Производство железобетонных безнапорных труб (стр. 3 из 4)
Для обеспечения необходимого режима тепловой обработки камера разделена на 4 зоны: предварительной выдержки, подъема температуры, изотермической выдержки, охлаждения.
Изготовление труб диаметром 300...600 мм может производиться на опытно-промышленной линии, на которой организовано их производство способом радиального прессования (рис. 3).
В качестве оборудования используют механизмы для подачи бетонной смеси, транспортеры поддонов-тележек и форм труб, стенды для испытания труб и пр.
Толщина защитного слоя труб из бетона не менее 200 может быть уменьшена на 5 мм, но должна быть не менее 20 мм.
В элементах, имеющих подрезку у опор, толщина защитного слоя нижней продольной арматуры на длине подрезки должна быть не больше толщины защитного слоя этой арматуры в пролете элемента.
3 Режим работы завода и основных цехов
Отправным для расчета технологического оборудования, потоков сырья, состава рабочих и т.д. является режим работы завода, основных цехов.
Режим работы завода, цехов, определяет количество рабочих дней в году, количество смен работы в сутки и рабочих часов в смене.
Режим работы устанавливают в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий.
При 8 –часовой работе в смену режим работы предприятий строительных материалов рекомендуется следующий:
-для цехов с обжигом или другим непрерывно действующим оборудованием принимается режим с непрерывной работой цеха в сутки с учетом коэффициента использования оборудования для ежегодного капитального ремонта : Д=365к.
-для цехов с периодической работой оборудования по заготовке транспортировании сырья и полуфабрикатов, подготовка сырьевой смеси принята работа по непрерывной рабочей неделе с 260 рабочими днями в год.
При оттеке готовой продукции при любых видах транспорта, кроме железнодорожного применяется 2-сменная работа с 260 рабочими днями.
При оттеке готовой продукции потребителю на железнодорожный транспорт применяется трехсменная работа по непрерывной рабочей неделе с 365 рабочими днями.
Для того чтобы назначить режим работы предприятия, необходимо знать из каких технологических операций состоит процесс производства железобетонных безнапорных труб. Данные режима работы предприятия показаны в таблице 2.
Таблица 2 – Режим работы предприятия
| Наименование операций | Сменность | Количество рабочих дней в году (Д) |
| 1 Заготовка сырья в карьере | 2 | 260 |
| 2 Транспортировка сырья | 2 | 260 |
| 3 Подготовка сырьевых материалов | 2 | 260 |
| 4 Тепловая обработка | 3 | 365 |
| 5 Формование | 2 | 260 |
| 6 Транспортирование и складирование готовой продукции | 2 | 260 |
| 7 Отпуск продукции потребителю | 2 | 260 |
4 Материальные расчеты процесса
Материальный расчет производства заключается в определении количества загружаемых и получаемых продуктов на каждой стадии технологического процесса с обоснованием расходных коэффициентов по сырью и составам и количеством отходов.
Материальный расчет каждой стадии технологического процесса производят на основании закона сохранения масс.
∑G исх = ∑G получ + ∑G отх
где ∑G исх и ∑G отх - сумма масс исходных и полученных материалов;
∑G отх - потери (отходы)
Расчет ведется в порядке обратном технологическому потоку, начиная с отпуска готовой продукции.
Таблица 3 – Потребность в сырье и полуфабрикатах
| Наименование технологической операции | Потери, % | Производительность, м3 | |||
| в год | в сутки | в смену | в час | ||
| Склад готовой продукции | 0 | 105000 | 403,8 | 201,9 | 25,24 |
| Транспортировка и складирование готовой продукции | 0,5 | 105525 | 405,8 | 202,9 | 25,36 |
| Формование | 2 | 107636 | 414 | 207 | 25,9 |
| Тепловая обработка | 6 | 114094 | 312,6 | 104,2 | 13,025 |
| Подготовка сырьевых материалов | 1 | 115235 | 443,2 | 221,6 | 27,7 |
| Транспортировка сырья | 0,5 | 115811 | 445,4 | 222,7 | 27,84 |
| Заготовка сырья в карьере | 1 | 116969 | 449,88 | 224,94 | 28,12 |
5 Расчет основного аппарата
Центрифугирование. Под центрифугированием труб в промышленности строительных материалов понимают процесс уплотнения неоднородных смесей в поле центробежных сил.
