Ямная пропарочная камера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Обоснование выбора типа установки

Тепловлажностная обработка (ТВО) осуществляется для ускорения процесса твердения и приобретения механической прочности изделия. Из камер пропаривания периодического действия широкое применение имеют камеры ямного типа. Наиболее целесообразный размер камер в плане, полученный на основании технико-экономических показателей, должен соответствовать размерам двух пропариваемых изделий. Стенки камеры обычно делают бетонными, сверху камеры имеется массивная крышка.

Отформованные изделия, находящиеся в формах или на поддонах, загружают в камеру в несколько рядов по высоте, после чего камеру закрывают крышкой, препятствующей потере тепла и пара. Пар в камеру подается из котельной постоянно в зависимости от установленного режима пропаривания так, что обеспечивает скорость повышения температуры в камере от 20 до 35 ⁰С в 1 ч., до максимальной - 85-100 ⁰С. При этом изделие прогревается на всю толщину и выдерживается при этой температуре 6-8 ч., после чего постепенно охлаждается.

Продолжительность пропаривания зависит от состава бетона и свойства цемента и составляет около 14-20 ч. для пластичных бетонных смесей и 4-8 ч. - для жестких. Применение быстротвердеющих цементов позволяет сократить продолжительность изотермической выдержки (при более низкой температуре прогрева 70-80 ⁰С) и уменьшить общее время пропаривания до 8-10 ч. Изделия из легких бетонов вследствие их меньшей теплопроводности требуют более продолжительного времени тепловой обработки.

Тепловая обработка бетона в камерах пропаривания ускоряет время твердения его по сравнению с твердением в естественных условиях примерно в 7-8 раз.

Контактный обогрев изделий осуществляют путем непосредственного соприкосновения изделия с источником тепла или с нагревательными приборами, обогреваемыми стенками формы.

После тепловой обработки технология изготовления железобетонных изделий, если не требуется дальнейшая отделка поверхности, заканчивается. Отдел технического контроля проверяет изделия и направляет на склад готовой продукции.

Исходя из вышеуказанного, оптимальным способом термообработки будет являться термообработка в пропарочной камере, поскольку такой способ обеспечивает оптимальное сочетание качества готовых железобетонных изделий, производительности и затрат на производство.

2. Описание конструкции и принципа действия

Ямные камеры имеют прямоугольную форму. Ямные камеры заглублены в землю. Пол камеры бетонный с гидроизоляцией и слоем утеплителя имеет уклон для стока конденсата. Стены железобетонные с отверстиями для подключения к вентиляционному каналу, сообщения с атмосферой в период охлаждения и для ввода паропровода. Сверху камеру закрывают съемной крышкой, представляющей собой жесткую рамную конструкцию, заполненную теплоизоляцией. Для создания паронепроницаемости нижняя поверхность обшита стальным листом. Крышку делают с уклоном, чтобы капли конденсата с нее не попадали на поверхность изделия. Уплотнение между крышкой и камерой выполнено в виде гидравлического затвора, представляющего собой желоб, образованный швеллерными балками, уложенными по периметру стен. Желоб заполняют водой, в которую погружены края крышки. Само конструктивное оформление камеры исключает ее работу при повышенном давлении пара. Однако повышение температуры в камере приводит к увеличению в ней давления, что может привести к нарушению герметизации и выбиванию пара в помещение цеха. Для предупреждения этого в камере предусмотрено устройство обратной трубы, соединенной со специальным гидравлическим затвором. В случае повышения давления в камере излишек пара выбрасывается через трубу. Подачу пара производят через перфорированные трубы, расположенные у пола и верха камеры.

После очередной загрузки камеры изделиями крышку закрывают и начинают впуск пара. Ввиду того что весь свободный объем камеры до этого был заполнен воздухом, в первый период тепловлажностной обработки сказывается вредное влияние воздуха - понижаются коэффициент теплоотдачи и скорость подъема температуры. Пока парциальное давление пара в паровоздушной смеси не достигнет максимального значения, т.е. пока весь воздух не будет вытеснен из камеры и ее не заполнят чистым паром, температура при атмосферном давлении не достигнет 100⁰ С. Следовательно, в период подогрева изделий увеличение температуры связано с вытеснением из камеры воздуха и заполнением ее паром. Период подогрева завершается, когда поверхность изделий нагреется до температуры теплоносителя. Во втором периоде тепловлажностной обработки количество подаваемого пара меньше, чем в первом. В этот период происходит выравнивание температур по сечению изделий. По окончании периода изотермической выдержки подачу пара прекращают.

