Выбор и расчет устройств для тепловой обработки

Количество постов набора прочности:

n_п = Q_год / m * q_и * n_{и п} * K_об + 1 ; (шт)

где: Q_год - годовая производительность подразделения, м³ ;

K_об - коэффициент оборачиваемости постов твердения в течение суток;

q_и - объем одного формуемого изделия, м³ ;

m - количество рабочих дней в году, сут. ;

n_{и п} - количество изделий одновременно твердеющих на одном посту набора прочности

n_п = 5530/240*0,56*1*1 + 1 = 42 шт.

Расчет системы пароснабжения:

Диаметр трубопровода:

Подводящего:

d = 1/30* Д' * N_одн / 3,14 * э_п * с_п ; м

Д' = Д / (ф_н + ф_из)

Д' = 108,49 / (3+4) = 15,5 кг/час

d = 1/30* 15,5*1/3,14*15*0,58 = 0,03 м

Диаметр подводящего трубопровода принимаем - 32мм, наружный - 42,3 мм, толщина стенки - 3,2 мм.

Магистрального:

d = 1/30* 15,5*20/3,14*15*0,58 = 0,11 м

Диаметр магистрального трубопровода принимаем - 125 мм, наружный - 140 мм, толщина стенки - 4,5 мм.

Теплотехнический расчет

Исходные данные для теплотехнического расчета:

Разовая вместимость: 1шт ~ 0,56 м³

Средняя плотность: с₀ = 2450 кг/м³

Влажность: w₁ = B / с₀ * 100%= 189 / 2450 * 100% = 8 %

W₂ = 4 %

Расход воды: 189 л

цемента: 421 кг

Удельная теплоемкость бетона: 0,9

металла: 0,48

воды: 4,18

Расход арматуры на одно изделие: 27,3 кг

Масса формы: 1500 кг

Режим тепловлажностной обработки (ТВО): 3 + 4 +2 ч

Предварительная выдержка: 8,5 ч

Максимальная температура пропаривания: 358 К

Температура воздуха в цехе: 293 К

Средняя температура наружной поверхности камеры: 318 К

Пар поступает в камеру с давлением 0,2 МПа, влажностью 15 %

Теплотехнический расчет.

Приходная часть тепла:

Q₁ = 2376Д

Q2 = qэкз.ц * mц * Vб ;

где: q_экз.ц. - тепло, полученное от экзотермии цемента;

m_ц - расход цемента на 1 м³ бетона;

V_б - объем одного изделия

q_экз.ц. = 0,0023 * q_Э28 * (В/Ц)^0,44 * t_б * ф_тво ;

где: q_Э28. - ??? ;

t_б - средняя температура бетона в период нагрева ;

ф_тво - время ТВО ;

(В/Ц)^0,44 - ???

q_экз.ц. = 0,0023 * 501 * 0,697 * 52,5 * 7 = 295,16

Q₂ = 295,16 * 421 * 0,56 = 69586,92 кДж

Расходная часть тепла:

На нагрев изделия:

Q₁' = Q_{сух.бет.} + Q_в + Q_арм.

Q_{сух.бет.} = М_{сух.бет.} * В_м³ * С_б (Т₂ - Т₁)

М_{сух.бет.} = П + Щ + 1,15 * Ц

М_{сух.бет.} = 1333 + 444 + 1,15 * 421 = 2261,15 кг

Q_{сух.бет.} = 2261,15 * 0,56 * 0,9 * (65) = 74070,4 кДж

Q_в = М_в * С_в (Т₂ - Т₁) * В_м³

М_в = В - 0,15*Ц

М_в = 126

Q_в = 126 * 4,18 * (65) * 0,56 = 19171 кДж

Q_арм = М_арм * С_арм (Т₂ - Т₁) * В_шт

Q_арм = 27,3 * 0,48 * (65) * 1 = 851,8

Q₁' = 74070,4 + 19171 + 851,8 = 94093,2 кДж

На нагрев форм:

Q₂' = М_ф * С_ф * (Т₂ - Т₁) * В_шт

Q₂' = 1500 * 0,48 * (65) *1 = 46800 кДж

Потери во внешнюю среду:

Q₃' = б_сум * (Т_ст - Т_ос)* F * 3,6 * ф_тво

F = 2 * р * R * H ;

F = 2 * 3,14 * 0,5 * 5,1 = 16 м²

Q₃' = 10,69 * (25) * 16 * 3,6 * 17,5 = 147910,8 кДж

Потери с конденсатом:

Q₄' = Д * С_к * t_к

Q₄' = 4,18 * 85 Д = 355,3 Д

Уравнение теплового баланса:

Q₁ + Q₂ = Q₁' + Q₂' + Q₃' + Q₄'

• 2376 Д + 69586,92 = 94093,2 + 46800 + 147910,8 + 355,3 Д
• 2376 Д - 355,3 Д = 94093,2 + 46800 + 147910,8 - 69586,92
• 2020,7 Д = 219217,08

Д = 219217,08 / 2020,7

d = 108,49 / 0,56 = 193,73 кг/м³

Тепловой баланс: