144791 (620739), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

где: - масса цемента в бетоне изделий, находящихся в камере

(из материального баланса), кг;

- тепло экзотермии цемента, выделившееся за первый период одним кг цемента (кДж/кг).

Статьи расхода тепла (кДж/цикл)

= + + + + + + + +Q_A

1. - на нагрев сухой части бетона изделий, от начальной до средней (по всей массе изделия) температуры к концу периода нагрева

,кДж

,кДж

2. - нагрев воды затворения:

, кДж

, кДж

3. - нагрев арматуры и закладных деталей:

, кДж

4. - на нагрев форм:

, кДж

кДж

5. - нагрев материала ограждения в период нагрева:

кДж

где: - соответственно масса сухой части бетона, воды, арматуры, форм (берется из статей материального баланса); масса отдельных частей кладки камеры (бетона стен и пола ( ), минеральной ваты ( ) и стали крышки камеры ( )) определяется, исходя из размеров и конструкции камеры;

С_С , С_В, С_А, С_К - теплоемкости соответственно бетона, воды, арматуры, материала стен и пола (С_Б), крышки камеры (См.в., Смет), кДж/кгград;

- температуры соответственно: бетона, поступающего в ка меру, средняя и поверхности бетона к концу периода нагрева, град;

t_K - температура ограждений камеры перед поступлением в нее пара;

= - при пуске камеры после длительного простоя, град;

= 35-40°С - при интенсивной эксплуатации камеры, когда ее ограждения не успевают охлаждаться до температуры окружающей среды, град;

- средняя температура ограждающих конструкций к концу периода нагрева, ,град.

Расчет массы бетона стен и пола:

, кг.

, м³

где: - объем ограждающих конструкций;

- плотность железобетона (Прил.КР-3);

- расчетные габариты камеры;

- толщина стен камеры ( =0,4м);

- толщина пола камеры ( = 0,3 м).

м³

Расчет массы минеральной ваты, используемой для устройства теплоизоляции крышки камеры:

, кг.

кг,

, м³

м³

где: - плотность минеральной ваты (Прил.КР-3);

- толщина слоя минеральной ваты (по заданию).

Расчет массы металла, идущего на устройство водяного затвора и крышки камеры:

, кг

где: - масса швеллера для устройства водяного затвора;

- масса листовой стали крышки камеры.

кг.

Масса швеллера:

, кг;

, м;

где: - длина швеллера, м;

- масса одного погонного метра швеллера ( для швеллера

профиля ]16 — 14,2 кг).

м;

, кг;

Масса листовой стали (2 листа):

, кг

м³;

м³;

кг

где: - объем листовой стали;

- плотность листовой стали, кг/м³;

- толщина листовой стали ( =0,002 м).

6. - потерянное в окружающуго среду через ограждения камеры в период нагрева:

а) Надземной частью:

, кДж,

где: - коэффициент теплопередачи через поверхности ограждения, над земную часть стен ( ) и крышку камеры ( ):

, Вт/м²град;

, Вт/м²град; , Вт/м²град;

- коэффициенты теплопередачи соответственно к внутренней и от наружной поверхности надземной части ограждений, Вт/м²град.

Для нагрева принимают среднее значение среды в камере:

Вт/м²град

Вт/м²град

где: - принимается в среднем 7-10 Вт/м²град;

Вт/м²град;

- толщина каждого слоя многослойных ограждений, м;

- коэффициенты теплопроводности железобетона, минеральной ваты и строительной стали, Вт/м²град (Прил.КР-3);

- поверхность надземной части ограждений камеры:

стены: , м²,

, м²,

крышка: ,м²,

м²,

- средняя температура первого периода внутри рабочего пространства камеры ;

⁰С

- наружная температура окружающей камеру среды (температура цеха).

Вт/м²град;

Вт/м²град;

кДж.

б) Подземной частью:

, кДж

где: - коэффициент теплопередачи через поверхности ограждения:

подземную часть стен и пола. Ввиду сложности его вычисления, (необходимо знать характеристики грунта и засыпки), в расчете принимают: :

- поверхность подземной части ограждений камеры

,м²

,м²

кДж

Общее потерянное тепло через ограждения камеры к концу периода нагрева:

,

кДж

7. - потери тепла с паром, занимающим свободный объем камеры:

, кДж

где: - свободный объем камеры

,

м³;

где: - объем камеры, м³;

- объем бетона в камере, м³;

- плотность металла форм; =7850 кг/м³;

- плотность пара (плотность нормального пара =0,8кг/м³);

- теплосодержание пара.

