Проектирование и автоматизация ямной пропарочной камеры периодического действия

РПЗ Ямная пропарочная камера.docx

Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ивановский Государственный Политехнический Университет»
Кафедра «Строительное материаловедение специальные технологии и технологические комплексы»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовому проекту по дисциплине: «Теплотехника и теплотехническое оборудование»
на тему: «Проектирование и теплотехнический расчет ямной пропарочной камеры»
Руководитель проекта:
Ст. Пр. Кузнецов Ю.Н.
Лист задания ..стр.3
Приложение к заданию .стр.4
График выполнения КП стр.5
Физико-химические основы тепловлажностной обработки ..стр.9
Схема описание принципа действия ямной пропарочной установки стр.19
Материальный и тепловой баланс ямной пропарочной камеры стр.27 5. Выбор вспомогательного оборудования .стр. 39
Технико-экономические показатели ямной пропарочной камеры стр.40
Решение по обеспечению требований по технике безопасности охраны труда и окружающей среды при эксплуатации тепловой установки стр. 41
Заключение ..стр. 42
Список используемых источников стр. 43
Теплотехника— общетехническая дисциплина изучающая методы получения преобразования передачи и использования теплоты а также принцип действия и конструктивные особенности тепло- и парогенераторов тепловых машин установок агрегатов и устройств. Теоретическими разделами теплотехники в которых исследуются законы превращения и свойства тепловой энергии а также процессы распространения теплоты являются техническаятермодинамикаи теориятеплообмена.
Наиболее распространенным типом тепловых установок являются пропарочные камеры периодического и непрерывного действия на долю которых приходится свыше 80% годового выпуска сборного ЖБ.[1]
Твердение бетонных и железобетонных изделийна заводах при обычной температуре (15 20°С) нерационально так как слишком продолжительно уменьшает оборачиваемость форм задерживает выпуск готовой продукции. Для ускорения твердения бетона применяют тепловую обработку.
Существуют следующие разновидности тепловой обработки: 1) пропаривание в камерах при температуре до 100 ° С и нормальном давлении; 2) пропаривание в автоклавах при температуре около 175 °С и давлении около 08 МПа — наиболее быстрый способ твердения бетона; 3) электропрогрев; 4) контактный прогрев в обогреваемых формах; 5) прогрев изделий из легкого бетона в камерах с пониженной влажностью.
Тепловлажностная обработка предназначена для сокращения технологического цикла изготовления легкобетонных изделий. Чаще всего ее осуществляют в камерах пропаривания непрерывного или периодического действия.
В настоящее время в строительной индустрии используют несколько видов установок периодического действия для ТВО: 1) ямные пропарочные камеры; 2) стенды; 3) кассетные установки.
Ямные пропарочные камеры.
Ямные пропарочные камеры принадлежат к установкам наиболее распространенные в промышленности сборного железобетона.
Они сооружают как в цехах так и на полигонах. В зависимости от вертикальной планировки уровня грунтовых вод и прочих местных условий камера заглубляется по отношению к отметке пола полностью или частично так чтобы ограждение камеры выступило над поверхностью пола на 05 – 07 м.
Основными элементами ямной камеры являются стенки пол с гидравлическим затвором для стока конденсата съемные (одна или несколько) крышки и система паропроводов с запорной и регулировочной арматурой для подачи пара в камеру. Стенки камеры обычно изготавливаются из тяжелого железобетона толщиной от 250 – 400 мм в зависимости от габаритов вмонтированных в стены деталей (труб опорных швеллеров водяных затворов и т.д.). Такие стены являются прочными малотеплопроводными и достаточно непроницаемыми для паровоздушной смеси. Однако недостатком является большой расход тепла на их нагрев большая тепловая инерция которая в ряде случаев не позволяет в заданное время нагревать или охлаждать изделия.
Пол камеры делают бетонным и гидроизоляцией на утепленном слое. Для стока конденсата через гидравлический затвор в канализацию пол имеет наклон (0005 – 001).
Крышки ямных камер представляют собой плоские металлические сварные рамные конструкции плотно обшитые с двух сторон строганными соединенными в шпунт досками между которыми проложены мягкие теплоизолирующие материалы (минеральная вата). В целях уменьшения паропроницаемости низ крышек обшивают стальными листами 15 – 2 мм толщиной.
Для предупреждения утечки паровоздушной смеси или пара через неплотности образуемые крышкой и стенками камеры применяются гидравлические или печные затворы (корыто из швеллера лежащего на верхнем обрезе стен в который при опускании крышки опирается ребро уголка укрепленного по всему ее периметру. Корыто заполняется водой или влажным песком материалов).
Камеры большого объема закрываются составными крышками.
Крышки ямных камер должны быть не только хорошо теплоизолированы но и обладать достаточной жесткостью во избежание коробления и появления неплотностей.
На внутренней поверхности крышек даже при хорошем уплотнении конденсируется пар и падающие капли могут испортить поверхность изделий. Для устранения этого явления крышки делают с уклоном благодаря чему конденсат стекает к стенам в гидравлический затвор.
Размеры камеры определяются типоразмерами изделий которые в ней пропариваются.
Для достижения наибольшей равномерности тепловлажностной обработки изделий их следует укладывать в камеры таким образом чтобы между ними были достаточные зазоры (от дна до формы не менее 150 мм по вертикали между изделиями – не менее 30 мм между верхним изделием и крышкой – примерно 50 мм).
Загрузка и выгрузка изделий производится мостовым электрическим краном.
Пар поступая в камеру повышает температуру ее среды в результате конденсации на твердых частицах в воздухе конденсации на стенках камеры и вследствие перемешивания с воздухом. Благодаря этому относительная влажность в ямной камере всегда равна 100 %.
Для того чтобы давление в камере не превышало 8 – 10 мм вод.ст. (безнапорная камера) в ней устанавливается обратная труба на которой имеется гидравлический клапан или водяной затвор для поддержания в камере заданного избыточного давления.
Пар подается в камеру через закольцованную перфорированную трубу расположенную у пола камеры по ее периметру. Диаметр трубы и количество отверстий зависят от давления и расхода пара и определяется по расчету.
Пар из перфорированной трубы следует выпускать вверх в пространство между стенами и штабелем изделий (по периметру). Тогда благодаря эжектирующему эффекту паровой струи в камере создается циркуляция паровоздушной смеси что улучшает также нагрев изделий в камере.
Кроме того к струе пара подсасывается воздух из середины камеры в нижней ее зоне что также увеличивает теплообмен.
В результате происходит быстрее выравнивание температуры паровоздушной среды по ее высоте.
Согласно рекомендациям «Общесоюзных норм технологического проек-тирования предприятий сборного железобетона» ОНТП-7-85 удельный расход пара в таких камерах должен составлять 170 кгм3 [2].
Физико-химические основы тепловлажностной обработки
1. Виды свойства и параметры водяного пара
Известно что любое вещество в зависимости от внешних условий (давления и температуры) может находиться в газообразном жидком и твердом агрегатных состояниях или фазах а также одновременно находиться в двух или трех состояниях.
Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое называетсяфазовым переходом илифазовым превращением. Вещество в разных агрегатных состояниях имеет различные свойства в частности плотность. Это различие объясняется характером межмолекулярного взаимодействия.
Переход вещества из твердого состояния в жидкое называетсяплавлением из жидкого в газообразное —испарением из твердого в газообразное —сублимацией. Обратные процессы соответственно называютсязатвердеваниемиликристаллизациейконденсациейидесублима-цией.
Процесс получения пара из жидкости может осуществляться испарением и кипением. Испарениемназывается парообразование происходящее только со свободной поверхности жидкости и при любой температуре.
Кипениемназывается бурное парообразование по всей массе жидкости которое происходит при сообщении жидкости через стенку сосуда определенного количества теплоты. При этом образовавшиеся у стенок сосуда и внутри жидкости пузырьки пара увеличиваясь в объеме поднимаются на поверхность жидкости.
Процесс парообразования начинается при достижении жидкостью температуры кипения которая называетсятемпературой насыщения tни на протяжении всего процесса остается неизменной. Температура кипения или температура насыщенияtнзависит от природы вещества и давления причем с повышениемдавленияtнувеличивается.Давлениесоответствующееtнназыва-етсядавлением насыщения рн.
Насыщенным паромназывают пар который образовался в процессе кипения и находится в динамическом равновесии с жидкостью. Насыщенный пар по своему состоянию бывает сухим насыщенным и влажным насыщен-ным.
Сухой насыщенныйпар представляет собой пар не содержащий капель жидкости и имеющий температуру насыщения (t=tн) при данном давлении.
Влажный насыщенный пар– это равновесная смесь состоящая из капель жидкости находящейся при температуре кипения и сухого насыщенного пара.
Отношение массы сухого насыщенного параmс.п.к массе влажного насыщенного пара mв.п.называетсястепенью сухости хвлажного пара то есть
Очевидно что для жидкостих=0 для сухого насыщенного парах=1.
Если к сухому насыщенному пару продолжать подводить теплоту то его температура увеличится. Пар температура которого при данном давлении больше чем температура насыщения (t>tн) называетсяперегретым. Другими словами говоряперегретый пар– это пар находящийся при температуре превышающей температуру кипения жидкости при давлении равном давлению перегретого пара. Величина превышения температурой пара температуры кипения жидкости называется степенью перегрева пара.
Водяной пар является реальным рабочим телом и может находиться в трёх состояниях: влажного насыщения сухого насыщения и в перегретом состоянии. Для технических нужд водяной пар получают в паровых котлах (парогенераторах) где специально поддерживается постоянное давление.
Советскими учеными М. П. Вукаловичем и И. И. Новиковым в 1939 г. было получено уравнение для реальных газов с учетом ассоциации и диссоциации их молекул. В общем виде это уравнение записывается в следующей форме:
Коэффициенты А и В определяют из равенств:
Приведенное уравнение можно применять к любому реальному газу и в частности к перегретому водяному пару. Но в связи с тем что практически это сложное уравнение использовать трудно с его помощью были вычислены основные физические величины перегретого водяного пара при различных р и Т составлены таблицы и построена диаграмма в is-координатах на основании которых и проводятся расчеты процессов изменения состояния водяного пара.
Жидкость. Удельный объем воды при 0°С и различных давлениях одинаков и равен 0001 м3кг (v0’). При температурах насыщения и различных давлениях удельный объем воды (v’) изменяется в узком диапазоне – от 0001 (tн = 0°С) и pн = 061 кПа) до 0003147 м3кг (tн = tк= 374.116 °С и pн = pк= 221145 МПа). Количество теплоты q’ расходуемой при p=const на нагревание 1 кг воды от 0°С до температуры tн характеризует теплоту жидкости. Очевидно q'=0tнcpdt=cptн (где cp- теплоемкость воды зависящая от давления и температуры определяется по эмпирическим формулам).
В соответствии с первым законом термодинамики q = U + А имеем
q' = U' – U’0+р(v' - v) (а)
т.к. при давлениях ниже p = 4 МПа внешняя работа А незначительна ей можно пренебречь поэтому q'U' (б)
При определении энтальпии имеем i' = U' + pv'
i' = q' + U’0 - р(v' – v0) + pv' = q' + U’0 +pv’0 =q' + pv’0
Теплоемкость воды: cptн=q'U' i' (3)
Считая что Ср = 419 кДж(кr*К) const энтропия s'=419lnТн273 (4)
Сухой насыщенный пар. Состояние cyxoгo насыщенного пара который получается в результате подогрева воды до tн а затем полного ее испарения определяется одним параметром р или tн (см. Рис. 1). Поэтому все остальные параметры cyxoгo пара (v" s" i" и т:' д.) находят по таблицам насыщенных паров в зависимости от давления или температуры.
Уравнение первого закона термодинамики для процесса парообразования имеет вид:
r = U" - U' + р(v" - v').
Обозначая U" - U' = ρ и р(v" - v') = φ получим: r = ρ+ φ (где ρ и φ внутренняя и внешняя теплота парообразования.)
Внутреннюю энергию cyxoгo пара определяют по формуле: U" = q'+ ρ
Энтальпию сухого пара определяют:
s" = s' + rTн=419lnТн273+rTн (5)
Рис.1 Диаграмма парообразования
Удельный объем сухого насыщенного пара v" определяется исходя из уравнения:
Влажный насыщенный пар. Состояние влажного пара в отличие от cyxoгo характеризуется двумя параметрами: pн (или Tн) и степенью сухости х. Все параметры влажного пара снабжаются индексом х: например vx U х ix и т. д. Удельный объем влажноuо пара vx как объем смеси состоящей из (1- х) кг кипящей воды и х кг cyxoгo пара находят из равенства vx =(1-х) v' + хv
Для вычисления Uх используют соотношение: Uх = ix-pvx (8)
Энтальпия: ix=i'+rx (9)
Энтропия: sx= s' + rxTн=419lnТн273+rxTн (10)
Перегретый пар. Свойства перегретого пара резко отличаются от свойств насыщенного пара и приближаются к свойствам газов и тем больше чем больше eгo перегрев.
Количество теплоты необходимой для перевода 1 кг cyxoгo насыщенного пара при постоянном давлении в перегретый с температурой t называют теплотой перегрева qпер и определяют по выражению:
Внутреннюю энергию перегретого пара U находят из равенства:
Энтальпию перегретого пара i определяют по известному соотношению
Энтропию во время процесса перегрева (см. Рис.1) от Тн до Т вычисляют:
2. Теория твердения портландцемента
2.1. Химико-минералогический состав портландцемента и его твердение
Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80%). Портландцемент - продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса (3-5%). Клинкер представляет собой зернистый материал (“горошек”) полученный обжигом до спекания (при 1450°С) сырьевой смеси состоящей в основном из углекислого кальция (известняки различного вида) и алюмосиликатов (глины мергеля доменного шлака и др.). Небольшая добавка гипса регулирует сроки схватывания портландцемента.
Для производства портландцемента имеются неограниченные сырьевые ресурсы в виде побочных продуктов промышленности (шлаков зол шламов) и распространенных карбонатных и глинистых горных пород. Автоматизация производственных процессов и переход к производству цемента на заводах-автоматах значительно снижают потребление энергии и трудоемкость позволяют значительно увеличить выпуск цемента в соответствии с гигантским масштабом строительства в нашей стране.
Производство портландцемента - сложный технологический и энергоемкий процесс включающий: добычу в карьере и доставку на завод сырьевых материалов известняка и глины; приготовление сырьевой смеси; обжиг сырьевой смеси до спекания - получение клинкера; помол клинкера с добавкой гипса - получение портландцемента. Обеспечению заданного состава и качества клинкера подчинены все технологические операции.
Химический состав клинкера выражают содержанием оксидов (% по массе). Главными являются: СаО - 63-66% Si02 - 21 -24% Аl2 Оз - 4-8% и Fe203 - 2-4% суммарное количество которых составляет 95- 97%. В небольших количествах в виде различных соединений могут входить MgO SiO3 Na20 К20 ТiO2 Сr20з и Р2О5 . В процессе обжига доводимого до спекания главные оксиды образуют силикаты алюминаты и алюмоферрит кальция в виде минералов кристаллической структуры а некоторая часть их входит в стекловидную фазу.
Минеральный состав клинкера. Основными минералами клинкера являются: алит белит трехкальциевый алюминат и алюмоферрит кальция.
Алит 3Ca0*S содержится в клинкере в количестве 45-60%.
Белит 2Ca0*Si02 (или C2S) - второй по важности и содержанию (20-30%) силикатный минерал клинкера. Он медленно твердеет но достигает высокой прочности при длительном твердении портландцемента.
Трехкалъциевый алюминат (или С3А) - в клинкере содержится в количестве 4-12% - самый активный клинкерный минерал быстро взаимодействует с водой. Является причиной сульфатной коррозии бетона поэтому в сульфатостойком портландцементе содержание С3А ограничено 5%.
Четырехкальциевый алюмоферрит (или C.AF) - в клинкере содержится в количестве 10-20%. Характеризуется умеренным тепловыделением и по быстроте твердения занимает промежуточное положение между C3S и C2S.
Клинкерное стекло присутствует в промежуточном веществе в количестве 5-15% оно состоит в основном из СаО А1203 Fе203 MgO К20 Na20.
Содержание свободных СаО и MgO не должно превышать соответственно 1% и 5%. При более высоком их содержании снижается качество цемента и может проявиться неравномерное изменение его объема при твердении связанное с переходом СаО в Са(ОН)2 и MgO в Mg(OH)2.
Щелочи (Na20 К20) входят в алюмоферритную фазу клинкера а также присутствуют в цементе в виде сульфатов. Содержание щелочей в портландцементе ограничивается до 06% в случае применения заполнителя (песка гравия) содержащего реакционно-способные опаловидные модификации двуоксида кремния из-за опасности растрескивания бетона в конструкции.
Цементное тесто приготовленное путем смешивания цемента с водой имеет три периода твердения. Вначале в течение 1-3 ч после затворения цемента водой оно пластично и легко формуется. Потом наступает схватывание заканчивающееся через 5-10 ч после затворения; в это время цементное тесто загустевает утрачивая подвижность по его механическая прочность еще невелика. Переход загустевшего цементного теста в твердое состояние означает конец схватывания и начало твердения которое характерно заметным возрастанием прочности. Твердение при благоприятных условиях длится годами - вплоть до полной гидратации цемента.
Химические реакции. Сразу после затворения цемента водой начинаются химические реакции. Уже в начальной стадии процесса гидратации цемента происходит быстрое взаимодействие алита с водой с образование гидросиликата кальция и гидроксида:
(3Ca0*Si02) + 6Н20 = 3Ca0*2Si02 ЗН20 + ЗСа(ОН)2.
После затворения гидроксид кальция образуется из алита так как белит гидратируется медленнее алита и при его взаимодействии с водой выделяется меньше Са(ОН)2 что видно из уравнения химической реакции:
(2CaO*SiО2) + 4Н20 = ЗСа0*2SiО2*ЗН20 + Са(ОН)2.
Взаимодействие трехкальциевого алюмината с водой приводит к образованию гидроалюмината кальция:
ЗСаО*Аl2О3 + 6Н20 = ЗСа0*А1203*6Н20.
Для замедления схватывания при помоле клинкера добавляют небольшое количество природного гипса (3-5% от массы цемента). Сульфат кальция играет роль химически активной составляющей цемента реагирующей с трехкальциевым алюминатом и связывающей его в гидросульфоалюминат кальция (минерал эттрингит) в начале гидратации портландцемента:
ЗСаО*А1203 + 3(CaS04-2H20) + 26Н20 = ЗСаО*А1203*3CaSO4*32H2O.
