Ямная пропарочная камера

Ек =1,07·4=4,28.

3.3 Тепловой расчёт установки

               Приход тепла

-С паром

Q1 = Dп· h”

где     Dп - расход пара за период работы ямной пропарочной камеры, кг/период 
             h” – энтальпия пара , кДж/кг

Q1 = 2674,9Dп

- От экзотермических реакций  твердения цемента

Q2 = qэкз · Mцем

где   Мц – масса цемента в кассетной установке, кг

Мц=Ек·Ц

где    Ц - расход цемента, кг/м3

Ек - ёмкость камеры, м3

где    qэкз   - удельная экзотермия цемента,кДж/кг.цем.

qэкз  = θ ·M  ·a /162 + θ ·0,96·√ В/Ц,

где     М – масса цемента

θ– число градусо-часов тепловой обработки

θ=0,5· (t1+t2) ·τ1+t2· τ2, град.ч.,

где t1 – начальная температура нагрева изделий, оС

t2 – максимальная температура нагрева изделий, оС

τ1 – время подъёма температуры, ч

τ2 –  время изотермической выдержки, ч

θ=0,5· (25+85) ·3+85·3=540 град.ч.,

если   θ≤290, то а=0,32+0,002·θ

θ>290, то а=0,84+0,0002·θ

а=0,84+0,0002·540=0,948

θ=0,5· (20+100) ·4 +100·3=540

qэкз  = 540 ·400 ·0,948 /162 + 0,96 ·540·0,488=146,865

Мц=Ек·Ц

Мц=4,28·260=112,8

Q2 = 146,865 · 112,8

Всего приход

Qприх = Q1 + Q2

Qприх = 2674,9Dn + 163431,37

Расход тепла

- На нагрев сухой массы бетона

c = Мб·Сб · (t2 - t1)

где Мб –масса пропариваемого бетона, кг 
Мб = Ек · cс.б.

Мб =4,28·2200=9416

Q1 = 9416·0,9 · (100 –20)=677952

- На испарение части воды  затворения

Q2 = W · (2493 + 1,97 · tср)

где  W – масса испаренной воды (для плотного бетона = 1% от массы), кг 
                                                         W = 0,01 · Мб 
                                                W = 0,01 · 9416 = 94,16 
         tср – средняя температура за период, 0С 
         tср = 60 0C

Q2 = 94,16 · (2493 + 1,97 · 60)=245870,59

- На нагрев воды, оставшейся  в изделиях 
                                                    Q3 = (Mв – W) · Cв · (t2в – t1в)

где    Mв – масса воды затворения, кг 
                                                                Mв = В · Ек  
                                                   Mв = 127 · 4,28 = 543,56кг

Св= 4,19 кДж

Q3 = (543,56 –94,16) ·4,19 · (100 – 20)=150638

- На нагрев арматуры и закладных  деталей 
                        Q4 = Ма · Са · (t2в – t1в)

где: Ма – масса арматуры в пропариваемых изделиях, кг 
Ма = ma · Ек  
                     Ма = 90 · 4,28 = 385,2кг 
ma – расход арматуры на 1 м3 бетона, кг/ м3 бетона 
Са – теплоемкость арматуры(=0,48), кДж/кг · К 
t2в – максимальная температура нагрева арматуры, 0С 
t1в – начальная температура нагрева арматуры, 0С

Q4 = 385,2 ·0,48 · (100 – 20)=14791,68

- На нагрев транспортных устройств 
                                   Q5 = Мтр · Стр · (t2тр – t1тр)

Q5 = 1248· 0,48· (100 – 20 ) = 47923кДж 
        где:   Мтр – масса транспортных устройств в камере, кг

- На нагрев форм 
                            Q6 = Мф· Сф · (2ф – t1ф)

где  Mф - масса форм в камере, кг 
Mф = mф · Ек  
                         Mф = 2400 · 4,28 = 10272 кг 
где  mф – масса форм на 1 м3 формуемых изделий 
                                 Q6 = 10272· 0,48 · (100 – 20) =394444,8

- На аккумуляцию ограждающих  конструкций камеры 
                                              Q7 = 30% от Qприх 
               Q7 = 0,3(2674,9·Dп + 163431,107) = 802,47·Dп +49029,3

- Ограждениями в окружающую среду 
                                          Q8 = 3,6 · 0,59(tn + 100) ·F · T  
где: tn - температура теплоносителя внутри рабочего пространства камеры, 0С 
F – поверхность ограждающих конструкций камеры, м 
                    F = [ 2(2,6·6,76) + 2(3,76·6,76) + 2(2,6·3,76) ] = 105,539м2 
       Т – время подъема температуры и изометрической выдержки изделий, ч  
Т = Т1 + Т2  
           Т = 4 +3 = 7 часов

Q8 = 3,6 · 0,59(99,62 +100)·105,539·7 = 313234,49кДж

- Потери тепла с конденсатом 
                                              Q9 = (0,9 · Dn – Vсв ·  ρ’’) ·  h’

где   h’ – энтальпия конденсата, кДж/кг

ρ’’ – плотность пара, кг/м3 
         Vсв – свободный обьем камеры, м3 
                Vсв = Vк – Vб – Vф – Vтр 
где: Vсв – свободный объем камеры, м3

