5.1 Теплотехнический расчет.

Определение расходов тепла.

Общий расход тепловой энергии Q_р, кДж/ч, при разогреве бетона изделий до t_к определяется по формуле:

;

где К – коэффициент, учитывающий потери тепла с конденсатом и с утечками пара через неплотности, при разогреве бетона паром до 90ºС,

К = 1,065;

- расход тепла на разогрев бетонных изделий, кДж/ч;

- расход теплоты на нагрев и испарение влаги бетона, кДж/ч;

- расход теплоты на нагрев металла форм и арматуры изделия, кДж/ч;

- расход теплоты на разогрев элементов ограждений, включая потери теплоты за время разогрева, кДж/ч;

- расход теплоты с паром, находящимся в свободном объеме, кДж/ч;

Q_р=1,065·(145530+87110+174542+224541+6782)=680007 кДж/ч;

Расход теплоты на разогрев бетонного изделия, кДж/ч

;

где V_б = V_и · к – объем бетона изделий;

V_и – объем одного изделия, м³;

к – емкость установки, шт;

V_б=0,99·1=0,99 м³·шт

γ_см = 2500 кг/м³ – плотность бетонной смеси;

с_б = 0,84 кДж/(кг · ºС) – теплоемкость бетона;

t_к = 90 ºС – конечная температура разогрева бетона;

t_н = 20 ºС – начальная температура бетона перед тепловой обработкой;

τ_нагр = 1 ч – время нагревания бетонного изделия.

кДж/ч

Расход теплоты на нагрев и испарение влаги из бетона, кДж/ч.

;

где w_з = 6% – средняя влажность заполнителей бетона;

с_в =4,19 кДж/(кг · ºС) – теплоемкость влаги;

∆w = 0 – изменение влажности изделий в процессе тепловой обработки, при атмосферном давлении;

r = 2243,6 – скрытая теплота парообразования принимается в зависимости от абсолютного давления в установке.

Q_в=(0,99·2500·4,19·0,12·(90-20)+21,12·2500·0·2243,6)/1=87110 кДж/ч.

Расход теплоты на нагрев металла форм и арматуры изделий, кДж/ч.

;

где G_ф = g_ф·n_ф – масса всех форм, находящихся в установке, кг

g_ф - масса одной формы составляет 4720 кг;

n_ф =1шт. – количество форм находящихся в установке.

G_ф=4720·1=4720 кг;

G_а=g_а·k – масса арматуры всех изделий, находящихся в установке, кг;

g_а =92,7 кг – масса арматуры одного изделия;

к =1 шт. – емкость установки.

G_а=92,7·1=92,7 кг;

G_пак = g_п·m – масса метала крепёжного приспособления, кг;

g_п =382 кг – масса крепёжного приспособления для одной формы;

m =1 шт. – количество камер в блоке;

с_м=0,48 кДж/(кг · ºС) – теплоемкость металла.

G_пак=382·1=382 кг;

Q_м=(4720+92,7+382)·0,48·(90-20)/1=174542 кДж/ч

Расход теплоты на разогрев элементов ограждений, включая потери теплоты за время разогрева, кДж/ч.

;

гдеq₁ = 19200 кДж/м²;

q₂ = 15500 кДж/м²;

q₃ = 18000 кДж/м²; удельные потери тепловой энергии,

q₄ = 10900 кДж/м²; приходящейся на 1 м³ по поверхности

q₅ = 7700 кДж/м². отдельных ограждений, определяется по

таблице 15 [31];

F₁ – площадь поверхности чехла для пропарки, м²; F₁=31,4 м².

F₂ =0

F₃ – площадь поверхности перегородок, м²; F₃=0 м².

F₄ – площадь поверхности днища, м²; F₄=1,7 м².

F₅ – площадь поверхности крышки, м²; F₅=1,7 м².

к_q – коэффициент компонентов удельных тепловых потерь, принимается по таблице 13 [31], к_q = 0,32.

Q_n=(19200·31,4·0,32+10900·1,7+7700·1,7)/1=224541 кДж/ч.

Расход теплоты с паром, находящемся в свободной объеме установки, кДж/ч.

,

где V_св – свободный объем установки, м³;

i_п.а = 2674,9 кДж/кг – энтальпия пара при атмосферном давлении,

ρ_п.а = 0,5896 кг/м³ – плотность пара при атмосферном давлении,

Q_св=4,3·2674,9·0,5896=6782 кДж/ч.