В насыщенном растворе Са(ОН)2 эттрингит сначала выделяется в коллоидном тонкодисперсном состоянии осаждаясь на поверхности частиц ЗСаО*Аl2Оз замедляет их гидратацию и затягивает начало схватывания цемента. Кристаллизация Ca(OH)2 из пересыщенного раствора понижает концентрацию гидроксида кальция в растворе и эттрингит уже образуется в виде длинных иглоподобных кристаллов. Кристаллы этфингита и обусловливают раннюю прочность затвердевшего цемента. Эттрингит содержащий 31-32 молекулы кристаллизационной воды занимает примерно вдвое больший объем по сравнению с суммой объемов реагирующих веществ (С3А и сульфат кальция). Заполняя поры цементного камня эттрингит повышает его механическую прочность и стойкость. Структура затвердевшего цемента улучшается еще и потому что предотвращается образование в нем слабых мест в виде рыхлых гидроалюминатов кальция.
Четырехкальциевый алюмоферрит при взаимодействии с водой расщепляется на гидроалюминат и гидроферрит:
СаО*Аl2Оз*Fe2Оз + m*Н20 = 3СаО*Аl2Оз*6Н20 + Ca0*Fe203*nН2О.
Гидроалюминат связывается добавкой .природного гипса как указано выше а гидроферрит входит в состав цементного геля.
Кроме описанных химических преобразований протекающих при твердении цемента большое значение имеют физические и физико-химические процессы которые сопровождают химические реакции и приводят при затворении водой к превращению цемента сначала в пластичное тесто а затем в прочный затвердевший камень.
В конечном виде цементный камень представляет собой неоднородную систему - сложный конгломерат кристаллических и коллоидных гидратных образований непрореагировавших остатке цементных зерен тонкораспределенных воды и воздуха. Его называют иногда микробетоном.[4] [5].
3. Тепломассообмен при тепловлажностной обработке бетонов
Тепловлажностная обработка бетона предусматривает воздействие теплой и влажной среды с условием сохранения влаги в материале. Такая обработка происходит в паровоздушной среде при относительной влажности близкой к 100%. При этом если температура среды в камере ниже 100 град. С а давление равно барометрическому то камера будет заполнена насыщенным паром с примесью воздуха; если же температура среды равна 100 град. С то камеры заполняется чистым насыщенным паром без примеси воздуха.
При нагреве бетона пар отдавая свою теплоту конденсируется на поверхности бетона. При этом меняется как температура так и влагосодержание поверхности бетона и среды. Эти процессы определяют условия внешнего тепло- и массообмена. От этих условий зависят скорость нагрева изделия и степень увлажнения его поверхности а также температурное поле в установке находится воздух а давление среды Ру равно атмосферному. после заполнения камеры паром общее давление в установке сохраняется равным атмосферному и складывается из парциального давления водяного пара Рп’ и парциального давлении воздуха Рв’:
Поступающий насыщенный пар попадает на более холодную поверхность материала конденсируется с образованием пленки конденсата. Поверхность материала нагревается и ее температура tп.м. возрастает и стремится к температуре паровоздушной среды tп.с..
У поверхности пленки конденсата парциальное давление пара снижается до Р”в а парциальное давление воздуха возрастает до Р”в.
При этом на стороне пленки конденсата обращенной к поровоздушной смеси температура tж приближается к температуре насыщения tн при парциальном давлении пара Рп”.
Удельный поток теплоты (qт) при толщине пленки ():
где λ- коэффициент теплопроводности пленки конденсата.
Удельный поток теплоты пара (qп) конденсирующегося на поверхности
где m- коэффициент массообмена при конденсации Рп’- парциальное давление водяного пара в установке; Рп”- парциальное давление водяного пара у поверхности изделия.
Теплота отдаваемая паром при конденсации:
qт.п.=rqп=rmРп’-Рп” (17)
где r – теплота парообразования; qп- удельная масса конденсирующего пара.
Дополнительный перенос теплоты от паровоздушной смеси к пленке конденсата т.е. удельный поток теплоты:
qт.ср.=αсмtп.ср-tж (18)
где αсм- коэффициент теплоотдачи от паровоздушной смеси к пленке конденсата т.е. удельный поток теплоты.
Удельный поток массы влаги испаряемой с поверхности изотермической выдержке:
qщ=αmРп”-Рп’*В0В' (19)
Основной задачей при изучении внутреннего тепломассообмена при тепловлажностной обработке является определение удельных потоков теплоты и массы. Удельный поток теплоты внутрь материала от нагретой и дополнительно увлажняемой поверхности
где T- градиент температуры; qm- плотность удельного потока массы.
Общее уравнение потока массы в материале представляют собой сумму плотностей частных потоков (qmu qmt qmp):
qm=amρ0u-amρ0T-amρ0P (21)
С учетом переноса массы уравнение удельного потока теплоты имеет вид:
qт=-λT±iqm=-λT+iamρ0u+amρ0T-amρ0рP (22)
где аm – коэффициент потенциалопроводности; ρ0- плотность абсолютно сухого материала; - термоградиентный коэффициент учитывающий термовлагоопроводность материала; р- коэффициент учитывающий влияние на массоперенос перепада давления.
Для анализа этого уравнения рассматривают замкнутую систему процесса тепловлажностной обработки.
Длительность процесса тепловлажностной обработки бетона определяют составом бетонной смеси параметрами теплоносителя и условиями взаимодействия теплоносителя с бетонной смесью.
Входные параметры бетонной смеси следующие: плотность ρ0 теплопроводность λ0 теплоемкость с0 влагосодержание U0 температура t0 прочность R0. Теплоноситель характеризуется температурой tт и относительной влажностью φ.
Выходными параметрами бетонной смеси являются: плотность ρм теплопроводность λм теплоемкость см влагосодержание Uн температура tм прочность Rм. Выходные параметры теплоносителя характеризуется температурой tт и относительной влажностью φт.
Условия взаимодействия теплоносителя с бетонной смесью характеризуется параметрами: коэффициентом потенциалопроводности am длительностью тепловой обработки tч характеристикой учитывающей отношение объема изделия к его открытой поверхности Rv=VF.
C учетом этих параметров можно составить схему изучения тепловлажностной обработки (Рис. 2).
Рис. 2. Блок – схема процесса тепловлажностной обработки [6].
Схема описание принципа действия ямной пропарочной установки
1. Пропарочная камера ямного типа
Раньше всех на заводах сборного бетона и железобетона появились ямные и туннельные камеры периодического действия. Постепенно с развитием промышленности несовершенные камеры периодического действия утратили свое значение и в промышленности остались только камеры ямного типа.
Простейшей и наиболее распространенной является пропарочная камера ямного типа. Эти камеры которые называют просто ямными применяют как на заводах так и на полигонах. В зависимости от условий эксплуатации уровня грунтовых вод камеру либо заглубляют в землю так что бы ее края для удобства эксплуатации возвышались над полом цеха не более 06-07 м или устанавливают на уровне пола. В этом случае для обслуживания устраивают специальные площадки.
Камеры имеют прямоугольную форму и изготавливают их из жб (Рис. 3)
Рис. 3. Пропарочная камера ямного типа
стены камеры снабжают теплоизоляцией 17 для снижения потерь теплоты в окружающую среду. Пол камеры 1 делают с уклоном для стока конденсата. В полу есть трап 2 для вывода конденсата. В приямнике трапа куда стекает конденсат делают конденсатоотводящее устройство 3 в качестве которого чаще всего ставят водоотделительную петлю. Назначение конденсато-отводящего устройства – выпускать конденсат в систему конденсатоотвода 4 и не пропускать пар. Стены камеры 5 имеют отверстие 6 для ввода пара который подается вниз камеры по трубопроводу 7 от сети. Трубопровод заканчивается уложенным по периметру камеры трубами 8 с отверстиями – перфорациями через которые пар поступает в камеру. Кроме отверстия для ввода пара в стенде камеры делают отверстие 9 для вентиляции в период охлаждения. Оно соединяется каналом 10 с вентилятором который отбирает паровоздушную смесь из камеры. Для изоляции камеры во время подогрева и изотермической выдержки от системы вентиляции устраивают гермети-зирурующий конус 11который с помощью червячного винта 12 снабженного маховиком может подниматься и опускаться. При поднятом конусе происходит вентиляция при опущенном – камера надежно изолирована от этой системы. Кроме герметизирующего конуса в таких же целях могут применятся различные затворы.
В камеру с помощью направляющих в качестве которых используют опорные стойки краном загружают изделия в формах. Каждая форма от следующей изолируется прокладками из металла для того чтобы пар обогревал формы со всех сторон. Высота камеры достигает 25 – 3 м. Ширину и длину обычно выбирают с учетом размещения в ней двух штабелей изделий в формах. Между штабелями изделий и между штабелем и стенками камеры устраивают зазоры чтобы обеспечить захват изделий автоматическими траверсами при загрузке и разгрузке камеры.
После загрузки камера закрывается крышкой 14 представляющей собой металлический каркас заполненный теплоизоляционным материалом. Низ и верх крышки изолируют металлическим листом. Крышку так же как и пол делают с уклоном i = 0005 – 001 для стока конденсата. Для герметизации крышки служит водяной затвор. Для этого на верхних обрезах стен камеры устанавливают швеллер 15 а крышку по ее периметру оборудуют уголком 16 который входит в швеллер. Швеллер заполняют водой кроме того конденсат с крышки так же стекает в швеллер. Образующийся таким образом в нет слой воды предотвращает выбивание пара в цех через соединения крышки с камерой.
Работа камеры заключается в следующем. После разгрузки ее чистят и проверяют. Проверяют работу вентилей подачи пара надежно ли закрывается герметизирующий конус. После проверки камеру загружают изделиями закрывают крышкой и включают подачу пара. Пар. поступая снизу в камеру где находится воздух поднимается вверх смешивается с ним и нагревает образуя паровоздушную смесь. Одновременно пар конденсируется на изделиях стенах крышке нагревает их а сам в виде конденсата стекает в конденсатоотборное устройство. Общее давление в камере Рк во все периоды ТВО равно атмосферному и складывается из парциального давления пара Рп’ и парциального давления воздуха Рв’:
По мере поступления пара степень нагрева камеры с материалом возра-стает и достигает в конце периода прогрева максимального значения температуры. Пар в камеру подается под давлением 0105 – 0101 МПа. Мак-симальное парциальное давление пара в камере составляет:
Рк = Рп’ - Рв’ = 01 МПа - Рв’
Так как парциальное давление пара в камере Рп’ всегда даже в конечный момент нагрева меньше атмосферного на парциальное давление воздуха Рп’ то максимальная температура в камере всегда меньше 100 оС.
Далее изделия выдерживают в камере при достигнутой температуре при этом в материале продолжаются химические реакции и структуро-образование а также снимается напряженное состояние. При изотермическом прогреве как только температура в камере достигает максимальной. количество подаваемого пара снижают ибо потребность в нем уменьшается. После изотермической выдержки начинают охлаждение. Для этого отключают подачу пара поднимают конус и соединяют вентиляционный канал камеры с вентиляционной системой. Пар из камеры и с поверхности материала вместе с воздухом начинает удалятся в вентиляционную сеть а крышка камеры на-чинает пропускать воздух из цеха благодаря испарению влаги из швеллера в камеру. Кроме того в камерах в стенке. противоположной каналу 10 выводящему паровоздушную смесь иногда устраивают приточный затвор 13 для впуска воздуха в камеру во время охлаждения. Увеличивая или уменьшая отбор паровоздушной смеси через канал 10 изменяют темп охлаждения продукции.
Ямная камера работает по циклу порядка 12 – 15 часов. Он включает в себя время на загрузку на разогрев изделий на изотермическую выдержку и охлаждение а так же на выгрузку материала. [7].
2. Конструкция проектируемой ямной пропарочной камеры
Каждая ямная пропарочная камера имеет в своем роде уникальную конструкцию т.к. на данный момент существует огромное множество выпус-каемой строительной продукции разных параметров. Прежде всего при разработке ямных камер учитываются: габариты изделия масса марка и состав бетона масса арматуры в изделии габариты форм количество изделий размещаемых в самой камере а так же систему пароснабжения и некоторые другие параметры обуславливающие выпуск изготавливаемой продукции.
Проектируемая пропарочная камера предназначена для тепло-влажностной обработки плит перекрытий серии 84 марки ПТ-9Н.
Переоснастка форм в цехе осуществляется на специально-отведенном посту бригадой по переоснастке. рядом предусмотрено складирование оснастки для текущей переоснстки формы.
Формирование изделий осуществляется в формах на унифицированных поддонах с рабочим зеркалом 60х31 м. Форма с пропаренным изделием из камеры тепловой обработки устанавливается электрическим мостовым краном на пост №1 где производится раскрывание замков и бортов обрезка арма-туры.
Отформованные изделия мостовым краном с автоматическим захватом переносятся в камеру для тепловой обработки. В каждую камеру устанавливается по 6 форм.
Камеры оборудованы пакетировщиком СМЖ-293-6 (рис. 5)
Изделия проходят тепловую обработку по следующему режиму:
- подъем температуры – 35 часа
- изотермический прогрев – 65 часов (при температуре 80-85о)
- остывание – 2 часа.
Подъем температуры и изотермический прогрев осуществляется «острым паром». [8]
Особенности конструкции ямной пропарочной камеры.
В основу проектирования современных камер лежит принцип тепло-изоляции ограждающих конструкций.
Ограждающие конструкции камеры.
- стены (стеновые панели)
Теплоизоляция днища камеры обычно достигается за счет устройства воздушных прослоек. Любые воздушные прослойки оказываются хорошими теплоизоляторами за счет низкой теплопроводности воздуха. Конструктивно достигаются или с помощью многопустотных плит или с помощью ребристых плит а так же с помощью плоских плит. Для простоты и удобства конст-рукции принимаем многопустотную плиту 1. (рис.4)
Внутри днище камеры должно иметь уклон i для удаления конденсата образующегося в процессе ТВО а для его сброса и отвода из камеры в полу предусмотрен специальный канал 2 в конце которого сооружается приямок куда стекает весь конденсат. В этом приямке устанавливается конденсато-отводчик 3 представляющий собой изогнутую трубу. Уклон днища дости-гается за счет цементной стяжки. Выложенные многопустотные плиты обес-печивают теплоизоляцию. Всю нагрузку от изделий должны воспринимать фундаментные балки 4 на которые устанавливаются стойки пакетировщика.
Принцип работы стоек пакетировщика. На (рис. 5) стр. 21 изображена стойка пакетировщика при установке на нижний упор 4 унифицированного поддона с формой 1 за счет его веса упор воздействует на возвратную штангу 3 которая крепится на последующий упор штанга в свою очередь толкает верхний упор и вводит его в рабочее состояние так что бы поддон с формой которые устанавливаться на него не провалились вниз.
Тепловая изоляция стен.
Стены пропарочной камеры выполнены по указаниям [1] из керамзито-бетонных плит толщиной 200 мм [10].
Для уменьшения тепловых потерь через стены в окружающую среду а следовательно с целью экономии расхода теплоносителя – пара стены должны быть хорошо теплоизолированны. Теплоизоляцию устраиваем как тепло-изоляционный слой (рис. 6) устанавливаемый с внутренней стороны стен.
Рис. 4 Продольный и поперечный разрез проектируемой пропарочной камеры
В качестве теплоизоляционного материала предусматривается исполь-зовать полужесткие минераловатные плиты марки 100 по ГОСТ 9573-72 на битумной мастике марки 5.
Рис. 5 Пакетировщик СМЖ-293-6.
– унифицированный поддон; 2 – опорная стойка пакетировщика; 3 – возвратная штанга; 4 – упор.
Рис. 6 Фрагмент конструкций ограждений и теплоизоляционный слой.
– стеновая панель; 2 – минерало-ватная плита; 3 – изол; 4 – возду-шная полость; 5 – антикоррозион-ное покрытие металлических лис-тов; 6 – металлические листы; 7 – плита с воздушными полостями; 8 – песчаная подготовка; 9 – керам-зитовый гравий. 10 – сообщаю-щийся патрубок для вентиляции.
Что бы основной теплоизолирующий материал минеральная вата не увлажнялся и не снижал свое свойство теплоизоляции необходимо его гидро- и паро- изолировать. В качестве изолятора используем 2 слоя изола (рис. 6) по ГОСТ 10296-79 на битуме марки 5 обшиваем внутренние стены метал-лическими листами. Для предотвращения коррозии металлической обшивки ее необходимо подвер-гнуть антикоррозионной обработке а так же качественно загерметизировать сварные швы мастикой.
Воздушная полость 4 (рис. 6) в системе теплоизоляции соединена патрубком 10 с внутренним объемом камеры что необходимо для вентиляции системы теплоизоляции и таким образом подсушки теплоизоляционного материала а в критических случаях и для отвода конденсата который может образоваться при нарушении герметизации.
Рис. 7 Общий вид крышки проектируемой пропарочной камеры
Крышка ямной камеры (рис. 7)должна обеспечивать надежную герметиза-цию сверху но и быть достаточно прочной поскольку при установке ее на камеру и снятии с камеры с помощью крана она испытывает многоразовую и значительную как статическую так и динамическую нагрузку. Крышки камер должны быть малотеплопроводными поэтому использование чисто бетонных или деревянных крышек недопустимо если они выполнены в чистом виде.
Теплоизоляция крышки устраивается из той же минеральной ваты что и слои на стенах с соответствующей герметизацией и антикоррозионной обра-боткой. Снизу крышки должны быть установлены подвесные экраны из металлических листов собранных внахлестку что необходимо для непре-рывного стока конденсата образующегося на крышке в гидравлический затвор (см. гр. часть) что бы возможные капли не попадали на изделие подвергаемое ТВО.
Для герметизации камеры сверху в месте ее соединения (рис. 7) с крышкой устраивают гидравлический затвор. Для этого поверху всех стен камеры и по всему их периметру крепится металлический швеллер запол-няемый водой. По бокам крышки приваривается фартук в виде вертикальных металлических полос толщиной не менее 10 мм и высотой большей высоты швеллера которые образуют опорные ребра на которое упирается крышка. При заполнении швеллера водой и установки крышки на камеру между ними образуется гидравлический затвор чем уменьшается утечка пара из камеры.
Схема пароснабжения камеры
Существуют различные схемы снабжения паром ямных камер:
- с внешним эжектором
- с помощью насосов кондиционеров
На рисунке 8 показана схема парораспределения с помощью сопл типа Лаваля (рис. 9). Принцип работы заключается в интенсификации циркуляции пара для чего предусмотрена основная ветвь подачи пара из магистрального паропровода 1 снабженная регулирующим клапаном 2; обводная ветвь включается в случае отказа клапана. Обе магистрали снабжены запорными вентилями 3 для включения их в работу раздельно. По магистрали пар разводится в нижний коллектор 4 и верхний коллектор 5 расположенные по противоположным стенам камеры и снабженные соплами 6. В нижнем коллекторе находящемся на уровне h1 = 890 мм (02—03 от высоты камеры) сопла направлены вверх и создают циркуляцию по ходу выброса пара. Верхний коллектор расположен на высоте h2 = 2650 мм (07—08 от высоты камеры). В нем сопла направлены вниз. Такое расположение сопел создает достаточную циркуляцию для равномерного нагревания изделий. Паропровод снабжен съемной дроссельной шайбой для стока конденсата 7 образующегося при транспортировке пара. [1]
Рис. 8. Схема парораспределения с помощью сопел: 1- магистральный па-ропровод; 2 – регулирующий клапан; 3 – запорные вентили; 4 – нижний колле-ктор; 5 – верхний коллектор; 6 – сопло типа Лаваля; 7 – дроссельная шайба для стока конденсата. [1]
