Пропарочная камера ямного типа (стр. 1 из 7)

Содержание

Введение. 3

1. Обоснование выбранного способа тепловой обработки. 4

2. Характеристика выпускаемой продукции. 7

3. Обоснование режима тепловой обработки. 19

4. Технологический расчет. Обоснование типа тепловой установки, конструкция, работа. 28

5. Теплотехнический расчет. 32

6. Аэродинамический расчет. 37

7. Мероприятия по охране труда и окружающей среды.. 38

8. Технико-экономическая часть. 41

Список использованной литературы.. 42

Введение

В целях сокращения сроков распалубки железобетонных конструкций и сдачи их под нагрузку строители всегда стремились ускорить твердение бетона. Этот вопрос приобрел особую актуальность при изготовлении бетонных и железобетонных изделий в заводских условиях, так как предприятия заинтересованы в максимальном использовании производственных площадей и в сокращении сроков изготовления изделий.

В настоящее время наиболее распространенным способом ускорения твердения бетона, позволяющим получать в короткий срок изделия с отпускной прочностью, при которой их можно транспортировать на строительную площадку и монтировать в зданиях и сооружениях, является тепловая обработка. В заводских условиях она осуществляется путем пропаривания изделий в камерах и автоклавах, обогрева в формующих агрегатах или на стендах, а при приготовлении монолитных конструкций - путем электропрогрева, пропаривания и прогрева теплым воздухом.

При пропаривании сформованные изделия выдерживаются в камере в среде насыщенного пара или паровоздушной смеси до достижения бетоном заданной прочности. В пропарочной камере создаются не только благоприятная температура для ускоренного твердения (в пределах 60-100 ⁰С), но и оптимальная влажность среды, способствующая сохранению влаги в бетоне для его дальнейшего твердения и после окончания пропаривания. Это дает основание считать пропаривание эффективной тепловлажностной обработки (ТВО) бетона.

Эффективность пропаривания, как и других видов тепловой обработки, определяется выбором рационального режима обработки в полном соответствии с принятым составом бетона, характеристикой составляющих материалов, особенностью цемента, размерами и конфигурацией изделия, начальной прочностью 6стона к моменту обработки и др.

1. Обоснование выбранного способа тепловой обработки

Твердение железобетонных изделий может происходить в естественных условиях при нормальной температуре и в условиях тепловой обработки (искусственные условия твердения). Тепловая обработка, позволяющая ускорить твердение бетонной смеси, является, непременной операцией при заводском изготовлении железобетонных изделий.

В настоящее время применяют следующие виды тепловой обработки:

- пропаривание изделий при нормальном давлении при температуре 60-100 ⁰С);

- запаривание изделий в автоклавах, насыщенным водяным паром при давлении 0,9-1,3 МН/м² (9-13 атм) и температуре 175-191 ⁰С;

- контактный обогрев изделий;

- электропрогрев путем пропускания электрического тока через толщу бетона;

- обогрев бетона инфракрасными лучами.

Кроме того, исследуется горячее формование, при котором бетонную смесь перед укладкой в форму в течение 8-12 мин. разогревают электрическим током или водяным паром до температуры 75-85 ⁰С и выдерживают затем в форме в условиях термоса 4-6 часов.

Для формирования структуры бетона особенно важным являются влажностные условия твердения, поэтому во многих случаях следует отдать предпочтение тепловлажностной обработке железобетонных изделий (пропариванию и запариванию).

Тепловую обработку железобетонных изделий проводят до достижения бетоном прочности около 70% проектной, что позволяет транспортировать изделия на строительную площадку и монтировать конструкции из них.

Пропаривание при нормальном давлении производят в камерах периодического или непрерывного действия, оно является наиболее экономичным способом тепловой обработки.

Из камер пропаривания периодического действия широкое применение имеют камеры ямного типа. Наиболее целесообразный размер камер в плане, полученный на основании технико-экономических показателей, должен соответствовать размерам двух пропариваемых изделий. Стенки камеры обычно делают бетонными, сверху камеры имеется массивная крышка.

Отформованные изделия, находящиеся в формах или на поддонах, загружают в камеру в несколько рядов по высоте, после чего камеру закрывают крышкой, препятствующей потере тепла и пара. Пар в камеру подается из котельной постоянно в зависимости от установленного режима пропаривания так, что обеспечивает скорость повышения температуры в камере от 20 до 35 ⁰С в 1 ч., до максимальной – 85-100 ⁰С. При этом изделие прогревается на всю толщину и выдерживается при этой температуре 6-8 ч., после чего постепенно охлаждается.

