огр+Q11выб+Qз=1001853+459571+330832+

+35420+4140000+38877+17986.

7

Q11расх 5624539.

1

Тепловой баланс зоны подогрева

5624539=2664669+Q11кал .

Откуда Q11кал=5624539 2664669=2959870.

Удельный расход пара при нормальных физических параметрах в период подогрева

49