Загрузил asker-balaev

Технологическая схема производства ребристых плит покрытий

Реклама
ВВЕДЕНИЕ
Плиты ребристые - это железобетонное изделие, которое используется при
строительстве несущих конструкций определенного сооружения. До сих пор
плиты ребристые применялись в строительстве панельных домов. С
развитием современных технологий данные плиты становятся пригодны
почти для всех видов строительства. Опорные закладные изделия плит
ребристых должны быть приварены к стропильным конструкциям к
доступным для сварки местах.
Железобетонные ребристые плиты
перекрытия производят с ребрами в одном, двух направлениях с
фронтальной плитой в ее верхней части. Плиты ребристые хорошо
используются на изгиб, но из-за выступов, образуют неплоский потолок, что
ограничивает ее использование в жилых сооружениях. Они находят
применение в чердачных и гаражных покрытиях.
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
ВВЕДЕНИЕ
Лист
Листов
2
34
ПГАСА - ТБК-10
1.2 Краткое описание технологии производства ребристых плит и
назначение тепловлажностной обработки
Агрегатно-поточный способ наиболее целесообразен при большом
объеме производства, поскольку технологическое оборудование и тепловая
обработка ребристых плит позволяет достигать высоких скоростей выпуска
изделий.
При агрегатно-поточном способе весь технологический процесс
производства
разбивается
на
некоторое
количество
разнотипных
и
поочередно сменяющихся операций. Каждая операция выполняется на
определенном посту и имеет заданную продолжительность и заданные
интервалы между операциями (например, для затвердевания бетона в
зависимости от его состав требуется разное количество времени). При таком
способе производства ребристые плиты могут иметь различную форму и
конструкцию. Это достигается благодаря поточной линии постов, на которой
располагаются ребристые плиты.
Перемещение плит между постами осуществляется с помощью
подъемно-транспортного оборудования. Сушка бетона осуществляется в
специальных
камерах,
которые
могут
быть
непрерывного
или
периодического действия, что значительно ускоряет затвердевание бетона в
отличие от естественной сушки. Чем больше секций имеет камера поточной
линии, тем большее количество изделий обрабатывается одновременно.
Температура
изотермической
выдержки
при
тепловлажностной
обработке плит не должна превышать 85°С.
Тепловлажностная обработка
железобетонных изделий
является
одним из наиболее длительных процессов в технологии производства.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
6
Сущность ее состоит в том, что при повышении температуры среды
скорость реакций гидратации значительно увеличивается, т. е. процесс
твердения ускоряется и изделия в более короткий срок, чем при обычной
температуре, приобретают механическую прочность, допускающую их
транспортировку и монтаж.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
7
1.3 Обоснование способа тепловлажностной обработки ребристых плит
1.3.1 Обоснование типа теплотехнического оборудования
Пропарочные камеры ямного типа применяются при производстве
железобетонных изделий. В основном они делаются прямоугольной формы,
реже со скруглёнными углами для улучшения циркуляции теплоносителя.
Высота камер не более 4 м, ширина от 1,5 м до 4 м, длина 7-13 м. Обычно
ямную камеру заглубляют на 0,5-2 м. Пол и стенки изготавливают из
тяжёлого бетона. Дно делается с уклоном 0,005-0,01 для стока конденсата.
Сверху камеру закрывают съемной крышкой, представляющей собой
жесткую рамную конструкцию, заполненную теплоизоляцией. Нижняя часть
крышки обшивается стальным листом. Чтобы капли конденсата не попадали
на изделие, крышку делают с уклоном.
Уплотнение
между
камерой
и
крышкой
выполнено
в
виде
гидравлического затвора, представляющего собой желоб, образованный
швеллерными балками, уложенными по периметру стен. Желоб заполняется
водой, в которые погружены края крышки. Подачу пара производят через
перфорированные трубы, расположенные у пола и верха камеры, а также по
периметру. Диаметр отверстий 3-5 мм.
Камера
работает
по
следующему
принципу.
Кран
загружает
отформованные изделия в камеру и устанавливает их на специальные
кронштейны по высоте. Когда изделия заполнят камеру, ее закрывают
крышкой и начинается впуск пара. Камеру заполняют паром до тех пор, пока
весь воздух в камере не будет замещен чистым паром. Период подогрева
завершается,
когда
поверхность
изделий
нагреется
до
температуры
теплоносителя. Во втором периоде тепловлажностной обработки количество
подаваемого пара меньше, чем в первом. В этот период
происходит
выравнивание температур по сечению изделий. По окончании периода
изотермической выдержки подачу пара прекращают. В период охлаждения
камеры вентилируют. Остывшие изделия выгружают, и цикл повторяется.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
8
Режимом
тепловлажностной
обработки
называют
совокупность
условий окружающей среды, то есть температура, влажность и давление,
воздействующих
на
изделие
в
течение
определённого
времени
и
обуславливающих оптимальную для данного изделия скорость набора
прочности.Теплофизические
свойства
бетона
при
тепловлажностной
обработке изменяются в зависимости от условий окружающей среды. Чтобы
не нарушать структуру бетона, необходимо назначить скорость подъёма и
снижения температуры так, чтобы строго соблюдался установленный для
данного бетона режим тепловлажностной обработки.