Рис. 9 Сопло типа Лаваля.
– сопло; 2 – коллектор; 3 – шту-цер.
Материальный и тепловой баланс ямной пропарочной камеры
1. Материальный баланс ТВО
В основе материального баланса лежит «Закон Сохранения Энергии» который определяет равенство масс материалов поступивших на тепловую обработку и прошедших ее. Для установок периодического действия такие балансы составляют для всего материала находящегося в тепловой установке.
Материальный баланс включает в себя приходный и расходные статьи материалов в составе изделия подвергаемого ТВО. Для отражения количес-твенных изменений целесообразно разделить процесс ТВО по периодам.
Необходимые исходные данные для расчета.
Состав бетонной смеси:
цемент – М400 – 295 кгм3
мелкий заполнитель (песок) – 740 кгм3
щебень 5-20 – 1250 кгм3
Вц отношение – 059;
ρ бетона=2500 кгм3 Объем бетона в изделии – 089 м3
Количество изделий обрабатываемых за один цикл ТВО 6 – шт.
Материальный расчет процесса твердения бетона при ТВО
Масса сухих веществ в 1 м3 бетона в соответствии с его составом составляет: Мсух.в.1м3=мц+мп+мщ=295+740+1250=2285 кг
Масса сухих веществ в одном изделии при объеме бетона 089 м3 составляет: Мсух.в.089м3=Мсух.в.089м3*089=2033.65 кг
Масса сухих веществ в 6 изделиях составляет:
Мсух.в=Мсух.в.089м3*6=2033.65*6=12201.9 кг
Масса воды затворения на 1 м3 бетона составляет:
Масса воды затворения на одно изделие при объеме бетона 089 м3 составляет:
В089м3=В1м3*089=175*089=15575 кг
Масса воды затворения на 6 изделий составляет
В=В089м3*6=15575*6=9345 кг
Количество связанной воды в изделии полностью набравшим свою прочность составляет: Всв.мах=015*Ц где Ц – расход цемента кг (на весь цикл ТВО при объеме одного изделия 089 м3 и количестве изделий 6 шт.
Ц=295*089*6=15753 кг);
Всв.мах=015*15753=2363 кг.
Количество связанной воды в изделиях за цикл ТВО при условии. что изделия набирают 70% прочность составляет: ВсвТВО=Всв.мах*07=2363*0.7=1654 кг.
Масса свободной воды во всех 6 изделиях после их ТВО могла бы составлять Всвобод.1=В-ВсвТВО=9345-1654=769 кг
Однако она частично испаряется в период изотермии (~15%) и охлаж-дения (~10%):
отн=периодацикла ТВО; tотн=tпериода ср.tmax ТВО
В самом грубом приближении принимаем что степень твердения в про-цессе ТВО а следовательно и количества химически связанной воды в период ТВО пропорционально относительной длительности этих периодов а так же относительной средней температуре в них.
Расчет материального баланса ТВО
М1 сух.в.пр.=12201.9 кг
В1р.=В1пр.-В1 св где В1 св=Всв.ТВО*1 отн*t1отн=1654*3512*5080=3015 кг
при времени периода прогрева цикла ТВО – 35 ч. времени всего цикла ТВО – 12 ч. средней температуры в период подогрева цикла ТВО – 50° С и температуры изотермической выдержки -80° С.
В1р.=9345 -3015=90435 кг.
т.к. связанная вода перешла в новые твердые состояния продуктов гидрата-ции цемента то
М1 сух.в.р.=М1 сух.в.пр.+В1 св=122019+3015=1223205 кг.
период – изотермическая выдержка
М2 сух.в.пр.=1223205 кг
В2р.=В2пр.-В2 св-В2 ис где В2 ис - испаренная вода (В2 ис=0015*В2пр.=0015*90435=13.57 кг);
В2 св=Всв.ТВО*6512*8080=1654*05416=896 кг где 65 ч – время периода изотермической выдержки цикла ТВО; 12 ч – время всего цикла ТВО; 80° С – температура изотермической выдержки цикла ТВО
В2р.=90435-896 -13.57=801.18 кг.
М2 сух.в.р.=М2 сух.в.пр.+В2 св=1223205 +896 =1232165 кг.
М3 сух.в.пр.=1232165 кг
В3р.=В3пр.-В3 св-В3 ис где В3 ис - испаренная вода (В3 ис=01*В3пр.=01*801.18 =80.12 кг);
В3 св=Всв.ТВО*212*6080=1654*0125=2068 кг где 2 ч – время периода изотермической выдержки цикла ТВО; 12 ч – время всего цикла ТВО; 80° С – температура изотермической выдержки цикла ТВО
В3р.=801.18 -2068 -80.12=700.38 кг.
М3 сух.в.р.=М3 сух.в.пр.+В3 св=1232165 +2068=1234233 кг. [9]
Для более наглядного представления материального баланса результаты его расчета сведены в таблицу.
Таблица материального баланса ТВО
М1 сух.в.пр.=122019 кг
М1 сух.в.р.=1223205 кг
М3 сух.в.р.=1232165 кг
период – охлаждение
М3 сух.в.р.=1234233 кг
Сводный баланс на весь цикл ТВО
Мсух.в.пр.=122019 кг
Мсух.в.р.=1234233 кг
2. Тепловой баланс ТВО
На основе материального баланса составляют тепловой баланс для периода нагрева и изотермического выдерживания в котором учитывают все статьи прихода и расхода теплоты для установки в целом.
Базовой величиной для расчета теплового баланса является количество теплоты расходуемое за 1 цикл обработки в установках периодического действия.
На основе расходов теплоты определяют удельные расходы теплоно-сителя и подбирают диаметры труб для провода пара.
Приход теплоты состоит из следующих статей.
Теплота принесенная в установку сухой частью массы бетона и зависящую от ее объема теплоемкости и температуры
Qc1=Gc1cc1tc1=122019*0.84*20=204992 кДж (23)
где Gc1 - масса сухих веществ сс1 - теплоемкость составляющих материа-лов (сc1=0.84кДжкг*°С) tc1 – температура хранения или разогрева составляющих принимаем равной температуре в цехе tc1=20°С.
Теплота принесенная водой затворения
Qв1=Gв1cв1tв1=9345 *419*20=783111 кДж (24)
где св1=419 кДжкг*°С теплоемкость воды tв1 - температуру воды принимаем равной температуре в цеху tв1=20°С.
Теплота арматуры и закладных деталей
Qа1=6Gа1cа1tа1=6*278*048*20=16013 кДж (25)
где са1=048 кДжкг*°С теплоемкость металла 6 – количество загружаемых из-делий.
Теплота внесенная в установку транспортом (унифицированный под-дон)
Qтр1=6Gтр1cтр1tтр1=6*979*048*20=56390.4 кДж (26)
где 6 – количество форм Gтр1 - масса формы стр1 – теплоемкость метала
Gтр1=Vбет. и изделие*ρстали=089*1100=979 кг
Теплота экзотермии цемента выделившаяся за расчетный период
Qэкз=Gцqэкз=6*26255*13431=21157854 кДж (27)
где - qэкз=00023*Qэ28*tб* Gц=089*295=26255 кг
для цемента М400 - Qэ28=420КДжкг*°С
Теплота насыщенного водяного пара принесенного в установку
Qп1=Gп1iп=2650Gп1 кДж (28)
где Gп1 - масса пара поступающего в установку за расчетный период кг; iп - энтальпия пара равная в промежутке (2500 2800 кДжкг)
Теплота конструкций ограждения
Qогр=Gогр1cогр1tогр1 (29)
Qcтен=3717*084*20+193284*048*20+3717*084*20+5*1*20+14042*084*20 =26142988 кДж
Qкрышки=15444*048*20+37125*084*20=2106324 кДж
Qпола=18876*084*20+356928*0712*20+1716*084*20=39677215 кДж
Qогр=26142988+2015604+39677215=67835807 кДж
где - Gогр1 - масса конструкций ограждения cогр1 – теплоемкость конструкций tогр1 – температура.
Для наглядности сведем все данные по конструкциям в таблицу 2
Название ограждающего слоя ямной пропарочной камеры
Минеральная вата – 60 мм
Воздушная прослойка – 50 мм
Стеновая панель из керамзитобетона – 200 мм
Минеральная вата – 150 мм
ЖБ многопустотная плита – 220 мм
Песчаная подготовка – 80 мм
Керамзитовый гравий – 200 мм
Сумма показателей для ограждений
Сумма статей прихода теплоты
Qприхода 1=Qc1+Qв1+Qа1+Qтр1+Qэкз+Qп1+Qогр=204992+783111+16013+56390.4 +21157854+67835807+2650Gп1= 123123141+2650Gп1 кДж (30)
Расход теплоты состоит из следующих статей.
Теплота сухой части изделия нагретых до средней температуры к концу расчетного периода
Qс2=Gс2cс2tс2=1223205*0.84*50=5124798 кДж (31)
где tс2 - средняя температура за расчетный период
Теплота воды затворения оставшейся в изделии к концу расчетного периода.
Qв2=Gв2cв2tв2=90435 *419*80=3132444 кДж (32)
где tв2 – конечная температура за расчетный период
Qа2=6Gа2cа2tа2=6*278*048*80=640512 кДж (33)
Qтр2=6Gтр2cтр2tтр2=6*979*048*80=2248704 кДж (34)
Теплота затраченная на испарение и перегрев испаренной влаги
Qи=W2550+1.97t2=93.692550+197*50=248138 кДж (35)
где W – кол. испаренной влаги определенное в материальном балансе t2 - средняя температура за расчетный период
Теплота материалов ограждения к концу расчетного периода
Qогр=Gогр1cогр1tогр1 (35)
Qcтен=3717*084*80+193284*048*80+3717*084*80+5*1*80+14042*084*80 =104571952 кДж
Qкрышки=15444*048*80+37125*084*80=8425296 кДж
Qпола=18876*084*80+356928*0712*80+1716*084*80=158708859 кДж
Qогр=104571952+8425296 +158708859=271706107 кДж
где tогр2 - конечная температура за расчетный период
Потери теплоты в окружающую среду от различных частей ограждений
Qо.с.=36itк-tнFiki (36)
kстен=1162.5+0.060.059+0.00346.5+0.0020.0344+02042+00550+17.5=059
kкрыжки=1162.5+0.00346.5+0150059+17.5=037
kпола=1162.5+022128+00806+020195+17.5=074
α1=50 75 Вт(м2*) принимаем среднее значение 625
α2=5 10 Вт(м2*) принимаем среднее значение 75
Значения коэффициентов теплопроводности λi различных материа-лов составляющих ограждения взяты из источника [11].
Qстен=36*3550-20*8288*059=184839 кДж
Qкрышка=36*3550-20*3339*037=466993 кДж
Qпол=36*3550-20*3374*074=943775 кДж
Qо.с.=184839+466993+943775=3259158 кДж
Теплота пара заполняющая свободный объем установки
Qcв.об=Vcв.об.ρпiп=7916*0.37*2600=7615192 кДж (37)
где Vcв.об.=Vкамеры-Vформы с изделием=11396-6*58=7916 м3
iп – принимаем равной 2600 кДжкг
ρп – принимаем равной 037 кгм3
Теплота уносимая конденсатом
Qкон=Gконiкон=0.85Gп1*3352=2849Gп1 кДж (38)
где iкон=419*t2=4.19*80=3352 кДж
Теплота теряемая при выбивании паровоздушной смеси из установки (составляет 5 10 % от общей суммы статей расхода за этот период)
Qвыб=005 01Qi=014130942+2849Gп1=413094.2+2849Gп1 кДж (39)
где Qi=Qс2+Qв2+Qа2+Qтр2+Qи+Qогр+Qо.с.+Qcв.об+Qкон=5124798+3132444+640512+2248704+248138+271706107 +3259158+7615192+2849Gп1=(4130941.9+2849Gп1) кДж
Сумма статей расхода теплоты:
Qр=4130941.9+2849Gп1+413094.2+2849Gп1=4544036.5+31339Gп1 (40)
Приравниваем статьи прихода и расхода и решаем уравнение теплового баланса:
3123141+2650Gп1=4544036.5+31339Gп1
Gп1=3312805.13233661
Где Gп1 - количество пара поступившего за период нагревания
Период изотермической выдержки
Тепло экзотермии цемента:
Qэкз=Gцqэкз=6*26255*39825 =6273626 кДж (41)
Тепло сухой части бетона:
Qc1=5124798 кДж (42)
Qо.с.=3259158 кДж (43)
Тепло пара поступающего в камеру:
Qп1=Gп1iп=2650Gп2 кДж (44)
Сумма статей прихода теплоты: Qп=Qэкз+Qc1+Qо.с.+Qп1=6273626+5124798+3259158+2650Gп2=117243398+2650Gп2 кДж (45)
Тепло на подогрев изделий:
Qc=Gc1cc1tc1=1232165*0.84*80=81996768 кДж (46)
Qо.с.=36itк-tнFiki (47)
Qстен=36*65*80*8288*059=492904 кДж
Qкрышка=36*65*80*3339*037=1245313 кДж
Qпол=36*65*80*3374*074=2516734 кДж
Qо.с.=184839+466993+943775=869109 кДж
Qи=W2550+1.97t2=93.692550+197*80=6432445 кДж (48)
Потери тепла с конденсатом:
Qкон=Gконiкон=0.85Gп2*3352=2849Gп1 кДж (49)
Qвыб=005 01Qi=01155012308+2849Gп1=155012308+2849Gп1 кДж (50)
где Qi=Qc+Qо.с.+Qкон+Qи=81996768+869109 +6432445+2849Gп1=155012308+2849Gп1 кДж
Qр=155012308+2849Gп1+155012308+2849Gп1= 1705135+31339Gп2 (51)
7243398+2650Gп2=1705135+31339Gп2
Удельный расход пара: qV=GпiVб=1646089*6=1646534=308.24 кгм3
Теплота сухой части массы бетона с учетом связанной воды составляет:
Qc=Gc1cc1tc1=1232165*084*80=8280149 кДж (52)
Теплота воды затворения к началу периода охлаждения составляет:
Qв=Gв1cв1tв1=801.18*419*80=26855554 кДж (53)
Qа1=6Gа1cа1tа1=6*278*048*80=640512 кДж (54)
Qтр1=6Gтр1cтр1tтр1=6*979*048*80=2248704 кДж (55)
Теплота экзотермии цемента:
Qэкз=Gцqэкз=6*26255*4983=7934634 кДж (56)
Qстен=36*3*80*8288*059=140833 кДж
Qкрышка=36*3*80*3339*037=35583 кДж
Qпол=36*3*80*3374*074=719073 кДж
Qо.с.=140833 +35583+719073=2483173 кДж
Сумма статей прихода теплоты:
Qпр=Qc1+Qв+Qа2+Qтр1+Qэкз+Qо.с.=8280149 +26855554 +640512+2248704+21157854+2483173=15394245+2483173 кДж
Qc=Gc1cc1tc1=1234233 *084*65=8294046 кДж (52)
Qв=Gв1cв1tв1=700.38*419*65=2347674 кДж (53)
Qи=W2550+1.97t2=80.122550+197*65=2145654 кДж (54)
Qа1=6Gа1cа1tа1=6*278*048*50=4003 кДж (55)
Qтр1=6Gтр1cтр1tтр1=6*979*048*50=140976 кДж (56)
Qо.с.=36itк-tнFiki (57)
Qстен=36*3*50*8288*059=880193 кДж
Qкрышка=36*3*50*3339*037=222383 кДж
Qпол=36*3*50*3374*074=449423 кДж
Qо.с.=880193+222383+449423=1551993 кДж
Теплота теряемая при выбивании паровоздушной смеси из камеры через неплотности:
Qвыб=005 01Qi=0114237164+1551993 =14237164+15523 кДж (58)
Qi=Qc+Qв+Qи+Qа1+Qтр1+Qо.с.=8294046 +2347674+2145654+4003+140976+1551993=14237164+1551993 кДж
Qрас.=14237164+1551993+14237164+15523=156608804+170723 кДж
394245+2483173=156608804+170723
Полученное значение превышает выбранный режим ТВО на 1.4 часа [12].
Подбор вспомогательного оборудования
Учитывая максимальный часовой расход пара произведем расчет тру-бопроводов.
Часовой расход пара: qч=Gпii=1418+227983.5+6.5=164610=164.6 кгч
Диаметр трубопроводов для пара и конденсата определим из уравнения расхода по массе:
где v - скорость жидкости мс: конденсата = 0.1 0.5 самотеком пара = 15 20; ρ – плотность кгм3: пара = 06 при температуре 80 конденсата =1000.
dп=4qч3600vρ=4*308.24 3600*20*06*3.14=0095 м
диаметр паропровода принимаем равным 95 мм
dк=4qч3600vρ=4*308.24 3600*03*1000*3.14=0019 м
диаметр конденсатопровода принимаем равным 20 мм
Для стабилизации теплового режима камеры и часового потребления пара произведем подбор дроссельной диафрагмы.
Рис.10. Дроссельная диафрагма.
– клеймо; 2 – рукоятка; 3 – кор-пус; 4 – проходное отверстие диа-фрагмы; 5 – крепежные отверстия.
По значению часового расхода пара выбираем диаметр отверстия дрос-сельной диафрагмы:
Таблица основных технико-экономических показателей и их анализ
Обоснование и анализ
Габариты камеры составляют: 74х444х4 м.
Данные размеры рассчитаны исходя из габаритных размеров форм рекомендуемых габаритных размеров камер рекомендуемых зазорах между формами и стенками а также исходя из ТЭП (обрабатывать наибольшее число изделий за цикл)
Количество обрабатываемых изделий в камере в год составляет: Рштук = Р*089=1575*089=1402 шт.
За счет ТВО скорость оборачиваемости форм увеличивается что способствует росту производительности предприятия и сокращению продолжительности оборачиваемости средств.
Р=VnhT=534*60804*16*247=1575 м3 где V – объем одновременно формуемых изделий м3 ; n – кол. формовок в ч; h – количество рабочих ч в сут. (16 ч.) Т – годовой фонд времени работы формовочного оборудования в днях T=247 дней.
Расход пара на тепловою обработку 1м3 бетона составляет: 30824 кгм3
При сравнении с реальными значениями расхода пара приведенными в [12] (140-250 кгм3) полученный расход превышает реальный на 36% что находится в пределах нормы.
Коэффициент использования объемов камеры составляет:
α=VбетVком=6*0891314=0051
Значение данного коэффициента объемов камеры объясняется необходимостью по технико-эксплуатационным показателям в зазорах между камерой и формой и формами между собой.
Решение по обеспечению требований по технике безопасности охраны труда и окружающей среды при эксплуатации тепловой установки.
Тепловые установки на заводах строительных материалов и изделий являются агрегатами повышенной опасности так как их работа связана с выделением теплоты влаги. Согласно действующим нормативам в цехах где размещаются тепловые установки необходимо иметь: паспорт установленной формы с протоколами и актами испытаний осмотров и ремонтов на каждую установку; рабочие чертежи находящегося оборудования и схемы размещения КИП; исполнительные схемы всех трубопроводов с нумерацией арматуры и электрооборудования; инструкции по эксплуатации и ремонту. В таких инструкциях должно быть краткое описание установок порядок их пуска условия безопасной работы порядок остановки указаны меры предотвращения аварии. Кроме того инструкции должны содержать четкие указания о порядке допуска к ремонту установок о мерах безопасного обслуживания и противопожарных мероприятиях.
На стадии проектирования предусматриваются нормы безопасной работы и эксплуатации тепловых установок. Каждая тепловая установка разрабатывается с таким расчетом чтобы она создавала оптимальные условия ведения технологического процесса и безопасные условия труда. Для этого необходимо чтобы поверхности установок были теплоизолированы и имели температуру не выше 40 °С.
Оборудование тепловых установок проектируют с ограждением а его включение в работу должно сопровождаться звуковой и световой сигнализацией. Площадки для обслуживания находящиеся выше уровня пола оборудуют прочным ограждением и сплошной обшивкой по нижнему контуру.
Отопление и вентиляция цехов в которых устанавливают тепловые установки необходимо рассчитывать с учетом выделения теплоты испарения влаги и выделения пыли. Электрооборудование тепловых установок проектируют с заземлением. Все переносное освещение делают низковольтным.
Электрооборудование тепловых установок должно быть запроектировано с ограждением и заземлением.
Особое внимание при проектировании тепловых установок следует уделять очистке работающих теплоносителей от уносов пыли и мелких частиц материала. Согласно нормативным указаниям для тепловых установок следует проектировать специальные очистные устройства.
Обязательно должны быть вывешены на видном месте инструкции по правилам эксплуатации установок и охране труда. Весь обслуживающий персонал тепловых установок допускается к работе только после изучения а также после обязательного документального оформления проверки его знаний. Персонал обслуживающий тепловые установки к которым предъявляются повышенные требования по охране труда проходит дополнительное обучение с обязательной проверкой знаний в соответствии с правилами этих учреждений. [7] [13].
Ямная камера в данном проекте применяется для тепловлажностной обработки панелей перекрытий серии 84 марки ПТ-9Н размером 478 × 118 × 016 м изготовляемые из тяжелого бетона марки М400 агрегатно–поточным способом. В качестве теплоносителя используется пар. Длительность тепло-влажностной обработки – 134 часов. Согласно тепловому расчету приведен-ном в курсовом проекте удельный расход пара qV составил 30824 кгм3 что превосходит реальный согласно [12] на 36%. Поэтому расчет нуждается в корректировке.
Общий вид вид сверху продольный и поперечный разрез; узлы; кривая ТВО; схема пароснабжения представлены на чертеже формата А1.
Список используемых источников
[1] –.Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии в камерах для тепловлажностной обработки ЖБ ВНИИ железобетон Минстроймате-риалов СССР. – М.: Стройиздат 1984. – 56 с.
[3] – Лариков Н. Н. Л 25 Теплотехника: Учеб. 'для вузов. 3.е изд. переработанное и доп. М.: Стройиздат 1985. 432 С. ил.
[4] – Микульский В.Г. и др. Строительные материалы: Учебн. издание. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов 2004. – 536 с.
[5] – Комар А.Г. Технология производства строительных материалов и изделий: Учебн. для инж. экон. спец. строит. вузов. – 5-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. шк. 1988. – 572 с.: ил.
[6] – Румянцев Б. М. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий. Лабораторный практикум. Учеб. пособие для вузов Б. М. Румянцев В. П. Журба. - М. : Высшая школа 1991. - 160 с. – Б
[7] – Перегудов В.В. Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей: Учеб. для ВУЗов. – М.: Строй-издат 1983. – 416 с. ил.
[9] – Тепловые установки: учебник В. Н.Кокшарев А. А. Кучеренко. - К. : Выща шк. 1990. - 335 с. : ил
[10] – Методические указания по снижению плотности и повышению теплозащитной способности керамзитобетонных панелей наружных стен Гос. ком. по арх. и градостроительству при Госстрое СССР ЦНИИЭП жилища. – М.: Стройиздат 1989
[11] – Таблицы теплотехнических показателей строительных материа-лов д.т.н. проф. Франчук А.У. НИИСФ. – М. : Госстрой СССР Изд. 2-е с изм. и доп. Москва 1969.
[12] – Тепловые установки заводов сборного ЖБ. Проектирование и примеры расчета. Кучеренко А.А. Изд. «Вища школа» 1977 с. 280 ил.
[13] - А. А Вознесенский. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий: Учебник. – М.: Стройиздат1964. – 439 с. : ил

