• RU
  • icon На проверке: 3
Меню

Технологическая линия по производству ячеистобетонных панелей с применением ТВО

  • Добавлен: 25.10.2022
  • Размер: 1 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Технологическая линия по производству ячеистобетонных панелей с применением ТВО

Состав проекта

icon
icon rrr-rrrrrrr-rrr-rrr.dwg
icon 2-sressrsrreryer-rrrrrr.doc
icon rrsrrrs-rrrrrrr-rrrrrrrrrrrr-rrr-rrr.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon rrr-rrrrrrr-rrr-rrr.dwg

rrr-rrrrrrr-rrr-rrr.dwg
- Магистральный паропровод 2 - Распределительные паропроводы 3 - Перфорированные трубы 4 - Вентили
- Камера 2 - Паропровод 3 - Стенка 4 - Стойки с поворотными кранштейнами 5 - Отверстия для забора воздуха с водяным затвором 6 - Гидрозатвор крышки 7 - Крышка 8 - Отверстия для отбора пароводушно смеси с водяным затвором 9 - Венталяционный канал 10 - Система отвода конденсата 11 - коллектор с соплами 12 - Внешний эжектор
схема ямной пропарочной камеры
- Бетоноукладчик 2 - Виброплощадки 3 - Ямные пропарочные камеры 4 - Ленточный конвеер
Конструкция утепления ямной камеры
Конструкция днища ямной камеры
Теплотехника и теплотехническое оборудование
Схема туннельной пропарочной камеры. М 1:50
Эспликация туннельной пропарочной камеры
Наименование оборудования
Вагонетка с изделием
Герметизирующая штора
Эспликация пароснабжения туннельной пропарочной камеры
Магистральный паропровод
Подводящий паропровод I зоны
Паровой регистр типа "Г
Отводящий паропровод I зоны
Перфориованный паропровод
Подводящий паропровод II зоны
Отводящий паропровод II зоны
Схема пароснабжения (регистры) туннельной пропарочной камеры.
Склад готовых арматурных изделий
Технологическая схема линии по производству ячеистобетонных панелей М 1:250
Эспликация линии по производству керамзитобетонных панелей
Тележка для вывоза готовой продукции
Механизм перемещения
Кран мостовой электрический К-15т-25-25
Механизм распалубки и сборки
Гидрооборудование постов
Бетоноукладчик СМЖ-199
Виброплощадка СМЖ-186
Самоходная затирочная машина
Тележка для ввоза арматурных каркасов.
Тунельная пропарочная камера
Регистр типа "Г" на 13 труб М 1:25

icon 2-sressrsrreryer-rrrrrr.doc

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА
Факультет «Промышленное и гражданское строительство»
Кафедра «Промышленные и гражданские сооружения»
«Теплотехника и теплотехническое оборудование»
студент группы ПК-41 к.т.н. доцент
Еременко А.П. Ташкинов А.Г.
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

icon rrsrrrs-rrrrrrr-rrrrrrrrrrrr-rrr-rrr.doc

Характеристика материалов (с расчетом состава бетона) и габаритные размеры изделий6
1 Материалы для бетона6
2 Расчет ориентировочного состава бетона8
3 Габаритные размеры изделия12
Описание технологического процесса изготовления изделий13
Выбор и обоснование режима ТВО14
Определение габаритных размеров и требуемого количества тепловых агрегатов19
Описание конструкции установки и порядок её работы21
Теплотехнический расчет23
1 Расчет теплоты для нагрева изделий24
2 Расчет теплоты для нагрева форм25
3 Расчет теплоты на нагрев транспортных средств.25
4 Расчет теплоты на нагрев ограждающих конструкций установки.25
5 Расчет потерь теплоты в окружающую среду через ограждающие конструкции установки .26
6 Теплота затрачиваемая на испарение влаги затворения26
7 Теплота затрачиваемая на нагрев среды в установке27
6 Теплота экзотермических реакций гидратации цемента28
Определение удельных и часовых расходов теплоты и теплоносителя29
Расчет системы теплоснабжения30
Приборы для экспресс контроля влажности бетона31
Охрана труда и техника безопасности33
Роль тепловой обработки при производстве железобетонных изделий заключается в том что при повышении температуры среды до 80..100°С скорость гидротации цемента значительно увеличивается т.е. процесс твердения железобетонного изделия ускоряется и изделие в более короткие сроки чем при обычной температуре приобретает необходимую прочность (распалубочную отпускную передаточную проектную). Так же тепловая (тепло-влажностная) обработка значительно увеличивает оборачиваемость форм повышает коэффициент использования производственных площадей цеха и сокращает длительность общего цикла производства повышает экономическую составляющую производства железобетонных изделий а также делает производство более индустриальным.
ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ (С РАСЧЕТОМ СОСТАВА БЕТОНА) И ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ИЗДЕЛИЙ
1 Материалы для бетона
Для тяжелого бетона следует применять портландцемент шлакопортландцемент и их разновидности соответствующие требованиям ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия» и другие цементы по стандартам и техническим условиям.
Тип и вид цемента необходимо выбирать по ГОСТ 30:575-97 «Цементы. Общие технические условия
Марки цементов назначают в зависимости от класса бетона по таблице 1 согласно СНиП 50123–83 «Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций».
Таблица 1 – Назначение марки цемента в зависимости от класса бетона
Про-ектный класс бетона
Марки цемента дм тяжелого бетона при твердении в условиях
тепловой обработки при отпускной прочности бетона
Применение цемента пониженных марок увеличивает его расход. Применение цемента повышенных марок не всегда приводит к его экономии.
При применении цемента высокой активности для бетонов низких классов следует вводить минеральные добавки тонкомолотых шлаков золы ТЭС актив активные минеральные добавки естественного происхождения.
Расход цемента не должен превышать типовую норму по СНиП 5.01.23-83.
Минимальный расход цемента в зависимости от вида конструкций и условий их эксплуатации принимается по таблице 2.
Таблица 2 – Минимальный расход цемента
Условия эксплуатации
Без атмосферных воздействий
При атмосферных воздействиях
Армированные ненапрягаемой арматурой
Армированные предварительно напряженной арматурой
В качестве мелкого заполнителя применяют природный дробленный и из отсевов дробления песок соответствующий требованиям ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия» и ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия».
В качестве крупного заполнителя применяют щебень и гравий из плотных горных пород соответствующие требованиям ГОСТ 5267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» и ГОСТ 26633-91.
Вода для приготовления бетонной смеси поливки бетона и промывки заполнителей должна соответствовать требованиям СТБ 1114-98 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия». Может применяться питьевая поверхностная и грунтовая вода. Вода не должна содержать химические соединения и примеси в таком количестве чтобы сроки схватывания цементного теста изменялись не более чем на 25 % прочность бетона через 7 и 28 суток морозостойкость и водонепроницаемость бетона снизились не более чем на 10 %. Не допускается применять сточные воды. В составе растворимых солей суммарное содержание ионов натрия (Na+1) и калия (К+1) не должно превышать 100 мгл.
Водородный показатель рН воды должен быть не менее 4 и не более 125. Допускается вода при наличии на поверхности следов нефтепродуктов масел жиров.
Для улучшения свойств бетонной смеси и бетона сокращения расхода цемента и энергозатрат следует применять минеральные и химические добавки. Их следует применять согласно пособию П1-99 к СНиП 3.09.01-85 «Применение добавок в бетоне».
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в материалах для бетона не должна превышать допустимых значений по ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов».
Количество растворимых солей сульфатов хлоридов взвешенных частиц не должно превышать значений приведенных в таблице 3.
Таблица 3 – Допустимое содержание примесей в воде
Для предварительно напряженных железобетонных конструкций
Для конструкций с ненапря-гаемой арматурой
Для неармированных конструкций к которым не предъявляются требования по ограничению образования высолов
2 Расчет ориентировочного состава бетона
Ячеистый бетон класса В45; Ж4;
Песок:; rз=2470 кгм3; Мк=2.5 ; W=10%;
Щебень : rн=1470 кгм3; rз=2550 кгм3; W=1%; Крупность зерен 40 мм;
Цемент: M550 ;; rз=3200 кгм3; НГЦТ=26%;
Состав бетона для пробных замесов рассчитывают в следующей последовательности: вычисляют водоцементное отношение расход воды расход цемента определяют расходы крупного и мелкого заполнителя на 1м3 бетонной смеси
) Определим водоцементное отношение ВЦ – отношение массы воды к массе цемента из условий получения требуемого класса бетона в зависимости от активности цемента и качества материалов по формуле:
где А1 и А2 – коэффициенты учитывающие качество материалов которые принимаются по таблице 4;
Rb – предел прочности бетона на сжатие МПа (кгссм2);
Rц – активность цемента МПа (кгссм2).