кДж

8. Тепло, уносимое конденсатом пара:

= ,

где: = 4,19 =4,19*57,7=241,76- энтальпия конденсата - определяется по средней температуре среды за период нагрева (первый);

- количество конденсата:

- расход пара за первый период, кг;

- расход пара на пропуски в атмосферу, кг;

- масса свободного объема пара, кг.

, кг.

, кг.

9. Тепло, уходящее в атмосферу с паровоздушной средой, выбивающейся из щелей и других неплотностей камеры за первый период нагрева. Приближенно берется в количестве 10-20% от общей суммы статей расхода за период:

, кДж.

, кДж.

Меньший коэффициент берется для надежно герметизированных камер. В соответствии с рассчитанными статьями прихода и расхода составляется тепловой баланс камеры.

Период подъема температур:

Решая полученное уравнение теплового баланса, находим необходимое

количество пара, которое поступает за первый период ,кг.

кг

750970.4=750981.6

Определяется среднее часовое количество пара за первый период:

, кг/час

Удельный расход пара за первый период:

кг/м³

Количество тепла за первый период:

=243.36*2680=652204.8кДж

Qконд=241,763*243,36-24,2*243,36-31823,75=21122,4

Тепловой баланс второго периода - периода изотермической выдержки составляется в том же порядке. В приходную часть входят необходимое тепло пара, а также тепло экзотермии цемента, выделившееся за второй период.

При прогреве толстостенных изделий, не успевших прогреться за первый период до центра, в статьи расходов второго периода необходимо включать затраты тепла на дальнейший прогрев изделий и ограждений, потери в окружающую среду ограждений, увеличенные ввиду больших температур в камере, пропуски через неплотности, потери с конденсатом и на испарение части воды затворения.

Период изотермической выдержки (второй период)

Статьи прихода тепла (кДж/цикл)

1.

2. ,кДж

где: - количество тепла экзотермии, выделившееся за период изотермической выдержки одним кг цемента.

Статьи расхода тепла (кДж/цикл)

= + ₂+ + + + + + +

1. ,

,кДж

2.

где: - масса воды, оставшейся в изделиях к концу периода изотермической выдержки (из материального баланса).

1522,72кг

3. на испарение части воды затворения.

кДж

где: - масса испарившейся влаги (из материального баланса).

кг

4 . , кДж.

кг;

5. , кДж

кДж

6. , кДж

7. , кДж

а) Надземной частью:

, кДж,

где: - коэффициент теплопередачи через поверхности ограждения, надземную часть стен ( ) и крышку камеры ( ):

, Вт/м²град;

, Вт/м²град; , Вт/м²град;

- коэффициенты теплопередачи соответственно к внутренней и от наружной поверхности надземной части ограждений, Вт/м²град.

Для нагрева принимают среднее значение среды в камере:

Вт/м²град

где: - принимается в среднем 7-10 Вт/м²град;

Вт/м²град;

- средняя температура первого периода внутри рабочего пространства камеры ⁰С;

- наружная температура окружающей камеру среды (температура цеха).

Вт/м²град;

Вт/м²град;

F_k^н=14,5*2,2=31,9 м²

F_ст^н=2*0,6*(14,5+2,2)=20,04 м²

кДж.

Qoc^п=3.6*τII*(tII-tн)*ΣК_i*F_i

К_ст^п=0,5* К_ст^п=0,5*2,38=1,19;

F^п_i =F_ст+F_пол=2*Н_к^п*(L_k+B_k)+ L_k*B_k=2*4.73*(14.5+2.2)+14.5*2.2=189.882

Q^п_ос=3,6*7*(95-20)*(1,19*189,882)=427063,61 кДж

Q_ос= Q^н_ос+ Q^п_ос=108834,14+427063,61=535897,75.

8. , кДж

где: =4,19 =4.19*95=398,05 - энтальпия конденсата (определяется по температуре изотермической выдержки).

