Курсовая работа (т): Участок тепловлажностной обработки многопустотных плит перекрытий ПК 27.15-8

Длина зоны охлаждения

₃=N*(τ₃/τ)*L_ф, (2.10)

где: L₃ - длина зоны охлаждения, м;

τ₃ - продолжительность периода охлаждения, час; τ₃=2;₃=144*(2/10)*2,98=85,82 м

. МАТЕРИАЛЬНЫЙ РАСЧЕТ

Расход материалов на 1 м³ бетона

Подвижность (осадка конуса) 4 см, по таблице;

Класс: B22,5 МПа;

Марка цемента: ПЦ 400;

Активность ПЦ: 37,5 МПа;

ρ_ист цемента=3100 кг/м^3;

Песок средней крупности с водопотребностью 7%;

ρ_ист песка=2630 кг/м^3;

Щебень с предельной крупностью 20 мм;

ρ_ист щебня=2600кг/м³; ρ_нас щебня=1480кг/м³;

В/Ц (по формуле 3.1)

В/Ц=А*R_ц/(R_б + А*0,5 R_ц), (3.1)

где А - качество заполнителя (по табл.); А=0,6;

R_ц=37,5 МПа, R_б=25МПа;

В/Ц=0,6*37,5/(25 + 0,6*0,5 *37,5)=0,62

Вода (по графику 3.33)

В=190 л/м³

Цемент (по формуле 3.2)

Ц=В/(В/Ц) (3.2)

Ц=190/0,62=306,11 кг/м³

Пустотность

где ρ_нас - насыпная плотность щебня;

ρ_ист - истинная плотность щебня

П_щ=1-1480/2600=0,43

Раздвижка зёрен (по табл.) α =1,38

Щебень

Щ=1000/(α* П_щ /ρ_{щ. ист}+ 1/ ρ_{щ. нас})=1000/(1.38*0.43/1,480+1/2,6)=

=1271,81 кг/м³ (3.4)

Песок

П=ρ_п(1000-Ц/ ρ_ц-В-Щ/ ρ_щ)=2,63(1000-306/3,1-190-1271,81/2,6)=

=584,11 кг/м³ (3.5)

Плотность бетонной смеси:

П+Щ+Ц+В=584,11+1271,81+190+306,11=2352 кг/м³

Таблица 3.1 - Расход материалов на 1 м³ бетона

Количество изделий в камере (расчет ведется на 1 час работы камеры):

n_и=N/τ, (3.6)

где: n_и - количество изделий в камере, шт.;

N - количество изделий в камере, шт.; N=40;

τ - продолжительность тепло влажностной обработки в камере, час; τ=10;

n_и=40/10=4 шт.

Объем бетона:

V_б=n_и*U_б=4*0,91=3,64 м³ (3.7)

Масса цемента:

G_ц=Ц*V_б=306,11*0,91=278,56 кг (3.8)

Масса заполнителя:

G_з =З*V_б=1855,92*0,91=1688,89 кг (3.9)

Масса сухих материалов:

G_с.м.=G_ц+G_з=278,56+1688,89=1967,45 кг (3.10)

Масса арматуры:

G_а=А*V_б, (3.11)

_а=163,48*0,91=595,06 кг

Масса воды затворения:

G_в=В*V_б=190*0,9=691,60 кг (3.12)

Масса испарившейся воды:

W_исп=G_в*15%=691,60*0,15=103,74 кг (3.13)

Масса оставшейся воды:

G_о.в.=G_в*85%=103,74*0,85=587,86 кг (3.14)

Масса металлоформ:

G_м.ф. = Т * n_и * U_б, кг (3.15)

где: Т - масса металлоформы на 1 м³ изготавливаемых в ней железобетонных изделий, кг; T=1500;_м.ф=1500*4*0,91=5460 кг (3.16)

4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Исходные данные:

С_б - удельная теплоемкость сухой массы бетона; С_б = 0, 84 кДж/кгК;

С_в - удельная теплоемкость воды; С_в = 4,19 кДж/кгК;

С_м - удельная теплоемкость металла; С_м = 0,48 кДж/кгК;

t_из - температура изотермического прогрева; t_из = 85⁰С;

t_ц - температура цеха; t_ц = 20 ⁰С;

К - коэффициент теплопередачи от паровоздушной среды в цех;

K = 6,29 кДж/м²чград;

x - степень сухости насыщенного пара, х=0,5;

h_x - энтальпия пара;

h_x=h_n^’+r*x=417,47+2257,5*0,85=2223,47 кДж/кг,

где h_n^’=417,47 кДж/кг - удельная энтальпия влажного насыщенного пара;

r = 2257,5 кДж/кг -теплота парообразования;

h_n= 2676 кДж/кг - энтальпия нормального пара.