Таблица 4 – Значения коэффициентов учитывающих качество материалов
Характеристика материалов для бетона
Пониженного качества
а) К высококачественным материалам относят: портландцемент высокой активности с минимально допустимым количеством гидравлической добавки щебень из плотных пород песок плотный повышенной крупности крупный и средней крупности. Заполнители должны быть не загрязненными оптимального зернового состава.
б) К рядовым материалам относят: портландцемент средней активности или высокомарочный шлакопортландцемент заполнители среднего качества в том числе гравий.
в) К материалам пониженного качества относят: цементы низкой активности непрочные крупные заполнители мелкие пески
Рассчитаем водоцементное отношение по формуле (1).
) Определим расход воды В кгм3 в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси вида и крупности заполнителя ориентировочно по таблице 5.
Согласно таблице 5 водопотребность для бетонной смеси с нормальной густотой цементного теста 26% песком с модулем крупности Мк=2.5 и щебнем фракцией 20-40 составит В = 130 кгм3
Таблица 5 – Водопотребность бетонной смеси
Марки по удобоукла-дываемости
Расход воды кгм3при крупности мм
а) Значения водопотребности приведены для бетонной смеси на портландцементе с нормальной густотой цементного теста 26-28 % и песке с Мк = 2.
б) На каждый процент повышения нормальной густоты цементного теста расход воды увеличивается на 3-5 кгм3 при уменьшении НГЦТ - уменьшается на 3-5 кгм3.
в) Увеличение модуля крупности песка на каждые 05 вызывает необходимость уменьшения расхода воды на 3-5 кгм3 уменьшение - повышения расхода воды на 3-5 кгм3
) Определим расход цемента Ц кгм3 по известному ВЦ и водопотребности бетонной смеси:
Ц = В(ВЦ)=130042=310 кгм3. (2)
где В – расход воды кгм3;
ВЦ - отношение массы воды к массе цемента.
) Определим расход крупного заполнителя Щ кгм3 по формуле
где α – коэффициент раздвижки зерен щебня который принимается по таблице 6 (α = 11 см. примечание (в));
Vпуст – пустотность щебня в рыхлонасыпанном состоянии подстав-ляется в формулу в виде коэффициента;
– насыпная плотность щебня кгм3;
– средняя плотность зерен щебня кгм3;
Таблица 6 – коэффициенты раздвижки зерен для пластичных бетонных смесей на песке с Wп = 7 %
Водоцементное отношение
а) При других значениях ВЦ коэффициент а находят интерполяцией.
б) При применении крупного песка с Wп 7 % коэффициент а увеличивается на 003 на каждый процент увеличения Wп. При использовании мелкого песка с Wп > 7 % коэффициент а уменьшают на 003 на каждый процент увеличения Wп.
в) Для жестких бетонных смесей при расходе цемента менее 400 кгм3 коэффициент а принимают 105-115 в среднем 11.
) Определим расход песка П кгм3 по формуле
где Ц В Щ – расход цемента воды щебня в килограммах на 1м3 бетонной смеси;
ρц ρв ρп – истинная плотность цемента воды песка кгм3;
– средняя плотность зерен щебня кгм3.
) Определим теоретическую среднюю плотность бетонной смеси.
Определив расход всех компонентов (воды цемента крупного и мелкого заполнителя) на 1м3 бетонной смеси вычисляем её расчетную среднюю плотность по формуле.
В результате проведенных расчетов получаем следующий ориентировочный номинальный состав бетона кгм3:
3 Габаритные размеры изделия
Рисунок 1. – Ячеисто-бетонная панель
Характеристики изделия
Объемная масса бетона
ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ
На заводах крупнопанельного домостроения для изготовления ячеисто-бетонных панелей используют конвейерный способ производства.
Линия представляет собой горизонтально расположенный тележечный конвейер с автоматизированным комплексом агрегатов последовательно выполняющих:
Подготовку поддонов-вагонеток;
Укладку арматуры и бетонной смеси;
Распределение и уплотнение бетонной смеси;
Подачу в камеру тепловой обработки непрерывного действия;
Распалубку и осмотр готового изделия.
Песок щебень и цемент транспортерами доставляются в расходные бункера бетоносмесительного узла и далее через дозаторы поступают в бетономешалку. Бетонная смесь поступает по системе ленточных транспортеров в передвижной бетоноукладчик.
