Расчет теплотехнического оборудования. Камера ямного типа (стр. 4 из 9)
Рис. 6.9. Схема парораспределения с внешним эжектором
а — схема паропроводов; б —схема эжектора
Схема рационального парораспределения с внешним эжектором (рис. 6.9). Принцип ее работы заключается в следующем. Пар из паровой магистрали 5 подается через регулирующий клапан 6 в эжектор 7, а затем в верхние раздаточные коллекторы 1 с соплами 2, направленными вниз. В нижней части камеры создается эжектором отрицательное давление, которое заставляет паровоздушную смесь засасываться в перфорированные трубопроводы 3. Тем самым в камере создается необходимая циркуляция паровоздушной смеси.
Отобранная паровоздушная смесь поступает в перфорированные трубопроводы 3 внизу камеры через трубопровод 4, а затем в эжектор 7 и за счет давления, созданного паром, выбрасываемым через сопло 9, эжектируется в смесительную камеру эжектора 8. В смесительной камере свежий пар смешивается с паровоздушной смесью и поступает в коллекторы 1 для подачи в камеру через сопла 2.
Рассмотренная схема, как и предыдущие, позволяет создать необходимую циркуляцию в камере и повысить равномерность обработки бетона.
Рис. 6.10. Схема пропарочной камеры, работающей в среде чистого пара (вентиляционное устройство и траверсы не показаны)
Для тепловлажностной обработки шлакобетонных изделий необходима температура порядка 373 К. В ямных камерах она может быть достигнута при следующем принципе организации снабжения пара (рис. 6.10). Камера оборудуется нижней 1 и верхней 2 раздачей пара, кроме этого, устраивается труба 3 с запорным вентилем 4, снабженная змеевиком с проточной холодной водой. В камеру подается пар П, а из нее удаляется конденсат К. После загрузки камеры включается нижняя перфорированная труба 1, закрывается вентиль подачи пара в верхнюю трубу и вентиль 4 на трубе 3. Камера и изделия одновременно нагреваются до темпе¬ратуры порядка 355—360 К.
Общее давление в камере атмосферное (≈0,1 МПа); оно складывается из парциального давления пара и парциального давления воздуха. При достижении температуры 355—360 К отключают нижнюю подачу пара и включают верхнюю. Пар начинает поступать в верхнюю часть камеры.
Открывают вентиль, и паровоздушная смесь начинает через трубу 3 вытесняться из камеры. Воздух выходит в цех, а пар вследствие охлаждения трубы 3 холодной водой конденсируется и стекает по желобу. Как только вся паровоздушная смесь будет вытеснена из камеры, термометр у устья трубы 3 покажет 373 К. Тогда вентиль 4 закрывают. Следовательно, весь воздух из камеры вытеснен; в ней находится чистый пар (0,1 МПа). Дальнейший процесс аналогичен процессу обработки изделий в ямной камере.
Пропарочные ямные камеры работают по циклу 12—15 ч. Цикл включает время на загрузку, разогрев изделий, изотермическую выдержку при максимальной температуре, охлаждение и выгрузку изделий. Удельный расход пара в ямных камерах колеблется в зависимости от их состояния. Средний удельный расход пара составляет 250—300 кг/м3 бетона. В хорошо оборудованных и правильно эксплуатируемых камерах удельный расход пара может быть снижен до 130—150 кг/м3 бетона.
Сравнительная характеристика тепловых установок
Сравнительная характеристика тепловых установок приведена в таблице 1.
Таблица 1
| СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВОК ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
| ||||||
| Вид установки | Вид изделия | Температура обработки 0С | Продолжительность обработки, ч | Удельный расход пара, кг/м3 | Источник тепла | Преимущества |
| Ямная камера | Сборные и ж/б изделия | 80-90 | 10-12 | 140-250 | пар | Отличаются системами разводки пара, отвода конденсата, вентиляции |
| Кассетная установка | Панели, лестничные марши, ребристые плиты | 80-90 | 6-8 | 150-200 | Пар, дымовые газы, элект-рический нагрев | Высокое качество поверхности, точность изготовления |
| Автоклав | Бетонные и ж/б изделия | до 100 | − | 300-400 | пар | Получение высококачест-венные изделия при при-менении даже низкома-рочных цементов |
| Термоформы | Крупноразмерные изделия | 130-140 | 8-9 | 200-300 | Пар, вода, высокотемпературные носители. | Мобильность, высокое качество поверхности, точность изготовления |
| СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВОК НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
| ||||||
| Вид установки | Вид изделия | Температура обработки, 0С | Продолжительность обработки, ч | Удельный расход пара, кг/м3 | Источник тепла | Преимущества |
| Горизон-тальные щелевые камеры | Сборные и ж/б изделия | 80-85 | 6-7 | 300-400 | Острый пар, | Экономия тепловой энергии за счет функциональных зон и экономии затрат теплоты на нагрев конструкции после каждого цикла |
| 130-190 | электронагреватели, | |||||
| 120-130 | глухой пар | |||||
| Верти-кальные пропароч-ные камеры | Сборные и ж/б изделия | до 100 | 6-7 | 100-150 | пар | Устойчивый тепловой режим, поточность, технологичность линии малая площадь( в 2-3 раза меньше чем ямных и в 10-12 раза меньше туннельных при той же пропускной способности. |
II. Подбор состава бетонной смеси.
Необходимо рассчитать и выбрать состав бетона для колонны из тяжелого бетона.
1. Выбираем подходящий по виду и свойствам бетон [4]:
Класс бетона B30.
Марка (активность) цемента 400.
Kм.п. =1,09 – коэффициент межпартионной вариации.
νn = 0,11 – коэффициент вариации прочности бетона.
2. Расчет лабораторного состава бетона [5].
- Расчет средней прочности бетона:
Rб=1,1
Kм.п.Rб=1,1
1,09=43,89 МПа- Определение водоцементного отношения В/Ц:
В/Ц=
= 
=0,43- Определение расхода цемента:
Ц=
В=158,7 (расход воды определяется по графикам [5] таблица зависимости расхода воды, для осадки конуса около 5...9см).
Ц=
=369,1 кг/м3- Определение расхода щебня:
Щ= 
, где
α – коэффициент раздвижки зёрен; α=1,38 (из таблицы в зависимости от расхода цемента [5]).
Пщ – пустотность щебня в %; Пщ = 0,43 % .
γщ – насыпная плотность щебня; ущ = 1,48 кг/м3;
ρщ – истинная плотность щебня; рщ = 2,6 кг/м3
Щ=
=1270 кг/м3- Определение расхода песка:
П=[1000–(
)]× 
, гдеρщ – истинная плотность щебня; рщ = 2,6кг/л.
ρп – истинная плотность песка; рп = 2,63 кг/л.
ρц – истинная плотность цемента; рц = 3,1 кг/л.
П=[1000–(
)]×2,63 = 622,3кг.3. Производственный состав бетона
- Влажность песка 3%, П = 622,3кг, тогда:
Вп – содержание воды в песке; Вп=622,3×0,03=18,7л.
- Влажность щебня 2%, Щ = 1270кг, тогда:
Вщ – содержание воды в щебне; Вщ=1270×0,02=25,4л.
Итого: Впщ=44,1л.
- Тогда пересчитаем:
П=622,3+18,7=641кг
Щ=1270+25,4=1295,4кг
В=158,7–44,1=145,8л.
- Найдём коэффициент выхода смеси:
, где 
, 
, - насыпная плотность цемента, песка и щебня соответственно.