Q_конд=G_пII-G_п-G_св.об

G_пр=0,1* G_пII

G_св.об.=ρ_п*V_п=0,8*164,54=131,632

Q_конд=( G_пII-0,1* G_пII-131,632)*398,05

9. ,кДж.

Q_выб=0,1*(Q_c+ Q_в2 +Q_а+ Q_ф+ Q_акк+ Q_ос+ Q_м+ Q_конд)=0,1*(151639,7+140619,5+1060,03+25390,08+2712298,5+535897,75+87051,272+398,05* G_пII-39,81* G_пII-52396,1)=360156,07+35,824* G_пII

Q_пII+Q_экзII= Q_c+ Q_в2 +Q_а+ Q_ф+ Q_акк+ Q_ос+ Q_м+ Q_конд+Q_выб

2680 G_пII+98765,6=3653956,8+360156,07+35,824* G_пII+398,05* G_пII-39,81* *G_пII-52396,1

2206,31* G_пII=3730318,633

G_пII=1690,75

4531210=(3917691,544+60538,98+672664,695-119671,019)

4531210=4531224,2

Аналогично первому периоду из уравнения теплового баланса второго периода определяем расход пара за этот период , среднечасовой его расход

, кг/час,

Удельный расход кг/м³

Расход тепла , кДж

Сумма дает важнейший показатель экономичности работы пропарочной камеры - удельный расход нормального пара на 1 м³ бетона

, кг пара/м³ бетона

Тепловые балансы камеры (по периодам и общий) сводятся в таблицу, составленную по приведенной форме:

Период изотермической выдержки (второй период)

Таблица 2

	Статьи прихода тепла	кДж	%	№№ п/п	Статьи расхода	кДж	%
1.	Тепло пара	4531224,2	96.3	1.	На нагрев сухих материалов	151639,7	3.22
2.	Тепло экзотермии цемента	175827,8	3.7	2.	На нагрев воды	140619,5	2.99
	Итого	4707052		3.	На нагрев арматуры	1060,03	0.02
				4.	На нагрев форм	25390,08	0.54
				5.	На нагрев материала ограж.	2712298,5	57.62
				6.	Потерянного в окр. среду через ограждения	535897,75	11.39
				7.	Потери с паром, заним. св. объем камеры	166437.5	3.54
				8.	Тепло уносимое конденсатом пара	553002	11.75
				9.	Тепло уходящее в атмосферу	420695	8.94
					Невязка	12,06
				Итого 4707040,06
Удельный расход пара в кг/м3 326
Часовой расход пара в кг/час 241,14

Период подъема температур (первый период)

№№ п/п	Статьи прихода тепла	кДж	%	№№ п/п	Статьи расхода	кДж	%
1.	Тепло пара	652204,8	86.8	1.	На нагрев сухих материалов	36437.6	4.85
2.	Тепло экзотермии цемента	98765,6	13.2	2.	На нагрев воды	34510.3	4.59
	Итого	750970.4		3.	На нагрев арматуры	2547,2	0.33
				4.	На нагрев форм	61009,9	8.12
				5.	На нагрев материала ограж.	54246	64.63
				6.	Потерянного в окр. среду через ограждения	8467.7	1.12
				7.	Потери с паром, заним. св. объем камеры	35277.4	4.698
				8.	Тепло уносимое конденсатом пара	21122,4	2.81
				9.	Тепло уходящее в атмосферу	66350.83	8.84
					Невязка	11,2
				Итого 750981.6
Удельный расход пара в кг/м3 46,94
Часовой расход пара в кг/час 121,68

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вознесенский В.А. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий. - М. Стройиздат, 1964,

2. Кучеренко А А. Тепловые установки заводов сборного железобетона - Вшцашкола, 1977,

3. Кокшарев В.Н.Дучеренко А.А. Тепловые установки.- К.: Вища школа, 1990.

4. Перегудов В.В., Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в производстве строительных изделий и деталей. -М.: Стройиздат, 1983.

5. Никифорова Н.М. Основы проектирования тепловых установок при производстве строительных материалов. - К.: Вища школа, 1974.

6. Баженов Ю.М., Комар А.Г, Технология бетонных и железобетонных изделий. -М.: Стройиздат, 1984.

Характеристики

Список файлов курсовой работы