Линия по производству ячеисто-бетонных панелей работает следующим образом. На очищенную и смазанную поддон-вагонетку укладываются коврики облицовки на которые наносят растворный слой толщиной 20 мм на него с помощью рельефа устанавливают арматурный каркас и фиксируют закладные детали. После этого по команде с пульта управления поддон-вагонетка передвигается на пост формования оборудованный виброплощадкой с бортовой оснасткой немедленной распалубки где автоматически устанавливаются и наглухо запираются продольные и поперечные борта. Тепловая обработка панелей осуществляется в туннельной камере при температуре 95°С в течение 12-13ч. После тепловой обработки изделие на поддоне-вагонетке поступает на пост окончательной отделки. Специальное устройство затирает откосы и поверхность изделия доводится до полной заводской готовности. Затем панели взвешивают и вывозят на склад а поддоны-вагонетки поступают на чистку и смазку после чего цикл повторяется.
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМА ТВО
При назначении режима ТВО изделий из тяжёлых бетонов существенное влияние оказывают не только особенности применяемого цемента класса бетона удобоукладываемость бетонной смеси но и структура бетона (плотная поризованная) наличие в его составе вовлеченного воздуха и его объем прочность и объемная концентрация крупного заполнителя гидравлическая активность мелкого заполнителя.
Для обеспечения минимальной отпускной прочности следует правильно выбирать режим тепловой обработки бетона.
Такой режим может осуществляется в тепловых установках периодического и непрерывного действия (в камерах ямного туннельного и щелевого типов) оборудованных регистрами ТЭНами колориферами или теплогенераторами для сжигания природного газа. Максимальная температура среды в камерах сухого прогрева может быть повышена в зависимости от необходимой длительности тепловой обработки до 150°С. С целью обеспечения заданной влажности изделий камеры рекомендуется оборудовать системой вентиляции.
При тепловой обработке в термоформах не следует укрывать открытую поверхность изделий.
В целях экономичного использования тепловой энергии при назначении режимов ТВО следует учитывать последующее нарастание прочности бетона изделий вследствие его остывания в цехе в течение 15-20 ч.
В зависимости от способа тепловой обработки выбираем температуру и продолжительность изотермического прогрева. Для пропаривания в туннелях паром температура tИЗ=80°С. При этом продолжительность изотермического прогрева t2=6ч.
Скорость остывания поверхности изделий после изотермического прогрева не должна быть больше 40 °Сч. При выгрузке изделий из туннельной камеры температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40°С.
Температуру окружающей среды принимаем равной t0=20°C. Так как толщина изделия d=160 мм следовательно длительность охлаждения t3=15ч.
Зная температуру окружающей среды и скорость подъема температуры среды при ТВО изделий а также температуру изотермического прогрева определим продолжительность подъема температуры среды (I-й период ТВО):
Принимаем t2=6ч. Следовательно общая продолжительность ТВО:
Выбранный режим проверяем расчетом средних температур по сечению изделий к концу основных периодов ТВО:
подъема температуры;
изотермической выдержки.
Для расчёта температур в условиях нестационарного теплообмена (поскольку температурное поле в изделиях в процессе их тепловой обработки изменяется во времни) можно использовать критерии подобия Био и Фурье.
Расчет производим используя критериальные зависимости теплопроводности при нестационарных условиях. Определяем критерий Фурье:
– продолжительность периода ТВО ч;
R –толщина слоя бетона (при двухстороннем нагреве) м:
α – коэффициент температуропроводности м2с. Определяем по формуле:
λ – коэффициент теплопроводности твердого бетона ВтмК;
с – удельная теплоемкость бетона ДжкгК;
ρ – средняя плотность бетона кгм3.
Для первого периода ТВО:
Подставим значения в формулу (9) и получим:
Определяем критерий Био:
α =100- коэффициент теплопроводности от паровоздушной среды к поверхности изделия Втм2·К.
С помощью критериев и монограмм находим безразмерные температуры на поверхности и в центре изделия:
где tC– температура паровоздушной среды; tП – температура поверхности изделия; tH – температура бетона в начале расчетного периода; tц - температура в центре изделия.
Из графика для определения температуры на поверхности изделия:
Температура паровоздушной среды в первый период ТВО tС=80°С а температура бетона в начале расчетного периода tН=20°С следовательно:
Определим температуру в центре изделия в I-й период ТВО аналогичным образом т.е. из графика для определения температуры в центре изделия известно что:
Где tП и tЦ – соответственно температура на поверхности и в центре изделия в первый период ТВО то
Режим ТВО выбран правильно если к концу I периода температура поверхности изделия равна температуре среды (допускается (5-10) °С). Проверка: °С – условие выполняется. Следовательно режим ТВО выбран верно.
