2390

Длину зоны подогрева выбираем с учетом кратности длины формывагонетки и с учетом размещения воздушных завес:

Принимаем длину зоны подогрева − L1 =38 м; длину зоны изотермической выдержки – L2 = 67 м; длину зоны охлаждения – L3 = 25 м.

Скорректированная длина трехъярусной туннельной камеры:

Lк L1 L2 L3 38 67 25 130м.

На каждом ярусе 17 форм-вагонеток, соответственно по зонам –

5+9+3=17 шт.

Материальный баланс камеры

Ритм выпуска:

по бетону Vб = Gгод/Вр =29 680/5664 = 5,24 м3/ч ,

по изделиям nи = Vб/ Vи = 5,24/1,15 = 4,56 шт/ч .

Приход материалов, кг/ч:

1.Цемент…………………………..….……. Gц=Ц Vб = 324 5,24 = 1697,76.

2.Вода……………………………………...... Gв = В Vб = 178 5,24 = 932,72.

3.Заполнители……………………………. Gз = П Vб = 1873 5,24 = 9814,52.

4.Арматура………………………………. Gа = А Vб = 115,66 5,24 = 606,05.

5.Формы-вагонетки……………............... G ф= Gф nи = 7500 4,56 = 34 200.

Расход материалов, кг/ч:

1. Масса испарившейся воды...Wi 0,01 ρ V 0,01 2490 5,24 130.

б б

2. Масса оставшейся в изделиях воды GIIв Gв Wi 932,72 130 802,72. Масса остальных материалов на протяжении всего цикла тепловой

обработки не изменяется.

199

Тепловой баланс камеры, кДж

Период подогрева

1. Приход тепла:

1.1. Тепло сухой части бетона

Q1с Gц Gз Сс t1

1697,76 9814,52 0,84 20 193406,30.

Здесь и далее удельная теплоемкость материалов находится по табл.П.14.

1.2. Тепло воды затворения

Q1в Gв св t1 932,72 4,18 20 77975,40.

1.3. Тепло арматуры и закладных деталей

1.4. Тепло форм-вагонеток

Q1ф G'ф сф t1 34200 0,46 20 314640.

1.5. Тепло экзотермии цемента при t1-2 = 0,5(t1 + t2) = 0,5(20+80) = 50 С:

Q1э 0,0023Qэ28 В/Ц 0,44 t1-2 τ1 Gц

0,0023 500 0,55 0,44 50 3 1697,76 225504,97.

Здесь Qэ28 и (В/Ц)0,44 берутся из табл. П.4 и П.5.

1.6. Тепло, выбивающееся в зону подогрева из зоны изотермического прогрева, вычисляется по формуле

Учитывая, что в зоне подогрева изделия подогреваются до температуры изотермии, принимаем t = 1 и получаем

Q1выб 19700 1 2,9 2,62,6 239510,33.

1.7. Тепло, отдаваемое поверхностью регистров,

Q1рег 3,6F1рег kрег (tп t1 2 ) .

F1рег dтр тр 3,14 0,0735 180 5 207,7 м2 ,

где kрег = 1,67 Вт/(м2 °С); tп = 133 °С (табл. П.17), при Pп = 0,3 МН/м2.

200

Таким образом,

Q1рег 3,6 207,7 1,67 133 50 103641,46.

1.8. Тепло острого пара

Q1п G1п i1п i1 2 ,

где Gп Gкр f0 .

Расход насыщенного пара Gкр = 1,66 кг/(ч мм2). Суммарное сечение отверстий для пропуска острого пара

При tп=133 °С iп = 2730 кДж/кг, а i1-2 = 232,5 кДж/кг (табл. П.15).

Q1п 1,66 170(2730-232,5) 699160.

1.9. Тепло воздуха, поступающего в камеру из калорифера,

119340,3 78348,48 5575,66 314640 225504,97 239510,33

103641,46 699160 Q1кал 1785720 Q1кал.

2.Расход тепла, кДж/ч:

2.1. Тепло сухой части бетона

Q2c GЦ GЗ сс t2 9814,52 1697,76 0,84 80 773606.