Чертеж.dwg

КП 990961 00.00.00.000 СБ
Заправочное оборудование
Реле включения вентиля
Регулирование температурыnтепловлажностной обработки
Реле сигнализации работ
Световая сигнализацияnвключения автоматики
Световая сигнализация nокончания цикла ТВО камеры
Световая сигнализация откры-nвания вентиля
Световая сигнализация закры-nвания вентиля
Управление nэлектромагнитнымnвентилем
Учет времени отсутствия пара
Реле сигнализации паденияnдавления пара
Реле съёма сигнализации
Съём звуковой сигнализации
Звуковая сигнализация паденияnдавления пара
Опробование сигнализации
Реле опробования сигнализации
Световая сигнализация паденияnдавления пара
От термометров сопротив-nления камер №2-12
К пропарочным ямным камерам №2-12
От вентилей камер №2-12
Автоматический режим
Давление параn 04 кгссм²
Кнопка опро-nбования сигнала
Кнопка снятия сигнализации
Выбор режима:nавтомат.ручной
Диаграмма замыкания контактовnсигнализатора падения давления
Диаграмма замыкания контактовnэлектромагнитного вентиля
Состояние исполнительного вентиля
Диаграмма замыкания контактовnуниверсального переключателя SA
НГАСУ (Сибстрин)n461 гр.
Функциональная и электрическая схемы
Автоматизация ямной пропарочной камеры
Диаграмма замыкания контактовnреле времени
Функциональная схема
Электромагнитный вентиль
Клапан регулирующий двухходовой
Ямная пропарочная камера
Кнопочный пост управления КУ-122-2М
Универсальный переключатель УП 5313
Термометр сопротивления ТСП-753
Программный регулятор nтемперетуры электронный ПРТЭ-2М
Электронный автоматический мост nКСМ-2
Кнопочный пост управления КУ-122-1М
Сигнализатор падения давления nСПДС-15
Клапан регулирующий 25ч30 нж
Диафрагма камерная ДКН-10
Дифманометр мембранный ДМ
Автоматический показывающий nсамопишущий прибор ДCI-05

