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

значительного снижения непроизводительных потерь пара, резко снизились трудозатраты на ремонт и тем самым умень­ шилась доля энергозатрат в себестоимости продукции.

Интересно отметить, что в последнее время на предприя­ тиях железобетонных изделий г. Вильнюса применяют спе­ циальные шарнирные соединения, взамен шланговых, кото­ рые, по мнению специалистов, весьма экономичны, так как обеспечивают наименьшие потери теплоэнергии и резко увеличивают срок службы по сравнению с шланговыми и даже бесшланговыми соедине­ ниями.

Те р м о д и н а м и ч е ­

ск и е к о н д е н с а т о о т -

во д ч и к и . В последние го­ ды на многих предприятиях вместо конденсационных горш­ ков стали использовать термо­ динамические конденсатоотводчики. Они портативны, по­

рости подачи пара в потенциальную энергию давления.

сатоотводчики выполняют две функции: пропускают кон­ денсат в конденсационную систему и задерживают пар в теплоиспользующей установке. Этим самым достигается важ­ нейшая цель: более полное использование теплоэнергии, по­ вышение КПД установки, а также устранение возможности скопления пара в трубопроводах сброса. Кроме того, в

41

период принудительного отжатая исполнительных механиз­ мов термодинамический конденсатоотводчик является об­ ратным клапаном, препятствующим проникновению пара в цех. О технико-экономической целесообразности применения термодинамических конденсатоотводчиков свидетельствует трехлетний опыт их эксплуатации на Ташкентском и Фер­ ганском домостроительных комбинатах. Они установлены на трубопроводах при выходе из кассет и стендов, где пока­ зали хорошие эксплуатационные качества. Задерживая пар в теплоиспользующей установке и уменьшая теплосодер­ жание конденсата, они способствуют более экономному рас­ ходованию тепла, понижая удельный расход пара и способ­ ствуя оптимизации процесса термообработки.

5. Опыт использования вторичных энергоресурсоз

Положительный опыт использования вторичных энерго­ ресурсов получает все большее распространение на заводах строительной индустрии.

На Дмитровском домостроительном комбинате Москов­ ской области керамзитобетонные панели для наружных стен домов серии 1-464 изготавливаются не на холодном, а на горячем керамзите, внесенном в бетон сразу же после выхо­ да из вращающейся печи. При перемешивании такого керам­ зита с цементом и водой получается бетонная смесь с доста­ точно высокой температурой, позволяющей не подвергать отформованное изделие тепловой обработке. Благодаря такому способу бетонирования себестоимость панелей сни­

тировании нового предприятия такой же мощности с учетом использования тепла горячего керамзита могут составить не менее 300 тыс. руб. при сроке окупаемости менее 4 лет.

Стремление к использованию вторичных энергоресурсов нашло свое практическое воплощение и на заводеЖБИ № 10 Главмоспромстройматериалов, где в 1967 г. была пущена в эксплуатацию напольная камера для тепловой обработки керамзитобетонных изделий продуктами сгорания природлого газа.

Стены камеры выполнены из керамзитобетонных блоков, в нижней части стен, у пола камеры предусмотрены отвер-

42

стая для входа и выхода из камеры продуктов сгорания га­

специальной выносной топки или из дымовой трубы парово­ го котла котельной. Для получения продуктов сгорания газа от выносной топки она должна быть оборудована газо­ выми горелками расчетной производительности.

Природный газ поступает из газопровода котельной и после соответствующего редуцирования подается в топку, отсюда продукты сгорания поступают в смеситель, куда по­ дается и воздух с основного воздуховода котельной, необ­ ходимый для сжигания газа. Потом продукты сгорания по­ падают в камеру через шибер, регулирующий их подачу. Следует помнить, что в этом случае сначала включаются оба вентилятора на обратной и подающей линиях. Затем откры­ ваются шиберы на воздуховоде, соединяющем дымовую трубу котла со смесителем, газ просасывается через него и направляется в камеру, куда проникает через четыре от­ верстия в полу. В камере газ поступает также и в металли­ ческий плоский короб, служащий для выравнивания тем­ пературы по ее высоте.

Из камеры и из короба отработанный газ высасывается вторым вентилятором в воздуховод обратной линии. По необходимости газ отсюда может выбрасываться в атмосферу либо повторно смешиваться с вновь подаваемыми продук­ тами сгорания газа и затем снова попасть в камеру (рециркулировать).

Опыт использования этой схемы дал положительные результаты. Продолжительность тепловой обработки керамзитобетонных изделий продуктами сгорания природного га­ за такая же, как и при тепловой обработке паром, однако прочность изделий выше на 20—25%, а себестоимость их почти в 3 раза ниже, чем при прогреве паром (1,1 pyôfM3 и

0,3 руб/м3).

