4 Проектирование тепловой установки

4.1 Анализ исходных данных и выбор базовой конструкции

Установка проектируется для тепловой обработки аэродромных плит, изготавливаемых по агрегатно-поточному способу производства. Для пропаривания изделий при агрегатно-поточном способе производства применяются ямные пропарочные камеры периодического действия, в которых процесс тепловлажностной обработки прерывается для загрузки и выгрузки изделий.

Характеристики изделий приведены в общем разделе.

На основании исходных данных на проектирование предприятия и характеристик изделий произведен расчет необходимого количества установок и выбран режим тепловлажностной обработки. Расчеты приведены в технологическом разделе.

Режим тепловой обработки:

- период предварительной выдержки- 1 ч;

- период подъема температуры - 2 ч;

- период изотермической выдержки- 6 ч;

- период охлаждения- 2 ч.

Таким образом продолжительность тепловой обработки составила: _mo=1+2+6+2=12 ч [1].

Количество ямных камер составляет 13 штук.

4.2 Определение толщины ограждения тепловой установки

Определение толщины ограждения производится по методике, изложенной в [2].

Одним из вариантов многослойного ограждения являются стены с внутренней теплоизоляцией. В данном случае принимается многослойное ограждение с утеплителем, выполненным из минеральной ваты в набивку под сетку с ρ = 150 кг/м³. В качестве внутренней гидроизоляции используются листы окисленной матовой стали толщиной d_защ=0,002 м. Несущая стенка изготавливается из тяжелого бетона, средней плотности в сухом состоянии 2400 кг/м³ толщиной d_нес=0,2 м.Принимаем следующие значения температур:

- температура окружающей среды;

- температура наружной поверхности ограждения тепловой установки;

- температура теплоносителя в тепловой установке во время изотермической выдержки.

4.2.1 Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией ограждающей конструкции ямной камеры в окружающую среду

, , (4.1)

.

4.2.2 Определяем коэффициент теплоотдачи излучением ограждающей конструкции ямной камеры в окружающую среду.

, (4.2)

где С – коэффициент излучения наружной поверхности изоляционного слоя ограждающей конструкции, [ 3].

, , (4.3)

.

4.2.3 Определяем коэффициенты теплопроводности несущего, теплоизоляционного и защитного слоев ограждающей конструкции ямной камеры

Вт/ м²С, Вт/ м²С [ 3].

, Вт/ м²С, (4.4)

где - - коэффициент теплопроводности при 0С, Вт/ м²С; Вт/ м²С [6];

- в–температурный коэффициент, Вт/ м(С)², Вт/ м(С)²[3].

Вт/ м²С.

4.2.4 Рассчитываем толщину изоляционного слоя ограждающей конструкции ямной камеры

, м , (4.5)

м.

Принимаем один слой теплоизоляции толщиной 0,04м из минеральных ватных плит с ρ = 150 кг/м³.

Крышка камеры выполнена из слоя изоляционного материала, который выполнен из минераловатных прошивных матов на синтетическом связующем ρ = 150 кг/м³, в качестве внутренней гидроизоляции используются листы оцинкованной матовой стали толщиной d_защ=0,002 м, с

ρ = 58 кг/м³, несущая стенка изготавливается из листов оцинкованной матовой стали толщиной d_защ=0,002 м с ρ = 58 кг/м³.

С – коэффициент излучения наружной поверхности ограждения крышки ямной камеры, С = 4,7 Вт/ (м²×°С) [3].

.

.

.

Принимаем один слой теплоизоляции толщиной 0,04м из минеральных ватных плит с ρ = 150 кг/м³.