4. Материальный и тепловой баланс ямной пропарочной камеры

4.1. Материальный баланс тво

В основе материального баланса лежит «Закон Сохранения Энергии», который определяет равенство масс материалов, поступивших на тепловую обработку и прошедших ее. Для установок периодического действия такие балансы составляют для всего материала, находящегося в тепловой установке.

Материальный баланс включает в себя приходный и расходные статьи материалов в составе изделия подвергаемого ТВО. Для отражения количес-твенных изменений целесообразно разделить процесс ТВО по периодам.

Необходимые исходные данные для расчета.

Состав бетонной смеси:

цемент – М400 – 295 кг /м³

мелкий заполнитель (песок) – 740 кг/м³

щебень 5-20 – 1250 кг/м³

вода – 175 кг/м³

В/ц отношение – 0,59;

³ Объем бетона в изделии – 0,89 м³

Количество изделий, обрабатываемых за один цикл ТВО 6 – шт.

Материальный расчет процесса твердения бетона при ТВО

Масса сухих веществ в 1 м³ бетона в соответствии с его составом составляет:

Масса сухих веществ в одном изделии при объеме бетона 0,89 м³ составляет:

Масса сухих веществ в 6 изделиях составляет:

Масса воды затворения на 1 м³ бетона составляет:

Масса воды затворения на одно изделие при объеме бетона 0,89 м³ составляет:

Масса воды затворения на 6 изделий составляет

Количество связанной воды в изделии, полностью набравшим свою прочность составляет: , где Ц – расход цемента, кг (на весь цикл ТВО при объеме одного изделия 0,89 м³ и количестве изделий 6 шт.

кг);

кг.

Количество связанной воды в изделиях за цикл ТВО при условии. что изделия набирают 70% прочность, составляет: кг.

Масса свободной воды во всех 6 изделиях после их ТВО могла бы составлять

Однако она частично испаряется в период изотермии ( и охлаж-дения ( :

В самом грубом приближении принимаем, что степень твердения в про-цессе ТВО, а, следовательно, и количества химически связанной воды в период ТВО пропорционально относительной длительности этих периодов а так же относительной средней температуре в них.

Расчет материального баланса ТВО

1 Период – подогрев

Приход

Расход

, где

при времени периода прогрева цикла ТВО – 3,5 ч. , времени всего цикла ТВО – 12 ч., средней температуры в период подогрева цикла ТВО – 50 и температуры изотермической выдержки -80 С.

т.к. связанная вода перешла в новые твердые состояния продуктов гидрата-ции цемента, то

2 Период – изотермическая выдержка

Приход

Расход

, где - испаренная вода ( );

, где 6,5 ч – время периода изотермической выдержки цикла ТВО; 12 ч – время всего цикла ТВО; 80 С – температура изотермической выдержки цикла ТВО

кг.

3 Период – охлаждение

Приход

Расход

, где - испаренная вода ( );

, где 2 ч – время периода изотермической выдержки цикла ТВО; 12 ч – время всего цикла ТВО; 80 С – температура изотермической выдержки цикла ТВО

кг. [9]

Для более наглядного представления материального баланса результаты его расчета сведены в таблицу.

Таблица материального баланса ТВО

Таблица 1

Приход	%	Расход	%
1 период – прогрев
	7,7 92,3		6,88 93,12
13136,4		13136,4
2 период – изотермическая выдержка
	6,88 93,12	кг	6.1 0.1 93,8
13136,4		13136,4
3 период – охлаждение
	6.2 93,8	кг	5.34 0.61 94,05
13121.83		13121.83

Сводный баланс на весь цикл ТВО

Приход	%		Расход	%
	7,7 92,3		кг	5.33 0.71 93,96
13136,4		13136,4