Материал: 2228

Давление пара перед соплами, камерой, на разводной гребенке должно быть согласовано с Госгортехнадзором.

Парораспределение с выпуском теплоносителя через вертикальные стояки. Направленное движение теплоносителя в камере можно организовать не только в вертикальной плоскости, как было показано ранее, но и в горизонтальной (рис. 2.2, б, в). Равномерная подача пара по высоте камеры через отверстия в стояках обеспечивает его равномерное распределение, а большее (по сравнению с коллекторами в предыдущей схеме) количество стояков с направленным расположением отверстий создает интенсивное движение теплоносителя, но организованное в горизонтальной плоскости. При этом стояки можно поставить и в углах камеры, т. е. там, где обычно образуется зона неподвижной среды: это повышает однородность греющей среды и условия тепло- и массообмена.

Для интенсификации теплоотдачи путем повышения скорости движения теплоносителя вертикальные стояки могут быть оборудованы соплами или насосами-кондиционерами. В результате разности давлений, получаемых на концах соплообразного патрубка насоса-кондиционера за счет различной скорости поступления пара, происходит подсос паровоздушной среды из камеры и последующее перемешивание с поступающим паром.

Рассмотренные системы с соплами типа Лаваля эффективны в камерах пропаривания, если возможно обеспечить требуемые параметры пара перед камерой.

Пароснабжение камеры с внешним эжектированием паровоздушной среды. Усовершенствованная система пароснабжения ямных камер разработана Харьковским институтом инженеров коммунального строительства (рис. 2.2, г). Эффективность системы повышается за счет применения внешнего эжектора, с помощью которого можно осуществлять рециркуляцию паровоздушной смеси через перфорированный коллектор, установленный в нижней зоне камеры. Это способствует хорошему перемешиванию смеси. Подавать пар можно отдельно через сопла верхнего или нижнего коллектора, а также одновременно. Количество сухого пара можно уменьшить. Так как изделия будут нагреваться за счет рециркуляции теплоносителя, при увлажнении пара подавать его в период нагрева можно через сопла и перфорированный нижний коллектор, а в период изотермической выдержки подачу теплоносителя следует перевести на рециркуляционный режим.

В период охлаждения изделий внешний эжектор при необходимости можно использовать для отсоса паровоздушной смеси из камеры, однако это связано с дополнительным расходом пара (около 50 кг/м3).

35

2.3. Расчёт ямной камеры

Исходные данные:

1. Внутренние размеры

камеры ……………………...…. Vк Lк Вк Нк 6,3 3,9 3,7 90,9 м3. 2. Толщина железобетонных стен наружных …………….. стн 0,4 м,

внутренних…………………………………………………... ств 0,2 м.

3.Толщина бетонного пола камеры………………………. δпол = 0,15 м.

4.Крышка металлическая, утеплённая

минеральной ватой: масса металла……………………….. Gм = 2000 кг,

утеплителя…………………………………………………..Gут = 1180 кг, толщина минваты…………………….. δут = 0,16, λут = 0,063 Вт/м· C. 5. Коэффициенты: тепловосприятия ограждений камеры………………………………………………..…. α1 = 30

Вт/м2·°C,

теплоотдачи от ограждений камеры

в окружающую среду…………………………………..... α2 = 5 Вт/м2·°C.

6.Плотность материала ограждений………………… ρж/б =2300 кг/м3.

7.Расход материалов на 1м3 бетона изделий, кг:

портландцемент М500 Ц = 262, Щ = 1420, песок П = 572, вода В = 152, арматура А = 70.

8.Плотность бетона изделий………………………….… ρ = 2406 кг/м3.

9.Температура: свежеотформованных изделий

до поступления в камеру…………………………………..….. t1 = 20 °C,

средняя температура по сечению изделия

к концу периода подогрева…………………………………. tII = 54,6 °C,

изотермического прогрева…………………………...……….. tII = 80 °C. 10. Объём одного изделия………………………………….. Vи = 1,08 м3,

в камере находится………………………………….….. nи = 12 изделий,

объём бетона в камере ……… Vб Vи nи 1,08 12 12,96 м3 13 м3.

11.Масса одной металлической формы…………….…… m1ф = 1625 кг,

масса формы в камере……………………………………. mф = 19500 кг, их объём…………………………………………...………… Vф = 61,9 м3.

