Вертикальная камера профессора Семенова (стр. 1 из 8)

Министерство образования и науки Украины

Одесская Государственная Академия Строительства и Архитектуры

Кафедра процессов и аппаратов в технологии строительных материалов

Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу:

«Теплотехника и теплотехническое оборудование»

на тему:

Вертикальные камеры проф. Семенова

Выполнила:

ст.гр.ПСК-441

Голышев А.А.

Проверила:

Антонюк Н.Р.

Одесса

2009

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Вертикальные камеры проф. Семенова

(башенные камеры вертикального типа)

Длина камеры:

м,

где: lф – длина формы – вагонетки (принимается равной длине изделия +0,5 м на форму),м; l1 – расстояние между стенкой камеры и формой (l1 – 0,5-0,6 м).

L_k=2*6,5+3*0,5=13+1,5=14,5м.

Ширина камеры В_к:

, м.

где: bф –ширина формы, м; b1 – расстояние между стенкой камеры и формой (b1=0,5-0,6 м).

B_k=1,2+2*0,5=1,2+1=2,2.

Высота камеры(надземная часть). Высота камеры не должна превышать 6м.

где: hя – число ярусов в камере,шт; hф – высота формы с изделиями (равна 0,31 м + толщина изделия), м; h1 – высота консоли поворотных устройств и расстояние от формы до пола камеры и потолка ( h1 =0,2 м).

H_k=3*1,51+(3+1)*0,2=5,33м

Количество камер определяют по формуле:

Z=Gгод*τто/ τгод *Vи* nто

где: Gгод – годовая производительность завода или технологической линии, м³/год; τгод – количество рабочих часов в году, час; τто – время тепловой обработки, час; Vи – объем одного изделия, м³; τто – количество изделий, находящихся в камере, шт.

Z=(20000*11)/(340*16*6*1,2*0,24*3)=7,8.

Проверка производительности камеры:

Gк= nто* Vи* τгод/ τто, м³/год

Gк=(3,6*1,2*0,24*340*16)/11=2563,72 м³/год.

Для определения длин зоны подогрева, охлаждения и изотермической выдержки определяем количество изделий, находящихся в зоне изотермической выдержки:

nиз=nто*( τII/ τто),шт

где: τII – время изотермической выдержки, час.

Nиз=3*(7/11)=1,9.

Тогда зону изотермической выдержки можно определить по формуле:

LII = n_яII*(h_ф+h₁).

где: n_яII- количество ярусов в зоне изотермической выдержки.

LII =3*(1,51+0,2)=5,13.

Зона нагрева и охлаждения:

LI=LIII=Hk-LII, м

LI=5,33-5,13=0,2 м.

Высота машинного отделения, находящегося в подземной части камеры, равна 1,8 м.

Расчет скорости нагрева и охлаждения изделий

1.Общие положения

Цикл тепловой обработки бетона с момента подачи тепла состоит из следующих этапов:

1. Подъем температуры греющей среды от начальной до максимальнозаданной (

); считают, что изменение температуры происходит по линейному закону, т.е. , где

- температура среды в момент времени ;

- начальная температура; b - скорость подъема температуры в град/час.

2. Выдерживание изделий при максимальной постоянной температуре - изотермический прогрев - (

); на этом этапе изделие должно быть равномерно прогрето по сечению, однако какое-то время может происходить выравнивание температур - «центр-поверхность» изделия до достижения температуры среды.

3. Остывание изделий (

); на этом этапе температура изделий понижается соответственно заданному режиму понижения температуры тепловой установки.

Особое значение имеет расчет температуры бетона в период нагрева, т.к. на этой стадии температурные градиенты по сечению изделия существенно влияют на процессы структурообразования в бетоне, а также процесс охлаждения, когда возникает опасность появления трещин.

Определяющим параметром в условиях конвективного теплообмена - основного вида теплообмена при тепловой обработке бетона - является коэффициент теплообмена

, зависящий от содержания воздуха в паре, характера и скорости движения среды, от температуры среды, состояния поверхности твердого тела, величины температурного перепада между средой и поверхностью изделия и др.

В зависимости от условий теплообмена определяют соответствующие им коэффициенты теплообмена (прил. КП-5).

Для правильного назначения режимов тепловой обработки изделий необходимо знать кинетику температуры в отдельных точках изделия и ее распределение в объеме изделия в различные моменты времени. Эти же данные нужны и для теплотехнических расчетов установок. В результате такого расчета определяют количество и график подачи тепла в установку.

Для этого период нагрева (

) разбивают на 3 стадии в каждой из которых, в соответствии со средними за стадию параметрами процесса, определяют искомые температуры. При этом принимают во внимание, что конец первой стадии - есть начало второй, конец второй - есть начало третьей и т.д. (в период изотермической выдержки и охлаждения разбивку на стадии не производят).

2. Расчет температуры греющей среды по этапам

Скорость подъема температуры греющей среды:

где:

- начальная температура среды;

- температура изотермической выдержки;

- время этапа подъема температуры. Режим тепловлажностной обработки ( + + ), а также температура изотермической выдержки указываются в бланке задания.

град./час

Цикл тепловой обработки бетона в камере Семенова

Конечные и средние температуры каждой стадии и этапов:

Этап подъема температуры (

):

Стадия I-1:

⁰С; ⁰С;

⁰С.

Стадия1-2:

⁰С; ⁰С;

⁰С.

Стадия1-3:

⁰С; ⁰С;

⁰С.

где:

и - начальная и конечная температура каждой стадии;

- время каждой стадии

;

- средняя температура стадии.

Этап изотермической выдержки

⁰С;

Этап охлаждения (

): ⁰С; ⁰С;

⁰С.

ЭтапI ЭтапII ЭтапIII

3. Метод критериальных уравнений

Эффективность нагрева изделий в условиях протекания процесса конвекционного теплообмена прямо пропорциональна интенсивности теплообмена, толщине прогреваемого слоя изделия и обратно пропорциональна теплопроводности материала тела. При расчетах нестационарных процессов нагрева эта связь (зависимость распространения тепла в изделии от интенсивности внешнего теплообмена) учитывается критериальным комплексом Био :