Расчет, конструирование и составление теплового баланса установок для тепловой обработки строительных материалов и изделий

 

                7. Определение часовых и удельных расходов теплоты и                       теплоносителя по периодам тепловой обработки

 

 

Часовой расход теплоносителя  для периодов подъема температуры  и изотермической выдержки определяется по формулам

, кг/ч

, кг/ч

где SQ^I, SQ^II,- суммарные расходы теплоты с учетом коэффициента неучтенных потерь за периоды подъема температуры и изотермической выдержки соответственно, кДж.

t^I, t^II- продолжительность каждого периода, ч.

кг/ч,

кг/ч.

Удельный расход теплоносителя  на 1 м³ бетона рассчитывается по выражению:

, кг/м³

где  SV_б- суммарный объем бетона, одновременно загружаемого в установку, м³.

кг/м³

Удельный расход теплоты  на 1 м³ бетона:

 

, кДж/м³                       

 

 кДж/м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Составление схемы подачи теплоносителя, построение циклограммы работы ТУ и расчет тепловых нагрузок и параметров сети

 

Построим циклограмму работы тепловых установок:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изобразим схему пароснабжения  с участками:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя плотность теплоносителя  на участке:

Средняя плотность теплоносителя:

Диаметр трубопровода в периоды подъема температуры и изотермической выдержки:

 

Диаметр трубопровода в период подъема температуры:

 

м.

 

м.

Диаметр трубопровода в период изотермической выдержки:

 

м.

 

Принимаем трубу Ç 60;

Принимаем трубу  Ç 70;

Принимаем трубы Ç 80.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Предложения по экономии энергоресурсов и повышения качества изделий

 

Основной  вид теплоносителя при тепловой обработке бетона — насыщенный водяной пар. Главный его недостаток — низкий КПД (0,05—0,2 в тепловых установках). Работы последних лет показывают эффективность в ряде случаев беспаровых методов тепловой обработки.

При тепловой обработке бетона в условиях кондуктивного прогрева (в кассетах и термоформах с закрытыми поверхностями) можно применять любые теплоносители, обеспечивающие получение требуемой температуры, например, продукты сгорания природного газа, высокотемпературные органические теплоносители, электрическая энергия. При использовании в качестве теплоносителей продуктов сгорания природного газа на 1 м³ бетона расходуется 10—20 м³, а насыщенного пара 70— 102 м³. Тепловая обработка изделий в среде продуктов сгорания может осуществляться в обычных камерах, оборудованных теплогенераторами, с соблюдением специальных режимов, снижающих потери влаги бетоном.

В качестве высокотемпературных  органических теплоносителей применяют минеральные масла и другие органические вещества, не вызывающие коррозию металла форм и имеющие достаточно высокую температуру вспышки.

Применение  высокотемпературных теплоносителей, источником которых является электрическая энергия, дает возможность сократить продолжительность тепловой обработки, увеличить КПД тепловых установок, улучшить санитарно-гигиенические условия труда рабочих, автоматизировать технологический процесс. По данным НИИЖБ, расход электроэнергии при обычном электропрогреве бетона не превышает 80—100 кВт-ч/м³, а при форсированном — 40—50 кВт-ч/м³. Разработаны разнообразные методы прогрева с использованием электроэнергии, отличающиеся экономичностью и удобством регулирования и управления процессом. Среди наиболее доступных электронагревателей из черных металлов наиболее предпочтительны уголково- и трубчато-стержневые. Малая масса и низкий расход электроэнергии характерны для неметаллических тканевых нагревателей.

В масштабах народного  хозяйства при производстве сборного железобетона экономию топливно-энергетических ресурсов обеспечивают не только мероприятия, связанные непосредственно со снижением энергозатрат на тепловую обработку и другие технологические пределы, но и общезаводские службы.

Не меньшее  значение имеют все меры, направленные на экономию цемента — наиболее энергоемкого компонента бетона, на производство 1 т которого расходуется более 200 кг усл. топлива.

 

 

 

 

10. Мероприятия по технике безопасности, охране труда и противопожарной технике

 

Тепловые установки на заводах строительных материалов и  изделий являются установками повышенной опасности, так как их работа связана с выделением теплоты, влаги, пыли, дымовых газов. Поэтому условия труда при эксплуатации таких установок строго регламентируются соответствующими правилами и инструкциями. Контроль за соблюдением правил и инструкций по охране труда и технике безопасности осуществляется органами государственного надзора и общественными организациями, которые и разрабатывают эти нормы.

Согласно действующим  нормативам, в цехе, где размещаются  тепловые установки, необходимо иметь: паспорт установленной формы с протоколами и актами испытаний, осмотров и ремонтов на каждую установку; рабочие чертежи находящегося оборудования и схемы размещения КИП; исполнительные схемы всех трубопроводов с нумерацией арматуры и электрооборудования; инструкции по эксплуатации и ремонту.  В таких инструкциях должно быть краткое описание установок, порядок их пуска, условия безопасной работы, порядок остановки, указаны меры предотвращения аварии. Кроме того, инструкции должны содержать четкие указания о порядке допуска к ремонту установок, о мерах безопасного обслуживания и противопожарных мероприятиях.

На стадии проектирования предусматриваются нормы безопасной работы и эксплуатации тепловых установок.  Каждая тепловая установка разрабатывается  с таким расчетом, чтобы она  создавала оптимальные условия ведения технологического процесса и безопасные условия труда. Для этого необходимо, чтобы поверхности установок были теплоизолированы и имели температуру не выше 40ºС.

Все пакеты термоформ  должны иметь герметичные системы  подвода пара, оборудованные надёжными вентилями. В цехе, где расположены пакеты, обязательно устраивают приточно-вытяжную вентиляцию, а электрооборудование и электроприборы должны быть рассчитаны на работу во влажной среде. Электродвигатели должны иметь обязательное заземление.

В цехе, где расположены  установки для тепловлажностной обработки, вывешивают инструкции по охране труда при обслуживании данных тепловых установок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Перечень использованной литературы

 

1. Вознесенский А.А. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий. – М.: Стройиздат, 1964.
2. Нестеров Л.В, Орлович А.И. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Теплотехника и теплотехническое оборудование». - Мн.: БГПА, 1997.
3. СНБ 2.04.01.-97. Строительная теплотехника. - Мн.: Министерство архитектуры и строительства РБ, 1997.
4. ГОСТ 25912.0-83 – ГОСТ 25912.3-83. Плиты железобетонные предварительно напряженные для аэродромных покрытий. - М.: Издательство стандартов, 1980.
5. Кокшарев В.Н., Кучеренко А.А. Тепловые установки.- Киев: Высшая школа, 1990.-335 с.
6. Перегудов В,В., Роговой М.И., Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей. – М.: Стройиздат, 1983. – 416 с.