12.Объём прокладок и выступающих

частей в камере……………………………………………… Wв.ч = 1,8 м3.

13.Заглубление камеры……………………………………….. hk = 3,1 м.

14.Определить удельный расход пара

при нормальных физических условиях на тепловую обработку 1м3 бетона изделий

при……………………… ТВО в I II III 1,5 1,5 4 2 9 ч.

36

Расчёт основных габаритов камеры

Габариты камер ямного типа зависят от номенклатуры изделий, производительности технологических линий, размера форм и технологических зазоров (на прокладки, захваты траверсы и др.).

Длину камеры (м) определяют по формуле

где ф – длина формы с изделием, м; n – количество форм по длине каме-

ры, шт. (при ф >4 м, n=1); 1 =0,1 м – расстояние между формой и стенкой камеры и между штабелями форм.

б)

Рис. 2.3. Схема укладки изделий в пропарочной камере ямного типа: а план камеры;

б продольный разрез

Ширина камеры (м):

где bф – ширина формы с изделием, м; n1 – количество форм по ширине камеры, шт. (при bф >2 м, n1=1).

37

При укладке форм в камеру автоматическими траверсами расстояние1 принимают с учётом зазора на радиус действия захвата. Для камер, оборудованных стойками с кронштейнами, в 1 входит и ширина стойки.

Высота камеры (м):

где hф – высота формы с изделием, м; n2 – количество форм по высоте камеры, шт.; h1 ≥ 0,03 м – расстояние между формами изделиями по высоте, т.е. величина прокладки между формами; h2 ≥ 0,15 м – то же, между нижней формой и дном камеры; h3 ≥ 0,05 м – между верхним изделием и крышкой камеры.

Теплотехнический расчёт

Материальный баланс камеры, кг/цикл.

Приход материалов:

▪Цемент……………………………………...Gц = Ц∙Vб = 262∙13 = 3406.

▪Вода………………………………………... Gв = В∙Vб = 152∙13 = 1976.

▪Заполнители……………. Gз = (П + Щ)∙Vб = (572 + 1420)∙13 = 25896.

▪Арматура……………………………………... Gа = А∙Vб = 70∙13 = 910.

▪Металл форм………………………………………………. Gф = 19500.

Расход материалов:

▪Масса испарившейся воды……. Wi = 0,01∙ρб∙Vб = 0,01∙2406∙13 = 312.

▪Масса оставшейся в изделиях воды… GIIв = Gв – Wi = 1976 – 312 = 1664.

Тепловой баланс камеры, кДж/период.

Период подогрева

I. Приход тепла:

1. Тепло сухой части бетона

QIc = (Gц + Gз)cctI = (3406 + +25896)0,84∙20 =492274. 2. Тепло воды затворения

QIв = GвcвtI = 1976∙4,185∙20 = 165589. 3. Тепло арматуры и закладных деталей

QIа = GаcаtI = 910∙0,46∙20 = =8372.

4. Тепло форм

QIф = GфcфtI = 19500∙0,46∙20 = 179400.

5. Тепло экзотермии цемента

при tI II 0,5(tI tII ) 0,5(20 80) 50 ºС,

38

QIэ 0,0023Qэ28(В/Ц)0,44tI II IGц

0,0023 500 0,79 50 1,5 3406 232076.

6.Тепло насыщенного пара

QIп = GIп iп ,

где GIп – масса пара, поступившего в камеру за период подогрева, кг; iп энтальпия пара, кДж/кг.

Суммарный приход тепла за период подогрева

6

Qприх QIс QIв QIа QIф QIэ QIп

1

492274 165589 8372

179400 232076 QIп 1077711 QIп .

II. Расход тепла:

1. Тепло сухой части бетона

QIIc = (Gц + Gз)cct II = (3406 + 25896)0,84∙54,6 = 1343907. 2. Тепло на испарение части воды затворения

Qисп = Wi(2493 +1,97tI-II)= 312(2493 + 1,97∙50) = 808548.

3.Тепло воды, оставшейся в изделиях к концу периода подогрева,

QIIв = GIIвcвtIII = 1664∙4,19∙54,6 = 380680.

4.Тепло арматуры и закладных деталей

QIIа = GаcаtII = 910∙0,46∙80 =33488.

5. Тепло форм

QIIф = Gфcфt II = 19500∙0,46∙80 = 717600.

6. Тепло материалов элементов ограждений к концу периода подогрева определяют по формуле

39