Продолжительность пропаривания зависит от состава бетона и свойства цемента и составляет около 14-20 ч. для пластичных бетонных смесей и 4-8 ч. - для жестких. Применение быстротвердеющих цементов позволяет сократить продолжительность изотермической выдержки (при более низкой температуре прогрева 70-80 ⁰С) и уменьшить общее время пропаривания до 8-10 ч. Изделия из легких бетонов вследствие их меньшей теплопроводности требуют более продолжительного времени тепловой обработки.

Камера пропаривания непрерывного действия представляет собой туннель, обеспечивающий установленный режим пропаривания для изделий, вкатываемых на вагонетках с одной стороны туннеля и выкатываемых с другой. За время пребывания в камере туннельного типа изделия проходят зону подогрева, изотермического прогрева при максимальной температуре и зону охлаждения. Туннельные камеры применяют главным образом при конвейерном способе производства.

Тепловая обработка бетона в камерах пропаривания ускоряет время твердения его по сравнению с твердением в естественных условиях примерно в 7-8 раз.

Запаривание изделий в автоклавах - специальных, герметически закрывающихся аппаратах, состоит в том, что при давлении насыщенного водяного пара 0,9-1,3 МН/м² (9-13 атм.) вода сохраняется в жидкой фазе даже при температуре 175-191 ⁰С. Это создает благоприятные условия ускорения твердения и образования соединений, имеющих свойства цементирующих веществ высокой прочности, поскольку бетон набирает прочность в автоклаве в первые 4-6 ч. прогрева, то в автоклавах с давлением в 1,1-1,3 МН/м² (11-13 атм.) можно сократить длительность изотермического прогрева до 3-5 ч.

Контактный обогрев изделий осуществляют путем непосредственного соприкосновения изделия с источником тепла или с нагревательными приборами, обогреваемыми стенками формы или основанием стенда (при стендовой технологии) и т.п. В качестве источника тепла используют острый водяной пар, горячую воду, масла и др. Этот способ тепловой обработки применяют при изготовлении тонкостенных изделий в кассетах при достаточной их герметизации.

Кроме того, с помощью этих теплоносителей осуществляется обработка некоторых видов изделий в термобассейнах (твердение изделий в горячей воде).

После тепловой обработки технология изготовления железобетонных изделий, если не требуется дальнейшая отделка поверхности, заканчивается. Отдел технического контроля проверяет изделия и направляет на склад готовой продукции.

По условиям задания к курсовому проектированию, завод должен выпускать 25 тыс. м³ плоских железобетонных плит в год. Исходя из вышеуказанного, оптимальным способом термообработки будет являться термообработка в пропарочной камере, поскольку такой способ обеспечивает оптимальное сочетание качества готовых железобетонных изделий, производительности и затрат на производство.

2. Характеристика выпускаемой продукции

Проектом предусмотрено производство плоских плит из железобетона объемом 25 тыс. м³ в год.

Массогабаритные параметры производимых изделий представлены в табл. 1.

Таблица 1

Массогабаритные параметры производимых изделий

Наименование	Размеры			Вес изделия, т.
	Длина, мм (L)	Ширина, мм (B)	Высота, мм (H)
В-4	750	495	60	0,06
В-5	850	495	70	0,07
В-6	950	495	70	0,08
В-7	1050	495	80	0,11
В-8	1150	995	90	0,26
В-9	1300	995	100	0,32
В-10	1400	995	100	0,35
В-11	1500	995	120	0,45
В-12	1600	495	120	0,24
В-12 В-2	1600	495	120	0,24
В-13	1700	495	130	0,27
В-16	2000	495	160	0,40
В-16 В-2	2000	495	160	0,40

Рисунок 1 – Внешний вид производимых изделий

Состав бетона определяется по формуле Боломея-Скрамтаева (1):

,

(1)

где R_б – требуемая марка бетона;

А – коэффициент, характеризующий качество заполнителей;

R_ц – активность цемента.

Ориентировочный расход воды для приготовления бетонной смеси определяется исходя из ее удобоукладываемости. Бетонная смесь имеет жесткость 50…70с, тогда ориентировочный расход воды составит для щебня фракции 5…10 – 173 л/м³.