                        Vсв = 66,08 – 4,28 – 1,317 – 0,16 = 60,323м3 
где: Vк – объем камеры, м3 
                                                      Vк = Lк · Вк · Нк  
                                               Vк = 2,6·6,76 · 3,76 = 66,08 м3  
        Vб – объм бетона в камере, м3 
                                                       Vб = Ек = 4,28м3  
        Vф – объем форм в камере, м3 
                                                        Vф =1,317 м3 
Vтр – объем транспортных устройств в камере 
                                                          Vтр = 0,16 м

Q9=14847,92

- На нагрев пара, занимающего  свободный объем камеры 
Qw = Vсв · ρ’’ · h’’ 
Qw = 95138 · 0,5896 · 2674,9 = 95138 кДж

Всего расход тепла

Qрасх = Q’1+Q’2+Q’3+Q’4+Q’5+Q’6+Q’7+Q’8+Q’9+Q’w

Qприх.=2374,9 Dп+163431,102

Qрасх=677952+245870,592+150638,8+14791,68+394444,8+8+802,47 Dп +49023+375,723Dп-14848,16+95138

3674 Dп+163431,107=1660940+1178,193 Dп

2674,9 Dп +1178,19=1660940-163431,107

1496,707 Dп =1497508

Dп=1000,53

Qрасх = Qприх

Qприх=2854381,26

Qрасх =2855357,24

Составляем таблицу теплового баланса

приходные статьи	количество		расходные статьи	количество
	Кг	%		кг	%
Приход тепла   1.С паром   2.От экзотермических реакций  твердения цемента	2690949,4   234088,6	94,2   5,8	Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Qw	677952 245870,59 15638,88 14791,68 47923,2 394444,8 877511,4 313234,49 14847,92 95136,2	23,7 8,6 0,54 0,51 1,6 13,81 30,73 10,9 0,52 9,09
Итого	2854381,2	100	Итого	2855357,2	100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Невязка баланса

Н=

Н=

Рассчитываю удельный расход пара:

dп =

                dп =

Удельный расход пара

        dн.п. =

dн.п. =

-Определяем часовой расход пара: 
 
             Dчас=Pчас·dн

Dчас=2,206·233,67=515,67

Часовая производительность цеха

Pчас=

Pчас=

=2,206

-Определяем годовой расход пара: 
 
                     Dгод= dн.п · Пгод; кг пара 
 
                          Dгод= 233,67· 13400=3131204

Часовой расход тепла

Qчас= Dчас ·

Qчас=515,679·2676=1379957;

Годовой расход тепла;

Qгод= Dгод·

Qгод=3131204·2676=837910,9

Часовой расход удельного топлива

Вчас= (Qчас/Qусл) · η

где η-к.п.д. котельной установки (=0,8)

Qусл.-теплота сгорания условного топлива

Вчас=(1379957/29300) ·0,8=37,64

Годовой расход условного топлива

Вгод=(Qгод/Qусл) · η

Вгод=(837910,9/29330) ·0,8=22,854

 

 

 

 

 

 

4.    ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ  УСТАНОВКИ

 

      К самостоятельной работе на оборудовании для тепловой обработки железобетонных изделий с применением водяного пара допускаются лица не моложе 18 лет, обученные правилам его эксплуатации.

Стенки и крышку камеры следует содержать в исправном состоянии. Прорыв пара через трещины в стенках или неплотные соединения в крышке должен быть немедленно устранен. Камера должна быть оборудована песочным или водяным затвором, обеспечивающим герметическое соединение по всему периметру прилегания к ней крышки. При водяном затворе должна быть обеспечена циркуляция находящейся в ней воды. 
        В процессе тепловой обработки ж/б изделий избыточное давление паровоздушной среды в камере не должно превышать 30 мм водного столба. Крышку камеры необходимо оборудовать подъемными петлями, позволяющими снимать и устанавливать ее на камеру при помощи мостового крана. Запрещается укладывать на крышку камеры какие-либо предметы, за исключением крышек смежных камер, а также находиться на ней людям.  
      Камера должна быть оборудована каналами для свободного стока конденсата, образующегося в процессе тепловой обработки. Каналы и весь тракт стока конденсата необходимо содержать в исправном состоянии.  
В камерах, эксплуатируемых внутри закрытых помещений, подъем крышек разрешается только после удаления из них паровоздушной смеси. камеры, находящиеся внутри закрытых помещений, должны быть оборудованы системой вытяжной вентиляции для их принудительного проветривания по окончанию обработки.

       Доступ обслуживающего персонала в камеру при температуре выше 40 0С запрещен. Давление пара, подаваемого в камере, не должно превышать 0,2 МПа. 
       Грузозахватные средства для подъема и опускания изделий должны соответствовать массе наибольшего изделия, загружаемого в камеру.

 

 

 

 

 

 

 

        5.  Литература.

 
1) Никифорова: Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий промышленности строительных материалов и изделий. Москва «Высшая школа» 1981 г. 
2) О.С. Казакова; Л.Ф. Казаков: Охрана труда и пожарная безопасность на предприятиях железобетонных изделий. Москва «Высшая школа» 1980 г.  
3) В.Ф. Павлов; С.В. Павлов: Основы проектирования тепловых установок. Москва «Высшая школа» 1987 г. 
4) Константопуло Г.С. Механическое оборудование заводов железобетонных изделий и теплоизоляционных материалов, Москва «Высшая школа» ,1988г. 
5)Сизов В.Н. Технология бетонных и железобетонных изделий, Москва «Высшая школа» ,1972г.