Теплотехника - расчет камеры ямного типа

Содержание

Введение

1.Характеристика выпускаемых материалов и изделий

2.Описание процессов, протекающих при тепловой

обработке стеновых панелей из тяжелого бетона

3.Выбор способа и режима тепловой обработки,теплоносителя и тепловой уста- новки

4.Расчет ямной пропарочной камеры

5.Задачи автоматизации тепловой установки

6.Решения по обеспечению требований техники безопасности, охраны труда и

окружающей среды при эксплуатации тепловой установки

Заключение

Список использованных источников

Введение

Тепловые способы ускорения твердения бетона являются в настоящее время наиболее эффективными и универсальными, а потому широко применяемыми в производстве сборных железобетонных изделий и конструкций.

Твердение бетонных и железобетонных изделий на заводах при обычной температуре (15….20 оС) нерационально, так как слишком продолжительно, уменьшает оборачиваемость форм, задерживает выпуск готовой продукции.

Сущность тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий заключается в том, что при повышенной относительной влажности окружающей среды ( более 95%) и температуре 60 – 100 0С и более скорость реакции гидратации цемента увеличивается (в 10 – 20 раз), процесс твердения бетона ускоряется, и изделие в более короткий срок приобретает прочность, необходимую для их расформовки, транспортирования и монтажа.

Описание процессов, протекающих при тепловой

Обработке стеновых панелей из тяжелого бетона

Процесс пропаривания состоит из четырех этапов:

1) Выдержка - состоит в том, что свежеотформованное изделие оставляется при температуре окружающей среды на некоторое время, которое может составлять от нескольких минут до нескольких часов и даже суток. Предварительное выдерживание сформованных изделий перед тепловой обработкой имеет целью обеспечить бетону ту минимально необходимую начальную (критическую) прочность бетона, при которой он может воспринимать тепловое воздействие при принятом режиме без нарушения его структуры. Оптимальное время выдерживания зависит от вида и марки (активности) цемента, начального водосодержания бетонной смеси, температуры среды и применения химических ускорителей твердения. Оно должно составлять в среднем 2-4 часа, в отдельных случаях и более, но не менее 1-2 часов. С увеличением критической прочности бетона до начала тепловой обработки можно повышать интенсивность его разогрева и таким образом, затрачивая время на предварительное выдерживание бетона экономить время на скорости его разогрева. Выдерживание до начала тепловой обработки можно исключить в случае применения предварительно разогретой бетонной смеси.

2) Подъем температуры - в этот период отформованное изделие после предварительного выдерживания или же сразу должно достигнуть заданной максимальной температуры пропаривания. Подъем температуры бетона (или среды в камере) является наиболее ответственным этапом тепловой обработки, так как возможные нарушения в структуре бетона протекают именно на этой стадии тепловой обработки. Величина и характер структурных нарушений зависят от достигнутой бетоном к началу тепловой обработки прочности, от скорости подъема температуры среды в камере и ряда других факторов, способствующих или препятствующих развитию деструктивных процессов. По существующей «Инструкции по тепловой обработке паром бетонных и железобетонных изделий на заводах и полигонах» допустимая скорость подъема температуры среды в камере при критической прочности бетона 1-2 кгс/см2 не должна превышать 10° в 1час, а при критической прочности 5-6 кгс/см2 - 40°в 1час. В тех случаях, когда предварительное выдерживание сформованных изделий трудно осуществить на практике и изделия поступают на тепловую обработку при прочности ниже критической, подъем температуры следует осуществлять медленно, начиная, например от 10° в час, с увеличением его темпа по мере наращивания прочности бетона (до 30° в час на последнем этапе разогрева бетона); это особенно необходимо в тех случаях, когда сформованное изделие, будучи в форме, имеет большие открытые поверхности или поступает на обработку на поддоне без бортовой оснастки. Темп подъема температуры можно увеличивать и без предварительного выдерживания в случае тепловой обработки в жестких метали-

ческих формах с плотной крышкой. При наличии пригруза, установленного на крышке, интенсивность разогрева бетона может достигать 100° в час и более.