В период охлаждения камеры вентилируют. Остывшие изделия выгружают, и цикл повторяют снова.

3. Режим работы тепловой установки и характеристика теплоносителя

Режим ТВО представлен на рисунке.

Режим ТВО - это совокупность условий окружающей среды (температура, давление) воздействующие на бетон в течение определенного времени.

Режим ТВО принято делить на 4 основные периода:

- период предварительной выдержки (ф₀) после формования в цехе

- период нагрева (ф₁) происходит медленное нарастание прочности

- период изотермической выдержки (ф₂)

- период охлаждения (ф₃)

В установках периодического действия еще предусматривается время на загрузку, выгрузку и чистку, тогда общее время цикла равно:

Режим ТВО выбирается в зависимости от толщины изделия и марки бетона по таблице в нормах проектирования ОНТП-07-85.

Режим ТВО изображается графиком, где по оси абсцисс откладывается время (ф) в часах, а по оси ординат температура (t) в градусах Цельсия.

Характеристика теплоносителя

Вид теплоносителя - водяной пар

Температура (t)=104,80

Давление (Р)=1,2 бар

Объем сухого насыщенного пара, энтальпия (V»)=1,432 м³/кг

Объем воды, энтропия (V')=0,0010472 м³/кг

Плотность ()=0,6992 кг/м³

Энтальпия сухого насыщенного пара (h»)=2683 кДж/кг

Энтальпия воды (h')=439,34 кДж/кг

Энтропия сухого насыщенного пара (S')=1,3610 кДж/кгК

Энтропия воды (S»)=7,2972 кДж/кгК

Изделие помещается в форму при температуре 20⁰С и разогревается там до температуры 80⁰С за 3,5 часа. При этой температуре изделия обрабатывается 3,5 часа, а затем следует стадия охлаждение до начальной температуры.

Процесс твердения бетона является самым длительным процессом при его изготовлении. Для ускорения процесса твердения применяют тепловлажностную обработку.

ТВО обеспечивается созданием горячей и влажной среды, значительно ускоряющей твердение и улучшающей качество изделия по сравнению с твердением в естественных условиях. Проектную прочность бетон приобретает через 28 суток естественного твердения. А при ТВО он через несколько часов имеет прочность равную 50-70% и выше от проектной прочности, следовательно, применение ТВО позволяет сократить производственное помещение, сократить металлоемкость, транспортировать изделие после ТВО к месту назначения.

В процессе твердения бетон приобретает прочность за счет гидратации минералов вяжущего и образование прочного кристаллического вещества, которое связывает заполнитель в прочный каменный монолит. При ТВО происходит ускорение гидратации клинкерных минералов т.к. при повышении температуры до 80 и более ⁰С скорость химических реакций увеличивается в 10 раз. Водная среда способствует переходу коллоидных гидросиликатов в кристаллические, что приводит к более быстрому нарастанию прочности.

Список используемой литературы

тепловлажностный механический теплоноситель пропарочный

1. Казакова О.С. Казаков Л.Ф. Охрана труда и пожарная безопасность на предприятиях железобетонных изделий Москва «Высшая школа» 1980 г.

2. Никифорова Н.Н. Основы проектирования тепловых промышленности строительных материалов Москва «Высшая школа» 1974 г.

3. Никифорова Н.М. Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий промышленности строительных материалов и изделий Москва «Высшая школа» 1981 г.

4. Павлов Ф. Павлов С.В. Основы проектирования тепловых установок Москва «Высшая школа» 1987 г.

5. Перегудов В.В. Теплотехника и теплотехническое оборудование Стройиздат 1990 г.

Размещено на Allbest.ru