Теплотехнічний розрахунок

_{Теплотехнічний розрахунок установок безперервної дії складають для зон підігрівання і термічної витримки на 1 годину роботи. Тому при складанні балансу враховують годинну витрату бетону, арматури, вагонеток, а тепловтрати визначають з відрізка камери, котрий виріб проходить за 1 годину. Під час роботи установки огородження знаходиться в стаціонарних теплових умовах, тому стаття по визначенню теплоти на акумуляцію огорожею відсутня.}

_{1. Прибуток тепла 1.1. З парою Q1 = Дп×і", кДж/год. (212) де Дп – витрата пари за 1 годину роботи камери. Величина невідома. Визначається з рівняння теплового балансу. і" – ентальпія пари визначається по табл. 1,2 додатку.}

_{1.2. Від екзотермічних реакцій твердіння цементу Q2 = qекз *Мцем, кДж/год. (213) де Мцем – маса цементу, що поступає в камеру за годину, кг/год. Мцем = Пг*Ц, кг/год. (214) Пг – годинна продуктивність камери, м3/год. Ц – витрата цементу на 1м3 бетону (табл. 7,8 додатку) qекз – питома екзотермія цементу, кДж/кг цем. qекз = (215) де М – марка цементу (табл. 7,8 додатку); В/Ц – водоцементне відношення (0.3÷0.65)}

_{Ө – число градус-годин теплової обробки}

_{Ө = 0.5* (t1+t2)*τ1+τ2*τ2, (град-год) (216) t1– початкова температура нагріву виробів, ºС t2 – максимальна температура нагріву виробів, ºС (по режиму) Якщо Ө≤290, то α= 0,32+0,002*Ө}

_{Якщо Ө=>290, то α=0,84+0,0002* Ө}

_{Всього прибуток тепла Qприб = Q1+Q2, кДж/год. (217)}

_{2. Видаток тепла 2.1. На нагрівання сухої маси бетону від початкової температури до кінцевої Q1 = Cс.б*Мб*(t2-t1), кДж/год. (218) Сс.б – теплоємність бетону (0.99 Кдж/кгºК); Мб – маса бетону, що поступає в камеру за годину, кг/год. Мб = Пг*γс.б, кг/год. (219) Пг – годинна продуктивність камери, м3/год.; γс.б – об’ємна маса сухого бетону, кг/м3; γс.б = γб-В, (220) γб – об’ємна маса бетону, кг/м3 (табл. 12 додатку) В – витрата води на 1м3 бетону, кг/м3. В = Ц*(В/Ц), кг/м3 (221)}

_{2.2 На випаровування частини води Q2 = W(2493+1.97*tсер), кДж/год. (222) де W – маса води, що випаровується, кг/год. (1% від маси важкого бетону), тобто W = 0.01*Мб, кг/год. (223) для легких і ніздрюватих бетонів 6÷8% від їх маси), тобто W = (0.06÷0.08)*Мб, кг/год. (224) tсер – середня температура, ºС tсер =( t1 + t2 )/2 , ºC (225)}

_{2.3. На нагрівання води, що залишилась у виробах Q3 = (Мб-W)*4.19*(t2-t1), кДж/год. (226) Мв – маса води, кг/год. Мв = В*Пг (227)}

_{2.4. На нагрівання арматури і закладних деталей Q4 = Ма*Са*(t2-t1), кДж/год. (228) Са – теплоємність арматури (0.48 кДж/кгºК); Ма – маса арматури в пропарювальних виробах, кг/год. Ма = mсталі*Пг1 (229) Пг1 – годинна продуктивність камери, шт./год.}

_{2.5. На нагрівання форм-вагонеток Q5 = Cф*Мф-в*(t2-t1), кДж/год. (230) Сф – теплоємність форм-вагонеток (0.48 кДж/кгºК) Мф-в – маса форм-вагонеток, що поступають в камеру за годину а) Мф-в=mф*Пг, кг/год. (231) де mф – маса форм на 1м3 бетону, кг/м3 (табл. 6 додатку) Пг – годинна продуктивність камери, м3/год. б) Мф-в=mb* Пг1, кг/год. (232) де mb – маса форми-вагонетки, кг (з характеристики форм-вагонеток, Павлов ст..106 табл. 6.5); Пг1– годинна продуктивність камери, шт./год.}