2.2. Тепло на испарение части воды затворения

Qисп Wi 2493 1,97 t1 2 130 2493 1,97 50 336 895,0.

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

Q2в Gв св t2 802,72 4,2 80 269714.

2.4. Тепло арматуры и закладных деталей

Q2а Gа са t2 606,05 0,46 80 22302,64.

201

2.5. Тепло форм-вагонеток

Q2а Gф сф t2 34200 0,46 80 1258560.

2.6. Тепло смеси, заполняющей свободный объем камеры,

2.7.1. Потери тепла через наружную стенку толщиной 0,4 м.

По табл. П.14 находим ст = 1,56 Вт/(м °С) и определяем коэффициент теплопередачи (Вт/(м2 °С)):

2.7.2. Потери тепла через пол.

пол = 0,14 м, шл = 0,25 м. По табл. П.14 находим пол = 1,56 Вт/(м °С),

шл = 0,151 Вт/(м °С) и определяем коэффициент теплопередачи:

2.7.3. Потери тепла через покрытие.

202

б = 0,035 м, шл = 0,25 м, ц.с = 0,02 м. По табл. П.14 находимб=1,56 Вт/(м °С), шл = 0,151 Вт/(м °С), ц.с = 0,93 Вт/(м °С) и определяем коэффициент теплопередачи:

Суммарные потери тепла ограждениями камеры

Q2огр Q2ст Q2 пол Q2пот

68930,8 6664,90 6785,00 82381.

2.8.Приняв температуру смеси около воздушной завесы в зоне по-

догрева t 1 = 60 °С, вычисляем тепло, выбивающееся из камеры через торец со стороны подъемника:

19 700 (60 - 20)0,6 2,9 2,62,6 2191 519,50 .

2.9.Тепло, требуемое для четырех воздушных завес. Количество воздуха, проходящего через торец камеры,

Gтор 0,054Δt0,6 kж Fk Hk ,

где kж коэффициент живого сечения туннельной камеры, kж = 0,3;

Gтор 0,054 9,15 0,3 2,9 2,62,6 1,8 кг/с 1,8 3600 6487,80 кг/ч.

Количество воздуха, необходимое для одной завесы,

Gз q Gтор 0,5 6487,8 3243,9 кг/ч,

где q коэффициент расхода воздуха, q= 0,5…1. Тепло, требуемое для воздушных завес,

203

Тепловой баланс камеры в зоне подогрева

т.е. 1 946 490,74 + Q1кал = 5 358 313; Q1кал = 3 411 822.

Удельный расход пара при нормальных физических параметрах в

tп = 133 °С.

Тогда Q1рег 3,6 415,4 1,67 (133 -80) 132 361,39 . 3.3. Тепло острого пара

204

Q3п G3n(in i2), где Gп GкрΣf0.

Расход насыщенного пара Gкр = 1,66 кг/(ч мм2). Суммарное сечение отверстий для пропуска острого пара

3.4. Тепло, поступающее в камеру из калорифера, Q3кал x .

Суммарный приход тепла в период изотермического прогрева

4

1 Qприх Q3э Q3рег Q2п Q3кал

721 615,91 132 361,39 491000 Q3кал 1344 977,30 Q3кал .

4.Расход тепла, кДж/ч:

4.1. Тепло смеси, заполняющей свободный объем камеры,

i2 = 990 кДж/кг.

4.2. Тепло, потерянное через ограждения камеры,

Q4огр 3,6 ki Fi (t2 tс.о).

Расчет ведем аналогично подсчету по п. 2.7 для зоны подогрева: 4.2.1. Потери тепла через наружную стенку

Q4ст 3,6 3,23 348,4 (50-20) 121 536.

Площадь поперечной стенки

4.2.3. Потери тепла через потолок

Q4 пот 3,6 0,57 194,3 (80 -20) 11961,11 .

Суммарные потери тепла ограждениями камеры

Q4 огр Q4 ст Q4 пол Q4 пот

121 536 11 751 11 961 145 248.

4.3.Тепло, выбивающееся из зоны через торцы, со стороны зоны по-

догрева (см. п. 1.6) Q1тор = 239 510,33; со стороны зоны охлаждения принимаем температуру смеси около воздушной завесы в зоне охлаждения t 3 = 70 °С.