Ямная пропарочная камера.dwg

ИвГПУ Каф. CМСТиТКn гр. МOП-31
Проектирование ямной пропарочной камеры периодического действия
Общий вид вид сверху продольный и поперечный разрез; узлы; кривая ТВО; схема пароснабжения;
Ямная пропарочная камера
14-ИвГПУ-АСИ-11119-МОП-31-КП
Гидравлический затвор
Закл. изделия в стене
Cтальная обшивка - 3 мм
Воздушная прослойка - 50 мм
слоя изола - 2 мм по ГОСТ 10296-79 на битуме марки 5
Полужесткие минераловатные плиты - 60 мм марки 100 по ГОСТ 9573-72 на битуме марки 5 - 60 мм
Железобетонная панель - 200 мм
Температурный режим ТВО
Cхема пароснабжения пропарочной камеры
Металический экран для стока конденсата
Минеральная вата 150
Керамзитобетон марки 200
Пакетировщик СМЖ-293-6
См. Пакетировщик СМЖ-293-6
Период изотермической выдержки

file 477031.rtf

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное
высшего профессионального образования
Тульский государственный университет
по дисциплине: Теплогазоснабжение и
Системы отопления – это совокупность
технических элементов
предназначенных для получения
переноса и передачи во все
обогреваемые помещения количества
теплоты необходимого для поддержания
температуры на заданном уровне.
Системы отопления подразделяются на
местные и центральные.
Центральными называют системы
предназначенные для отопления многих
помещений из одного теплового центра.
Тепловой центр может обслуживать одно
обогреваемое сооружение и группу
сооружений( в этом случае систему
отопления именуют районной).
Теплоперенос в системах отопления
осуществляется теплоносителем
–жидкой средой (вода) или газообразной
(пар воздух газ). В зависимости от вида
теплоносителя системы отопления
подразделяют на водяные паровые
воздушные и газовые.
Центральные системы водяного и
воздушного отопления устраивают с
естественной циркуляцией
теплоносителя или с механическим
побуждением циркуляции насосом или
Водяное отопление применяют при
местном и центральном теплоснабжении.
Система отопления состоит из теплового
пункта магистрали отдельных стояков и
ветвей с приборными узлами.
Задачей вентиляции помещений является
поддержание в них благоприятного для
человека состояния воздушной среды в
соответствии с нормируемыми ее
Необходимость проектирования систем
теплогазоснабжения и вентиляции
обусловлена санитарно-гигиеническими
требованиями и комфортными условиями
Основными среди теплозатрат на
коммунально-бытовые нужды в зданиях
(отопление вентиляция
кондиционирование воздуха горячее
водоснабжение) являются затраты на
отопление. Это объясняется условиями
эксплуатации зданий в холодное время
года на большей части территории
страны когда теплопотери через
ограждающие конструкции зданий
значительно превышают внутренние
тепловыделения. Для поддержания
необходимой температуры внутреннего
воздуха здания оборудуются
отопительными установками. Создание и
поддержание теплового комфорта в
помещениях жилых зданий – их основная
Состояние воздушной среды в помещениях
в холодное время года определяется
действием не только отопления но и
вентиляции. Отопление и вентиляция
предназначены для поддержания в
помещениях помимо необходимой
температуры определенных влажности
подвижности давления газового
состава и чистоты воздуха. Во многих
производственных и гражданских
зданиях отопление и вентиляция
неотделимы они совместно создают
требуемые санитарно-гигиенические
условия что способствует снижению
числа заболеваний людей улучшению их
самочувствия повышению
производительности труда и качества
Расчетные параметры наружного
Расчетные параметры наружного воздуха
принимаются согласно [1] для города
- температура наиболее холодной
пятидневки обеспеченностью 092
- средняя температура за отопительный
- продолжительность отопительного
Расчетные параметры внутреннего
воздуха принимаются согласно [2] для
- температура воздуха в жилой комнате –
- температура воздуха в помещении кухни
- температура воздуха в ванной комнате
- температура воздуха в санузле – 22 єС
(если совмещены санузел и ванная – 27
- температура воздуха во внутреннем
- температура воздуха на лестничной
Теплотехнические характеристики
наружных ограждений принимаются
согласно [3] с учетом градусосуток
отопительного периода.
- температура внутреннего воздуха
внутри наиболее характерных помещений.
Так как для города Белогорск -37?С то
ГСОП = (22-(-126))· 219 = 75774 (градусосут)
Далее по таблице с учетом ГСОП
определяем сопротивление
теплопередаче (с интерполированием):
Для наружной двери (двойной с тамбуром
Тепловой баланс помещений.
Определение мощности системы
Таблица 2 Расход теплоты на нагревание
инфильтрующегося воздуха при
естественной вытяжке не
компенсируемой подогретым приточным
воздухом и бытовые тепловыделения
№ пом.Температура внутреннего воздуха
tв ?СРазмеры полаQвQбширина мдлина мА
м201242838106424-(-37)=616491060227202244027-(-37)=64282032134
81621-(-37)=58473820422210918922-(-37)=591120527202244027-(-
)=6428206223452176822-(-37)=591043177071822125275018-(-37)=551
308223452176822-(-37)=5910431770921342481621-(-37)=58473821022
0918922-(-37)=591121127202244027-(-37)=642821224283810642
-(-37)=616491061327202244027-(-37)=6428214242838106424-(-37)=61
91061521342481621-(-37)=58473821622210918922-(-37)=5911217223
2176822-(-37)=59104317718223452176822-(-37)=591043177192228359
22-(-37)=59578982021342481621-(-37)=58473822122210918922-(-37)=5
1222242838106424-(-37)=61649106А18305416218-(-37)=55891
Таблица 3 Тепловой баланс помещений
№ пом.QвQбПервый этажПромежуточный
этажИтогоQ1QиQпрQ1QиQпрQ1QиQпр016491068243301367664266
26101382652264910694337714867442971287104141615846931А35281
Компоновка системы отопления
В здании запроектирована однотрубная
водяная система отопления тупиковая с
нижней разводкой магистралей.
Параметры теплоносителя в тепловой
сети 125-70?С а в системе отопления
-70?С. Перепад давлений на вводе в
здание 50 кПа. Тепловой пункт
располагается в подвале здания в
специально отведенном помещении вдоль
внутренней капитальной стены.
Отопительные приборы присоединяются к
стоякам во всех помещениях кроме
лестничной клетки с помощью смещенного
замыкающего участка. Отопительные
приборы к стояку лестничной клетки
присоединяются по проточной схеме.
Удаление воздуха из системы отопления
осуществляется с помощью
автоматических воздушных кранов
расположенных в верхних точках
отопительных приборов последнего
Применяется открытая прокладка
отопительных труб. Длина подводки к
отопительным приборам не превышает
5-15м уклон подводки - 5 -10 мм на всю её
длину (при длине до 05м допускается
прокладка подводки без уклона). При
размещении стояков: обособляют стояки
для отопления лестничных клеток
помещают стояки в углах наружных стен
предусматривают их изгибы для
компенсации теплового удлинения труб.
Магистрали прокладываются в
технических помещениях с разделением
системы отопления на две пофасадные
части. При размещении магистралей
предусматривают свободный доступ к ним
для осмотра ремонта и замены а также
уклон (рекомендуется 0003 при
необходимости по СНиП допустим
минимальный уклон 0002) и компенсацию
теплового удлинения труб.
На подводках к отопительным приборам
устанавливают регулирующие краны
(только для эксплуатационного
регулирования) имеющие пониженный (до
) коэффициент местного сопротивления
(ручные краны – проходные КРП и
трехходовые КРТ; автоматические краны).
Гидравлический расчет системы
отопления выполняется согласно [4] и [5].
Метод расчета - по удельным потерям
давления на участках и постоянному
перепаду температур в стояках.
Определение располагаемого перепада
где - располагаемый перепад давлений
- перепад давлений создаваемый
циркуляционным насосом Па;
- естественное (гравитационное)
циркуляционное давление Па которым в
ходе расчета можно пренебречь.
Коэффициент смешения элеватора:
При U=12 и =50 кПа перепад давлений после
элеватора составляет=10 кПа.
Определение средних удельных потерь
где в=065 (для систем с искусственной
- сумма длин участков главного
циркуляционного кольца.
Определение расхода воды на участках:
теплотехнический нагревательный
отопление гидравлический
где с – теплоемкость воды равная 419
и - коэффициенты принимаемые в данном
случае 102 и 104 соответственно.
Для участка №12 расход воды
определяется по формуле:
Данные расчета представлены в таблице
т.е. является допустимым.
Увязку главного циркуляционного
кольца производим с кольцом
проходящим через стояк 4 (табл. 4).
Таблица 4 Гидравлический расчет
№ уч.Q ВтG кгчl мd ммR ПамRl ПаV мсДpv
ПаRl+Z188556322878506046804581030215154536225324504916426840503
0602403907460151119013590У913676Расчет стояка
12348137252264262257018340274371080329791481313Невязка
Таблица 5 Местные сопротивления
№ уч.Наименование местного
сопротивленияжУж1Задвижка 50
Отвод 90? 50 – 2 шт.05
ответвлении15153Тройник 40*32*32 в
54Тройник 32*32*25 в
ответвлении15155Тройник 25*25*20 в
ответвлении15156Тройник 20 в ответвлении
Тройник 20 на противотоке
Радиаторный участок промежуточный-8 шт.
Радиаторный участок верхний – 2 шт.15
317Тройник 25*25*20 на
противотоке338Тройник 32*32*25 на
противотоке339Тройник 40*32*32 на
10Тройник 50*50*40 на противотоке3311Отвод 50
12Тройник 40 в ответвлении151513Тройник
Отвод 90? 20 – 2 шт.
Радиаторный участок верхний – 1 шт.15
Расчет нагревательной поверхности
отопительных приборов
отопительных приборов ведется
Марка отопительного прибора: чугунный
Расчет ведется для отопительных
приборов одного стояка (стояк 5) по
Таблица 6 Теплоотдача трубопроводов по
Номер помещения и Наимено-вание
участкаd ммl м ?C ?С Втм Втм Вт108
?Стояк200409500730097388054570Стояк200509500730078
00Подводка2003595007300973395Зам.
уч-к2005092337033743700Подводка2003589656765893115С
тояк20240896567656916560Стояк20340700048004515300Сто
як2008070004800594720208
?Стояк200408965676569276042220Подводка2003589656
уч-к2005087346534663300Подводка2003585026302812835С
тояк20240850263026415360Стояк20330700048004514850308
?Стояк200408502630264256039480Подводка2003585026
уч-к2005082706070603000Подводка2003580385838732555С
тояк20240803858385713680Стояк20330700048004514850408
?Стояк200408038583857228037175Подводка2003580385
уч-к2005078065606542700Подводка2003575745374662310С
тояк20240757453745212480Стояк20330700048004514850508
?Стояк200407574537452208013965Подводка2003575745
уч-к2005072875087492450Подводка2003570004800592065С
тояк2004070004800592360Стояк2006070004800452700
Таблица 7. Расчет площади теплоотдающей
поверхности отопительных приборов
Радиатор марки РД-90 =675 Втм f=0203м
Номер помещения Вт Вт ?С ?С ?С ?С
кгч10815495457095008965535923322703326389208134342220896585
Схема подачи водыnpb Втммm
шт.^v025004167111061531024702500416121106154102470250
Подбор вспомогательного
оборудования индивидуального
Для подбора элеватора определяем
расчетный коэффициент смешения (с 15
%-ным запасом) и приведенные расход
- расход воды на головном участке
системы отопления – из
гидравлического расчета с переводом
Потери давления в главном
циркуляционном кольце системы
отопления с 10 %-ным запасом Па.
Принимаем элеватор ВТИ – теплосети
Мосэнерго номер 1 со следующими
- диаметр горловины – 15 мм;
- размеры: L=425 мм А=90 мм С=110 мм =37 мм =51
- длина сопла полная – 110 мм;
- длина сменной части сопла – 55 мм;
- масса элеватора – 10 кг;
- диаметр сопла – 12 мм.
Подбор грязевика осуществляем с учётом
диаметров подводящих трубопроводов
так чтобы скорость в поперечном
сечении корпуса была не более 005 мс:
При температуре 95? плотность воды
равна 9619 кгмі тогда
Принимаем грязевик № 2 серии 10Г с =40 мм
=159 мм и размерами: H=270 мм L=350 мм d=40 мм
s=35 мм h=170 мм.грязевика 2128 кг.
Расчет воздухообмена помещений
Воздухообмен помещений определяется
где L- количество воздуха удаленного из
помещения міч; n – нормативная
кратность воздухообмена 1ч; V-
внутренняя кубатура помещения мі; m –
норма воздухообмена на 1 м площади
пола помещения мі(ч·м).
Таблица 8. Определение воздухообмена
помещений и ориентировочных размеров
вертикальных вытяжных каналов
№ пом.Наименование помещенияПлощадь
A мКратность или норма воздухообмена
n 1ч m мі(ч·м)Воздухообмен помещения
комната106433202ванная440252503кухня816909004сан
узел189252505ванная440252506жилая
комната176835307коридор межкв.2750--08жилая
комната176835309кухня816909010санузел189252511ва
комната106433213ванная440252514жилая
комната106433215кухня816909016санузел189252517жи
лая комната176835318жилая
комната176835319жилая
комната98032920кухня816909021санузел189252522жи
лая комната1064332Алестничная клетка162--
Компоновка естественных вытяжных
вентиляционных систем
В здании запроектирована вытяжная и
приточная вентиляция с естественным
побуждением. Удаление воздуха из
помещений квартир запроектировано
через вытяжные каналы кухонь уборных
ванных и совмещенных санузлов.
Вытяжной канал из кухни можно
объединять с вытяжным каналом из
ванной комнаты (при совмещенном
санитарном узле); вентиляционные
каналы из уборной и ванной одной
квартиры можно объединить в общий
канал; вентиляционные каналы из кухонь
и санитарных узлов расположенные на
разных этажах можно объединить в
сборный вертикальный канал. Для систем
которые объединяют вытяжные каналы
квартир ориентированные на одну
сторону устанавливают дефлектор.
Аэродинамический расчет
естественной вытяжной вентиляционной
Расчет ведется методом удельных потерь
Определение располагаемого
естественного давления
Располагаемое естественное давление
определяется по формуле:
Н - высота воздушного столба
принимаемая от центра вытяжного
отверстия до устья вытяжной шахты м;
g – ускорение свободного падения (981
и - плотность соответственно наружного
и внутреннего воздуха кгмі.
При температуре наружного воздуха = 5?С
плотность воздуха равна 127 кгмі при
температуре внутреннего воздуха
= 22? (су) плотность воздуха равна 1197
= 21? (кухня) плотность воздуха равна 1201
= 25? (ванная) плотность воздуха равна
Располагаемое давление для
вентиляционного канала из кухни для
разных этажей (с учётом что вытяжка
воздуха из помещений производится из
верхней зоны на высоте 05м от потолка)
вентиляционного канала из су для
Фактические суммарные потери давления
на указанных участках не должны
превышать располагаемого давления.
Определение полных потерь давления
Изначально принимаем скорость
движения воздуха V=10мс и определяем
ориентировочный размер сечения канала
По принятому сечению канала
фактическую скорость воздуха на
участке определяем по формуле:
Эквивалентный диаметр трения по
скорости для канала:
Таблица 10 Коэффициенты местных
Номер участкаНаименование местных
сопротивленийжУж12345678910Жалюзийная
решетка с подвижными жалюзи121231Отвод
Жалюзийные решетки принимаем размером
0*200 с живым сечением 0023м.
Принимаем дефлектор №3 с диаметром
СНиП «Строительная климатология»
01.99* Госстрой России М. 2003.
ГОСТ 30494-96. Международный стандарт.
Здания жилые и общественные. Параметры
микроклимата в помещениях. М.НТКС
СНиП «Тепловая защита зданий» 23-02-2003
Госстрой России. – М.: 2004.
СНиП «Отопление вентиляция и
кондиционирование воздуха» 41-01-2003
Госстрой России М. 2004.
Внутренние санитарно-технические
устройства. В 3 ч.Ч.1. Отопление В.Н.
богословский Б.А.Крупнов А.Н. Сканви и
др.; Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И.
Шиллера. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.:
Стройиздат 1990 – 344 с.: ил. – (Справочник