T1 - Продолжительность подъёма температуры 4 часа.
T2 - Продолжительность изотермической выдержки 3 часа.
T3 -Охлаждение изделий 3 часа.
В соответствии с нормами технологического проектирования предприятие
сборного
железобетона
для
определения
режима
работы
установки
периодического действия принял:
Количество рабочих суток за 1 год - 253 дней.
Количество рабочих смен в сутки - 3 смены.
Продолжительность смены
- 8 часов.
Годовой фонд времени работы тепловой установки, ч.
T= 253 · 3 · 8 = 6072 часа.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
9
2. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ ЯМНОЙ ПРОПАРОЧНОЙ КАМЕРЫ
2.1 Расчет и принятие габаритных размеров ЯПК
Длинна ямной пропарочной камеры определяется по формуле:
Lk= n*lф+ (n+1)*l1, м = Lk= 1*12 + (1+1) * 0,35= 12,7 м
Где: n – количество форм с изделиями, укладываемых по длине камеры, шт.
;lф – длина одной формы, м ; l1 – расстояние между формой и стенкой
камеры, равное 0,35 – 0,4 м.
Ширина камеры:
Bk = n1*bф + (n1+1)*b1, м;
Где: bф – ширина формы, м;
n1 – количество форм, укладываемых по
ширине камеры, шт.; b1 – расстояние между формой и стенкой камеры,
равное 0,35 – 0,4 м.
Bk = 1*3+(1+1)*0,35= 3,7 м
Высота камеры:
Hk= n2*(h1+h2)+2h3, м;
Где:
n2 – количество форм по высоте камеры, шт.; h1 – толщина
формы; h2 – толщина прокладок между формами, принимаемая не менее 0,1
м; h3 – расстояние между нижней формой и полом, а также от плоскости
верхнего изделия до крышки, принимаемое 0,1 – 0,2 м.
Hk=2*(0,3+0,1) + 2*0,2 = 1,2 м
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
КОНСТРУКТИВНЫЙ
РАСЧЕТ ЯПК
Лист
Листов
10
34
ПГАСА - ТБК-10
Полезный объем камеры Vп, м3,
Vn= Vи * n0,
Где:Vи- объем одного изделия, м3; n0-общие количество изделий в
камере, шт.
Vи = (12*3*0,4)*2 = 28,8 м3;
Коэффициент
использования
камер
по
объему
определяется
как
отношение полезного объема камеры Vп, м3, к полному геометрическому
объему камеры V, м3:
K= Vn/ V= K = 28,8 / 12,7*3,7*1,2 = 0.51
согласно нормам технического проектирования K0,1.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
11
2.2 Принятие конструктивных решений ямной пропарочной
камеры
Предлагается и днище без воздушных прослоек. В конструкции такого
днища роль теплоизолятора отведена керамзитобетонной пустотной плите в
совокупности с подсыпкой из керамзитового гравия. Указанная конструкция
является меньшим теплоизолятором, так как имеет опорные и фундаментные
блоки.
Основным источником потерь теплоты в ямных камерах были
массивные стены из тяжелого бетона. Значительное количество теплоты они
отдавали в окружающую среду; много теплоты расходовалось на их разогрев;
кроме того, теплота терялась при охлаждении и разгрузке камер. Поэтому
для стен ямной камеры предложены легкие теплоизолирующие конструкции.
Наружная стена камеры состоит из железобетонного каркаса, на котором
монтируются
экраны
с
воздушными
прослойками.
Шаг
прослоек
регулируется деревянными прокладками. Вся конструкция экранов с обеих
сторон
гидроизолируетсяфольгоизолом,
по
которому
прокладывается
асбестоцементный лист. Претерпел изменения и гидрозатвор, для уплотнения
которого кроме опорного ребра введено дополнительное уплотняющее ребро.
Кроме того, разработаны разделительные стенки с бетонным каркасом
и экранной изоляцией. Для внутренних и наружных стен с экранной
изоляцией разработаны конструкции с металлической изоляцией. Эти
стеновые конструкции обладают малой массой, хорошей теплоизоляционной
способностью и почти не аккумулируют теплоту.
Претерпели изменение и конструкции крышек ямных камер. Значительно
увеличилась
толщина
теплоизоляционного
слоя.
Плоские
крышки
снабжаются стальным экраном для стока конденсата в гидравлический
затвор и для предохранения поверхности изделия от попадания конденсата.
Глубина швеллера, используемого в качестве гидравлического затвора, не
менее 100 мм.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
12
3.
РАСЧЕТ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
3.1 Расчет производительности ямной пропарочной камеры
Производительность установок периодического действия определяется
длительностью цикла работы установки, ее оборачиваемостью и полезным
объемом.
Длительность цикла работы установки определяется по формуле:
Тц= τз+τп.в.+ τт.о.+ τв
Где
τз– время загрузки тепловой установки, час;
τп.в– время
предварительной выдержки изделий в установке перед тепловой обработкой,
час; τт.о – время тепловой обработки, час; τв – время выгрузки изделий из
установки, час.
Примем: [1,приложение 2 ]
предварительное выдерживание – 4 ч
прогрев – 4 ч
изотермический прогрев – 3 ч
охлаждение – 3 ч
Время загрузки определяется из выражения:
τз= τф*Vn/ nф
τф – цикл формования одного изделия, час; Vn – полезный объем установки,
шт; nф – количество формовочных постов, обсуживающих одновременно
данную установку.
τз= 0.15* 28,8 / 3= 1,44 час
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
РАСЧЕТ
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Лит.
Лист
Листов
13
34
ПГАСА - ТБК-10
Время выгрузки изделий τв = Vn / Ркр.ч.
установки, шт.; Р
кр.ч.
,где Vn– полезный объем
– производительность крана по выгрузке изделий, шт. /
ч.
Так как изделия выгружаются из камер в общем технологическом
ритме, то можно считать  в = з .
Nизд. = П г. / Vизд.
Где П г. – годовая производительность, Vизд. – объем изделия;
Nизд. = 35000/3.15 = 11111 шт/год.
Тг*60/ Nизд. = 253*16*60/11111 = 242880/11111=21,9мин.
Тц= 1.44 + 2,5+10+1.44= 15,38 ч.
Оборачиваемость установок периодического действия, 1/сут:
ОТ 
24 K в
ц
,
Где: 24 – суточный фонд рабочего времени, ч/сут; К в – коэффициент
использования камер во времени. При двухсменной работе формовочного
отделения Кв=0,85, при трехсменной – Кв = 0,9...0,95.
От = 24 * 0.85 / 15,38 = 1,33 /сут.
По рассчитанной теоретической оборачиваемости От определяется
годовая производительность одной установки :
Рг = От * N*Vn*Kc;
Где
Kc– коэффициент, учитывающий возможные срывы производства /
аварии, неблагоприятные метеоусловия и т.п./ Kc= 0.85+0.9, N – расчетное
количество рабочих суток в году.
Рг = 1,33 * 253 * 28,8 * (0,85+0,9) = 16959,1 м3/год;
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
14
Количество требуемых / Nk/ для выполнения годовой производственной
программы определим по формуле:
Nk = Пг / Рг
Где: Пг – годовая производительность линии в м3 железобетона.
Nk = 35000 / 16959,1= 2,06 шт.
В курсовой работе принимаем число установок равное - 2 шт.
Проверка расчета количества тепловых агрегатов производится после
определения фактической / Оф / оборачиваемости, которую рассчитывают по
недельно – суточному графику работы тепловых агрегатов:
Оф = ∑Оа / Nk*m
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
15
4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ
4.1 Расчет нестационарного нагрева изделий и ограждающих
конструкций ЯПК
В периодах подьема температуры и изотермии, температурные
градиенты
по
сечению
изделий
существенно
влияют
на
процесс
структурообразования бетона и на деструктивные процессы в изделиях.
Метод
критических
неустановившихся
уравнений
режимов
нагрева.
используется
При
при
этом
расчетах
зависимость
распространения температуры в изделиях от интенсивности внешнего
теплообмена учитывается критерием Био:
=
где
=
= 4,93;
α - коэффициент теплообмена; R- определяющий размер изделий,
R=0,22/2=0,11 м; λ - коэффициент теплопроводности бетона, λ=1,56 Вт/м0С;
Критерий Фурье характеризует скорость изменения температуры тела при
неустановившемся режиме нагревания или охлаждения.
= a ·τ/
а=
=0,0027· 3,5/0,112 = 0,78;
= 3,6·1,56/0,84·2400 = 0,0027
При расчете температуры бетона в точке X (
изд/2)
используется
критериальные зависимости безразмерной температуры:
= f( ; );
Определяем температуру в центре изделия:
),
Температура изделия в период подъема температуры:
= 0,9; = 0,2;
= 80-0,9(85-18) =
С;
= 85-0,2(85-18) =
С; tср= 1/3(2tц + tпов) = 410С;
Температура изделия в период охлаждение:
=0,62; = 0,18;
=85-0,62(18-85) = 43,46°С;
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
16
=85-0,18(18-85) = 72°С;tср=1/3(2· 43,5+72) = 53 0С
4.2 Расчет тепловыделения ШПЦ при тепловлажносной обработке
изделий
Процесс твердения бетона с цементным вяжущем сопровождается
выделением тепла вследствие экзотермических реакций при гидратации
клинкерных минералов цемента. Тепловыделение при твердении цемента
зависит от ряда факторов: химического и минералогического состава,
марки цемента, водоцементного отношения бетона, его начальной
температуры и продолжительности тепловой обработки. Количество тепла
выделяемого при твердении цемента в изделиях, примерно можно
рассчитать по формуле:
= 0,0023·qэкз 28с·(В/Ц)0,44·Өi
1 стадия: приготовление бетона и предварительная выдержка
τ1 = 2 ч.
= t1·τ1=18∙2=36 град·ч;
= 0,0023·qэкз 28с·(В/Ц)0,44·Ө1 = 0,0023· 335·(0,6) 0,44·36 = 22,19 кДж/кг;
qэкз 28с – для марки цемента М300 = 335.
