книги из ГПНТБ / Лащивер Ф.М. Рациональное использование энергоресурсов в строительстве

Коэффициент теплопередачи составит:

= 4,85 ккал/м* час-град.

Удельная теплопередача на 1 м2 поверхности изоляций: Яг = /Са (*! — /а ) = 4,85(100 — 10) = 435 ккал/м* час.

Температура на верхней наружной поверхности формы

* 4 = ' i - < 7 » - - j £ - = Ю О - 4 3 5 . - ^ - = 5 5 , 4 ° С .

Очевидно, в этом случае принятые материал и толщина термоизоляции обеспечат заданные условия.

Приведем несколько примеров решений термоизоляции крупноразмерных металлических форм, действующих на предприятиях и разработанных ПКБ Главстройиндустрии.

Для изготовления балок длиной 18 метров типа 164Э-18 (рис. 5) в спаренной форме с паровыми рубашками преду­ смотрены специальные откидывающиеся термоизоляцион­ ные щиты, где в качестве теплоизолирующего материала принято стекловолокно толщиной уплотненного слоя 60—• 100 мм. Утеплитель уложен на специально предусмотрен­ ные полки теплоизоляционного щита с целью ограничения его осадки по высоте в результате вибрации формы. Анало­ гично решен вопрос термоизоляции форм для изготовления подкрановых балок БКНВ-12—3. Здесь в качестве тепло­ изоляции предусматривается стекловата, причем тепло­ изоляционная полость заполнена уплотненным слоем стек­

СЛМ-28—11 паровая полость расположена внутри формы, а теплоизоляционный слой предназначен для ограничения передачи тепла непосредственно от изделий через стенки формы в окружающую среду. Здесь теплоизоляционные полости могут быть заполнены минеральной ватой или стек­ ловолокном, а осадке утеплителя по высоте при вибрации также препятствуют специально приваренные полки. Ана­ логично защищены от чрезмерных теилопотерь в окружаю­

30

номические преимущества применения термоизоляции на* металлических формах. Экономия теплоэнергии достигает

Ш-5 ; 212 і>00-5

Паровая

полоста

15

Рис. 5. Форма для балок длиной 18 м типа 164Э-18.

почти 40%, значительно улучшается качество изделий, лик­ видируется брак, в 1,3—1,4 раза возрастает оборачиваемость оснастки, а срок окупаемости капитальных затрат на осна­ щение форм термоизоляцией не превышает 8—10 месяцев.

Кассетная форма для изготовления плит 3060 X 990 х X 100 мм по боковым продольным бортам утеплена стекло­ волокном, уложенным в полость борта, и защищена металли­ ческим листом. Форма имеет три паровые рубашки, в худ­

Тепловая обработка панелей НЗС-2, изготавливаемых в горизонтальных формах (стендах), осуществляется с донной

31

помощи перфорированной трубы. В качестве парового ре­ гистра поддонов в последнее время стали использовать ре­ гистры прямоугольного сечения, что позволило улучшить условия передачи тепла изделию.

Основные пути оптимизации энергобаланса и снижения удельных расходов теплоэнергии при эксплуатации уста­ новок периодического действия таковы:

1. Сокращение сроков термообработки железобетонных изделий и повышение оборачиваемости формовочного обо­ рудования.

2.Сокращение времени зыгрузки из камер готовых из­ делий и ускорение загрузки свежеотформованных изделий.

3.Конструктивное совершенствование установок с точ­ ки зрения обеспечения в изделии равномерных температур­ ных полей, сокращения теплопотерь при термовлажностной обработке изделий.

4.Переход на установки непрерывного действия с авто­ матизацией режима термообработки.

Оптимизация режимов термообработки. Во многих слу­ чаях, когда предварительная выдержка бетона перед прогревом считается нецелесообразной (изделия, пропаривае­ мые в металлических формах сложного профиля или с боль­ шим количеством закладных деталей, и др.), подъем темпе­ ратуры в камере лучше всего осуществлять в прогрессивновозрастающем темпе: в первый час — 10°, во второй — 15°,

впоследующие — 20—30° и т. д.

Можно также применить и ступенчатый подъем темпера­ туры: за 1,5 часа — 35—40° С с последующей 1,5-часовой выдержкой, а затем интенсивный подъем температуры до изотермической за 1 час.

Че.м больше время предварительной выдержки без темпе­ ратуры и, следовательно, начальная прочность бетона, тем больше допускаемые скорости подъема температуры. Так, тіри начальной прочности бетона 1—2 кг/см2 допускаемая скорость равна 10 град'час, а при повышении начальной прочности бетона до 7—8 кг см2 допускаемая скорость подъ­ ема температуры окружающей среды в камере — 60 град/час.

Предварительная выдержка эффективна для изделий, пропариваемых в камерах. Что касается изделий, пропари-

32

ваемых в кассетных установках, то здесь предварительная выдержка не требуется.

Подъем температуры паровоздушной среды в паровых рубашках следует производить со скоростью 60—70 градічас при температуре изотермической выдержки около 90е С.