записка.doc

1.Общая характеристика технологического процесса(ТП) 6
2. Обзор приборов и средств автоматизации 7
3.Обзор существующих систем автоматического управления ТП 12
Технологическая часть 16
1.Технико-экономическое обоснование выбраннойбазовой схемы ТП 16
2. Подробное описание принципов работы объекта управления. 25
3.Основное технологическое оборудование и его характеристики 33
Конструкторская часть 34
1.Пути модернизации выбранной базовой схемы 34
2. Составление и описание и расчет функционльной схемы управления. 36
3.Подбор основных типов элементов схемы автоматизации 43
Список используемой литературы 45
Теплотехника— общетехническая дисциплина изучающая методы получения
преобразования передачи и использования теплоты а также принцип действия
и конструктивные особенности тепло- и парогенераторов тепловых машин
установок агрегатов и устройств. Теоретическими разделами теплотехники в
которых исследуются законы превращения и свойства тепловой энергии а также
процессы распространения теплоты являются техническаятермодинамикаи
Наиболее распространенным типом тепловых установок являются пропарочные
камеры периодического и непрерывного действия на долю которых приходится
свыше 80% годового выпуска сборного ЖБ.[1]
Твердение бетонных и железобетонных изделийна заводах при обычной
температуре (15 20°С) нерационально так как слишком продолжительно
уменьшает оборачиваемость форм задерживает выпуск готовой продукции. Для
ускорения твердения бетона применяют тепловую обработку.
Существуют следующие разновидности тепловой обработки: 1) пропаривание
в камерах при температуре до 100 ° С и нормальном давлении; 2) пропаривание
в автоклавах при температуре около 175 °С и давлении около 08 МПа —
наиболее быстрый способ твердения бетона; 3) электропрогрев; 4) контактный
прогрев в обогреваемых формах; 5) прогрев изделий из легкого бетона в
камерах с пониженной влажностью.
Тепловлажностная обработка предназначена для сокращения
технологического цикла изготовления легкобетонных изделий. Чаще всего ее
осуществляют в камерах пропаривания непрерывного или периодического
В настоящее время в строительной индустрии используют несколько видов
установок периодического действия для ТВО: 1) ямные пропарочные камеры; 2)
стенды; 3) кассетные установки.
Ямные пропарочные камеры.
Ямные пропарочные камеры принадлежат к установкам наиболее
распространенные в промышленности сборного железобетона.
Они сооружают как в цехах так и на полигонах. В зависимости от
вертикальной планировки уровня грунтовых вод и прочих местных условий
камера заглубляется по отношению к отметке пола полностью или частично так
чтобы ограждение камеры выступило над поверхностью пола на 05 – 07 м.
Основными элементами ямной камеры являются стенки пол с
гидравлическим затвором для стока конденсата съемные (одна или несколько)
крышки и система паропроводов с запорной и регулировочной арматурой для
подачи пара в камеру. Стенки камеры обычно изготавливаются из тяжелого
железобетона толщиной от 250 – 400 мм в зависимости от габаритов
вмонтированных в стены деталей (труб опорных швеллеров водяных затворов и
т.д.). Такие стены являются прочными малотеплопроводными и достаточно
непроницаемыми для паровоздушной смеси. Однако недостатком является большой
расход тепла на их нагрев большая тепловая инерция которая в ряде случаев
не позволяет в заданное время нагревать или охлаждать изделия.
Пол камеры делают бетонным и гидроизоляцией на утепленном слое. Для
стока конденсата через гидравлический затвор в канализацию пол имеет наклон
Крышки ямных камер представляют собой плоские металлические сварные
рамные конструкции плотно обшитые с двух сторон строганными соединенными
в шпунт досками между которыми проложены мягкие теплоизолирующие материалы
(минеральная вата). В целях уменьшения паропроницаемости низ крышек
обшивают стальными листами 15 – 2 мм толщиной.
Для предупреждения утечки паровоздушной смеси или пара через
неплотности образуемые крышкой и стенками камеры применяются
гидравлические или печные затворы (корыто из швеллера лежащего на верхнем
обрезе стен в который при опускании крышки опирается ребро уголка
укрепленного по всему ее периметру. Корыто заполняется водой или влажным
Камеры большого объема закрываются составными крышками.
Крышки ямных камер должны быть не только хорошо теплоизолированы
но и обладать достаточной жесткостью во избежание коробления и появления
На внутренней поверхности крышек даже при хорошем уплотнении
конденсируется пар и падающие капли могут испортить поверхность изделий.
Для устранения этого явления крышки делают с уклоном благодаря чему
конденсат стекает к стенам в гидравлический затвор.
Размеры камеры определяются типоразмерами изделий которые в ней
Для достижения наибольшей равномерности тепловлажностной обработки
изделий их следует укладывать в камеры таким образом чтобы между ними были
достаточные зазоры (от дна до формы не менее 150 мм по вертикали между
изделиями – не менее 30 мм между верхним изделием и крышкой – примерно 50
Загрузка и выгрузка изделий производится мостовым электрическим
Пар поступая в камеру повышает температуру ее среды в результате
конденсации на твердых частицах в воздухе конденсации на стенках камеры и
вследствие перемешивания с воздухом. Благодаря этому относительная
влажность в ямной камере всегда равна 100 %.
Для того чтобы давление в камере не превышало 8 – 10 мм вод.ст.
(безнапорная камера) в ней устанавливается обратная труба на которой
имеется гидравлический клапан или водяной затвор для поддержания в камере
заданного избыточного давления.
Пар подается в камеру через закольцованную перфорированную трубу
расположенную у пола камеры по ее периметру. Диаметр трубы и количество
отверстий зависят от давления и расхода пара и определяется по расчету.
Пар из перфорированной трубы следует выпускать вверх в пространство
между стенами и штабелем изделий (по периметру). Тогда благодаря
эжектирующему эффекту паровой струи в камере создается циркуляция
паровоздушной смеси что улучшает также нагрев изделий в камере.
Кроме того к струе пара подсасывается воздух из середины камеры в
нижней ее зоне что также увеличивает теплообмен.
В результате происходит быстрее выравнивание температуры
паровоздушной среды по ее высоте.
Согласно рекомендациям «Общесоюзных норм технологического проек-
тирования предприятий сборного железобетона» ОНТП-7-85 удельный расход пара
в таких камерах должен составлять 170 кгм3 [2].
1. Общая характеристика технологического процесса.
Таблица основных технико-экономических показателей и их анализ
Характеристика Обоснование и анализ
Габариты камеры Данные размеры рассчитаны исходя из габаритных
составляют: размеров форм рекомендуемых габаритных размеров
х444х4 м. камер рекомендуемых зазорах между формами и
стенками а также исходя из ТЭП (обрабатывать
наибольшее число изделий за цикл)
Количество За счет ТВО скорость оборачиваемости форм
обрабатываемых увеличивается что способствует росту
изделий в камере в производительности предприятия и сокращению
год составляет: Рштукпродолжительности оборачиваемости средств.
[pic] м3 где V – объем одновременно формуемых
изделий м3 ; n – кол. формовок в ч; h –
количество рабочих ч в сут. (16 ч.) Т – годовой
фонд времени работы формовочного оборудования в
Расход пара на При сравнении с реальными значениями расхода пара
тепловою обработку приведенными в [12] (140-250 кгм3) полученный
м3 бетона расход превышает реальный на 36% что находится в
составляет: 30824 пределах нормы.
Коэффициент Значение данного коэффициента объемов камеры
использования объемовобъясняется необходимостью по
камеры составляет: технико-эксплуатационным показателям в зазорах
[pic] между камерой и формой и формами между собой.
2 Обзор приборов и средств автоматизации.
Раньше всех на заводах сборного бетона и железобетона появились ямные и
туннельные камеры периодического действия. Постепенно с развитием
промышленности несовершенные камеры периодического действия утратили свое
значение и в промышленности остались только камеры ямного типа.
Простейшей и наиболее распространенной является пропарочная камера
ямного типа. Эти камеры которые называют просто ямными применяют как на
заводах так и на полигонах. В зависимости от условий эксплуатации уровня
грунтовых вод камеру либо заглубляют в землю так что бы ее края для
удобства эксплуатации возвышались над полом цеха не более 06-07 м или
устанавливают на уровне пола. В этом случае для обслуживания устраивают
специальные площадки.
Камеры имеют прямоугольную форму и изготавливают их из жб (Рис. 3)
Рис. 3. Пропарочная камера ямного типа
стены камеры снабжают теплоизоляцией 17 для снижения потерь теплоты в
окружающую среду. Пол камеры 1 делают с уклоном для стока конденсата. В
полу есть трап 2 для вывода конденсата. В приямнике трапа куда стекает
конденсат делают конденсатоотводящее устройство 3 в качестве которого
чаще всего ставят водоотделительную петлю. Назначение конденсато-отводящего
устройства – выпускать конденсат в систему конденсатоотвода 4 и не
пропускать пар. Стены камеры 5 имеют отверстие 6 для ввода пара который
подается вниз камеры по трубопроводу 7 от сети. Трубопровод заканчивается
уложенным по периметру камеры трубами 8 с отверстиями – перфорациями через
которые пар поступает в камеру. Кроме отверстия для ввода пара в стенде
камеры делают отверстие 9 для вентиляции в период охлаждения. Оно
соединяется каналом 10 с вентилятором который отбирает паровоздушную смесь
из камеры. Для изоляции камеры во время подогрева и изотермической выдержки
от системы вентиляции устраивают гермети-зирурующий конус 11который с
помощью червячного винта 12 снабженного маховиком может подниматься и
опускаться. При поднятом конусе происходит вентиляция при опущенном –
камера надежно изолирована от этой системы. Кроме герметизирующего конуса
в таких же целях могут применятся различные затворы.
В камеру с помощью направляющих в качестве которых используют опорные
стойки краном загружают изделия в формах. Каждая форма от следующей
изолируется прокладками из металла для того чтобы пар обогревал формы со
всех сторон. Высота камеры достигает 25 – 3 м. Ширину и длину обычно
выбирают с учетом размещения в ней двух штабелей изделий в формах. Между
штабелями изделий и между штабелем и стенками камеры устраивают зазоры
чтобы обеспечить захват изделий автоматическими траверсами при загрузке и
После загрузки камера закрывается крышкой 14 представляющей собой
металлический каркас заполненный теплоизоляционным материалом. Низ и верх
крышки изолируют металлическим листом. Крышку так же как и пол делают с
уклоном i = 0005 – 001 для стока конденсата. Для герметизации крышки
служит водяной затвор. Для этого на верхних обрезах стен камеры
устанавливают швеллер 15 а крышку по ее периметру оборудуют уголком 16
который входит в швеллер. Швеллер заполняют водой кроме того конденсат с
крышки так же стекает в швеллер. Образующийся таким образом в нет слой воды
предотвращает выбивание пара в цех через соединения крышки с камерой.
Работа камеры заключается в следующем. После разгрузки ее чистят и
проверяют. Проверяют работу вентилей подачи пара надежно ли закрывается
герметизирующий конус. После проверки камеру загружают изделиями закрывают
крышкой и включают подачу пара. Пар. поступая снизу в камеру где находится
воздух поднимается вверх смешивается с ним и нагревает образуя
паровоздушную смесь. Одновременно пар конденсируется на изделиях стенах
крышке нагревает их а сам в виде конденсата стекает в конденсатоотборное
устройство. Общее давление в камере Рк во все периоды ТВО равно
атмосферному и складывается из парциального давления пара Рп’ и
парциального давления воздуха Рв’:
По мере поступления пара степень нагрева камеры с материалом возра-
стает и достигает в конце периода прогрева максимального значения
температуры. Пар в камеру подается под давлением 0105 – 0101 МПа. Мак-
симальное парциальное давление пара в камере составляет:
Рк = Рп’ - Рв’ = 01 МПа - Рв’
Так как парциальное давление пара в камере Рп’ всегда даже в
конечный момент нагрева меньше атмосферного на парциальное давление
воздуха Рп’ то максимальная температура в камере всегда меньше 100 оС.
Далее изделия выдерживают в камере при достигнутой температуре при
этом в материале продолжаются химические реакции и структуро-образование
а также снимается напряженное состояние. При изотермическом прогреве как
только температура в камере достигает максимальной. количество подаваемого
пара снижают ибо потребность в нем уменьшается. После изотермической
выдержки начинают охлаждение. Для этого отключают подачу пара поднимают
конус и соединяют вентиляционный канал камеры с вентиляционной системой.
Пар из камеры и с поверхности материала вместе с воздухом начинает удалятся
в вентиляционную сеть а крышка камеры на-чинает пропускать воздух из цеха
благодаря испарению влаги из швеллера в камеру. Кроме того в камерах в
стенке. противоположной каналу 10 выводящему паровоздушную смесь иногда
устраивают приточный затвор 13 для впуска воздуха в камеру во время
охлаждения. Увеличивая или уменьшая отбор паровоздушной смеси через канал
изменяют темп охлаждения продукции.
Ямная камера работает по циклу порядка 12 – 15 часов. Он включает в
себя время на загрузку на разогрев изделий на изотермическую выдержку и
охлаждение а так же на выгрузку материала. [7].
3. Обзор существующих систем автоматического управления ТП
Каждая ямная пропарочная камера имеет в своем роде уникальную
конструкцию т.к. на данный момент существует огромное множество выпус-
каемой строительной продукции разных параметров. Прежде всего при
разработке ямных камер учитываются: габариты изделия масса марка и состав
бетона масса арматуры в изделии габариты форм количество изделий
размещаемых в самой камере а так же систему пароснабжения и некоторые
другие параметры обуславливающие выпуск изготавливаемой продукции.
Проектируемая пропарочная камера предназначена для тепло-влажностной
обработки плит перекрытий серии 84 марки ПТ-9Н.
Переоснастка форм в цехе осуществляется на специально-отведенном посту
бригадой по переоснастке. рядом предусмотрено складирование оснастки для
текущей переоснстки формы.
Формирование изделий осуществляется в формах на унифицированных
поддонах с рабочим зеркалом 60х31 м. Форма с пропаренным изделием из
камеры тепловой обработки устанавливается электрическим мостовым краном на
пост №1 где производится раскрывание замков и бортов обрезка арма-туры.
Отформованные изделия мостовым краном с автоматическим захватом
переносятся в камеру для тепловой обработки. В каждую камеру
устанавливается по 6 форм.
Камеры оборудованы пакетировщиком СМЖ-293-6 (рис. 5)
Изделия проходят тепловую обработку по следующему режиму:
- подъем температуры – 35 часа
- изотермический прогрев – 65 часов (при температуре 80-85о)
- остывание – 2 часа.
Подъем температуры и изотермический прогрев осуществляется «острым
Особенности конструкции ямной пропарочной камеры.
В основу проектирования современных камер лежит принцип тепло-изоляции
ограждающих конструкций.
Ограждающие конструкции камеры.
- стены (стеновые панели)
Теплоизоляция днища камеры обычно достигается за счет устройства
воздушных прослоек. Любые воздушные прослойки оказываются хорошими
теплоизоляторами за счет низкой теплопроводности воздуха. Конструктивно
достигаются или с помощью многопустотных плит или с помощью ребристых плит
а так же с помощью плоских плит. Для простоты и удобства конст-рукции
принимаем многопустотную плиту 1. (рис.4)
Внутри днище камеры должно иметь уклон i для удаления конденсата
образующегося в процессе ТВО а для его сброса и отвода из камеры в полу
предусмотрен специальный канал 2 в конце которого сооружается приямок
куда стекает весь конденсат. В этом приямке устанавливается конденсато-
отводчик 3 представляющий собой изогнутую трубу. Уклон днища дости-гается
за счет цементной стяжки. Выложенные многопустотные плиты обес-печивают
теплоизоляцию. Всю нагрузку от изделий должны воспринимать фундаментные
балки 4 на которые устанавливаются стойки пакетировщика.
Принцип работы стоек пакетировщика. На (рис. 5) стр. 21 изображена
стойка пакетировщика при установке на нижний упор 4 унифицированного
поддона с формой 1 за счет его веса упор воздействует на возвратную штангу
которая крепится на последующий упор штанга в свою очередь толкает
верхний упор и вводит его в рабочее состояние так что бы поддон с формой
которые устанавливаться на него не провалились вниз.
Тепловая изоляция стен.
Стены пропарочной камеры выполнены по указаниям [1] из керамзито-
бетонных плит толщиной 200 мм [10].
Для уменьшения тепловых потерь через стены в окружающую среду а
следовательно с целью экономии расхода теплоносителя – пара стены должны
быть хорошо теплоизолированны. Теплоизоляцию устраиваем как тепло-
изоляционный слой (рис. 6) устанавливаемый с внутренней стороны стен.
В качестве теплоизоляционного материала предусматривается исполь-зовать
полужесткие минераловатные плиты марки 100 по ГОСТ 9573-72 на битумной
Рис. 5 Пакетировщик СМЖ-293-6.
– унифицированный поддон; 2 – опорная стойка пакетировщика; 3 –
возвратная штанга; 4 – упор.
Рис. 6 Фрагмент конструкций ограждений и теплоизоляционный слой.
– стеновая панель; 2 – минерало-ватная плита; 3 – изол; 4 – возду-шная
полость; 5 – антикоррозион-ное покрытие металлических лис-тов; 6 –
металлические листы; 7 – плита с воздушными полостями; 8 – песчаная
подготовка; 9 – керам-зитовый гравий. 10 – сообщаю-щийся патрубок для
Что бы основной теплоизолирующий материал минеральная вата не
увлажнялся и не снижал свое свойство теплоизоляции необходимо его гидро- и