3) Изотермический прогрев (изотермия) - после подъема температуры до заданного максимума следует период, когда изделие, определенное время выдерживается при постоянной максимально принятой температуре. Температура в камере пропаривания на стадии изотермического прогрева (опорная температура) главным образом определяется маркой бетона и колеблется от 65 до 100°С. Продолжительность изотермии, в свою очередь, определяется опорной температурой. При низкой температуре длительность изотермического прогрева существенно увеличивается, что нежелательно из-за снижения оборачиваемости камер и форм изделий. Однако при повышении опорной температуры увеличивается вероятность недобора прочности при последующем твердении бетона по сравнению с бетоном, твердевшим в нормальных температурновлажностных условиях. Таким образом, продолжительность выдерживания изделий на уровне принятой наивысшей температуры изотермического прогрева при данном виде цемента зависит от прочности бетона, которую необходимо получить к концу тепловой обработки. При этом необходимо учесть, что приращение прочности с увеличением длительности прогрева после достижения 65 - 75% проектной происходит с прогрессирующим замедлением и что продолжать обработку до достижения бетоном полной проектной прочности явно нецелесообразно.

4) Остывание - период остывания бетона (охлаждение камеры) также является важным этапом, при котором необходимо предохранять бетон от значительных перепадов температуры в изделии. В этот период должно быть обеспечено постепенное, по возможности равномерное по всему сечению изделия, понижение температуры. Температурный перепад к моменту извлечения изделия из камеры между его поверхностью и температурой наружного воздуха не должен превышать 4045°С.

Ознакомление с практикой работы пропарочного цеха показало, что в настоящее время контроль и регулирование цикла пропаривания сборного железобетона проводятся следующим образом:

На железобетонном заводе имеется перечень выпускаемых изделий, каждое из которых имеет название, уникальный шифр и обладает техническими характеристиками (длиной, шириной и высотой). Для каждого изделия имеется информация об оптимальном режиме пропаривания. Оптимальный режим пропаривания включает время предварительной выдержки, время подъема температуры, длительность изотермии, температуру, при которой протекает процесс изотермии, длительность термоостывания и продолжительность остывания с вентиляцией.

Рабочий режим пропаривания задается технологомпропарщиком и может не совпадать с оптимальным. В летний период времени этапы предварительной выдержки, термоостывания или остывания с вентиляцией могут отсутствовать, а этап изотермии может быть сокращен. В зимний период времени может быть увеличена продолжительность любого этапа ТП.

Процесс ТВО проводится в пропарочных камерах. Каждая камера относится к определенному типу, имеет уникальный номер, содержит определенное количество

датчиков и обладает техническими характеристиками (длиной, шириной и высотой).

В любой камере за сутки пропаривается только одна партия однородных изделий,

которая однозначно определяется номером камеры, в которую она помещается и датой начала ТП.

После погружения ж/б изделий в камеры и их закрытия, специальный рабочий - пропарщик , каждый час производит замер температуры с помощью обыкновенного технического термометра с ценой деления в 1°С. Вследствие инерции тепловых процессов и того, что визуальный отсчет не позволяет достичь требуемой точности, ошибки в измерении температуры достигают 6°8°С.

Данные измерений пропарщик записывает в специальный журнал (журнал пропарки), в котором указывается время замера и температура в камере.

Заключение

Ямная камера в моем проекте применяется для тепловлажностной обработки панелей перекрытий размером 6 × 3 × 0.14 м, изготовляемые из тяжелого бетона марки 200 агрегатно – поточным способом. Мощность линии 18000 м3/год. В качестве теплоносителя используется пар. Коэффициент полезного использования тепла составляет η = 93,7 %. Длительность тепловлажностной обработки – 11 часов. Разрез ямной камеры, узел гидрозатвора, вертикальные стояки для распределения пара представлены на чертеже формата А1.

проект по теплотехнике.dwg