19700 (80-70)0,6 2,9 2,62,6 953507,79.

Следовательно,QIVтор QIтор Qтор 239510,33 953507,79 1193018,12.

Суммарный расход тепла в период изотермического прогрева

3

1 Qрасх QIVc.o QIVогр QIVтор

409077,27 84480,30 1193018,12 1686575,69.

Тепловой баланс камеры в период изотермического прогрева

4 3

QII прих QII расх ,

1 1

т.е. 1344977,30 + QIII кал= 1686575,69 QI кал= 341598,39.

Удельный расход пара на нагрев воздуха для зоны изотермического прогрева

Удельный расход пара в периоды подогрева и изотермического прогрева

q qI qII 276,08 24,32 300,40 кг/м3.

2.10. Щелевая камера

Применение щелевых камер непрерывного действия, имеющих небольшую высоту, значительно снизило торцовые теплопотери, что повысило технико-экономическую эффективность тепловой обработки

(рис. 2.9).

В щелевых камерах высота входа намного (в 4 6 раз) меньше ширины. Располагают их на полу цеха или заглубляют в грунт. В последнем случае на перекрытии камеры находится формовочное оборудование. Теплоносителем служит пар или электроэнергия. Типы щелевых камер разнообразны.

Щелевая камера с паронагревом представляет собой туннель длиной L = 100–130 м. Ширина туннеля проектируется в расчете на движение через него одного – двух изделий на каждой форме-вагонетке и находится в пределах B = 5–7 м. Высота H = 1,0–1,17 м. В камере помещается от 17 до 27 вагонеток с изделиями.

71

Щелевые пропарочные камеры по длине разделяются на соответствующие зоны: зону подъёма температуры среды, изотермической выдержки и охлаждения. В первую и вторую подводится тепловая энергия, третья зона – зона охлаждения, теплом не снабжается, а наоборот, вентилируется холодным воздухом. Разделение камеры на функциональные зоны позволяет экономить тепловую энергию за счет затрат теплоты на нагрев конструкций после каждого цикла по сравнению с установками периодического действия.

4

Рис. 2.9. Схема горизонтальной камеры щелевого типа: 1 – вагонетка с изделием в форме; 2 – снижатель;

3 – вытяжные вентиляционные системы; 4 – подъёмник

Камера разделяется на три зоны: зону подъёма температуры – подогрева, зону изотермической выдержки и зону охлаждения. Тепловая обработка изделий в камере сводится к следующему. Материал, поступивший в камеру, может подогреваться либо паром, либо ТЭНами. При нагреве паром для его подачи используют двухсторонние стояки, причем первая пара стояков располагается на расстоянии 20–25 м от входа с шагом от 2 до 6 м, а последняя – на расстоянии 35–40 м от выгрузочного торца камеры. Пар смешивается с воздухом, образуя паровоздушную смесь. Для улучшения использования теплоты пара устраивают рециркуляцию: паровоздушную смесь отбирают у загрузочного конца камеры и возвращают в конец зоны подогрева. Рециркуляция помогает уменьшить потери пара, проникающего в зону охлаждения за счет его передвижения к загрузочному концу камеры. Кроме того, в этих же целях между зоной изотермической выдержки и охлаждения устраивают воздушные завесы или перегородки из термостойкой резины. Воздушные завесы в целях экономии тепла устраивают и в месте загрузки камеры. Максимальный нагрев изделий при использовании пара составляет 80–85 °С, ибо в данном случае в камере кроме пара находится воздух.

72

2.11. Расчёт щелевой камеры

Материальный баланс камеры.

Приход материалов, кг/ч:

▪Цемент…………………………….. Gц Ц Vб 336,73 3,7 1246кг.

▪Вода…………………………………… Gв В Vб 165 3,7 610,5кг.

▪ Заполнители…….. Gз П Щ Vб 583,44 1311,8 3,7 7012кг.

▪Арматура……………………………. Ga A Vб 350,5 3,7 1297кг.

▪Металл форм…………………… Gф1 Gф nи 8060 2,89 23293кг.

Расход материалов:

▪ Масса испарившейся

воды…………………….. Wi 0,01 б.с Vб 0,01 2396,97 3,7 88,7кг.

▪Масса оставшейся

визделиях воды………………….. Gв1 Gв Wi 610,5 88,7 521,8кг.

Масса остальных материалов на протяжении всего цикла тепловой обработки не изменяется.

Тепловой баланс камеры.

Период подогрева

I. Приход тепла:

1. Тепло сухой части бетона

Q1c Gц Gз ссt1 1246 7012 0,84 20 138734.

2. Тепло воды затворения

Q1в Gвсвt1 610,5 4,185 20 51099.

3. Тепло арматуры и закладных деталей

Q1a Gacat1 1297 0,46 20 11932.

4. Тепло форм-вагонеток

Q1ф Gфcфt1 23293 0,46 20 214296.

5. Тепло экзотермии цемента при t1 2 0,5 t1 t2 50oC:

73

Q1э 0,0023Qэ28 В/Ц 0,44t1 2 1Gц

0,0023 420 0,731 50 3 1246 131979.