2 стадия: подъем температуры
= t1·τ1+ t2·τ2= 36 + 41∙3,5 = 179,5 град·ч;
=0,0023·qэкз 28с·(В/Ц)0,44·Ө2 = 0,0023· 335·(0,6) 0,44·179,5 = 110,64 кДж/кг;
кДж/кг;
= Q2экзот.цем=
Мц Vмасива·nмасива=88,45·250·1,59·8 = 281271кДж
3 стадия: изотермическая выдержка
= Ө1 + Ө2+ t3·τ3 = 36 + 179,5+81∙7 = 782,5 град·ч;
=0,0023·qэкз 28с·(В/Ц)0,44·Ө3 = 0,0023· 335·(0,6) 0,44·782,5 = 482,3 кДж/кг;
Принимаю
= 335 кДж/кг.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
17
кДж/кг;
= QIIэкзот.цем
Мц Vмасива·nмасива=
=
224,4·250·1,59·8
=
730592кДж
4.3 Расчет теплового и материального баланса теплотехнического
оборудования при тепловлажностной обработке изделий
Теплотехнический расчет заключается в составлении теплового
баланса ЯПК проф. Семенова. Уравнение баланса можно записать:
В левую часть этого уравнения входит поступление энергии от
теплоносителя экзотермии цемента, в правую часть: (
- расход энергии
по соответствующим статьям расхода (нагрев обрабатываемого материала,
форм, арматуры, тепловой установки, потери в окружающую среду, тепло,
уходящее с конденсатом и т.п.).
4.3.1 Первая стадия (подъем температуры)
Приход тепла:
;
где: Мп1 - масса пара;
- энтальпия сухого насыщенного пара;
Расход тепла:
=
кДж
- энергия, затрачиваемая на нагрев сухой части бетона изделий от
начальной, средней температуры к концу периода нагрева;
1
=
·сб (
-
кДж;
)=22211,3
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
18
;
-тепло затрачиваемое на нагрев воды затворения;
1
=
(
-
·
=1464
=139000 кДж;
-тепло затрачиваемое на нагрев воды затворения;
1
=
(
-
·
=9760
=101465 кДж;
- тепло, затрачиваемое на нагрев формы;
кДж;
Принимаю
- тепло, затрачиваемое на нагрев ограждающих конструкций за I
период.
где и
- соответственно масса каждого 1-го слоя
Нагрев ограждающих конструкций:
1.Для стены:
q=
tcI=80 -
= 79,8 °C;
tcII = 79,8 tcIII= 75,46tcIV=26,5-
= 75,46°C;
= 26,5°C;
= 25,5°C
tcрI= 77,65°C; tcрII= 51°C; tcрIII= 26°C;
2.Для пола:
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
19
q=
tcI= 85-
=84,5 °C;
tcII=84,5-
= 75°C;
tcIII= 75-
= 67,6°C;
tcIV= 67,6 tcV= 66,7-
= 66,7°C
= 57,2°C
tcрI= 79,75°C; tcрII= 71,3°C; tcрIII= 67,15°C; tcIV= 61,95 °C;
3.Для крышки:
q=
tcI= 85-
=84,5 °C;
tcII=84,5-
= 84,3°C;
tcIII=84,3-
= 78,67°C;
tcIV=78,67-
= 73,17°C
tcV= 73,17 -
= 67,5°C
tcVI= 67,5-
=45°C
tcрI= 84,4°C; tcрII= 81,5°C; tcрIII= 75,5°C; tcIV= 70 °C; tcV= 56,25°C;
1. Длястен:
= 53568·0,84(74,5-18) = 2542337кДж;
= 630·0,046(26,5-18) = 24633кДж;
= 53568∙0,84(25,5-18) =337478,4кДж;
Σ
стен=
2904448,4кДж.
2. Для пола:
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
20
= 25930,9·0,84(75-18) = 1241576,2 кДж;
= 4821,8·0,46(67,6-18) = 110019 кДж;
=150,7·0,76(66,7-18) = 5577,7кДж;
= 28930·0,41(61-20) = 486313кДж;
Σ
пол=1843785,7 кДж.
3.Для крышки:
= 997,7·0,46(84,3-18)+ 997,7·0,46(73,17-18) = 60854 кДж;
=504,6·0,75(78,67-18)+ 306·0,75(67,5-18) = 34331,2кДж;
=457·0,46(45-20) = 5255,5кДж;
=211,95·0,46(73,17-18) =5378,9 кДж;
Σ
крышка= 105819,6кДж.
Определяем количества энергии, потерянной в окружающую среду через
ограждения камеры в период нагрева:
кДж;
кДж;
кДж;
-коэффициент теплопередачи через
надземной части стен и крышки камеры:
ΣQос1= 214219,7 кДж.
поверхности
ограждения
Потери тепла с паром, занимающим свободный обьем камеры:
= 46,67·0,083·2644 = 10241,8 кДж;
м3;
= 0,083 кг/м3;
= 2644 кДж/кг.