Оптимальная температура изотермического прогрева для обычных портландцементов — 80—85° С, а при более вы­ соких марках (700 и выше) — 70—80° С. Для пуццолано-

Т а б л и ц а 11

Ориентировочные режимы тепловой обработки изделий в кассетных установках

« Термосное выдерживание после отключения пара.

вых и шлакопортландцементов допускаемая температура изотермического прогрева — 90—95° С.

Рекомендуемые ориентировочные режимы тепловой об­ работки изделий в кассетных установках Гипростроймаша для получения 70% прочности могут быть приняты по табл. 11.

В каждом отдельном случае длительность изотерми­ ческого прогрева должна быть назначена исходя из марки цемента, требуемой конечной прочности при распалубливании с учетом пластичности бетонной смеси при бетонирова­ нии и допускаемой температуры изотермического прогрева. Только с учетом всех этих факторов по кривым может быть выбран наиболее экономичный режим термообработки по времени и температуре (рис. 6).

В условиях Узбекистана, где положительная температура воздуха сохраняется большую часть года, добор проч­ ности до проектной осуществляется непосредственно на складе готовой продукции.

Режим термообработки должен быть назначен только до обеспечения минимально допускаемой распалубочной

прочности, если по условиям сетевого графика не требуется поставка железобетонных изделий более высокой распалубочной прочности. Этим самым может быть достигнута значительная экономия энергетических ресурсов и удешев­ ление стоимости продукции.

щают его, как правило, с текущим ремонтом оборудования. В объем текущего ремонта входят: ремонт участков изо­ ляции, поврежденных от парения через неплотности флан­

34

цев и арматуры, размытых водой, или вследствие механиче­ ских повреждений; частичная смена изоляции с явными признаками износа и разрушения; восстановление изоляции, снятой или разрушенной при проведении ремонта оборудо­ вания.

!' Капитальный ремонт изоляции выполняется одновремен­ но с капитальным ремонтом основного тепломеханического оборудования раз в один-два года.

Объем работ капитального ремонта в каждом отдельном случае определяется и подготавливается заранее и охва­ тывает:

ремонт и замену разрушенной изоляции; ремонт и замену предельно износившейся изоляции;

замену устаревшей изоляции, не обеспечивающей норма­ тивных температур на поверхности изоляции и тепловых потерь;

закрытие оголенных горячих поверхностей, изготовле­ ние и установка съемной изоляции на арматуре и участках, подвергающихся периодическим осмотрам.

Ежегодно разрабатываемыми планами организационнотехнических мероприятий по рациональному использованию теплоэнергии должны быть предусмотрены работы по изоля­ ции ранее не изолированных горячих поверхностей. Вы­ полнение этих работ следует совмещать с графиками про­ ведения капитальных и текущих ремонтов оборудования.

Во многих случаях наложение термоизоляции на горячие поверхности теплоиспользующего оборудования не преду­ сматривается проектами. Вследствие этого снижается КПД установок и эффективность энергозатрат. Это касается кассет и стендов на домостроительных заводах, металличе­ ских форм по производству опор ЛЭП, крупноразмерных форм с паровыми рубашками для изготовления ферм, ба­ лок и ригелей и др. Механические повреждения изоляции являются следствием небрежного обращения с ней при ремонте оборудования и паропроводов; именно из-за этого разрушаются отдельные участки, происходит смятие или раздавливание изоляции при нагрузке на нее отдельных предметов, ударах ремонтным инструментом и при хожде­ нии по ней. Разрушается также изоляция паром и водой. При этом увлажненная изоляция набухает, отстает от изоли­ рованной поверхности, теряет изоляционные свойства. От­ рицательно сказываются на ее теплоизоляционных свой­ ствах и огнестойкости и смазочные масла, вибрация обору-

36

В настоящее время большинство действующих паропро­ водов оснащено тепловой изоляцией из минераловатных скорлуп на синтетической связке.

Одним из новых прогрессивных видов изоляции для труб с температурой теплоносителя до 150° С является армопенобетон на портландцементе марки 400, объемным ве­ сом 350—400 кг/м3, коэффициентом теплопроводности 0,1— 0,12 ккалім. час. град при влажности 5%. Кремнеземистым компонентом этого бетона является молотый кварцевый песок или маршаллит (пылевидный кварц), а пенообразова­ телем — клееканифольный смолосапонин. Способ беска­ нальной прокладки паропроводов с тепловой изоляцией из армопенобетона обеспечивает индустриальность сооруже­ ния, экономичность и надежность в эксплуатации.

Однако в ходе эксплуатации следует обратить особое внимание на уровень влажности пенобетона, имея в виду,

и объемы возможных потерь, следует систематически прово­ дить сушку изоляции до установленной влажности 15%. Опыт показывает, что затраты на сушку целиком себя оправдывают за счет экономии теплоэнергии в последующем. Для защиты от чрезмерного увлажнения тепловой изоляции многие предприятия практикуют отсыпку паропровода мел­ ким гравием по периметру трубы в слое толщиной 80— 100 мм. Для теплоизоляции паропроводов с температурой теплоносителя до 150° С разработан ряд новых теплоизоля­ ционных материалов и, в частности, фенольный пенопласт марки РП-1. Из этого материала изготавливают теплоизо­ ляционные скорлупы и цилиндрические элементы с покров­ ным слоем; причем для надземной и канальной прокладки трубопроводов пенопластовые скорлупы рекомендуется по­ крывать рулонными материалами, а для бесканальной про­ кладки и в некоторых случаях для надземных трубопрово­ дов рекомендуется использовать цилиндрические пенопла­ стовые элементы с армоцементным покровным слоем.

