Материал: 2228

4

Qприх QIIIэ QIIIрег QIIIп QIIIкал

1

721615,91 132361,39 491000 QIIIкал 1344977,30 QIIIкал .

IV. Расход тепла, кДж/ч:

1. Тепло смеси, заполняющей свободный объем камеры,

QIVc.o Gc.o iII VIVc.o ρII iII

67 2,9 2,6-9 7,47 2,4 0,57 1 990 409077,27.

Здесь по табл. П.15 находим, что при tII = 80 °С II = 1 кг/м3, а iII = 990 кДж/кг.

2. Тепло, потерянное через ограждения камеры,

QIV огр 3,6 ki Fi (tII tс.о).

Расчет ведем аналогично подсчету (см. п.7, с.68) для периода подогре-

ва:

▪ Потери тепла через наружную стенку

QIV ст 3,6 3,23 174,2 (50 - 20) 60767,93.

Площадь поперечной стенки

Fст L2 Hk 67 2,6 174,2 м2 .

▪ Потери тепла через пол

QIV пол 3,6 0,56 194,3 (80 - 20) 11751,26.

Площадь пола Fп L2 Bk 67 2,9 194,3м2. ▪ Потери тепла через потолок

QIV пот 3,6 0,57 194,3 (8020) 11961,11.

Суммарные потери тепла ограждениями камеры

QIV огр QIV ст QIV пол QIV пот

60767,93 11751,26 11961,11 84480,30.

3.Тепло, выбивающееся из зоны через торцы, со стороны зоны подогрева (см. п.6, с.67) QIтор = 239510,33; со стороны зоны охлаждения прини-

маем температуру смеси около воздушной завесы в зоне охлаждения t III = =70 °С.

70

19700 (80-70)0,6 2,9 2,62,6 953507,79.

Следовательно,QIVтор QIтор Qтор 239510,33 953507,79 1193018,12.

Суммарный расход тепла в период изотермического прогрева

3

1 Qрасх QIVc.o QIVогр QIVтор

409077,27 84480,30 1193018,12 1686575,69.

Тепловой баланс камеры в период изотермического прогрева

4 3

QII прих QII расх ,

1 1

т.е. 1344977,30 + QIII кал= 1686575,69 QI кал= 341598,39.

Удельный расход пара на нагрев воздуха для зоны изотермического прогрева

Удельный расход пара в периоды подогрева и изотермического прогрева

q qI qII 276,08 24,32 300,40 кг/м3.

2.10. Щелевая камера

Применение щелевых камер непрерывного действия, имеющих небольшую высоту, значительно снизило торцовые теплопотери, что повысило технико-экономическую эффективность тепловой обработки

(рис. 2.9).

В щелевых камерах высота входа намного (в 4 6 раз) меньше ширины. Располагают их на полу цеха или заглубляют в грунт. В последнем случае на перекрытии камеры находится формовочное оборудование. Теплоносителем служит пар или электроэнергия. Типы щелевых камер разнообразны.

Щелевая камера с паронагревом представляет собой туннель длиной L = 100–130 м. Ширина туннеля проектируется в расчете на движение через него одного – двух изделий на каждой форме-вагонетке и находится в пределах B = 5–7 м. Высота H = 1,0–1,17 м. В камере помещается от 17 до 27 вагонеток с изделиями.

71

Щелевые пропарочные камеры по длине разделяются на соответствующие зоны: зону подъёма температуры среды, изотермической выдержки и охлаждения. В первую и вторую подводится тепловая энергия, третья зона – зона охлаждения, теплом не снабжается, а наоборот, вентилируется холодным воздухом. Разделение камеры на функциональные зоны позволяет экономить тепловую энергию за счет затрат теплоты на нагрев конструкций после каждого цикла по сравнению с установками периодического действия.