Произведем аналогичный расчет для второго периода ТВО. Критерии Фурье и Био:
Находим безразмерные температуры на поверхности и в центре изделия:
Режим ТВО выбран правильно так как к концу второго периода
tП-tЦ=7999-79.88= 0.1°С tС-tП =80-7999=001°С что в пределах допустимого т.е. (tС-tП) и (tП-tЦ) °С.
В результате получаем:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГАБАРИТНЫХ РАЗМЕРОВ И ТРЕБУЕМОГО КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ
Рисунок 2. Схема туннельной камеры с формой
Определение габаритных размеров камеры:
Ширину камеры находим по формуле:
b1=02–зазоры необходимые для установки стояков подающих пар м
Высоту камеры определяем по формуле:
где hФ – высота формы (принимаем по технической документации 0.7м);
h1=03 h2=02 – расстояние от днища формы до пола камеры от поверхности изделия до потолка камеры м;
Длину камеры находим по формуле:
где LI LII LIII – длина зоны подъема температуры изотермической выдержки и охлаждения соответственно м.
где м - длина формы;
I II III – продолжительность периодов ТВО ч;
NЧ – часовая производительность установки штч.
где N0=26000 – годовая производительность м3год;
Vизд=1.152 – объем бетона изделия м3;
М=270 – число рабочих дней в году дн.;
Z=8 – продолжительность рабочей смены ч.
Так как длина камеры Lk=233.51>120 м (длины цеха) то принимаем 2 камеры.
LI LII LIII должны быть кратны длине формы. Следовательно принимаем:
LI=32.5 м (5 форм) LII=65 м (10 форм) LIII=195 м (3 формы).
Принимаем две туннельные камеры длиной м.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ И ПОРЯДОК ЕЁ РАБОТЫ
В установках непрерывного действия в отличие от периодического легче механизировать и автоматизировать весь процесс. Производительность труда обслуживающего персонала на них значительно возрастает поэтому в настоящее время они и внедряются наиболее широко в производство. В качестве установок непрерывного действия для тепловлажностной обработки наиболее широко применяют щелевые горизонтальные щелевые полигональные и вертикальные пропарочные камеры.
Горизонтальные пропарочные камеры щелевого типа представляют собой туннель длиной L=100—120 м. Ширина туннеля проектируется в расчете на движение через него одного-двух изделий на каждой форме-вагонетке и находится в пределах В=5—7 м. Высота Н=10—117 м. В камере помещается от 17 до 27 вагонеток с изделиями. В отличие от периодически действующих камер где подъем температуры а затем изотермическая выдержка и охлаждение осуществляются последовательно во времени в одной камере щелевые пропарочные камеры по длине разделяются на соответствующие зоны: зону подъема температуры среды изотермической выдержки и охлаждения. В первую и вторую подводится тепловая энергия третья зона—зона охлаждения теплом не снабжается а наоборот вентилируется холодным воздухом. Разделение камеры на функциональные зоны позволяет экономить тепловую энергию за счет затрат теплоты на нагрев конструкций после каждого цикла по сравнению с установками периодического действия.
Схема горизонтальной щелевой пропарочной камеры показана на рисунке 3. Принцип работы такой камеры следующий. Вагонетка с изделием в форме поступает на снижатель 2 оборудованный толкателем. Снижатель опускает вагонетку на уровень рельсов щелевой камеры 4 и толкатель выталкивает вагонетку со снижателя в камеру. При этом вагонетка с изделием проходит под механической шторой 3 которая предохраняет торец камеры от выбивания паровоздушной смеси и проникания в нее холодного воздуха. Одновременно вагонетка с изделием усилием толкателя продвигает весь поезд находящийся в камере и последняя вагонетка также через герметизирующую штору 5 выдвигается на подъемник 6 который поднимает вагонетку на уровень пола откуда она транспортируется на пост распалубки изделий. Изменяя ритм загрузки вагонеток можно повышать или снижать производительность камеры.
Камера разделяется на три зоны: зону подъема температуры — подогрева ( ) зону изотермической выдержки ( ) и зону охлаждения (). Тепловая обработка изделий в камере сводится к следующему. Материал поступивший в камеру может подогреваться либо паром либо ТЭНами. При нагреве паром для его подачи используют двухсторонние стояки причем первая пара стояков располагается на расстоянии 20—25 м от входа с шагом от 2 до 6 м а последняя — на расстоянии 35—40 м от выгрузочного торца камеры. Пар смешивается с воздухом образуя паровоздушную смесь. Для улучшения использования теплоты пара устраивают рециркуляцию: паровоздушную смесь отбирают у загрузочного конца камеры и возвращают в конец зоны подогрева. Рециркуляция помогает уменьшить потери пара проникающего в зону охлаждения за счет его передвижения к загрузочному концу камеры. Кроме того в этих же целях между зоной изотермической выдержки и охлаждения устраивают воздушные завесы или перегородки из термостойкой резины. Воздушные завесы в целях экономии тепла устраивают и в месте загрузки камеры. Максимальный нагрев изделий при использовании пара составляет 80—85 °С ибо в данном случае в камере кроме пара находится воздух.
ТЭНы в виде блоков размещают в камере начиная с расстояния 6—10 м от загрузочного конца и заканчивая размещение в конце зоны изотермической выдержки. При этом рециркуляционную систему усиливают либо ставят две рециркуляционные системы. Условия тепло- и массообмена в случае нагрева ТЭНами отличаются от существующих при нагреве паром. Причем нагрев изделий ускоряется и такие камеры делают несколько короче их длина достигает 80—90 м. Ускоряют нагрев также и путем повышения температуры среды до 120—130 °С. Такой нагрев среды достигается перегревом пара. В этом случае часть пара и воздуха выходит из камеры вследствие неплотностей. Расход теплоты в таких камерах в пересчете па пар составляет 150—200 кг на 1 м3 изделий.
После тепловой обработки в зонах подогрева и изотермической выдержки как в случае нагрева наром так и при использовании ТЭНов изделия охлаждают. Схема зоны охлаждения для таких камер представлена на рисунке 4. В ней с двух сторон устраивают каналы: один заборный 3 снабженный выведенными в цех заборными шахтами 2 на которых для регулирования забора воздуха устанавливают жалюзные решетки(). Другой канал— отборный 7 соединенный с вентилятором 9 коробом 8.
Охлаждают изделия 5 следующим образом. За счет тяги создаваемой вентилятором 9 воздух через жалюзные решетки () заборных шахт 2 попадает в канал 3 из которого через окна 4 поступает в зону охлаждения и охлаждает изделия. Отработанный воздух через окна 6 проходит в канал 7 далее через короб 8 в вентилятор 9 который и выбрасывает его в атмосферу через трубу 10.
Рисунок 3. Схема туннельной заглубленной пропарочной камеры щелевого типа
Рисунок 4. Схема зоны охлаждения пропарочной камеры щелевого типа (а – план б – разрез)
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
В ходе теплотехнического расчета составляются уравнения теплового баланса для каждого периода ТВО или для каждой из зон ТВО. Уравнение составляется для одного теплового агрегата работающего в неблагоприятных условиях.
Количество теплоты расходуемое за каждый период или в каждой зоне ТВО определяется по следующей формуле:
Q – суммарный расход теплоты за период или в соотвествующей зоне ТВО кДжч;
QБ QФ QПОТ– количество теплоты необходимое соответственно для нагрева бетона на потери в окружающую среду на нагрев формы;
QЭКЗ – количество теплоты выделяющееся в процессе реакции гидратации цемента;
– коэффициент запаса на нерасчитываемые затраты теплоты (=105-12) принимаем =11.
1 Расчет теплоты для нагрева изделий
Определяем по формуле
СБ – средневзвешенная теплоемкость бетонной смеси кДжкгК;
МБ – масса бетона изделий кг
tH tK – средние значения температур в начале и конце соответствующего периода ºС
Расчет теплоты для нагрева изделий производится по периодам:
Для первого периода: ; ;
где tП и tЦ – соответственно температура на поверхности и в центре изделия °С.
следовательно для первого периода теплота для нагрева изделия равна:
Для второго периода:
Следовательно для второго периода теплота для нагрева изделий равна:
2 Расчет теплоты для нагрева форм
где Сф=См=046 (для металла) – теплоемкость материала формы кДжкг·С;
Мф – масса форм в соответствующей зоне УНД кгч.
где Vизд – объем бетона одного изделия м3;
q – удельная металлоемкость форм. Для стеновых панелей принимаем qМ=1 тм3.
tнф tнф – конечные и начальные температуры форм °С; (принимаются равным температуре поверхности изделий в конце и начале зоны).
