книги из ГПНТБ / Семенов, Леонид Алексеевич. Безнапорная пропарочная камера

Основой современного индустриального строительства является сборный железобетон. Производство его в на­ шей стране растет гигантскими темпами. В течение семи­ летки выпуск железобетонных изделий должен возрасти с 19 млн. м3 до 42—45, т. е. в 2,5 раза.

Эту программу можно выполнить и перевыполнить, если смело и оперативно внедрять все то новое и про­ грессивное, что появляется в области технологии изготов­ ления железобетонных изделий, и активно использовать внутренние ресурсы действующих заводов.

Прогресс в технологии производства железобетона по отдельным ее звеньям очень неравномерен. С одной сто­ роны, промышленность получила разработанный совет­

скими инженерами такой прогрессивный метод, как виб­ ропрокат, с другой стороны, некоторые процессы реша­ ются еще примитивно, занимают 'много времени, требуют огромных производственных 'площадей и обходятся очень дорого.

Прежде всего это касается пропарки изделий. До сих пор ее па многих заводах выполняют в примитивных ка­ мерах периодического действия при температуре 80—85°.

Процесс пропарки длится в лучшем случае 12—14 часов,

а на многих заводах затягивается до 24—30 часов и более. При этом расход пара на 1 м3 железобетона дости­ гает 800—1000 кг.

Между тем сама формовка изделий, включая подго­ товку формы, укладку арматуры и пр., требует не более одного часа. В результате получается, что в производ­ ственном цикле процесс пропарки занимает свыше 90% и подавляющая часть производственных площадей заво-

3

дов занята пропарочными камерами. На многих заводах пропарочные камеры являются узким местом и сдержи­ вают рост производства.

В данной брошюре приводится описание устройства и эксплуатации новой пропарочной камеры, разработан­ ной автором.

Эти камеры уже нашли широкое распространение на многих предприятиях нашей страны. Как показывает опыт, процесс пропарки в них (может выполняться всего

за 6—8 часов, при расходе пара 230—250 кг на 1 м3 же­ лезобетона.

Переоборудование существующих ямных камер в без­ напорные полуавтоклавные несложно и требует затрат всего 300—400 рублей. Дело в том, что сама камера

остается без изменения и нужно лишь добавить паровую трубу в верхней зоне и выходную (обратную) трубу с контрольным конденсатором.

При предварительной заготовке этих деталей уста­ новка их на место выполняется за несколько часов.

Можно без всякого ущерба для производства ежеднев­

но оборудовать одну-две камеры и таким путем за не­ сколько недель все перевести на полуавтоклавный режим.

На многих заводах (Ростов-на-Дону, Ангарск, Тула,

Череповец, Белгород, Калинин, Куйбышев и др.) при

переоборудовании обычных камер в полуавтоклавные удалось повысить выпуск продукции на 50—70% и более и значительно снизить расход пара и стоимость изделий.

Камеры данного типа были разработаны в Ростов-

ском-на-Дону инженерно-строительном институте и впер­

вые внедрены на комбинате строительных материалов № 1 Ростовского совнархоза.

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ В КАМЕРЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ ПОДАЧИ ПАРА

Проектирование пропарочной камеры должно произ­

водиться на твердой научной основе с правильным уче­

том физических явлений, происходящих в камере на всех стадиях ее работы. Анализ этих явлений начнем с рас­ смотрения процесса нагревания камеры.

4

Нагревание герметично закрытой камеры

Предположим, что мы имеем камеру, которая сперва свободно сообщается с наружным воздухом. Пусть пер­ воначальная температура в ней tH = 15°, а давление Рп равно атмосферному, т. е. Рн=760 мм рт. ст.

Это давление слагается из давления сухого воздуха

Рв и водяных паров Р“.

рн — рнф-рн мм рт. ст.

Если принять относительную влажность воздуха ф = 50%, то при tH = 15° эти величины будут равны:

р« =1753,6 мм рт. ст.,

Р„ — 6,4 мм рт. ст.

