Тепловая обработка сырья (стр. 5 из 7)

– количество теплоты, необходимое соответственно для нагрева бетона, формы, ограждений, на потери в окружающую среду, на испарение воды затворения, на нагрев среды установки;

– количество теплоты, выделяющееся в процессе реакции гидратации цемента;

в – коэффициент запаса на нерасчитываемые затраты теплоты

(в=0,5-1,2), принимаем в=1,1.

Проведем теплотехнический расчет для установки периодического действия.

6.1 Расчет теплоты для нагрева изделий определяем по формуле:

, кДж,

где:

– средневзвешенная теплоемкость бетонной смеси

(

=0,84), кДж/кг∙К;

– масса бетонных изделий, кг.

с_бV_б=18,2·1690=30758 кг,

V_б – суммарный объем бетона изделий в зоне;

– средние значения температур в начале и конце соответствующего периода или зоны, єС.

Расчет теплоты для нагрева изделий производится по периодам:

Для первого периода:

; °С,

следовательно, для первого периода теплота для нагрева изделия равна:

, кДж.

Для второго периода:

; °С,

Следовательно, для второго периода теплота для нагрева изделий равна:

, кДж.

6.2 Расчет теплоты для нагрева форм

Определяется по формуле:

, кДж,

где:

– теплоемкость материала формы (С_Ф=С_м=0,46), кДж/кг·К;

– масса форм, кг.

, кг,

где:

– объем бетона одного изделия, м³;

– удельная металлоемкость форм. Для балок принимаем

=1,4 т/м³.

– конечные и начальные температуры форм, °С; (принимаются равным температуре поверхности изделий в конце и начале периода).

кг;

Для первого периода:

кДж.

Для второго периода:

, кДж.

6.3 Расчет потерь теплоты через ограждающие конструкции установки.

где К=

;

R_i- термическое сопротивление слоя ограждения

;

F_i – площадь поверхности ограждения;

t_ср – температура среды установки, С;

t_н - температура наружного воздуха, С.

- коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждения,

и =10 Вт / м² С

и - толщины слоев ограждения и коэффициент теплопроводности материалов.

Т.к. утепляем минераловатными плитами, то

=0,05 =0,05

Рассчитаем R₁

R₁ =

Для первого периода

Q^I_пот=

кДж/ч

Для второго периода

Q¹¹_пот=

кДж/ч

6.4 Теплота экзотермических реакций гидратации цемента

, кДж/ч,

где:

=250 – теплота гидротации цемента при его твердении в нормальных условиях в течении 28 суток (принимается равной марке цемента), кДж/кг;

– расход воды и цемента в бетоне, кг/м³;

– средняя температура бетона за период обработки,°С;

– объем бетона в соответствующий период обработки, м³.

Для первого периода:

кДж.

Для второго периода:

кДж.

Следовательно, суммарный расход теплоты:

кДж.

кДж.

7. Определение удельных часовых расходов теплоты и теплоносителя

1. Часовые расходы теплоты, кДж/ч:

кДж/ч,

кДж/ч,

где:

и – расходы тепла в соответствующий период обработки, кДж/ч.

2. Часовые расходы теплоносителя (пара), кг/ч:

кг/ч,

кг/ч,

где:

Dh – используемое теплосодержание единицы теплоносителя, кДж/кг;

кДж/кг,

где:

кДж/кг;

, кДж/кг;

=640 кДж/кг – теплосодержание теплоносителя при заданном Р_ц=0,58 МПа;

=2109 – теплота парообразования при заданном Р_ц;

– степень сухости пара в соответствии с заданием ( =0,86).

3. Удельный расход тепла и теплоносителя (пара) определяем по формулам:

, кДж/м³,

, кг/м³.

8. Расчет системы теплоснабжения

В ходе расчета определяются диаметры магистральных и подводящих паропроводов.

Площадь поперечного сечения паропровода определяется по формуле:

, м²

где G_П – расход пара на расчетном участке паропровода, кг/ч;

кг/ч;

r_СР=3,169 – средняя плотность пара на участке, кг/м³ (принимается по заданному давлению P_Ц);

u - скорость пара, м/с (u=35 м/с – магистральный паропровод; u=30 м/с - подводящий).