_{2.6. Втрата тепла в навколишнє середовище крізь огородження камери. Q6 = , кДж/год. (233) F – сумарна поверхня тепловіддачі, м2 F = Lк'*В к'*2+L к' *H к'*2, м2 (234) Камера виконується із керамзитобетону об’ємною масою 1500кг/м3. Товщина стінок камери 0.2м. L к' = Lк+0.2*2, м (235) В к' = Вк+0.2*2, м (236) H к' = Hк+0.2, м (237) де Lк, Bк, Hк – робочі довжина, ширина і висота камери, м (із конструктивного розрахунку). α – сумарний коефіцієнт тепловіддачі (12.67 Вт/м2ºС) tст – температура зовнішньої поверхні стінки (40÷60ºС)}

_{2.7. Втрати тепла з теплоносієм (втрати тепла з конденсатом). Q7 = Дп*Ск*tк, кДж/год. (238)}

_{tк – температура конденсату (80ºС);}

_{Ск – теплоємність конденсату (4.19 кДж/кгºК).}

_{2.8. Втрата теплоти з парою, що залишилась у вільному об’ємі камери. Q8 = Vвіл *ρ''* ί''/(τ1 +τ 2), кДж/год. (239) де ρ", і" – густина і ентальпія пари (таб. 1,2 додатка); Vвіл – вільний об’єм камери, м3; Vвіл = Vк-Ек-Vф-в, м3 (240) Vк – об’єм камери, м3; Vк = Lк*Вк*Hк, м3 (241) Ек – місткість камери, м3; Ек = Vб*Zф (242) Vб – об’єм бетону в одній формі-вагонетці, м3; Zф – кількість форм-вагонеток у камері, шт.; Vф-в – об’єм форм вагонеток, м3; Vф-в = Mф-в /7800 , м3 (243) Mф-в – маса усіх форм-вагонеток у камері, кг а) Mф-в = mф*Ек, (244) де mф – маса форм на 1 м3 бетону, кг/м3 (табл. 6 додатку) б) Mф-в = mф*Zф, (245) mв – маса форми-вагонетки, кг (із характеристики форм-вагонеток, Павлов, ст 106 табл. 6.5)}

_{2.9. Невраховані втрати тепла. Приймаємо як 10% від прибутку тепла Q9 = 0.1*Qприб = 0.1*(Q1пр +Q2пр),кДж/год. (246) Всього видаток тепла: Qвид = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8+Q9 (247) Складаємо рівняння теплового балансу Qприб = Qвид (248) Розв’язавши рівняння, визначаємо Дп – витрату пари за одну годину роботи установки.}

_{Якщо Qприб ≠ Qвид, то визначаєм % нев’язки балансу %нев’язки = *100% < 1% (249) допускається 1. Питома витрата пари d = , кг пари/м3 бетону (250)}

_{2. Питома витрата нормальної пари dн = d*і" /2676, кг/м3 (251)}

_{3. Питома витрата тепла q = dн*2676, кДж/м3 (252)}

_{4. Година витрата нормальної пари цехом Дгод = Пгод*dн, кг/год. (253) де Пгод – годинна продуктивність цеху (із розрахунку продуктивності), м3}

_{5. Годинна витрата тепла цехом Qгод = Дгод*2676, кДж/год. (254)}

_{6. Річна витрата нормальної пари Дріч = dн*П, кг/рік (255) де П – річна продуктивність цеху, м3}

_{7. Річна витрата тепла Qріч = Дріч*2676, кДж/рік (256)}

_{8. Годинна витрата умовного палива Вгод = , кг/год. (257) де η – ККД котельної установки (0.8)}

_{9. Річна витрата умовного палива Вріч = , кг/рік. (258)}