Тепло, уносимое конденсатом пара:
Qконд1= Мконд · сконд
Мпара1=
кДж
кг
Мконд1 Qизд /2іпара = 2245876/2*2644 = 424,71 кг
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
21
Рассчитываем потери, уходящие с паром и паровоздушной средой,
выбивающийся из щелей, неплотного прилегания крышки и другие потери,
которые принимаются за первый период нагрева в количестве 1 ... 10% от
общей суммы статей расхода:
Приходная часть баланса, кДж/период.
Тепло, подаваемое с паром.
=
+
;
Qпара = іпара*Мпара = 2640*3848 = 10158720 кДж
Qприх1= 10158720+281271 = 9877449 кДж;
Часовой расход пара за 1 период:
Мчас1=
/τ1= 3848/3,5 = 1099 кг/час
Удельный расход пара за 1 период:
Муд1=
/ΣVизд= 3848/12,72 = 102 кг/м3
4.3.2 Период изотермической выдержки
Тепловой баланс второго периода тепловой обработки составляется в
том же порядке. В приходную часть включается тепло, поступающее за
счет теплоносителя и за счет экзотермии цемента. При расчете прогрева
изделий, не успевших полностью и равномерно прогреться за первый
период, в статьи расхода необходимо включить затраты тепла на полный
прогрев изделия и ограждений, потери в окружающую среду ограждений,
которые увеличиваются за счет большей разности температур, потери
через неплотное прилегания крышки, потери с конденсатом и на испарение
части воды затворения, из бетона.
кДж;
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
22
- энергия, затрачиваемая на нагрев сухой части бетона изделий от
начальной, средней температуры к концу периода нагрева;
2
=
·сб ( - )=22211,3
828393кДж;
;
-тепло затрачиваемое на нагрев воды затворения;
2
=
(
-
= 1464
·
= 272356,7 кДж;
кг
-тепло затрачиваемое на нагрев воды затворения;
2
=
(
-
= 9760
·
= 1815711,4Дж;
кг
Определяем количества энергии, потерянной в окружающую среду
через ограждения камеры в период изотермической выдержке:
кДж;
кДж;
кДж;
кДж;
кДж;
= 1206208 кДж.
Потери тепла с паром, занимающим свободный обьем камеры:
= 46,67·0,35·2644 = 43188 кДж;
м3;
= 0,35 кг/м3;
= 2644 кДж/кг.
Тепло, уносимое конденсатом пара:
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
23
Qконд2= Мконд · сконд
кДж
Мпара2=
кг
Мконд 2 Qизд /2іпара = 2916461,1/2*2644 = 551,52 кг
Рассчитываем потери, уходящие с паром и паровоздушной средой,
выбивающийся из щелей, неплотного прилегания крышки и другие потери,
которые принимаются за первый период нагрева в количестве 1 ... 10% от
общей суммы статей расхода:
Приходная часть баланса, кДж/период.
Тепло, подаваемое с паром.
=
+
;
Qпара2 = іпара*Мпара = 2644*319 = 843436 кДж
Qприх2= 843436+3713592= 4557028кДж;
Часовой расход пара за 2 период:
Мчас2=
/τ1= 319/7 = 45,5 кг/час
Удельный расход пара за 2 период:
Муд2=
/ΣVизд= 319/12,72 = 25 кг/м3 .
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
24
Таблица
Тепловой баланс камеры
Количество тепла
1-й пер.
2-й пер.
Статьи баланса
№
кДж
кДж
281271
713592
1015872
1297143
843436
1557028
Расходная часть баланса:
1. Нагрев сухой части бетона
422778,8
828393
2.
Нагрев воды затворения
139000
3.
Нагрев форм
305203
-
4.
Нагрев арматуры
101465
181571,4
485405,7
-
214219,7
120620
10241,8
43188
Тепло, уносимое конденсатом пара
93425,6
66256
Всего:
3068882,2
3069413,1
Приходная часть баланса:
Тепло экзотермии цемента
2. Тепло, подаваемое с паром
1.
Всего:
Тепло, затрачиваемое на нагрев
ограждающих конструкций
Определяем количества энергии,
потерянной в окружающую среду
6.
через ограждения камеры в период
нагрева
7. Нагрев свободного объема камеры
5.
8.
%
100
272356,7
100
5. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЯПК
Качество тепловой обработки строительных материалов и изделий
во многом зависит от аэродинамической характеристики тепловых
установок. Теплообмен между средой и материалом определяется
созданным режимом движения теплоносителя, который перемещается
под действием внутренних или внешних сил.
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ
РАСЧЕТ ЯПК
Лист
Листов
25
34
ПГАСА - ТБК-10
Внутренние силы возникают в результате того, что по высоте
тепловых установок теплоноситель имеет различную плотность
вследствие разности температур и влагосодержания.
1.
Расчет диаметров паропроводов по скорости движения пара и
часовому расходу пара в 1 –ну камеру:
d=2
2.