6.Тепло, выбивающееся в зону подогрева из зоны изотермического прогрева,

Q1выб 19700 t0,6Fk Hk 19700 1 2,9 1,6 1,6 115623.

7. Тепло, отдаваемое поверхностью регистров,

Q1рег 3,6F1рег kрег(tп t1 2),

Здесь расход насыщенного пара Gkp=1,66 кг/(ч∙мм2), суммарное сечение отверстий для пропуска острого пара

9. Тепло воздуха, поступающего в камеру из калорифера,

Qкал Gкал(i1 i").

Суммарный приход тепла в период подогрева

∑Qприх=Q1c+Q1в+Q1а+Q1ф+Q1экз+Qвыб+Q1рег+Q1п+Qкал=

=138734+51099+11932+214296+131979+

+115623+43725+684857+Qкал=1392245+Qкал .

II. Расход тепла, кДж/ч:

1. Тепло сухой части изделия

Q2c Gц Gз ссtцо 8258 0,84 58,6 406492.

2. Тепло на испарение части воды затворения

74

Qисп Wi 2493 1,97t1 2 88,7 2493 1,97 50 229866.

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

Q2в Gв1свt2 521,8 4,185 58,6 127967.

4. Тепло арматуры и закладных деталей

Q2a Gacat2 1297 0,46 80 47730.

5. Тепло форм-вагонеток

Q2ф G2фсфt2 23293 0,46 80 857182.

6. Тепло смеси, заполняющей свободный объём камеры,

7. Тепло, потерянное через ограждения камеры,

Q 2огр = 3,6 ki Fi∙ (t1–2 – tс.о).

Потери тепла через наружную стенку ст 0,4м, ст 1,56Вт/(м С).

75

Qпол 3,6 2,87 90,77 30 28135.

Суммарные потери тепла через ограждения камеры

Q2огр=Q2ст+Q2пот+Q2пол=14225+26468+28135=68828.

8. Приняв температуру смеси около воздушной завесы в зоне подогрева t1 58,6 C, вычисляем тепло, выбивающееся из камеры через торец со стороны снижателя:

Q2выб 19700(t1 t1)0,6 Fk Hk

.

19700 (58,6 20)0,6 2,9 1,61,6 1035134.

9.Тепло, требуемое для воздушных завес (всего завес четыре):

Суммарный расход тепла в период подогрева

∑Q2расх=Q2с+Q2исп+Q2в+Q2а+Q2ф+Q2с.о+Q2огр+Q2тор+Qз=

= 406492+229866+127967+47730+857182+32130+

+68828+1035134+478067=3283396 кДж/ч.

Тепловой баланс зоны подогрева

76

Период изотермического прогрева

III. Приход тепла, кДж/ч:

1. Тепло экзотермии цемента

Q111э 0,0023Qэ28 В/ Ц 0,44t11 11Gц

0,0023 420 0,731 80 7 1246 492720.

2.Тепло, отдаваемое поверхностью регистров,

QШрег 3,6FШрегkрег(tп tШ ).

Здесь FШрег dтрnрегnтр lтр 3,14 0,0735 12 15 5 207,8м2.

Значит QШрег 3,6 207,8 1,67(120 80) 49972.

3. Тепло острого пара

QШn Gkp f0(in iII ) 1,66 170 (2707 990) 484537,4.

4. Тепло, поступающее в камеру из калорифера,

QIIIкал= x.

Суммарный приход тепла в период изотермического прогрева

∑QIIIприх=QIIIэ+QIIIрег+QIIIп+QIIIкал=

=492720+49972+484537+QIIIкал=1027229+QIIIкал .

IV. Расход тепла, кДж/ч:

1. Тепло смеси, заполняющей свободный объем,

QIVc.o VIVc.o II iII (LII Bk Hk nII lф bф hф) II iII

=(67∙2,9∙1,6 - 11∙6,06∙2,52∙0,4)∙1∙990=241250.

2. Тепло, потерянное через ограждения камеры. Расчет ведём по формулам (см. п.7, с.76). Подставляя в них параметры, характерные для зоны изотермического прогрева, получим

QIVогр QIVст QIVпот QIVпол;

QIVогр 83050 155005 164518 402573.

77

3. Тепло, выбивающееся из зоны через торцы: со стороны зоны подогрева (см. п.6, с. 75) Q1выб=115623; со стороны зоны охлаждения принимаем температуру смеси около воздушной завесы в зоне охлаждения tIII' 74 C.

19700(80 74)0,6 2,9 1,6 1,6 338775.

Следовательно, QIVтор=Qтор+Qтор=115623+338775=454398.

Суммарный расход тепла изотермического прогрева

3

Q Q Q Q 241250 402573 454398 1098221.

1

Тепловой баланс зоны изотермического прогрева

Удельный расход пара на нагрев воздуха для зоны изотермического прогрева

Удельный расход пара в период подогрева и изотермического прогрева

q = q1+q11 = 190,7 + 7 = 197,7 кг/м3.

78