Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Тверской государственный технический университет

Кафедра «Гидравлика, теплотехника и гидропривод»

Теплотехнический расчёт установок тепловой обработки

строительных изделий

Выполнил: студент 3 курса

группы СТ(ПСК)-12.06

Целыбеев В. Е.

Проверил: Кузнецов Б.Ф.

Тверь 2015 г.

1. Вводная часть.

2. Характеристика исходных материалов.

3. Описание конструкции и выбор режима работы установки.

4. Расчет режима нагрева изделия.

5. Технологический расчет.

6. Теплотехнический расчет.

7. Теплотехнические показатели работы установки.

8. Санитария, охрана труда и техника безопасности.

9. Библиографический список литературы.

1. Вводная часть.

Сумма мероприятий, обеспечивающих благоприятные условия твердения уплотненной бетонной смеси, а также способы, предохраняющие бетон от повреждения его структуры в раннем возрасте, составляют уход за бетоном. Организация ухода за бетоном должна быть проведена сразу после укладки и уплотнения бетонной смеси. Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Бетон при нормальных условиях постепенно набирает свою прочность и к 28 сут приобретает марочную прочность, причем в первые 3–7 сут прочность бетона растет более интенсивно и на 7-е сутки составляет 60–70 % марочной прочности. Для заводской технологии такие условия твердения бетона не приемлемы, так как они требуют больших площадей и большого количества форм.

В заводской технологии применяют ускоренные методы твердения –тепловую обработку изделий при обязательном сохранении влажности изделий. Чаще всего применяют прогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80–85 °С или выдерживание в среде насыщенного пара при 100 °С. Стремятся применять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать хорошие условия для гидратации цемента.

На заводах сборного железобетона применяют различные способы тепловой обработки изделий: пропаривание при нормальном давлении, электропрогрев, контактный обогрев, обработку лучистой энергии, обогрев в газовоздушной среде и др.

Процесс тепловой обработки бетона обычно состоит из подъема температуры до максимально установленного уровня, выдерживания при нем и охлаждения изделия до температуры окружающей среды.

Установки для тепловлажностной обработки предназначены для ускоренного твердения изделий. Обычно тепловлажностную обработку ведут до достижения 70% полной проектной прочности бетона. Установки для тепловлажностной обработки разделяют по следующим признакам:

По режиму работы – на установки периодического и непрерывного действия. Установки периодического действия в свою очередь подразделяются на две группы: на работающие при атмосферном и избыточном давлении. Установки непрерывного действия могут работать только при атмосферном давлении. В качестве установок периодического действия применяют ямные камеры, кассеты, пакеты, термоформы и автоклавы. Установки непрерывного действия изготовляют в виде горизонтальных и вертикальны камер, в которых происходит непрерывное или импульсное передвижение подвергаемого обработке материала.

По виду используемого теплоносителя различают установки, в которых используют водяной пар при атмосферном и избыточном давлениях; паровоздушную смесь, горячую воду, электроэнергию, продукты горения топлива и высокотемпературные органические теплоносители (горячие масла, даутерм, дитолилметан и др.).

Кроме установок для тепловлажностной обработки в технологии сборного бетона и железобетона применяют установки для разогрева бетонной смеси и подогрева заполнителей.

2. Характеристика исходных материалов.

Для тепловлажностной обработки железобетонных изделий в работе даны следующие характеристики исходных материалов и изготавливаемого изделия: 1) Портландцемент  марки М 500 без добавок. Расход цемента составляет  Ц = 220 кг/м3; 2) Водоцементное  отношение В/Ц = 0,5; 3) Водопотребность: В = Ц•(В/Ц) = 220·0,5 = 110 л/м3; 4) Расход щебня:   Щ=1000/(α·П_щ/ρ_ощ + 1/ρ_щ)=1000/(1,1·0,43/1,48+1/2,6) =1420,45 кг/м3; 5) Расход песка:  П=ρ_п·(1000–Ц/ρ_ц–В – Щ/ρ_щ)= 2,63·(1000 – 220/3,1 – 110–1420,45/2,6)=743,51 кг/м3; 6) Бетон: марка  М250; теплопроводность λ_б = 1,85 Вт/м·С; теплоемкость  С_б = 0,84 кДж/кг·оС; плотность ρ_б = 2500 кг/м3; 7) Габариты ж/б изделия: 2200×1680×200 мм.