4

Рис. 2.9. Схема горизонтальной камеры щелевого типа: 1 – вагонетка с изделием в форме; 2 – снижатель;

3 – вытяжные вентиляционные системы; 4 – подъёмник

Камера разделяется на три зоны: зону подъёма температуры – подогрева, зону изотермической выдержки и зону охлаждения. Тепловая обработка изделий в камере сводится к следующему. Материал, поступивший в камеру, может подогреваться либо паром, либо ТЭНами. При нагреве паром для его подачи используют двухсторонние стояки, причем первая пара стояков располагается на расстоянии 20–25 м от входа с шагом от 2 до 6 м, а последняя – на расстоянии 35–40 м от выгрузочного торца камеры. Пар смешивается с воздухом, образуя паровоздушную смесь. Для улучшения использования теплоты пара устраивают рециркуляцию: паровоздушную смесь отбирают у загрузочного конца камеры и возвращают в конец зоны подогрева. Рециркуляция помогает уменьшить потери пара, проникающего в зону охлаждения за счет его передвижения к загрузочному концу камеры. Кроме того, в этих же целях между зоной изотермической выдержки и охлаждения устраивают воздушные завесы или перегородки из термостойкой резины. Воздушные завесы в целях экономии тепла устраивают и в месте загрузки камеры. Максимальный нагрев изделий при использовании пара составляет 80–85 °С, ибо в данном случае в камере кроме пара находится воздух.

72

2.11. Расчёт щелевой камеры

Материальный баланс камеры.

Приход материалов, кг/ч:

▪Цемент…………………………….. Gц Ц Vб 336,73 3,7 1246кг.

▪Вода…………………………………… Gв В Vб 165 3,7 610,5кг.

▪ Заполнители…….. Gз П Щ Vб 583,44 1311,8 3,7 7012кг.

▪Арматура……………………………. Ga A Vб 350,5 3,7 1297кг.

▪Металл форм…………………… Gф1 Gф nи 8060 2,89 23293кг.

Расход материалов:

▪ Масса испарившейся

воды…………………….. Wi 0,01 б.с Vб 0,01 2396,97 3,7 88,7кг.

▪Масса оставшейся

визделиях воды………………….. Gв1 Gв Wi 610,5 88,7 521,8кг.

Масса остальных материалов на протяжении всего цикла тепловой обработки не изменяется.

Тепловой баланс камеры.

Период подогрева

I. Приход тепла:

1. Тепло сухой части бетона

Q1c Gц Gз ссt1 1246 7012 0,84 20 138734.

2. Тепло воды затворения

Q1в Gвсвt1 610,5 4,185 20 51099.

3. Тепло арматуры и закладных деталей

Q1a Gacat1 1297 0,46 20 11932.

4. Тепло форм-вагонеток

Q1ф Gфcфt1 23293 0,46 20 214296.

5. Тепло экзотермии цемента при t1 2 0,5 t1 t2 50oC:

73

Q1э 0,0023Qэ28 В/Ц 0,44t1 2 1Gц

0,0023 420 0,731 50 3 1246 131979.

6.Тепло, выбивающееся в зону подогрева из зоны изотермического прогрева,

Q1выб 19700 t0,6Fk Hk 19700 1 2,9 1,6 1,6 115623.

7. Тепло, отдаваемое поверхностью регистров,

Q1рег 3,6F1рег kрег(tп t1 2),

Здесь расход насыщенного пара Gkp=1,66 кг/(ч∙мм2), суммарное сечение отверстий для пропуска острого пара

9. Тепло воздуха, поступающего в камеру из калорифера,

Qкал Gкал(i1 i").

Суммарный приход тепла в период подогрева

∑Qприх=Q1c+Q1в+Q1а+Q1ф+Q1экз+Qвыб+Q1рег+Q1п+Qкал=

=138734+51099+11932+214296+131979+

+115623+43725+684857+Qкал=1392245+Qкал .

II. Расход тепла, кДж/ч:

1. Тепло сухой части изделия

Q2c Gц Gз ссtцо 8258 0,84 58,6 406492.

2. Тепло на испарение части воды затворения

74