паро- изолировать. В качестве изолятора используем 2 слоя изола (рис. 6)
по ГОСТ 10296-79 на битуме марки 5 обшиваем внутренние стены метал-
лическими листами. Для предотвращения коррозии металлической обшивки ее
необходимо подвер-гнуть антикоррозионной обработке а так же качественно
загерметизировать сварные швы мастикой.
Воздушная полость 4 (рис. 6) в системе теплоизоляции соединена
патрубком 10 с внутренним объемом камеры что необходимо для вентиляции
системы теплоизоляции и таким образом подсушки теплоизоляционного
материала а в критических случаях и для отвода конденсата который может
образоваться при нарушении герметизации.
Крышка ямной камеры (рис. 7)должна обеспечивать надежную герметиза-цию
сверху но и быть достаточно прочной поскольку при установке ее на камеру
и снятии с камеры с помощью крана она испытывает многоразовую и
значительную как статическую так и динамическую нагрузку. Крышки камер
должны быть малотеплопроводными поэтому использование чисто бетонных или
деревянных крышек недопустимо если они выполнены в чистом виде.
Теплоизоляция крышки устраивается из той же минеральной ваты что и
слои на стенах с соответствующей герметизацией и антикоррозионной обра-
боткой. Снизу крышки должны быть установлены подвесные экраны из
металлических листов собранных внахлестку что необходимо для непре-
рывного стока конденсата образующегося на крышке в гидравлический затвор
(см. гр. часть) что бы возможные капли не попадали на изделие
Для герметизации камеры сверху в месте ее соединения (рис. 7) с крышкой
устраивают гидравлический затвор. Для этого поверху всех стен камеры и по
всему их периметру крепится металлический швеллер запол-няемый водой. По
бокам крышки приваривается фартук в виде вертикальных металлических полос
толщиной не менее 10 мм и высотой большей высоты швеллера которые образуют
опорные ребра на которое упирается крышка. При заполнении швеллера водой и
установки крышки на камеру между ними образуется гидравлический затвор чем
уменьшается утечка пара из камеры.
Схема пароснабжения камеры
Существуют различные схемы снабжения паром ямных камер:
- с внешним эжектором
- с помощью насосов кондиционеров
На рисунке 8 показана схема парораспределения с помощью сопл типа
Лаваля (рис. 9). Принцип работы заключается в интенсификации циркуляции
пара для чего предусмотрена основная ветвь подачи пара из магистрального
паропровода 1 снабженная регулирующим клапаном 2; обводная ветвь
включается в случае отказа клапана. Обе магистрали снабжены запорными
вентилями 3 для включения их в работу раздельно. По магистрали пар
разводится в нижний коллектор 4 и верхний коллектор 5 расположенные по
противоположным стенам камеры и снабженные соплами 6. В нижнем коллекторе
находящемся на уровне h1 = 890 мм (02—03 от высоты камеры) сопла
направлены вверх и создают циркуляцию по ходу выброса пара. Верхний
коллектор расположен на высоте h2 = 2650 мм (07—08 от высоты камеры). В
нем сопла направлены вниз. Такое расположение сопел создает достаточную
циркуляцию для равномерного нагревания изделий. Паропровод снабжен съемной
дроссельной шайбой для стока конденсата 7 образующегося при
транспортировке пара. [1]
Рис. 8. Схема парораспределения с помощью сопел: 1- магистральный па-
ропровод; 2 – регулирующий клапан; 3 – запорные вентили; 4 – нижний колле-
ктор; 5 – верхний коллектор; 6 – сопло типа Лаваля; 7 – дроссельная шайба
для стока конденсата. [1]
Технологическая часть
1.Технико-экономическое обоснование выбранной базовой схемы ТП.
2. Подробное описание принципов работы объекта управления.
Тепловлажностная обработка бетона предусматривает воздействие теплой и
влажной среды с условием сохранения влаги в материале. Такая обработка
происходит в паровоздушной среде при относительной влажности близкой к
0%. При этом если температура среды в камере ниже 100 град. С а давление
равно барометрическому то камера будет заполнена насыщенным паром с
примесью воздуха; если же температура среды равна 100 град. С то камеры
заполняется чистым насыщенным паром без примеси воздуха.
При нагреве бетона пар отдавая свою теплоту конденсируется на
поверхности бетона. При этом меняется как температура так и
влагосодержание поверхности бетона и среды. Эти процессы определяют условия
внешнего тепло- и массообмена. От этих условий зависят скорость нагрева
изделия и степень увлажнения его поверхности а также температурное поле в
установке находится воздух а давление среды Ру равно атмосферному. после
заполнения камеры паром общее давление в установке сохраняется равным
атмосферному и складывается из парциального давления водяного пара Рп’ и
парциального давлении воздуха Рв’:
Поступающий насыщенный пар попадает на более холодную поверхность
материала конденсируется с образованием пленки конденсата. Поверхность
материала нагревается и ее температура tп.м. возрастает и стремится к
температуре паровоздушной среды tп.с..
У поверхности пленки конденсата парциальное давление пара снижается до
Р”в а парциальное давление воздуха возрастает до Р”в.
При этом на стороне пленки конденсата обращенной к поровоздушной
смеси температура tж приближается к температуре насыщения tн при
парциальном давлении пара Рп”.
Удельный поток теплоты (qт) при толщине пленки ([pic]:
где [pic] коэффициент теплопроводности пленки конденсата.
Удельный поток теплоты пара (qп) конденсирующегося на поверхности
где [pic] коэффициент массообмена при конденсации [pic]парциальное
давление водяного пара в установке; [pic] парциальное давление водяного
пара у поверхности изделия.
Теплота отдаваемая паром при конденсации:
где r – теплота парообразования; [pic] удельная масса конденсирующего
Дополнительный перенос теплоты от паровоздушной смеси к пленке
конденсата т.е. удельный поток теплоты:
где [pic] коэффициент теплоотдачи от паровоздушной смеси к пленке
конденсата т.е. удельный поток теплоты.
Удельный поток массы влаги испаряемой с поверхности изотермической
Основной задачей при изучении внутреннего тепломассообмена при
тепловлажностной обработке является определение удельных потоков теплоты и
массы. Удельный поток теплоты внутрь материала от нагретой и дополнительно
увлажняемой поверхности
где [p i – удельное теплосодержание потока
массы; [pic] плотность удельного потока массы.
Общее уравнение потока массы в материале представляют собой сумму
плотностей частных потоков ([pic]:
С учетом переноса массы уравнение удельного потока теплоты имеет вид:
где аm – коэффициент потенциалопроводности; [pic] плотность абсолютно
сухого материала; [pic]термоградиентный коэффициент учитывающий
термовлагоопроводность материала; [pic] коэффициент учитывающий влияние на
массоперенос перепада давления.
Для анализа этого уравнения рассматривают замкнутую систему процесса
тепловлажностной обработки.
Длительность процесса тепловлажностной обработки бетона определяют
составом бетонной смеси параметрами теплоносителя и условиями
взаимодействия теплоносителя с бетонной смесью.
Входные параметры бетонной смеси следующие: плотность
[pic]теплопроводность [pic] теплоемкость [pic] влагосодержание [pic]
температура [pic] прочность [pic]. Теплоноситель характеризуется
температурой [pic] и относительной влажностью [pic].
Выходными параметрами бетонной смеси являются: плотность [pic]
теплопроводность [pic] теплоемкость [pic] влагосодержание [pic]
температура [pic] прочность [pic]. Выходные параметры теплоносителя
характеризуется температурой [pic] и относительной влажностью [pic].
Условия взаимодействия теплоносителя с бетонной смесью характеризуется
параметрами: коэффициентом потенциалопроводности [pic] длительностью
тепловой обработки [pic] характеристикой учитывающей отношение объема
изделия к его открытой поверхности [pic].
C учетом этих параметров можно составить схему изучения
тепловлажностной обработки (Рис. 2).
Рис. 2. Блок – схема процесса тепловлажностной обработки [6].
Конструкторская часть.
1.Пути модернизации выбранной базовой схемы.
Известно что любое вещество в зависимости от внешних условий (давления
и температуры) может находиться в газообразном жидком и твердом агрегатных
состояниях или фазах а также одновременно находиться в двух или трех
Переход вещества из одного агрегатного состояния в другое
называетсяфазовым переходом илифазовым превращением. Вещество в разных
агрегатных состояниях имеет различные свойства в частности плотность. Это
различие объясняется характером межмолекулярного взаимодействия.
Переход вещества из твердого состояния в жидкое называетсяплавлением
из жидкого в газообразное —испарением из твердого в газообразное
—сублимацией. Обратные процессы соответственно
называютсязатвердеваниемиликристаллизациейконденсациейидесублима-
Процесс получения пара из жидкости может осуществляться испарением и
кипением. Испарениемназывается парообразование происходящее только со
свободной поверхности жидкости и при любой температуре.
Кипениемназывается бурное парообразование по всей массе жидкости
которое происходит при сообщении жидкости через стенку сосуда определенного
количества теплоты. При этом образовавшиеся у стенок сосуда и внутри
жидкости пузырьки пара увеличиваясь в объеме поднимаются на поверхность
Процесс парообразования начинается при достижении жидкостью температуры
кипения которая называетсятемпературой насыщения tни на протяжении всего
процесса остается неизменной. Температура кипения или температура
насыщенияtнзависит от природы вещества и давления причем с
повышениемдавленияtнувеличивается.Давлениесоответствующееtнназыва-
етсядавлением насыщения рн.
Насыщенным паромназывают пар который образовался в процессе кипения и
находится в динамическом равновесии с жидкостью. Насыщенный пар по своему
состоянию бывает сухим насыщенным и влажным насыщен-ным.
Сухой насыщенныйпар представляет собой пар не содержащий капель
жидкости и имеющий температуру насыщения (t=tн) при данном давлении.
Влажный насыщенный пар– это равновесная смесь состоящая из капель
жидкости находящейся при температуре кипения и сухого насыщенного пара.
Отношение массы сухого насыщенного параmс.п.к массе влажного
насыщенного пара mв.п.называетсястепенью сухости хвлажного пара то есть
Очевидно что для жидкостих=0 для сухого
насыщенного парах=1.
Если к сухому насыщенному пару продолжать подводить теплоту то его
температура увеличится. Пар температура которого при данном давлении
больше чем температура насыщения (t>tн) называетсяперегретым. Другими
словами говоряперегретый пар– это пар находящийся при температуре
превышающей температуру кипения жидкости при давлении равном давлению
перегретого пара. Величина превышения температурой пара температуры кипения
жидкости называется степенью перегрева пара.
Водяной пар является реальным рабочим телом и может находиться в трёх
состояниях: влажного насыщения сухого насыщения и в перегретом состоянии.
Для технических нужд водяной пар получают в паровых котлах
(парогенераторах) где специально поддерживается постоянное давление.
Советскими учеными М. П. Вукаловичем и И. И. Новиковым в 1939 г. было
получено уравнение для реальных газов с учетом ассоциации и диссоциации их
молекул. В общем виде это уравнение записывается в следующей форме:
Коэффициенты А и В определяют из равенств:
Приведенное уравнение можно применять к любому реальному газу и в
частности к перегретому водяному пару. Но в связи с тем что практически
это сложное уравнение использовать трудно с его помощью были вычислены
основные физические величины перегретого водяного пара при различных р и Т
составлены таблицы и построена диаграмма в is-координатах на основании
которых и проводятся расчеты процессов изменения состояния водяного пара.
Жидкость. Удельный объем воды при 0[pic] и различных давлениях одинаков
и равен 0001 м3кг (v0’). При температурах насыщения и различных давлениях
удельный объем воды (v’) изменяется в узком диапазоне – от 0001 (tн =
[pic]) и pн = 061 кПа) до 0003147 м3кг (tн = tк= 374.116 [pic] и pн =
1145 МПа). Количество теплоты q’ расходуемой при p=const на
нагревание 1 кг воды от 0[pic] до температуры tн характеризует теплоту
жидкости. Очевидно [pic] (где [pic] от давления и температуры
определяется по эмпирическим формулам).
В соответствии с первым законом термодинамики q = [pic]U + А имеем
q' = U' – U’0+р(v' - v) (а)
т.к. при давлениях ниже p = 4 МПа внешняя работа А незначительна ей можно
пренебречь поэтому q'[pic]U' (б)
При определении энтальпии имеем i' = U' + pv'
i' = q' + U’0 - р(v' – v0) + pv' = q' + U’0 +pv’0 =q' + pv’0
Теплоемкость воды: [pic] (3)
Считая что Ср = 419 кДж(кr*К) const энтропия [pic] (4)
Сухой насыщенный пар. Состояние cyxoгo насыщенного пара который получается
в результате подогрева воды до tн а затем полного ее испарения
определяется одним параметром р или tн (см. Рис. 1). Поэтому все
остальные параметры cyxoгo пара (v" s" i" и т:' д.) находят по
таблицам насыщенных паров в зависимости от давления или температуры.
Уравнение первого закона термодинамики для процесса парообразования имеет
r = U" - U' + р(v" - v').
Обозначая U" - U' = [pic] и р(v" - v') =[pic] получим: r = [pic] (где
[pic] внутренняя и внешняя теплота парообразования.)
Внутреннюю энергию cyxoгo пара определяют по формуле: U" =[pic]
Энтальпию сухого пара определяют:
Рис.1 Диаграмма парообразования.
Удельный объем сухого насыщенного пара v" определяется исходя из
Влажный насыщенный пар. Состояние влажного пара в отличие от cyxoгo
характеризуется двумя параметрами: pн (или Tн) и степенью сухости х. Все
параметры влажного пара снабжаются индексом х: например vx U х ix и т.
д. Удельный объем влажноuо пара vx как объем смеси состоящей из (1- х) кг
кипящей воды и х кг cyxoгo пара находят из равенства vx =(1-х) v' + хv
Для вычисления Uх используют соотношение: Uх =[pic] (8)
Энтальпия: [pic] (9)
Энтропия: [pic]= s' +[pic] (10)
Перегретый пар. Свойства перегретого пара резко отличаются от свойств
насыщенного пара и приближаются к свойствам газов и тем больше чем больше
Количество теплоты необходимой для перевода 1 кг cyxoгo насыщенного
пара при постоянном давлении в перегретый с температурой t называют
теплотой перегрева qпер и определяют по выражению:
Внутреннюю энергию перегретого пара U находят из равенства:
Энтальпию перегретого пара i определяют по известному соотношению
Энтропию во время процесса перегрева (см. Рис.1) от[pic] до Т
2 Составление и описание и расчет функционльной схемы управления
разрабатываемого дроссельной диафрагмы.
Учитывая максимальный часовой расход пара произведем расчет тру-
Часовой расход пара: [pic]
Удельный расход пара: [pic] кгм3
Диаметр трубопроводов для пара и конденсата определим из уравнения
где [pic] - скорость жидкости мс: конденсата = 0.1 0.5 самотеком
пара = 15 20; [pic] – плотность кгм3: пара = 06 при температуре 80[pic]
диаметр паропровода принимаем равным 95 мм
диаметр конденсатопровода принимаем равным 20 мм
Для стабилизации теплового режима камеры и часового потребления пара
произведем подбор дроссельной диафрагмы.
Рис.10. Дроссельная диафрагма.
– клеймо; 2 – рукоятка; 3 – кор-пус; 4 – проходное отверстие диа-фрагмы;
– крепежные отверстия.
По значению часового расхода пара выбираем диаметр отверстия дрос-сельной
Ямная камера в данном проекте применяется для тепловлажностной
обработки панелей перекрытий серии 84 марки ПТ-9Н размером 478 × 118 ×
6 м изготовляемые из тяжелого бетона марки М400 агрегатно–поточным
способом. В качестве теплоносителя используется пар. Длительность тепло-
влажностной обработки – 134 часов. Согласно тепловому расчету приведен-
ном в курсовом проекте удельный расход пара [pic] составил 30824 кгм3
что превосходит реальный согласно [12] на 36%. Поэтому расчет нуждается в
Общий вид вид сверху продольный и поперечный разрез; узлы; кривая
ТВО; схема пароснабжения представлены на чертеже формата А1.
Литература и нормативно-техническая документация
[1] –.Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии в камерах для
тепловлажностной обработки ЖБ ВНИИ железобетон Минстроймате-риалов СССР.
– М.: Стройиздат 1984. – 56 с.
периодического действия для тепловлажностной обработки бетона". Автор
[3] – Лариков Н. Н. Л 25 Теплотехника: Учеб. 'для вузов. 3.е изд.
переработанное и доп. М.: Стройиздат 1985. 432 С. ил.
[4] – Микульский В.Г. и др. Строительные материалы: Учебн. издание. –
М.: Издательство Ассоциации строительных вузов 2004. – 536 с.
[5] – Комар А.Г. Технология производства строительных материалов и
изделий: Учебн. для инж. экон. спец. строит. вузов. – 5-е изд. перераб. и
доп. – М.: Высш. шк. 1988. – 572 с.: ил.
[6] – Румянцев Б. М. Тепловые установки в производстве строительных
материалов и изделий. Лабораторный практикум. Учеб. пособие для вузов Б.
М. Румянцев В. П. Журба. - М. : Высшая школа 1991. - 160 с. – Б
[7] – Перегудов В.В. Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в
технологии строительных изделий и деталей: Учеб. для ВУЗов. – М.: Строй-
издат 1983. – 416 с. ил.
[8] – «Типовой проект» 403-013-21.83; Госстрой СССР. Проектный иститут
[9] – Тепловые установки: учебник В. Н.Кокшарев А. А. Кучеренко. -
К. : Выща шк. 1990. - 335 с. : ил
[10] – Методические указания по снижению плотности и повышению
теплозащитной способности керамзитобетонных панелей наружных стен Гос.
ком. по арх. и градостроительству при Госстрое СССР ЦНИИЭП жилища. – М.:
[11] – Таблицы теплотехнических показателей строительных материа-лов
д.т.н. проф. Франчук А.У. НИИСФ. – М. : Госстрой СССР Изд. 2-е с изм. и
[12] – Тепловые установки заводов сборного ЖБ. Проектирование и
примеры расчета. Кучеренко А.А. Изд. «Вища школа» 1977 с. 280 ил.
[13] - А. А Вознесенский. Тепловые установки в производстве
строительных материалов и изделий: Учебник. – М.: Стройиздат1964. – 439 с.