Центробежная сила инерции, действующая на частицу смеси:
где т – ее масса; ω – угловая скорость вращения; r – радиус вращения центра тяжести частицы; G – вес частицы; g – ускорение силы тяжести; n – число оборотов.
Существует понятие о критической окружной скорости, начиная с которой частицы под действием силы тяжести не будут отрываться от внутренней поверхности формы в верхнем положении, представленной на рисунке 5.2, I. Для этого должно быть соблюдено условие
, тогда Уплотнение смеси следует проводить при такой скорости вращения, которая обеспечивает необходимую начальную прочность изделия, достаточную для распалубки его и дальнейшей транспортировки.
Обычно начальная прочность свежеотформованной трубы характеризуется величиной уплотняющей силы на наружной поверхности
где
– центробежная сила; – наружная поверхность трубы; 
– плотность смеси (усредненная); ω – угловая скорость; r – внутренний радиус изделия; 
– наружный радиус изделия; g – ускорение свободного падения. 
Рисунок 5.2 – Расчетная I и принципиальные II схемы центрифуг
Зная необходимую прочность наружной поверхности трубы
, можно рассчитать требуемое число оборотов центрифуги Внутреннее давление, развивающееся в формуемой массе в результате действия центробежных сил, непосредственно воспринимается жидкой фазой. В результате этого возникает избыточное гидростатическое давление, под влиянием которого жидкость фильтруется. Фильтрация будет проходить до тех пор, пока сопротивление движению жидкости в поровых каналах формуемой смеси за счет ее уплотнения не сравняется с избыточным гидростатическим давлением. Гидростатическое давление изменяется по толщине изделия неравномерно. Оно минимально на внутренней поверхности и максимально на внешней. Поэтому вначале жидкость наиболее полно отжимается из наружных слоев массы и все в меньших количествах по мере приближения к внутренней поверхности. Отсюда и водосодержание массы неравномерно – оно больше во внутренних слоях и меньше во внешних. Так, для бетонных изделий из-за неравнопрочности внутренних и внешних слоев (в результате В/Ц) это имеет первостепенное значение.
Неравноплотность центрифугированной массы выражается не только структурной неоднородностью гидратированного связующего за счет отжатия из него воды к уменьшения толщины гидратных оболочек, но и в характере распределения зерен заполнителя по толщине изделия. Более крупные зерна за счет большей центробежной силы прижимаются к наружной поверхности, а мелкие зерна концентрируются ближе к внутренним слоям. Поэтому центрифугированные массы в отличие от вибрированных имеют меньшую однородность распределения зерен заполнителя по толщине изделия. Этот органический недостаток центрифугированных масс может быть устранен при послойном уплотнении.
При малых толщинах последовательно загружаемых и уплотняемых слоев отдельные фракции заполнителя распределяются в них более равномерно. В процессе уплотнения последующего слоя крупные зерна заполнителя внедряются во внутреннюю часть предыдущего слоя и вытесняют более дисперсную часть связующего во внешнюю часть второго слоя. Аналогичные явления происходят и при уплотнении последующих слоев. В результате достигается более равномерная структура смеси по толщине изделия. Число слоев при раздельном их уплотнении при прочих равных условиях зависит от толщины стенки: чем она больше, тем больше должно быть уплотняемых слоев. Послойный способ формования целесообразно применять к смесям, имеющим большую разницу в массах, отдельных частиц (например, бетонные смеси) и нежелательно для смесей, масса отдельных частиц которых близка по величине.