бирают, а изделия распалубливают. Масса сформованного бетона находится в кассете в замкнутом пространстве, что способствует более интенсивной тепловлажностной обработке. Открытой остается небольшая часть поверхности – 1,5 – 6 %. Это дает возможность применять интенсивную тепловую обработку бетона, не опасаясь быстрого испарения влаги из него и образования трещин. Температура бетона в кассетных установках достигает 100 С, в то время как в обычных камерах ямного типа она, как правило, не превышает 85 – 90 С. В кассетах изделие не охлаждают. Время тепловой обработки бетона в кассетах составляет 6 – 8 ч, поэтому выгружают изделия с прочностью 50 – 60 % от проектной.

В кассетных установках железобетонные изделия подвергаются контактному нагреву, т. е. тепло от паровоздушной среды через металлические стенки паровых рубашек передается изделиям. Продолжительность тепловой обработки бетона зависит от толщины прогреваемого изделия, расположения тепловых отсеков, температуры теплоносителя, а также состава бетона и вида применяемого цемента. Для сокращения времени прогрева бетона и быстрого подъема температуры пар в кассеты подают одновременно с началом формования изделий. В отдельных случаях кассеты заполняются бетонной смесью, предварительно прогретой до 35 – 40 С. Вибрация во время заполнения кассетной формы смесью способствует передаче тепла от разделительных стенок на всю толщину изделия. Таким образом, к концу формования температура бетона уже успевает подняться до 60 – 65 С и затем в течение 1 – 1,5 ч до 95 – 100 С. После прекращения подачи пара вследствие большой теплоемкости кассет изделия остывают медленно, из-за чего оборачиваемость форм снижается. Для ускорения остывания панелей применяют принудительное охлаждение стенок кассет водой, которую направляют в паровые отсеки формы после прекращения подачи пара.

2.7. Расчёт кассеты

Исходные данные:

1.Размерыформы-кассеты… Vк Lк Вк Нк 5,092 4,28 4,82 105,05м3,

весом…………………………………………………………….. Gф=80 т. 2. Толщина теплоизоляционного слоя из стекловаты……….. δ = 0,15 м с коэффициентом теплопроводности…………...…… λ = 0,045 Вт/м·°C.

55

3. Коэффициенты:

тепловосприятия ограждений кассеты……………….… α1=45 Вт/м2·°C, теплоотдачи от ограждений кассеты

в окружающую среду………………………………….….. α2=5 Вт/м2·°C. 4. Расход материалов на 1м3 бетона изделий, кг:

портландцемент М400 Ц=213,6, Щ=1420, кварцевый песок П=572, вода В=160, арматура А=71,8, В/Ц=0,75. Плотность

бетона изделий…………………………………………...... ρб=2366 кг/м3. 5. Температура: свежеотформованных изделий………………. t1=20 °C, средняя температура по сечению изделия к концу

периода подогрева……………………………………….…. tIII =70,54 °C,

изотермического прогрева……………………………………… tII=90 °C. 6. Объём одного изделия……………………………………. Vи = 3,48 м3,

в камере находится……………………………………….. nи=10 изделий, объём бетона в камере…………. Vб Vи Пи 3,48 10 34,8м3 35м3.

Материальный баланс кассеты, кг/цикл.

Приход материалов:

▪Цемент……………………………..… Gц Ц Vб 213,6 34,8 7433.

▪Вода…………………………………....... Gв В Vб 160 34,8 5582.

▪Заполнители…………... Gз (П Щ)Vб (572 1420) 34,8 69320.

▪Арматура……………………………..... Gа А Vб 71,8 34,8 2500.

▪Металл кассеты……………………………………..…….. Gф 80000.

Расход материалов:

▪Массаиспарившейся воды..… Wi 0,005 б Vб 0,005 2366 34,8 412.

▪Массаоставшейсяводы в изделиях.… GIIB GB Wi 5582 412 5170.

Тепловой баланс кассеты, кДж/период.