3 Расчет теплоты на нагрев транспортных средств.
4 Расчет теплоты на нагрев ограждающих конструкций установки.
Q=0 (пренебрегаем т.к у нас установка непрерывного действия)
5 Расчет потерь теплоты в окружающую среду через ограждающие конструкции установки .
αн αв – коэффициенты теплоотдачи наружной и внутренней поверхности ограждения (αн=10 Втм2·°С αв=100 Втм2·°С);
tср – температура среды установки ºС;
tн=20 – температура наружного воздуха ºС;
R – сопротивление теплопередачи конструкции ограждения в зависимости от зоны заглубления;
Принимаем: R=21 м2·°СВт (заглубление на 1.2 м)
6 Теплота затрачиваемая на испарение влаги затворения
где r= – теплота парообразования при температуре бетона кДж;
МИСП – количество испаряющейся воды в рассматриваемой зоне кг
а) Для первой зоны (происходит не испарение влаги а ее конденсация)
где В=130 – вода для затворениякг;
7 Теплота затрачиваемая на нагрев среды в установке
где Vсвоб. – свободный объем камеры м3;
Vбет Vмет – общий объем бетона и форм в соответствующей зоне камеры м3.
rср – средняя плотность паровоздушной среды rСР=058 кгм3;
iср – энтальпия среды занимающей объем камеры iСР=2675 кДжкг.
6 Теплота экзотермических реакций гидратации цемента
qЭ28=550 – теплота гидротации цемента при его твердении в нормальных условиях в течении 28 суток (принимается равной марке цемента) кДжкг;
ВЦ – расход воды и цемента в бетоне кгм3;
tСРБ – средняя температура бетона за период обработки°С;
-продолжительность тепловой обработки (от начала прогрева)ч ;
n- количество изделий в установке шт;
VБ – объем бетона в соответствующей температурной зоне м3.
Следовательно суммарный расход теплоты в соответствующей зоне равен:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ И ЧАСОВЫХ РАСХОДОВ ТЕПЛОТЫ И ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
Часовые расходы теплоты кДжч:
где и - расходы тепла в соответствующей зоне кДжч.
Часовые расходы теплоносителя (пара) кгч:
h’ – теплосодержание теплоносителя при заданном РЦ; r – теплота парообразования при заданном РЦ; х – степень сухости пара в соответствии с заданием х=092.
Удельный расход тепла и теплоносителя (пара) определяем по формулам:
РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
В ходе расчета определяются диаметры магистральных и подводящих паропроводов.
Площадь поперечного сечения паропровода определяется по формуле:
где GП – расход пара на расчетном участке паропровода кгч;
rСР=1.754 – средняя плотность пара на участке кгм3 (принимается из приложения (А) по заданному давлению PЦ);
u - скорость пара мс (u=35 мс – магистральный паропровод; u=30 мс - подводящий).
Расчет диаметра производим из условия обеспечения принятой скорости движения пара в магистральном паропроводе.
По сортаментуводо-пара-газопроводных труб ГОСТ 3262 принимаем трубу внутренним диаметром d=20(34) мм наружным D=26.8 мм
Расчет диаметра производим из условия обеспечения принятой скорости движения пара в подводящем паропроводе.
По сортаментуводо-пара-газопроводных труб ГОСТ 3262 принимаем трубу внутренним диаметром d=25(1) мм наружным D=33.5 мм
ПРИБОРЫ ДЛЯ ЭКСПРЕСС КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ БЕТОНА
Прямым методом измерения влажности является сушильно-весовой этот метод наиболее точен но трудоемок. К косвенным методам измерения относятся: кондуктометрический емкостной сверхвысокочастотный инфракрасный. Влагомеры работающие по косвенным методам измеряют не саму влажность а физический параметр с ней связанный и переводят измеренную величину в необходимое значение. Косвенные методы требуют предварительной градуировки с целью установления зависимости между влажностью материала и измеряемой величиной. Самыми распространёнными методами измерения являются: кондуктометрический и диэлькометрический.
Под влажностью понимают выраженное в процентах отношение массы воды к массе материала. Абсолютной влажностью называется отношение массы влаги находящейся в данном объеме материала к его абсолютно сухой массе. Относительная влажность – это отношение массы влаги содержащейся в материале к его массе во влажном состоянии. Для влажности контроля используются специальные приборы которые называются влагомерами.