= 0,098 м;
=2
Расчет диаметра магистрального паропровода:
d=2
=2
м;
Расчет системы вентиляции:
Мв= Qот/св(
)= 2138295,2/1,15*(85 - 18) = 30989,8 кг;
Определяем требуемую площадь живого сечения для прохода воздуха:
F = Мв/3600 ·
= 30989,8/3600·8· 1,2 = 0,53 м2
Принимаю:
а = 0,7; в = 0,8; а/в = 0,9.
3.
в
а
6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЯПК
При теплообработке бордюров в ямных пропарочных камерах обычных
конструкций
твердения
отсутствие
изделий,
объективного
обусловленное
показателя
развития
неупорядоченностью
процесса
тепло-
и
массообмена в рабочем объеме установки, резко снижает эффективность
автоматизации ТВО - этого наиболее ответственного и энергоемкого звена
технологической схемы производства сборных железобетонных изделий и
конструкций.
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
АВТОМАТИЗАЦИЯ
ПРОЦЕССА ЯПК
Лист
Листов
26
34
ПГАСА - ТБК-10
При автоматизации ямных пропарочных камер на предприятиях по
производству бетона широко применяются системы автоматического
регулирования с использованием программных регуляторов (например, типа
ПРТЭ) и отбором регулирующего импульса по температуре греющей среды.
Последнее в условиях крайне неудовлетворительной организации процессов
тепло- и массообмена в рабочем объеме камеры не отражает действительной
картины физико-химических процессов твердения бетона и, следовательно,
не может гарантировать получение максимального количества продукции
требуемого качества.
Организация
в
ЯПК
направленной
циркуляции
греющей
паровоздушной среды позволяет поддерживать в необходимых пределах
требуемую,
относительно
просто
регулируемую
и,
следовательно,
учитываемую в течение всего периода пуска пара интенсивность тепло- и
массообменных процессов.
Благодаря активному перемешиванию среды полностью ликвидируются
воздушные «мешки» в полостях изделий и в промежутках садки,
оказывающие значительное термосопротивление. Все сформованные изделия
пропариваются в одинаковых тепловлажностных условиях.
Высокая интенсивность процесса на протяжении всего цикла во всем
объеме камеры позволяет назначать различные оптимальные режимы
пропаривания в зависимости от минералогического состава бетона и типа
выпускаемой продукции.
В условиях интенсификации тепло и массообмена сглаживание
перепада температур среды и поверхности изделия позволяет при
максимально простом и надежном в эксплуатации отборе импульса на
регулирование по температуре греющей среды получать достаточно
объективный
показатель
протекания
физико-химических
процессов
твердения бетона.
Для повышения устойчивости режимов ТВО должна быть обеспечена
стабильная работа систем теплоснабжения установок. Полуавтоматическое
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
27
регулирование процесса ТВО обеспечивается установкой дроссельных
диафрагм и регуляторов температуры прямого действия. Одна из диафрагм
устанавливается в фланцевом соединении с отверстием такого диаметра,
который обеспечивает расход пара на согрев установки, с заданной
скоростью, другая - на свободном паропроходе для поддерживания
изотермического прогрева.
Применение
электронных
централизованное
регуляторов
дистанционное
позволяет
управление
осуществлять
автоматизированными
объектами, что значительно повышает удобство обслуживания, а также
надежность работы измерительной и регулирующей аппаратуры. От
стабильности теплового режима зависит качество изделий, снижение
длительности их обработки и расход энергии.
7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОБОРУДОВАНИЯ
Тепловые установки на заводах строительных материалов и изделий
являются агрегатами повышенной опасности, так как их работа связана с
выделением теплоты, влаги, пыли, дымовых газов.
Согласно действующим нормативам, в цехах, где размещаются
тепловые установки, необходимо иметь: паспорт установленной формы с
протоколами и актами испытаний, осмотров и ремонтов на каждую
установку;
рабочие
чертежи
находящегося
оборудования
и
схемы
размещения; исполнительные схемы всех трубопроводов с нумерацией
арматуры и электрооборудования; инструкции по эксплуатации и ремонту. В
таких инструкциях должно быть краткое описание установок, порядок их
пуска, условия безопасной работы, порядок остановки, указаны меры
предотвращения аварии.
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
МЕРОПРИЯТИЯ ПО
ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
ОБОРУДОВАНИЯ
Лит.
Лист
Листов
28
34
ПГАСА - ТБК-10
Кроме того, инструкции должны содержать четкие указания о порядке
допуска к ремонту установок, о мерах безопасного обслуживания и
противопожарных мероприятиях.
1.
Камеры необходимо систематически очищать от мусора, не
допуская засорения трапа и отстойника конденсата.
2.
Для спуска в камеру людей она должна быть оборудована
лестницей ( съемной или стационарной ).
3.
Спускаться в камеру можно только после ее остывания до
температуры равной 40 С°.
4.
Нельзя ставить на крышку пропарочной камеры формы и
изделия.
При эксплуатации тепловых установок в цехах, где они расположены,
кроме
соблюдения
требований,
упомянутых
в
общих
положениях,
обязательно должны быть вывешены на видном месте инструкции по
правилам эксплуатации установок и охране труда.
Весь обслуживающий персонал тепловых установок допускается к
работе только после изучения, а также после обязательного документального
оформления проверки его знаний.
8. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ЯПК
Раньше всех на заводах сборного бетона и железобетона появились ямные
камеры
периодического
промышленности
действия.
Постепенно
с
развитием
несовершенные туннельные камеры периодического
действия утратили свое значение, и в промышленности остались только
камеры ямного типа.
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ЯПК
Лист
Листов
29
34
ПГАСА - ТБК-10
Камеры имеют прямоугольную форму и изготовляют их из
железобетона, стены камеры снабжаю теплоизоляцией для снижения потерь
теплоты в окружающую среду. Пол камеры делают с уклоном для стока
конденсата. В полу есть трап для вывода конденсата. В приямке трапа, куда
стекает конденсат, делают конденсатоотводящее устройство, в качестве
которого чаще всего ставят водоотделительную петлю.
В камеру с помощью направляющих, в качестве которых используют
опорные стойки, краном загружают изделия в формах. Каждая форма от
следующей изолируется прокладками из металла для того, чтобы пар
обогревал формы со всех сторон. Высота камеры достигает 3 м. Ширину и
длину обычно выбирают с учетом размещения в ней двух штабелей изделий
в формах. Между штабелями изделий и между штабелем и стенками камеры
устраивают зазоры, чтобы обеспечить захват изделий автоматическими
траверсами при загрузке и разгрузке камеры.
Иногда
в
камерах
подвергают
тепловлажностной
обработке
предварительно выдержанные изделия, набрав достаточную прочность для
их распалубки. Такие изделия на поддонах загружают на дополнительно
устанавливаемые
стойки с кронштейнами — упорами.
При укладке
изделия на нижний кронштейн за счет тяг открывается следующий и т.д.,
позволяя загружать изделия на всю высоту камеры.
После загрузки камера закрывается крышкой,представляющей собой
металический каркас, заполненный теплоизоляционным материалом. Низ и
верх крышки изолируют металлическим листом. Крышку так же, как и пол,
делают с уклоном i = 0,005—0,01 для стока конденсата. Для герметизации
крышки
служит
водяной
затвор. Для этого наверхних обрезах стен
камеры устанавливают швеллер, а крышку по её периметру оборудуют
уголком, который входит в швеллер. Швеллер заполняют водой, кроме того,
конденсат с крышки также стекает в швеллер.
Образующийся таким образом в нем слой воды предотвращает
выбивание пара в цех через соединения крышки с камерой. Эти операции
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
30
должны быть полностью механизированы. Применяемые для этого
автоматические траверсы с самозахватами позволяют одному крановщику
справляться с загрузкой и выгрузкой изделий.В камере изделия укладывают
так, чтобы коэффициент ее заполнения был максимальным. При этом надо
обеспечить возможность всестороннего обтекания изделия паром, для чего
между ними и стенками камер оставляют зазоры. По вертикали формы с
изделиями укладывают
одну на другую через прокладки , а немедленно
распалубленные изделия на поддонах устанавливают на стойки с
кронштейнами-упорами, которые связаны между собой тягами. Нижний
кронштейн на котором поставлен поддон с изделиями , через систему тяг
подготавливает к установке следующий кронштейн, расположенный над
ним.
Для камер ямного типа применяют пакетировщики СМЖ-293,
позволяющие укладывать изделия с шагом 850, 690, 565 и 485 мм, и СМЖ294- с шагом 965, 780, 645и 565мм. При помощи этих пакетировщиков
изделия можно укладывать в 4-7 ярусов.
Размеры камер зависят от вида, габаритов изделий и необходимости
создания равномерной температуры по высоте. Обычно высота камер не
превышает 4, ширина 1,5-4 и длина 7-13м. Глубина подземной части камер
определяется уровнем грунтовых вод и высотой подкранового оборудования.
Стены камер, расположены в земле , характеризуются меньшими потерями
тепла, чем наземные , поэтому в большинстве случаев ямные камеры
выполняют так, чтобы они возвышались над землей не более чем на 0,5 – 0,7
м.
К основным конструктивным элементам пропарочных камер относятся
ограждения (пол, стены крышки или потолок.) системы разводки пара и
вентиляции.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
31
9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЯПК
Стоимость тепловой обработки на действующих предприятиях зависит
от многих факторов и в том числе: от вида изделий, способа тепловой
обработки, ее продолжительности, а также от вида и состояния оборудования
и тепловых сетей. Без учета этих факторов нельзя сопоставить данные
различных заводов для определения экономической целесообразности того
или иного способа тепловой обработки. Достаточно сказать, что при
тепловой обработке массивов в ямных камерах на различных заводах расход
пара колеблется от 200 до 1000 кг/м3. Поэтому выбор оптимального способа
тепловой обработки конкретного вида изделий следует уточнять на
основании сопоставимых характеристик, устраняя влияние на показатели
исследуемого процесса местных условий, различной стоимости ресурсов и
т.д.Общая экономическая эффективность производства бордюров во многом
зависит
от
сокращения
продолжительности
тепловой
обработки
и
уменьшения потребности в формах. Однако следует учитывать реальные
возможности наростания прочности и условия структурообразования бетона.