Период подогрева

I. Приход тепла:

1. Тепло сухой части бетона

Q1c Gц Gз ссt1 7433 69320 0,84 20 1289450.

2. Тепло воды затворения

Q1в Gвсвt1 5582 4,185 20 467213.

3. Тепло арматуры и закладных деталей

56

Q1a Gacat1 2500 0,46 20 23000.

4. Тепло форм

Q1ф Gфcфt1 80000 0,46 20 736000.

5. Тепло экзотермии цемента при t1 2 0,5 t1 t2 55 oC

Q1э 0,0023Qэ28 В/ Ц 0,44t1 2 1Gц

0,0023 420 0,750,44 55 1,5 7433 591942.

6.Тепло насыщенного пара

Qiп G1пiп ,

где G1п масса пара, поступившего в камеру за период подогрева, кг;iп энтальпия пара, поступившего в камеру за период подогрева, кДж/кг.

Суммарный приход тепла за период прогрева

6

Qприх Q1c Q1в Q1a Q1ф Q1э Q1п.

1

6

Qприх 1289450 467213 23000

1

736000 591942 Q1п 3107605 Q1п .

II. Расход тепла:

1. Тепло сухой части бетона

Q2c Gц Gз ссtIII 7433 69320 0,84 70,54 4547891,5.

2. Тепло на испарение части воды затворения

Qисп Wi 2493 1,97t1 2 412 2493 1,97 55 1071756.

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

Q2в G2всвtIII 5170 4,194 70,54 1529335.

4. Тепло арматуры

Q2a Gacat2 2500 0,46 90 103500.

5. Тепло форм

Q2ф Gфсфt2 80000 0,46 90 3312000.

6. Тепло материалов элементов ограждений к концу периода прогрева

57

Таким образом, Q2акк Qаккст Qаккпол Qакккр 5482 0 0 5482.

7. Потери тепла в окружающую среду через ограждения камеры к концу периода подогрева

Qо.с=3,6τ1·(t1–2 – t1)·∑Fi∙ki .

Для определения потерь тепла через наземную часть стены кассеты подсчитываем их площадь и коэффициент теплопередачи

F Lk Hk 2 5.092 4.82 2 49,09м2 ;

Q2конд iкондG2конд iконд G1п Gсв , здесь iконд 419,06 кДж/кг.

Масса пара, занимающая свободный объем камеры, (кг)

Gсв пVсв 0,5977 18,46 11,03. Следовательно, Q2конд iконд G1п 11,03 419,06G1п 4622,23.

Суммарный расход тепла в период подогрева

8

Qрасх 4547891,5 1071756 1529335 103500

1

3312000 5482 2598 419,06G1п 4622,23 10577184 419,06G1п.

Тепловой баланс камеры в период подогрева

6 8

Qприх Qрасх .

1 1

iпG1п 3107605 419,06G1п 10577184.

58

Период изотермического прогрева

III. Приход тепла:

1. Тепло экзотермии цемента

Q2э 0,0023Qэ28 В/ Ц 0,44t2 2Gц

0,0023 420 0,750,44 90 4 7433 2277564,662.

2.Тепло сухой части бетона Q2с 3749805.

Суммарный приход тепла в период изотермического прогрева

4

Qприх Q2э Q2c Q2акк Q2п 2277564,66

1

+4547891,5 5482 Q2п 6830938 Q2п.

IV. Расход тепла:

1. Тепло на подогрев изделий

Q3с Gц Gз ссt2 7433 69320 0,84 90 5802527.

Следовательно, Q3акк 17909,34 0 0 17909,34.

3. Тепло, потерянное в окружающую среду через ограждения, аналогично подсчету по п.7, с.59 для периода подогрева:

Q3о.с=3,6τ2·(t2 – t1)·∑Fi∙ki ,

Q3о.с=3,6·4·(90 – 20) ·43,59·0,28=12302,84 . 4. Потери тепла с конденсатом

Q3конд iкондG3конд iконд G2п Gсв

419,06 G2п 11,03 419,06G2п 4622,23.

59