К первому типу относятся так называемые игольчатые влагомеры – измерение производится путем измерения электрического сопротивления между двумя контактами (иглами) прибора погруженными в исследуемый материал. Как известно электрическое сопротивление сильно зависит от влажности материала.
Второй тип приборов их называют бесконтактные основан на измерении диэлькометрической проницаемости материала – затухании электромагнитных волн в зависимости от степени влажности материала. Приборы этой группы имеют неконтролируемую глубину измерения (4-6 см) результатом чего является некая средняя величина но при этом не портится внешний вид поверхности. Они имеют высокую чувствительность при невысоких значениях (от 1-2%) возможность обнаружения переувлажненных участков под покрытиями например под кафельной плиткой могут контролировать влажность сыпучих материалов. К сожалению такими прибором нельзя точно померить влажность свыше 50-60% т.к. свыше этого диапазона погрешность их измерений не нормируется.
Основным материалом требующим постоянного контроля влажности является древесина. Поэтому все современные влагомеры изначально настроены на различные породы древесины. Для контроля других материалов производители к таким влагомерам прилагают таблицы соответствия влажности древесины и других материалов либо вносят в память прибора градуировочные зависимости на различных типов материала.
Существует масса приборов для экспресс контроля влажности бетона. Для примера рассмотрим один из них.
Модификация Влагомер – МГ4Б предназначена для измерений влажности твердых строительных материалов диэлькометрическим методом по ГОСТ 21718 и ГОСТ 16588 имеет с 13 градуировочныхзависимостейна твердые строительные материалы: бетон тяжелый цементно-песчаный раствор ячеистый плотностью 400 600 800 1000 легкий плотностью 1000 1200 1400 1600 и 1800 кирпич керамический и силикатный а также15 градуировочныхзависимостей на древесину (см.Влагомер-МГ4Д).
Приборобеспечивает возможность измерения влажности твердых материалов (бетон растворная стяжка штукатурка кирпич) в лабораторных производственных и натурных условиях.
Принцип действия влагомера основан на корреляционной зависимости диэлектрической проницаемости материала от содержания в нем влаги при положительных температурах. Существует три варианта измерений: единичное измерение серия измерений с
усреднением и режим непрерывного измерения для обнаружения участков повышенного влагосодержания. Прибор выгодно отличается от западных аналогов низкой стоимостью.
Приборы имеют энергонезависимую память по 300 результатов измерений на каждом из материалов и режим передачи данных на ПК.
Измерители влажности «МГ4» выпускаются в четырех модификациях в каждой из которых установлены зависимости на соответствующие группы материалов.
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Тепловые установки на заводах строительных материалов и изделий являются агрегатами повышенной опасности так как их работа связана с выделением теплоты влаги пыли дымовых газов. Поэтому условия труда при эксплуатации таких установок строго регламентируются соответствующими правилами и инструкциями. Контроль за соблюдением правил и инструкций по охране труда и технике безопасности осуществляется органами государственного надзора и общественными организациями которые и разрабатывают эти нормы.
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.
Проектировать топки сушила печи в которых используются продукты горения топлива разрешается только на давление менее атмосферного (разрежение). Установки для тепловлажностной обработки проектируют с обязательной герметизацией. Эти установки оборудуют вентиляцией рабочего пространства которая включается перед выгрузкой изделий и тем самым позволяет удалять пар из установки.
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.
При эксплуатации тепловых установок в цехах где они расположены кроме соблюдения требований упомянутых в общих положениях 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.
Ташкинов А.Г. Режимы тепловой обработки бетонных изделий: учеб.-метод. Пособие; Министерство образования РБ; БелГУТ; БелГУТ2011.
В.В. Перегудов М.И. Роговой «Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей». М. Стройиздат 1983.
В.Н. Чубуков В.Н. Основин Л.В. Шуляков «Строительные материалы и изделия» Мн. Дизайн ПРО 2000.
Справочник по технологии сборного железобетона. Под общ. ред. Стефанова Б.В. Киев Вища школа 1978.
Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона (ОНТП-7-80). М. Стройиздат 1983.
Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии в камерах для тепловой обработки железобетонных изделий. ВНИИЖБ. М. Стройиздат 1984.
Пособие по тепловой обработке сборных железобетонных конструкций и изделий (к СНиП 3.09.01-85). ВНИИЖБ. М. 1989.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 20 часов 16 минут
up Наверх