Теплота экзотермии

Количество теплоты гидратации, выделяемое 1 кг цемента:

М - марка цемента

количество градусов – часов от начала процесса, град/час

В/Ц – водоцементное отношение

а – коэффициент.

Определяем количество градусов-часов:

Определяем коэффициент а:

Общее количество теплоты гидратации, выделяемое цементом находящегося в камере:

Определяем повышение средней температуры изделий за счет теплоты гидратации цемента:

Вывод: Среднее повышение температуры составляет 7,9С, что является достаточным для догрева до температуры заданного режима. Габаритные размеры УПД определяются размерами изделий и форм и рассчитываются по выражениям:

Размеры установки

длина Lk=mL ·lф+2∙l1+l2, м

ширина Bk=mb·bф+2·l1+l2, м

высота Hk=nh·hф+(n-1)·h1+h2+h3, м

где lф,bф,hф— длина, ширина и высота форм соответственно, м;

h1,h2,h3—расстояния по высоте между формами, верхней формой и крышкой, днищем нижней формы и полом камеры,м:

h1=0,05…0,075 м, h2=0,05 м, h3=0,15 м ;

l1—расстояния между формой и стенкой камеры, достаточное для расхода захватов автоматической траверсы, м ; l1=0,2…0,3 м;

l2—расстояния между штабелями форм, м; l2=0,2 м

Hk=2·0,6+0,05+0,05+0,15=1,45 м

Bk=2·1,2+2·0,2+0,2=3 м

Lk=1·8,4+2·0,2=8,8 м

6.Составление и расчет уравнения теплового баланса установки

Теплотехнический расчет заключается в составлении теплового баланса установки, на основании которого определяется расход теплоты, требуемой на тепловую обработку изделий. Базовой величиной для расчета теплового баланса является количество теплоты, расходуемое за цикл тепловой обработки.

Для установок периодического действия уравнение теплового баланса имеет вид:

, кДж

где

Q- поступление теплоты от теплоносителя в каждом из периодов или за весь цикл тепловой обработки;

Q_экз- количество теплоты, выделяющейся в процессе экзотермической реакции гидратации цемента с водой затворения, кДж.

β- коэффициент, учитывающий неподвижные потери теплоты;

Q_б- количество теплоты, расходуемое на нагрев бетона, кДж;

Q_ф- количество теплоты, расходуемое на нагрев металла формы, кДж;

Qогр.конср.- количество теплоты, расходуемое на нагрев ограждающей конструкции, кДж;

Q_пот- количество теплоты, потерянное установкой в окружающую среду, кДж;

Qср- количество теплоты, расходуемое на нагрев среды, кДж;

Qисп- потери с испарением, кДж;

Q_к- потери с конденсатом, кДж.

6.1.Теплота на нагрев бетона

Количество теплоты, расходуемое на нагрев массы изделия, определим по формуле:

, кДж (11)

где с_б- средневзвешенная теплоемкость бетонной массы изделия, кДж/(кгºС);

G_б- масса изделия, кг;

t_н, t_к- средние температуры бетона в начале и конце соответствующего периода, ºС.

Рассчитаем данную величину по периодам тепловой обработки:

Gб=∑Vб·ρб =4·2661,5·3,03=32257,4 кг

подъем температуры:

кДж

изотермическая выдержка:

кДж

6.2.Теплота на нагрев формы

Количество теплоты, расходуемое на нагрев металла формы определим по выражению:

, кДж (12)

где c_м- теплоемкость материала формы, , кДж/(кг ºС);

G_ф- масса формы, кг;

t_к- конечная температура поверхности бетона изделия в соответствующем периоде, ºС;

t_н- начальная температура металла формы, равная в период подъема температуры – температуре воздуха в цеху или на улице, а в период изотермической выдержки – температуре поверхности бетона изделия в конце периода подъема температуры, ºС.

Рассчитаем данный показатель по периодам тепловой обработки

подъем температуры:

кДж

изотермическая выдержка:

кДж