Теперь закроем камеру и будем подавать в нее острый

пар.

Камера начнет нагреваться главным образом за счет конденсации водяных паров, и практически мы будем

5

иметь в ней насыщенный водяной пар, давление которого Рп для любой температуры является строго определен­ ной величиной.

Кривая Рп (рис. 1) показывает возрастание давления водяных паров при повышении температуры от 15 до

100°.

При разогреве камеры от температуры t1 до t2 дав­ ление сухого воздуха возрастает от Р1 до Р2' по закону

хого воздуха, а кривая Р — суммарное давление паро­ воздушной смеси при прогреве камеры от 15 до 100°.

Из этого графика видно, что при разогреве гермети­

Представим себе теперь, что наша камера свободно сообщается с атмосферой, и начнем разогревать ее, по­ давая острый пар. Здесь возможно несколько вариантов подачи пара в камеру и выхода из нее избытка паровоз­ душной смеси. Наибольший практический интерес пред­ ставляют для нас четыре случая.

1.Подача пара и выход паровоздушной смеси у пола камеры (схема «снизу—вниз»).

2.Подача пара у пола камеры и выход паровоздуш­

ной смеси1 под потолком камеры (схема «снизу—вверх»).

3.Подача пара и выход паровоздушной смеси под потолком камеры (схема «сверху—вверх»),

4.Подача пара под потолком камеры и выход паро­

воздушной смеси у пола.

Рассмотрим первый случай (рис. 2).

Острый пар, попав в камеру, смешивается с воздухом.

Паровоздушная смесь повышенной температуры, будучи более легкой, стремится подняться под потолок. В своем движении она перемешивается с остальной массой паро­

6

воздушной смеси, заполняющей камеру, и, соприкасаясь

далее с относительно более холодными стенками камеры, охлаждается. Образуются нисходящие потоки, которые опускаются до пола и затем удаляются наружу. В те ме­ ста камеры, где прогрев стенок требует большего коли­ чества тепла, например в углах, паровоздушная смесь устремляется в большем количестве, так как относитель­ ное переохлаждение смеси здесь делает ее тяжелее, и она скорее опускается к полу.

оо

Рис. 2. Нагревание камеры по схеме «снизу—вниз».

Благодаря усилению тяги нисходящих воздушных то­ ков в более холодных местах прогрев ограждений камеры по всему периметру ее автоматически выравнивается.

По такой схеме происходит нагрев нашей безнапорной камеры, которая имеет обратную трубу, начинающуюся у ее пола.

Совсем другие результаты получаются во втором слу­ чае (рис. 3). Более горячая паровоздушная смесь, под­ нимаясь под потолок камеры, имеет возможность тут же

° ПароВоздушная ГМРСЬ

Рис. 3. Нагревание камеры по схеме «снизу — вверх».

выйти наружу. В камере в местах большего притока пара

образуются столбы восходящей паровоздушной смеси.

В прочих местах паровоздушная смесь находится в покое

инагревается медленнее. Отсюда получается и большая неравномерность в прогреве камеры как в плане, так и

по высоте.

7

Еще хуже обстоит дело в третьем случае (рис. 4). Горячая паровоздушная смесь, образующаяся под по­

толком, здесь же и выходит наружу. Во всей нижней

Оо Z0°° о о

Рис. 4. Нагревание камеры по схеме «сверху—вверх».

прогревается особенно плохо и неравномерно. Под потол­ ком температура может достигнуть 100°, в то время как

упола камера еще не начнет нагреваться и температура

ееостанется на уровне 20—25°.

Пар*__________ i

О О О О о о о

1=100° \ \ ‘ i.Oarna ■ ■'

---------—’

Рис. 5. Нагревание камеры по схеме «сверху — вниз»: а, б и в — на­ чальная, промежуточная и конечная (установившееся состояние)

стадии процесса; 0—0 — граница паровой зоны.

8