Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Декабря 2013 в 21:02, курсовая работа
Тепловлажностной называют такую тепловую обработку, когда нагревают материал, в котором сохраняется влага. Тепловлажностная обработка строительных изделий обеспечивается созданием горячей (обычно 60-200 оС) и влажной (φ-100%) среды. Такую обработку применяют для ускорения твердения бетона и железобетона и улучшения при определенных условиях качество изделия по сравнению с твердением в естественных условиях.
Введение 4
1 Описание работы ямной пропарочной камеры 5
2 Конструктивный расчет ямной камеры 9
2.1 Определение размеров форм с изделиями 9
2.2 Определение внутренних размеров камеры 9
2.3 Определение наружных размеров камеры 10
3 Материальный баланс ямной камеры 13
3.1 Приходная часть баланса 13
3.2 Расходная часть баланса 14
4 Тепловой баланс ямной камеры 15
4.1 Период нагрева (I период) 15
4.1.1 Расходная часть баланса 15
4.1.2 Приходная часть баланса 19
4.2 Период изотермической выдержки 21
4.2.1 Расходная часть баланса 21
4.2.2 Приходная часть баланса 23
5 Техника безопасности при работе с ямными камерами 26
Выводы 27
Список использованной литературы 28
(2.11)
Толщина пола, м
(2.12)
где: – коэффициент теплоотдачи от паровоздушной среды к внутренней поверхности стен камеры, Вт/(м2·оС);
– коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стен в окружающую среду, ( =7-10 Вт/(м2·оС));
– толщина пола, ;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
12
КП
– коэффициент теплопроводности материала пола, ( = 0,41 Вт/(м·оС)).
(2.13)
Толщина теплоизоляции крышки, м
(2.14)
где: – коэффициент теплоотдачи от паровоздушной среды к внутренней поверхности стен камеры, Вт/(м2·оС);
– коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стен в окружающую среду, ( =7-10 Вт/(м2·оС));
– толщина теплоизоляции крышки,
– коэффициент теплопроводности материала теплоизоляции крышки, ( =0,063 Вт/(м·оС)).
(2.15)
Длина камеры, м
(2.16)
Ширина камеры, м
(2.17)
Высота камеры, м
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
13
КП
(2.18)
3 Материальный баланс ямной камеры
(3.1)
где: G пр – количество материалов, приходящих в камеру на тепловую обработку, кг;
G р – количество материалов, выходящих из камеры после тепловой обработки, кг
(3.2)
3.1 Приходная часть баланса, кг/цикл
(3.3)
Масса цемента, кг/цикл
(3.4)
где: Ц – расход цемента на 1 м3 бетона, кг/м3;
– объем бетона в камере, м3
Количество воды, л/цикл
(3.5)
где: В – удельный расход воды, л/м3
(3.6)
где: – водоцементное отношение
Количество заполнителей, кг/цикл
(3.7)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
14
КП
где: (П+Щ) – удельный расход заполнителей, кг/м3
(3.8)
– масса изделия, кг;
A – расход стали, кг/м3
(3.9)
Масса арматуры, кг/цикл
(3.10)
Масса форм, кг/цикл
(3.11)
где: Ф – удельная металлоемкость по формам, кг/м3
3.2. Расходная часть баланса, кг/цикл
(3.12)
Количество испарившейся воды, л/цикл
(3.13)
где: Wi – количество испарившейся воды из 1м3 бетона, л
(3.14)
Количество оставшейся воды, л/цикл
(3.15)
Массы цемента, заполнителей, арматуры и форм не меняются.
4 Тепловой баланс ямной камеры
(4.1)
где: – количество тепла, поступающее на тепловую обработку, кДж;
– количество тепла, расходуемое на тепловую обработку, кДж
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
15
КП
4.1 Период нагрева (I период)
(4.2)
4.1.1 Расходная часть баланса, кДж/период
(4.3)
Нагрев сухой части бетона, кДж/период
(4.4)
где: – теплоемкость сухой части бетона, ( = 0,84 кДж/(кг·◦С));
– средняя температура 1 периода,
(4.5)
где: t1 – начальная температура,
t2 – температура изотермической выдержки,
Нагрев испарившейся воды, кДж/период
(4.6)
.
Нагрев оставшейся воды, кДж/период
(4.7)
где: Св – теплоёмкость воды, (Св = 4,19 кДж/(кг·◦С))
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
16
КП
Нагрев арматуры, кДж/период
(4.8)
где: Са – теплоёмкость стали, (Са = 0,48 кДж/(кг·◦С))
Нагрев форм, кДж/период
(4.9)
где: Сф – теплоёмкость стали, (Сф = 0,48 кДж/(кг·◦С))
Нагрев ограждающих конструкций камеры, кДж/период
(4.10)
Нагрев стен, кДж/период
(4.11)
где: – площадь наружной поверхности стен (до 0,1), м2
(4.12)
– коэффициент температуропроводности материала стен, ( = 0,00154 м2/ч)
– продолжительность первого периода, ч
π = 3,14
коэффициент теплопроводности стен, ( =0,41 Вт/(м·оС));
Нагрев пола, кДж/период
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
17
КП
(4.13)
где: – площадь поверхности пола (до 0,1), м2
(4.14)
коэффициент теплопроводности пола, ( Вт/(м·оС))
– коэффициент температуропроводности материала стен, ( = 0,00154 м2/ч)
– продолжительность первого периода, ч
π = 3,14
Нагрев крышки, кДж/период
(4.15)
где: – площадь наружной поверхности крышки, м2
коэффициент теплопроводности крышки, ( =0,063 Вт/(м·оС))
– коэффициент
- продолжительность первого периода, ч
π=3,14
Потери тепла в окружающую среду, кДж/период
(4.16)
где: Fi – площадь поверхности ограждения, м2;
КIi – коэффициент теплопередачи через поверхность ограждения в первом периоде, Вт/(м2·оС).