Лист 1.cdw

От термометров сопротив-
Диаграмма замыкания контактов
сигнализатора падения давления
электромагнитного вентиля
универсального переключателя SA
Программный регулятор
темперетуры электронный ПРТЭ-2М
Электронный автоматический мост
Сигнализатор падения давления
Автоматический показывающий
самопишущий прибор ДCI-05
Регулирование температуры
тепловлажностной обработки
Световая сигнализация
включения автоматики
окончания цикла ТВО камеры
Световая сигнализация откры-
Световая сигнализация закры-
Реле сигнализации падения
Звуковая сигнализация падения
Световая сигнализация падения
От вентилей камер №2-12
Состояние исполнительного вентиля
Функциональная схема
Электромагнитный вентиль
Клапан регулирующий двухходовой
Ямная пропарочная камера
Кнопочный пост управления КУ-122-2М
Универсальный переключатель УП 5313
Термометр сопротивления ТСП-753
Кнопочный пост управления КУ-122-1М
Клапан регулирующий 25ч30 нж
Диафрагма камерная ДКН-10
Дифманометр мембранный ДМ
Реле включения вентиля
Реле сигнализации работ
Учет времени отсутствия пара
Реле съёма сигнализации
Съём звуковой сигнализации
Опробование сигнализации
Реле опробования сигнализации

лист1.cdw

От термометров сопротив-
Диаграмма замыкания контактов
сигнализатора падения давления
электромагнитного вентиля
универсального переключателя SA
Программный регулятор
темперетуры электронный ПРТЭ-2М
Электронный автоматический мост
Сигнализатор падения давления
Автоматический показывающий
самопишущий прибор ДCI-05
Регулирование температуры
тепловлажностной обработки
Световая сигнализация
включения автоматики
окончания цикла ТВО камеры
Световая сигнализация откры-
Световая сигнализация закры-
Реле сигнализации падения
Звуковая сигнализация падения
Световая сигнализация падения
От вентилей камер №2-12
Состояние исполнительного вентиля
Функциональная схема
Электромагнитный вентиль
Клапан регулирующий двухходовой
Ямная пропарочная камера
Кнопочный пост управления КУ-122-2М
Универсальный переключатель УП 5313
Термометр сопротивления ТСП-753
Кнопочный пост управления КУ-122-1М
Клапан регулирующий 25ч30 нж
Диафрагма камерная ДКН-10
Дифманометр мембранный ДМ
Реле включения вентиля
Реле сигнализации работ
Учет времени отсутствия пара
Реле съёма сигнализации
Съём звуковой сигнализации
Опробование сигнализации
Реле опробования сигнализации

Ямная камера.docx

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине:
“Автоматика и автоматизация производственных процессов”
Тема: «Автоматизация ямной пропарочной камеры»
TOC h z t "1;1;2;2" Введение PAGEREF _Toc290271474 h 3
Описание технологического процесса PAGEREF _Toc290271475 h 4
Задачи автоматизации PAGEREF _Toc290271476 h 5
Описание функциональной схемы автоматизации PAGEREF _Toc290271477 h 6
Описание электрической схемы автоматизации PAGEREF _Toc290271478 h 7
1.Ручное управление PAGEREF _Toc290271479 h 7
2.Автоматическое управление PAGEREF _Toc290271480 h 8
Литература PAGEREF _Toc290271481 h 10
От совершенствования предприятий строительной стройиндустрии в значительной степени зависит выполнение планов по объему строительства и повышению производительности труда в этой области народного хозяйства.
Развитие строительной индустрии простым наращиванием производственных мощностей потребовало бы значительных капиталовложений и привлечения большого количества обслуживающего персонала.
Рост производства при минимальных затратах материальных и трудовых ресурсов может быть достигнут за счет использования новейших достижений науки применения прогрессивной технологии совершенствования оборудования. Особое значение приобретает при этом автоматизация производства которая является одним из генеральных направлений развития техники.
Автоматизация как качественно новый этап производственного прогресса характеризуется прежде всего освобождением человека от функций непосредственного контроля и управления. В то же время автоматизация создает условия при которых могут быть осуществлены наиболее передовые технологические процессы обеспечено оптимальное использование сырья энергии и оборудования.
Описание технологического процесса
В небольшую по объему камеру вводится паропровод для сосредоточенной подачи пара. При разогреве камеры избыток паровоздушной смеси выходит наружу через обратную трубу имеющую входное отверстие внизу камеры а выходное – с наружной стороны. При остывании через эту же трубу в камеру засасывается наружный воздух. Расположение в камере изделия затрудняют равномерное перемешивание и распределение паровоздушной смеси. В пустотах изделий и в щелях между ними теплообмен ухудшается. Эффективным средством улучшения теплообмена внутри камеры является оснащение её эжекторным устройством.
Задачи автоматизации
Автоматизация работы ямной пропарочной камеры предполагает:
автоматическое регулирование температуры с использованием программного регулятора;
сигнализация о включении схемы в автоматический режим работы;
сигнализация падения давления пара ниже 04 кгсм2;
учет времени отсутствия пара и добавление этого времени к циклу ТВО;
управление электромагнитным вентилем;
сигнализация об окончании цикла ТВО.
Описание функциональной схемы автоматизации
Принципиальная технологическая схема автоматизации тепловлажностной обработки представлена на чертеже.
Изучение ямных пропарочных камер как объектов регулирования показало что их динамические характеристики обладают большой постоянной времени и положительным коэффициентом самовыравнивания. Для объектов с такой динамической характеристикой достаточна точность регулирования ±25% от диапазона регулирования. Исходя из этого выбирают двухпозиционный способ автоматического регулирования с использованием программного регулятора температуры 3б типа ПРТЭ-2М. Задатчиком регулятора 3б является свой копир вырезаемый в соответствии с графиком температурного режима тепловлажностной обработки. ТВО производится при давлении пара в сети 06-08 кгссм2. С этой целью на общей паровой магистрали устанавливается регулирующий клапан прямого действия 8 поддерживающий давление пара в заданных пределах. При понижении давления пара до 04 кгссм2 процесс ТВО следует задержать на время нарушения парового режима.
Эту задачу решает сигнализатор падения давления 7а путем отключения регулятора 3б от электрической сети. Одновременно включается счетчик 7в учета времени простоя ямных камер из-за пониженного давления пара. Объективное изменение температуры в ямной пропарочной камере в процессе ТВО изделий записывается на диаграмме двенадцатиточечного электронного моста 4б.
Общее потребление ямной камерой измеряется комплектом приборов состоящим из диафрагмы 9а дифманометра 9б и вторичного показывающего и самопишущего прибора 9в.
Описание электрической схемы автоматизации
Принципиальная электрическая схема тепловлажностной обработки изделий в ямной пропарочной камере представлена на чертеже.
Для ручного управления универсальный переключатель SA ставится в положение « Р». При этом оказываются замкнутыми контакты: 3-4 7-8.
Для устранения этого явления в схеме предусмотрено реле времени КТ контактом КТ которого включается тяговая катушка YA1 вентиля СВВ. Кнопкой SB1 через контакт SQ1.3 вентиля СВВ включается реле времени KT. Включившись своим контактом KT реле KT даст питание на тяговую катушку вентиля СВВ. Вентиль СВВ открывается и контактом SQ1.3 разрывает цепь питания катушки реле времени KT. Однако тяговая катушка получает питание ещё в течение некоторого времени (05 – 1 с) достаточного для надежного включения вентиля СВВ. Отключается (закрывается) вентиль СВВ подачей напряжения на электромагнит защелки YA2.
При падении давления пара ниже допустимой величины – 04 кгссм2 размыкается контакт SЗ сигнализатора падения давления замкнутый при нормальном давлении пара. Реле K3 замыкает свои нормально закрытые контакты включает аварийную световую – HL1 и звуковую – HA сигнализацию и счетчик PT учета времени отсутствия пара. Съем звукового сигнала производится нажатием на кнопку SB3. Опробование схемы сигнализации (сигнальных ламп и звонка) выполняется нажатием кнопки SB4.
Автоматическое управление
Для автоматического управления универсальный переключатель SA ставится в положение «А». При этом оказываются замкнутыми контакты: 1-2 5-6 9-10.
Датчик температуры Rt соединяется с программным регулятором температуры ПРТЭ-2М по трехпроводной линии. В силу того что разрывная мощность контактов выходной цепи прибора ПРТЭ-2М не более 200 Вт а иощность тягового электомагнита YA1 исполнительного вентиля – 600 Вт управление вентилем в автоматическом режиме производится более мощными контактами промежуточного реле К1.
Лампа HL1 сигнализирует оператору о включении схемы в автоматический режим работы лампа HL2 – об окончании цикла тепловлажностной обработки. Сигнализация состояния вентиля СВВ (открыт-закрыт) осуществляется лампами HL3 HL4 посредством контактов SQ1.2 и SQ1.4 вентиля СВВ.
При работе электромагнитного вентиля СВВ с защелкой возможно если не принять соответствующих мер неприятное явление называющееся «пульсацией якоря». Для устранения этого явления в схеме предусмотрено реле времени КТ контактом КТ которого включается тяговая катушка YA1 вентиля СВВ. Контактом реле K1 в режиме автоматики через контакт SQ1.3 вентиля СВВ включается реле времени KT. Включившись своим контактом KT реле KT даст питание на тяговую катушку вентиля СВВ. Вентиль СВВ открывается и контактом SQ1.3 разрывает цепь питания катушки реле времени KT. Однако тяговая катушка получает питание ещё в течение некоторого времени (05 – 1 с) достаточного для надежного включения вентиля СВВ. Отключается (закрывается) вентиль СВВ подачей напряжения на электромагнит защелки YA2.
При падении давления пара ниже допустимой величины – 04 кгссм2 размыкается контакт SP сигнализатора падения давления замкнутый при нормальном давлении пара. Реле K3 замыкает свои нормально закрытые контакты включает аварийную световую – HL1 и звуковую – HA сигнализацию и счетчик PT учета времени отсутствия пара. Съем звукового сигнала производится нажатием на кнопку SB3. Опробование схемы сигнализации (сигнальных ламп и звонка) выполняется нажатием кнопки SB4.
Величко Б.П. «Автоматизация и автоматика производственных процессов». Методическое указание к курсовой работе. – Новосибирск 2001 г.
М.С Сандлер И.Д. Сегаль Ю.А. Титов «Справочник по средствам и приборам автоматизации предприятий строительной индустрии». Справочник . – Ленинград 1971 г.

Лист2.cdw

Cхема пароснабжения пропарочной
Керамзитобетон марки
периодического действия
Минеральная вата 150
Cтальная обшивка - 3
Воздушная прослойка - 50
слоя изола - 2 мм по
296-79 на битуме марки
плиты - 60 мм марки 100
ГОСТ 9573-72 на битуме
Железобетонная панель - 200

Лист 2.cdw

Cхема пароснабжения пропарочной
Керамзитобетон марки
периодического действия
Минеральная вата 150
Cтальная обшивка - 3
Воздушная прослойка - 50
слоя изола - 2 мм по
296-79 на битуме марки
плиты - 60 мм марки 100
ГОСТ 9573-72 на битуме
Железобетонная панель - 200