На большинстве домостроительных заводов термообра­ ботка изделий стендового производства выполняется без термоизоляционных колпаков, вследствие чего, как пока­ зывают расчеты, более 40% теплоэнергии безвозвратно ухо­ дит в окружающую среду через верхнюю неукрытую поверх­ ность плиты. Из-за резкого температурного перепада (более 30%) ухудшается качество стеновых панелей, увеличивается

43

длительность термообработки, снижается производитель­ ность стендового оборудования. На многих предприятиях Москвы и Ленинграда накоплен положительный опыт тепловлажностной обработки железобетонных изделий на стен­ дах. Эффективность этого способа состоит в том, что изделие на стенде по окончании формовки накрывается не громозд­ ким колпаком, а тонкой железобетонной плитой с внутрен­ ней паровой полостью, обеспечивающей прогрев изделия сверху. Верхняя поверхность плиты утепляется минераль­ ной ватой с деревянным щитом, а снизу, как и в обычных стендах, изделие прогревается паром, подаваемым в закры­ тые полости поддона формы. Все это создает условия час­ тично герметизированной камеры, где обеспечивается ин­ тенсивная и равномерная тепловая обработка всего изделия, улучшается качество, сокращаются сроки изотермической выдержки, снижается удельный расход теплоэнергии, уве­ личивается производительность формующего оборудова­ ния. Расчеты показывают, что и обычный металлический колпак со слоем минеральной ваты в качестве термоизоля­ ции толщиной 70—80 мм с наружной стороны без подачи пара в верхнее пространство под колпаком может сэконо­ мить до 20% пара при изготовлении изделий на стендах.

Весьма значительны теплопотери и в кассетном произ­ водстве на домостроительных заводах. Это отчетливо видно из структуры теплобаланса, составленного для кассеты Гипрсстроммаша (см. рис. 2).

Расчеты показывают, что утепление боковой, укрытие верхней поверхности кассет и термоизоляция бортоснастки іѵогут снизить величину потерь более чем в 25 раз и удель­ ный расход теплоэнергии — на 25—30%.

Важным условием снижения удельных расходов тепло­ энергии при изготовлении пустотелых железобетонных кон­ струкций является применение эжекторного способа термо­ обработки. Об этом свидетельствует опыт многих предприя­ тий, в том числе Чирчикского комбината стройматериалов и конструкций. Если до внедрения этого способа длитель­ ность камерной термообработки стоек ЛЭП 35, ПО и 220 кв

причем в одном отсеке прогревается одновременно 4—5 опор.

44

в металлической форме 2 через отверстие в торцевой крышке 3 вводится свежий пар, а отработанный пар выводится через

Свежий пар из могистоали

Рис. 9. Схема действия эжекторной установки при термообработке стоек опор ЛЭП.

игибких напорных шлангов. Отработанный пар из стояка 6

спомощью эжектора 7 отсасывается через трубу 8. В эжек­ торе отработанный пар перемешивается и подогревается новыми порциями свежего пара, поступающего через венти­ ли 9, 10 и из магистрали паропровода / / , и далее по трубе 12 вновь поступает во внутреннюю полость опоры, таким об­ разом циркулируя и максимально отдавая свое тепло бетону.

Смешанный с отработанным паром конденсат через стояк 6 сбрасывается через гидрозатвор в колодец. Действие эжек­ тора основано на принципе создания разрежения в специ­ альной камере — конфузоре.

При подаче свежего пара в эту камеру с большой ско­ ростью через узкое сопло создается разрежение, и отработан-

45

ный пар всасывается в конфузор, переходя далее в камеру смешения, где перемешивается со свежим паром, а затем через диффузор и вводную трубу 12 эта смесь вновь посту­ пает в полость пропариваемой опоры. Эжектор снабжен специальным штоком для возможности регулирования про­ изводительности сопла.

Внедрение эжекторного способа в сочетании с автома­ тическим программным управлением процесса термовлажностной обработки железобетонных стоек ЛЭП повысило на 20% оборачиваемость форм, более чем в 3 раза сократило трудозатраты на термообработку за счет исключения опе­ раций по открыванию и закрыванию крышек пропарочных камер, улучшило качество изделий и повысило производи­ тельность труда.

Следует отметить, что резкое снижение удельного рас­ хода теплоносителя при зжекторном способе по сравнению с камерной термообработкой является следствием не только повторного использования отработанного пара. Эжекторный способ создает принципиально новые условия для термовлажностной обработки железобетонных изделий, посколь­ ку, благодаря циркуляции теплоносителя и относительной герметичности, снижается количество воздуха внутри по­ лости опоры, резко улучшаются условия теплоотдачи. Это способствует увеличению скорости подъема температуры в бетоне до изотермической, сокращению длительности про­ цесса вызревания, снижению температурного перепада в различных точках стойки ЛЭП.

Обычные пропарочные камеры ямного типа такими до­ стоинствами не обладают, так как работают на затяжном по времени цикле, при котором удельные съемы малы, а расходы пара велики. Объясняется это тем, что теплоноси­ телем здесь является смесь пара и воздуха, которая при существующей системе подачи пара и неравномерного рас­ пределения его по объему камеры создает неудовлетвори­ тельные условия для тепломассообмена.

Многие исследования показывают, что даже при 100% влажности среды при температуре 95° С количество сухого воздуха составляет 0,24; при 90° С — 0,42, а при 60° С — 0,87 кг на 1 кг смеси.