Практикующееся на заводах недостаточно обоснованное сокращение
режимов тепловой обработки достигается путем перерасхода цемента и
завышения марки бетона.
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ПОКАЗАТЕЛИ ЯПК
Лит.
Лист
Листов
32
34
ПГАСА - ТБК-10
10. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кучеренко А.А. Тепловые установки заводов сборного железобетона,
К.:Вища школа, 1977-280с.
2. Михайлова
К.В.
Справочник
по
производству
сборных
железобетонных изделий.-М.: Стройиздат,1982-440с.
3. Кокшарев В.Н., Кучеренко А.А.Тепловые установки. Учебник –
К.:Вища школа,1990-350с.
4. Лях А.А., Долгий Э.М. Совершенствование технологии пропаривания
железобетона - Киев, «Будівельник» Д976.124с.
5. Мартыненко В.А., Деревянко В.Н.Методические указания к курсовому
проекту по дисциплине «Теплотехника и теплотехническое
оборудование» -ПГАСА, 1990-46с.
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Клейн Э.Е.
Провер.
Мартыненко В.А.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Лист
Листов
34
34
ПГАСА - ТБК-10
1.1 Характеристики ребристых плит покрытия
Плиты ребристые прекрасно работают на изгиб, но, тем не менее, в связи с
выступающими вниз балками, образуют неплоский потолок. Соответственно,
это качество существенно ограничивает использование подобных материалов
в жилых зданиях – они применяются лишь в чердачных покрытиях.
Железобетонные изделия такого рода в нынешнее время производятся из
конструкционного легкого бетона (имеющего плотную структуру), плотного
силикатного бетона или бетона тяжелых марок. При этом, не учитывая массу
плиты, предполагаемая в будущем нагрузка на нее должна составлять не
более, чем 6,0 кПа. В таких железобетонных изделиях заранее
предусмотрены специальные закладные изделия - они предназначены для
крепления плит к несущим конструкциям, а также использования в процессе
крепления парапетов.
Классификация и маркировка современных железобетонных ребристых плит
Плиты такого рода маркируются зависимо от следующих основных
параметров:
1. Типоразмер плиты: указывается краткое наименование плиты и номер
типоразмера, которому она соответствует.
2. Класс использованной в процессе производства изделия арматуры и тип
бетона, а также, несущая способность конструкции.
3. Обязательно должно быть указано наличие в изделии отверстий,
предназначенных для последующего монтажа вентиляционных систем и
возможности обустройства шахт системами вентиляции.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
3
В нынешнее время Плиты покрытия ребристые изготавливаются из легких и
тяжелых бетонов. Следует знать, что в том случае, когда в процессе
изготовления элементов применялся легкий бетон, то соответственно, при
маркировке плит указывается буква «Л». Современные типовые плиты
покрытия ребристые равны размерам 3х6м, 3х12 м. Доборные плиты
перекрытий предназначены и успешно используются в тех местах, для
которых характерны повышенные снеговые отложения, к примеру, у
фонарей, то есть, в пределах профиля покрытия именно в тех районах, где
вес снегового покрова составляет свыше, чем 150 кгс/м2, а также, тогда,
когда доставка на определенный объект строительства крупноразмерных
плит, по тем или иным причинам, сопряжена с существенными и
транспортными затруднениями или экономически нерентабельными
расходами. Они имеют размер 1,5х6 м.
Типы плит покрытия ребристых ПВ и ПГ:
• тип ПГ – это плиты, не имеющие проема в полке;
• тип ПВ – изделия с проемом в полке, который предназначен для пропуска
воздуховода вентилятора, расположенного на крыше, или вентиляционной
шахты. В данном случае возможно 3 вида специальных отверстий – 400 мм,
700 мм и 1000 мм, соответственно которым они обозначаются цифрами 1, 2,
3.
Плиты перекрытий ребристые типа ПРТм, ПР и П:
• П, ПР – это простые ребристые плиты;
• ПРТм – тип плит, которые предназначены выдерживать большие нагрузки.
Ребристые плиты перекрытий подобного рода выпускаются исключительно
из тяжелого бетона, а кроме того, предварительно армируются напряженной
арматурой.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
4
Этот тип ЖБИ используют в процессе строительства многоэтажных
общественных или производственных зданий и всевозможных сооружений.
Маркировка «ПРТм» обозначает, что такая плита предназначена под
тяжелую нагрузку, да еще и модернизирована.
Плиты ребристые перекрытий, в зависимости от того, каким именно образом
они опираются на ригели каркаса, подразделяются на два типа:
• тип 1П - это опирание на полки ригелей и могут иметь 8 типоразмеров
(1П1 - 1П8), при этом, для плит 1П1-1П6 характерно наличие напряженной
арматуры, а тип плит 1П7 и 1П8 имеет ненапрягаемую арматуру;
• тип 2П – предполагает опирание на верх ригелей. Эти железобетонные
изделия существуют только одного типоразмера 2П1 и характеризуются
использованием в процессе их производства напряженной продольной
арматуры.
Лист
6.06 0101 - 10011
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
5
Скачать