Суммарный расход тепла в зоне изотермического прогрева

3

1 Qрасх Q4c.o Q4огр Q4тор

180 751 145 248 1193 018 1519 017.

Тепловой баланс камеры в зоне изотермического прогрева

т.е. 1 344 977 + Q3 кал = 1 519 017; Q3 кал=174 040.

Удельный расход пара на нагрев воздуха для зоны изотермического

Удельный расход пара взонах подогрева и изотермического прогрева

q q1 q2 243 12.4 255,4 кг/м3.

206

3.18.5. Расчёт щелевой камеры

Исходные данные:

1. Годовая производительность технологической линии

по производству изделий …………………………….…….... Gгод=20 960 м3, объёмом каждого………………………………………………...... Vи=2,14 м3.

2.Годовой фонд рабочего времени цеха по 2010 году……...............

…………………………………………….. 249 – 13=236, Вр=236·24=5664 ч.

3.Цикл тепловлажностной обработки изделий ……….………………

…………………………………………………… ц 1 2 3 3 6 2 11ч.

4.Температура:

начальная свежеотформованного бетона…………………………… tI=20 °С,

изотермической выдержки………………………………………...… t2=80 °С,

средняя по сечению изделия к концу периода подогрева……...… t/2 =58 °С. 5. Расход материалов на 1 м3 бетона, кг: портландцемент М400

Ц=337, вода В=165, песок П=583, арматура А=350,5, щебень Щ=1312, В/Ц=0,49.

Плотность бетона………………………………………... ρб=2397 кг/м3. 6. Масса формы-вагонетки……………..……………….... GФ=8060 кг,

размером ……………………………………... ф bф hф 6,06 2,4 0,4м.

7. В зоне подогрева расположены 6, а в зоне изотермической выдержки – 12 регистров глухого пара, состоящих из 15 труб диаметром

dтр=0,0735 м, длиной lтр = 5 м каждый.

На расстоянии 2/3 длин зон подогрева и изотермической выдержки установлено по одной поперечной трубе с отверстиями – перфорациями d0=3 мм для впуска острого пара. Давление пара в регистрах Pп=0,2 МПа при tп=120 °С (табл. П.17), iп=2707 кДж/кг.

8.Коэффициенты: теплопередачи регистров Kрег=1,67 Вт/(м2·°С), теплоотдачи от среды камеры стенам α1=41,25 Вт/(м2·°С) и от внешней поверхности ограждений в среду цеха α2=10 Вт/(м2·°С).

9.Ограждения камеры: стены – железобетонные ст = 0,4 м; пол – железобетонный пол = 0,35 м, по шлаковой подготовке с шл = 0,25 м ишл = 0,151 Вт/(м С); потолок – бетонная плита пот = 0,35 м, с цементной

стяжкой ц.с = 0,02 м.

10. Размеры камеры.

Количество изделий, размещаемых в камере:

Lк lф nт.о 6,06 19 115,2м.

Длины зон подогрева, изотермии и охлаждения выбираем с учетом их кратности длине формы-вагонетки и ширины четырех тепловых завес. Распределение форм-вагонеток по зонам 5+11+3=19 шт.

Принимаем L1=31,3 м; L2=67 м; L3=21 м.

Скорректированная длина камеры

Lк L1 L2 L3 119,3м.

Ширина камеры

Вк bф 2 0,25 2,4 2 0,25 2,9м.

Высота камеры Hк =1,3 м.

Материальный баланс камеры.

1.Цемент…….………………………. Gц Ц Vб 337 3,7 1246;

2.Вода……………….……….………. Gв В Vб 165 3,7 610,5;

3.Заполнители…………Gз П Щ Vб 583 1312 3,7 7012;

4.Арматура………...……………….. Ga A Vб 350,5 3,7 1297;

5.Металл форм……………………. Gф1 Gф nи 8060 1,73 13944.

Расход материалов:

1. Масса испарившейся воды, кг/ч:

Wi 0,01 б.с Vб 0,01 2397 3,7 88,7.

2. Масса оставшейся в изделиях воды:

Gв1 Gв Wi 610,5 88,7 521,8.

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

208