Из графика для определения температуры на поверхности изделия (12):
. | (12) |
Температура паровоздушной среды в первый период ТВО
= 90 0С, а температура бетона в начале расчетного периода = 20 0С, следовательно: , 0С.Температура в центре изделия в первый период ТВО определяется аналогичным образом, то есть, из графика для определения температуры в центре изделия известно, что:
, , 0С.Режим ТВО выбран правильно, если к концу первого периода температура поверхности изделия равна температуре среды (допускается ±10 0С). Проверка:
0С.Условие выполняется. Следовательно, режим ТВО выбран верно.
2. Для второго периода ТВО. Критерии Фурье и Био:
, .Безразмерные температуры на поверхности и в центре изделия:
, ,Следовательно:
; ; 0С. 0С.Вывод: режим ТВО выбран правильно, так как к концу второго периода
- = 84 – 78 = 6 0С, что в пределах допустимого, то есть, ( - ) и ( - ) 0С.В результате:
ч.Средние температура бетона за соответствующие периоды ТВО:
График ТВО показан на рис. 2.
Рисунок 2 – График ТВО
Габариты установки выбирают по габаритам пропариваемых изделий из табл. 1:
- длина - 2000 мм.;
- ширина - 495 мм.;
- высота - 160 мм.
Следовательно требуется установка типа СМЖ-3212:
- габаритные размеры – 12,0 × 1,5 × 2,0 м.;
- количество изделий – 100 ед.
Число установок (13):
, | (13) |
где
– годовая производительность цеха ( м3); – продолжительность цикла работы установки (14):, | (14) |
м – число рабочих дней в году (м = 253 дн.);
z – продолжительность рабочей смены (z = 8 ч.);
к – число смен (к = 2);
Если D > 5, то резерв 1-2 шт.
.Требуемое количество установок составляет 5 ед. Так как число установок не превышает пяти, то резерв не предусматривается.
Конструкция ямной камеры ТВО представлена на рис. 3.
1 - цементный пол с железнением, 2 - железобетонная плита, 3 - бетонная или железобетонная подготовка, 4 - стена из монолитного бетона, 5 - крышка, 6 - сборная железобетонная плита, 7 - каналы для подачи пара и отвода конденсата
Рисунок 3 – Ямная камера ТВО
Ямные камеры располагают обычно ниже уровня пола. Стены 4 камеры делают бетонными или кирпичными. Формы и размеры камер устанавливают с учетом номенклатуры вы пускаемых изделий и требуемой производительности полигона. Чаще всего камеры объединяют в блоки, состоящие из 4-8 камер, что уменьшает охлаждение стен. Загружают изделия в камеры и разгружают кранами.
Ямные камеры закрывают съемными деревянными крышками 5 с металлическим каркасом и хорошей тепло- и пароизоляцией по контуру и по поверхности. Пар под покрытие и колпаки подают гибким шлангом с наконечником из перфорированной трубы. Остывает изделие в камере после прекращения подачи пара.
Расход пара на полигонах при пропаривании бетона в летних условиях в ямных камерах 300-400, а в зимних условиях, соответственно 500-600 кг. на 1 м3 изделия.
Для уменьшения расхода пара и обеспечения заданного режима подогрева применяют пропарочные полуавтоматические камеры ямного типа с повышенной герметичностью конструкции (рис. 4).
1 - труба для подачи пара в камеру, 2 - верхние перфорированные трубы, 3 – клапан, 4 - крышка колодца, 5 - металлическая решетка, 6 - труба для выпуска паровоздушной смеси, 7 - колодец, 8 - обратная выходная труба, 9 - поддонное пространство, 10 - нижняя перфорированная труба
Рисунок 4 – Конструкция полуавтоматической ямной камеры ТВО
Перфорированные трубы 2 и 10 для подачи пара расположены в верхней и нижней частях камеры. Обратная выходная труба 8 расположена у пола. Из нее паровоздушная смесь по трубе 6 через клапан 3 выпускается в атмосферу.
В этой камере пропаривают при температуре 100 0С и при 100%-ной относительной влажности. Благодаря равномерной и высокой температуре выдерживания срок пропаривания сокращается до 6-8 ч. при расходе пара на 1 м3 изделий не более 150-250 кг.
После тепловлажностной обработки изделия распалубливают. Разборку сборно-разборных форм начинают с удаления схваток, фиксаторов и клиньев, подъема накладных скоб и других закрепляющих приспособлений. После этого снимают или отодвигают в сторону (при шарнирном креплении к поддону) торцевые и боковые стенки формы при помощи рычагов. Изделия с поддона формы снимают краном или каким-либо другим подъемным механизмом.
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 формуле (15):
, | (15) |
где:
– суммарный расход теплоты за период или в соотвествующей зоне ТВО, кДж/ч; – 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).
1. Расчет теплоты для нагрева изделий определяем по формуле (16):
, | (16) |
где:
– средневзвешенная теплоемкость бетонной смеси ( = 0,84 кДж/кг×К),;