Коэффициент теплопередачи для наземной части камеры в первом периоде
(4.17)
Коэффициент теплопередачи для подземной части камеры в первом периоде
(4.18)
(4.19)
Нагрев свободного объема камеры, кДж/период
(4.20)
где: – свободный объем камеры, м3;
– плотность пара при средней температуре первого периода, кг/м3;
– теплосодержание пара при средней температуре среднего периода, кДж/кг
Свободный объем камеры, м3
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
КП
(4.21)
где: – плотность материала форм, кг/м3
Потери тепла с конденсатом и на выбивание через неплотности камеры, кДж/период;
(4.22)
где: – сумма затрат тепла, кДж/период
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
КП
Полные затраты тепла, кДж/период
(4.23)
4.1.2 Приходная часть баланса, кДж/период
(4.24)
Тепло экзотермии цемента, кДж/период
(4.25)
где: – количество тепла, которое выделяет 1 кг цемента за 28 суток нормального твердения, кДж/кг;
Тепло, подаваемое с теплоносителем, кДж/период
(4.26)
Требуемое количество пара, кг/период
(4.27)
где: in – теплосодержание пара при температуре 100 оС, кДж/кг
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
20
КП
Часовой расход пара, кг/ч
(4.28)
.
Удельный расход пара, кг/м3
(4.29)
.
Результаты расчета теплового баланса по первому периоду сводятся в таблицу 4.1
Таблица 4.1 Сводный тепловой баланс первого периода
Статья баланса |
Расход тепла | |
кДж |
% | |
1 |
2 |
3 |
Приходная часть баланса Тепло, подаваемое с теплоносителем |
1664311 |
80,62 |
Тепло экзотермии цемента |
400021 |
19,38 |
Всего: |
2064332 |
100 |
Расходная часть баланса Нагрев сухой части |
448703 |
21,74 |
Нагрев испарившейся воды |
434425 |
21,04 |
Нагрев оставшейся воды |
189472 |
9,18 |
Нагрев арматруы |
7409 |
0,36 |
Нагрев форм |
276192 |
13,38 |
Нагрев ограждающих конструкций |
287591 |
13,93 |
Потери тепла в окружающую среду |
56208 |
2,72 |
Нагрев свободного объема камеры |
20277 |
0,98 |
Потери тепла с конденсатом и на выбивание через неплотности камеры |
344055 |
16,67 |
Всего: |
2064332 |
100 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
21
КП
4.2 Период изотермической выдержки (II период)
(4.30)
4.2.1 Расходная часть баланса, кДж/период (4.31)
Нагрев сухой части бетона, кДж/период
(4.32)
Испарение части воды затворения, кДж/период
(4.33)
Нагрев оставшейся воды, кДж/период
(4.34)
Нагрев арматуры, кДж/период
(4.35)
Нагрев форм, кДж/период
(4.36)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
22
КП
Нагрев ограждающих
(4.37)
Нагрев стен, кДж/период
(4.38)
где: - продолжительность второго периода, ч
Нагрев пола, кДж/период
(4.39)
Нагрев крышки, кДж/период
(4.40)
Потери тепла через ограждения в окружающую среду, кДж/период
(4.41)
где - коэффициент теплопередачи для условий второго периода, Вт/(м2·оС)
Коэффициент теплопередачи для наземной части камеры во втором периоде принимается по формуле 2.8.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
23
КП
Коэффициент теплопередачи для наземной части камеры во втором периоде принимается по формуле 2.9.
(4.19)
Нагрев свободного объема камеры, кДж/период
(4.43)
Потери тепла с конденсатом и на выбивание через неплотности камеры, кДж/период
(4.44)
Полные затраты тепла, кДж/период
(4.45)
4.2.2 Приходная часть баланса, кДж/период
(4.46)
Тепло экзотермии цемента, кДж/период
(4.47)
Тепло, подаваемое с теплоносителем, кДж/период
(4.48)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
24
КП
Количество пара, кг/период
(4.49)
Часовой расход пара, кг/ч
(4.50)
Удельный расход пара, кг/м3
(4.51)
Суммарный расход пара
(4.52)
=149
Результаты расчета теплового баланса по второму периоду приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2Сводный тепловой баланс второго периода
Статья баланса |
Расход тепла | |
кДж |
% | |
1 |
2 |
3 |
Приходная часть баланса Тепло, подаваемое с теплоносителем |
1058325 |
44,7 |
Тепло экзотермии цемента |
1309160 |
55,3 |
Всего: |
2367485 |
100 |
Расходная часть баланса Нагрев сухой части |
448703 |
18,95 |
Нагрев испарившейся воды |
445940 |
18,84 |
Нагрев оставшейся воды |
189472 |
8,00 |
Нагрев арматруы |
7409 |
0,31 |
Нагрев форм |
276192 |
11,67 |
Нагрев ограждающих конструкций |
406843 |
17,18 |
Потери тепла в окружающую среду |
114307 |
4,83 |
Нагрев свободного объема камеры |
84038 |
3,55 |
Потери тепла с конденсатом и на выбивание через неплотности камеры |
394581 |
16,67 |
Всего: |
2367485 |
100 |