С целью увеличения срока службы тепловой изоляции необходимо устройство защитного покрытия, в качестве которого применяют штукатурку или металлический лист (кровельное или оцинкованное железо, фольгаизол или бло-

37

ки из алюминиевой фольги толщиной 0,8—1,0 мм). Следует учесть, что штукатурка плохо защищает изоляцию от меха­ нических повреждений, от воздействия воды и пара и вместе с тем она весьма трудоемка и исключает повторное приме­ нение. Металлическое покрытие допускает повторное приме­ нение, покрытие из стали легче штукатурного слоя в 4 раза, а из алюминия — в 12 раз. На опыте Ферганского, Ташкент­ ского и Ургенчского домостроительных комбинатов, за­ водов железобетонных изделий в Алмалыке и Бухаре, асфальтобетонного завода в г. Ташкенте и других можно утверждать, что металлическое покрытие увеличивает срок службы теплоизоляции по крайней мере в 4,5—5 раз.

Крепление металлических кожухов производится про­ волокой на скрутке, винтами или шурупами, бандажами и рейками. Хорошее качество крепежных работ является обязательным условием правильного наложения метал­ лического покрытия (кожуха) и залогом долговечности и увеличения срока сохранения термоизоляционных свойств теплоизоляции.

Эффективными материалами для теплоизоляции, реко­ мендованными «Теплопроектом», являются также стекло­ ткань.и изол. Стеклоткань относится к рулонным материа­ лам и изготавливается из крученых стеклянных нитей бес­ щелочного состава. Обладая такими важными качествами,

Стеклоткань как покрытие применяется при температу­ рах теплоносителя от 3Ô0 до 800° С для трубопроводов и оборудования, находящихся и в помещении, и вне зданий на открытом воздухе, кроме мест, подверженных механиче­ ским повреждениям.

Наложение стеклоткани производится внахлестку, а крепление — прорезиненной или полихлорвиниловой лен­ той шириной 10 мм. Сверху стеклоткань покрывается мас­ ляной краской, лаком или смолой. И несмотря на это, монтаж стеклолакоткани с покраской, как показали расче­ ты, экономически выгоднее оштукатуривания поверхности изоляции трубопроводов с оклейкой хлопчатобумажной тканью и последующей окраской.

Перспективным направлением в конструировании за­ щитных покрытий для теплоизоляции являются пластмас­ совые покрытия, которые не подвержены воздействию кор­ розии, плесени и гниению, а также самоприклеивающиеся

38

пленки, термостойкие полиарилаты и другие легкие и эф­ фективные материалы, дающие возможность достичь вы­ сокого уровня индустриальное™ при монтаже теплоизоля­ ционных конструкций. Одним из таких перспективных ма­ териалов для защитно-облицовочного покрытия является стеклохолст и изделия на его основе, обладающие высокой прочностью, легкостью, негорючестью, хорошим внешним видом при относительно невысокой стоимости.

Применение бесшлангового соединения. Шланговые со­

железобетонных изделий стали внедрять бесшланговые со­ единения, показавшие значительную эффективность в экс­ плуатации и повышенный срок службы.

На рис. 7 изображена конструкция бесшлангового со­ единения тепловых отсеков батарей с паропроводом, дейст­ вующая па Ташкентском домостроительном комбинате № 1. Главная особенность конструкции — простота, позволяю­ щая изготовить ее в условиях любого предприятия.

Соединение состоит из Т-образного отрезка трубы /, один конец которой имеет приваренный конусный раструб 2, а другой •— резьбу, на которую навинчивается фигурная гайка 3 с пазами и буртиком, куда натягивается манжет 4 из маслостойкой резины. В торец фигурной гайки для уплот­ нения устанавливается паранитовое кольцо 5, зажимающееся контргайкой 6. Назначение контргайки — фиксировать по­ ложение фигурной гайки, а уплотнительное кольцо предо­ храняет от утечки и потерь пара через резьбу.

В процессе сборки бесшлангового соединения возле теп­ ловых отсеков производится регулирование путем прово­ рачивания фигурной гайки до полного ее входа в наружный конус, а затем — крепление контргайкой.

Преимущества бесшлангового соединения огромны. Под­ считано, что сокращение потерь тепла — 10-кратное по сравнению с обычным шланговым соединением, резко сни­ жаются трудозатраты и стоимость ремонтных работ. На кас­ сетных установках Ташкентского ДСК № 1 до внедрения бесшланговых соединений шланги выходили из строя каж­ дый месяц. Такую же картину можно было наблюдать и на Ферганском ДСК. Бесшланговые соединения выходят из строя один раз в год или один раз в 15—16 месяцев. Помимо

39