При неинтенсивном истечении пара из отверстий в ямкых камерах происходит расслаивание паровоздушной сре­

46

Следствием этого является неравномерность термовлажностной обработки, так как теплоотдача нагреваемым изделиям; от воздуха как теплоносителя в сотни раз меньше, чем от насыщенного водяного пара. В связи с этим по истечении определенного времени уложенные внизу изделия приобре­ тают меньшую прочность, чем изделия, расположенные ввер­ ху, поэтому режим термообработки приходится вести на затяжном цикле, чтобы получить нужную прочность всех изделий, помещенных в камере. А регулирование темпера­ турных полей в объеме камеры в настоящее время не пред­ ставляется возможным. Именно поэтому замена камерного способа термообработки стоек ЛЭП на эжекторный сразу же привела к резкому снижению удельного расхода тепло­ энергии.

Важно подчеркнуть, что внедрение прогрессивного эжекторного прогрева не исчерпало резервы экономного расхо­

Вследствие этого, как показывает расчетный энергобаланс^ в зимнее время около 56% всей теплоэнергии теряется в окружающую среду и около 50% — в летнее. Применение для наружной поверхности металлической формы теплоизо­ ляции в виде двух слоев минеральной ваты толщиной 50 мм резко снижает теплопотери и сокращает общий расход теплоэнергии почти в 2 раза. Подсчитано также, что срок окупаемости капитальных затрат на устройство термоизо­ ляции не превысит 2,5—3 месяцев. В США считают лучшим, способом наложения теплоизоляции на подобные низкотем­ пературные поверхности (до 150° С) набрызг битумной масти­ ки с легким заполнителем. Мастика состоит из битума и растворителя, смешанных с 55—60% заполнителя (проб­ ковая крошка, асбест). Смесь набрызгивается в два слоя„ толщина каждого—6 мм. Мастика употребляется холодная и без подогрева во время нанесения; удельный расход масти­ ки — 8 л/м2, время затвердевания —3—5 дней.

Такое покрытие в состоянии снизить коэффициент тепло­ проводности формы более чем в 1000 раз, доведя его до ве­ личины 0,036 ккал/м. час. град, и тем самым резко сократить теплопотери в окружающую среду.

Известно, что из-за загрязненности конденсата песком, бетонной смесью и т. п. на предприятиях сборного железо-

47

бетона не практикуется возврат конденсата в котельные, хотя многими Гг.оектами возвращение конденсата преду­ смотрено. В результате с конденсатом теряется огромное количество теплоэнергии (до 25—30%). Именно поэтому очищение конденсатаj^ero возврат в котельные или испо.1 ь- зование его для затворения бетонной смеси, на хозяйственные нужды является важнейшим практическим вопросом ис­ пользования вторичных энергоресурсов и должно преду­ сматриваться планами оргтехмероприятий по рациональ­ ному использованию теплоэнергии на предприятиях.

6. Регулирование режима термовлажностной обработки железобетона

Одним из простых, но вполне эффективных способов регулирования режшіа термообработки железобетона в уста­ новках периодического действия является способ дроссель­ ных диафрагм (ДД), разработанный С. Д. Кронгаузом. Дроссельная диафрагма обеспечивает подачу определенного количества пара для подъема температуры от t0 до tx за определенное время т, тем самым обеспечивая разогрев изделий с заданной скоростью. Работа дроссельных диа­ фрагм предусматривает одновременно использование регу­ ляторов давления прямого действия (РД), регуляторов тем­ пературы прямого действия (РПДП) и РПД. Работа такой системы протекает следующим образом.

Дроссельная диафрагма устанавливается на паропрово­ де при входе в камеру. Отверстие диафрагмы выбирается таким, чтобы при заданном давлении Р в паропроводе про­ ходило за время т только то количество пара, которое тре­ буется для подъема температуры в камере при полной ее загрузке от начальной до изотермической температуры. Для обеспечения постоянства давления Р перед дроссельной диафрагмой устанавливается регулятор давления пара РД, регулирующий «после себя». Если один регулятор обслу­

в камере достигает изотермической, регуляторы прямого действия РПДП и РПД будут автоматически поддерживать температуру путем соответствующего включения или от­ ключения пара.

48

В зависимости от температуры в камере (на прогрев ка­ меры расходуется около 30—35% всего теплобаланса) ско­ рость подъема температуры будет совершенно разной.

Несмотря на незначительную длину капилляра ( 4 — 6 м) регуляторов температуры РПД и РПДП, этот метод в прак­ тике работы на предприятиях стройиндустрии показал впол­ не удовлетворительные результаты своей надежностью и простотой в обслуживании.

Для обеспечения правильной эксплуатации и экономного расхода теплоэнергии важно точно произвести расчет ре­ гуляторов.

Диаметр отверстия в дроссельной диафрагме определя­

сельной диафрагмы, если давление пара перед отверстием 2,5 атм и максимальный перепад 0,96 кг/см2; при этом долж­ но быть пропущено пара в камеру 400 кг/нас.

ных комбинатов могут быть рекомендованы мембранно-ры-

щих установок, являются расчетное давление пара перед регулятором, после него и расчетное потребление пара данной установкой, согласно табл. 12.