РАСХОДНЫЕ СТАТЬИ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

Расход тепла на нагрев сухой массы:

₁=G_с.м.*С_б*(t_из-t_о),

где: G_с.м - вес сухих материалов, кг;₁=4680,38*0,84*(85-20)=255548,75 кДж

Расход теплоты на нагрев воды затворения:

₂=G_о.в.*С_в*(t_из-t_о),

₂=357*4,19*(85-20)=97228,695 кДж

Расход теплоты на нагрев форм - вагонеток:

₃=3855,6*0,48*(85-20)=120294,72 кДж

Потери теплоты через ограждающие конструкции камеры:

Q₄=К(L_к*В_к+2*Н_к*В_к+L_к*Н_к*2)*(t_из-t_о),

Q₄=6,29*(107,28*2,39 +2*107,28*1,44+2*2,39*1,44)*(85-20)=1159740 кДж

Потери теплоты через торцы камеры, принимая коэффициент утечки 0,2:

, кДж/ч,

Потери с конденсатом

Q₆=Д_к*С_в*t_к

где: Д_к - количество конденсата, Д_к = 0,93*Д_п

С_в - удельная теплоемкость воды; С_в=4,19 кДж/кгК;

t_к - температура конденсата; t_к=75 ⁰С

Q₆=0,93*Д_п*4,19*75=292,3*Д_п кВт

Неучтенные потери тепла составляют 15% от общего расхода:

Q₈=0,15(Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆),₇=0,15(255548,75+97228,95+163754,73+120294,72+231888+444,69*Д_п +292,3*Д_п)=131761,36+110,55*Д_п, кДж

Суммарный часовой расход теплоты:

Q_расх=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆+Q₇,

Q_расх=255548,75+163754,73+97228,95+120294,72+231888+444,69*Д_п +

+292,3*Д_п+131761,36+110,55*Д_п =985634,14+847,54*Д_п кДж

ПРИХОДНЫЕ СТАТЬИ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

Приход тепла вследствие экзотермических реакций:

Q_экз.=q_экз.*G_ц,

где: q_экз. - тепловыделение 1 кг цемента,

q_зкз.=0,0023Q₂₈(B/Ц)^0,44 *Θ, кДж/кг

где: Q₂₈ - тепловыделение цемента при 28-суточном твердении в естественных условиях, в зависимости от марки цемента; Q₂₈= 360 кДж/кг;

значения (В/Ц)^0,44 для облегчения расчетов принимаются из таблицы:

(В/Ц)^0,44 = 0,62

Θ - количество градусо-часов;

Θ=(t_из-t_н)/2*τ₁ + t_из*τ₂ = (85-20)/2*3 + 85*4 = 437,5 град*час,

q_зкз.=0,0023*360*0,8625*437,5=312,44 кДж/кг.

Q_экз.=312,44*646,15= 265893,93 кДж

Приход тепла со стороны пара:

Q_п=Д_п*i_n= Д_п *2223,47 кДж

Составим уравнение теплового баланса

Q_экз+Q_п=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆+Q₇+Q₈+Q₉

,93+2223,47*Д_п=985634,14+847,54*Д_п

Д_п=541,12 кг/ч

Занесем все результаты расчета в таблицу теплового баланса.

Таблица 4.1 - Сводная таблица теплового баланса

_расх.=Q_прих,

Невязка расчета теплового баланса удовлетворяет условиям требований: x<0,1%.

5. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕПЛОВОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ УСТАНОВКИ

бетон пропарочная камера плита

Расход пара за период: Д_п=541,12 кг/ч

Удельный расход пара на 1 м³ бетона:

d_n = Д_п / V_б, кг/м³

d_n=541,12/2,1=257,68 кг/м³

Удельный расход пара на 1 изделие:

d^`_n = Д_п / n_и, кг/шт.

d^`_n=541,12/6=90,19 кг/шт.

Удельный расход нормального пара на 1 м³ бетона:

d_н.п.=d_n* h_x/h_н.,

d_н.п=257,68*2223,47/2676=214,10 кг/м³

ВЫВОД

Удельный расход пара щелевой пропарочной камеры находится в пределах нормы, и удовлетворяет техническим требованиям. Разработанная пропарочная камера обеспечивает заданную производительность и использование ее целесообразно для производства плит перекрытия.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Кучеренко А.А. Тепловые установки заводов сборного железобетона. - Киев: Вища школа, 1977. 280 с.

. Фетисов Б.А., Перин П.В., Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Теплотехника и теплотехническое оборудование технологии строительных изделий», УГТУ, 2011;

. Баженов Ю.М, Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. - М; 1984 - 672 с; ил

. Капустин Ф.Л., Шишкин С.Ф., Лошкарёв А.Б., Методические указания для студентов всех форм обучения специальностей факультета строительного материаловедения «Оформление учебных текстовых и графических элементов», УГТУ, 2005;

. ГОСТ 13015-2003 «Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения».