Пропарочная ямная камера

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Введение                                                   1 - 6

2. Характеристика пропариваемого изделия и             7 - 10       технология его изготовления. Расчет состава бетона

3. Обоснование и выбор режима тепловлажностной       11 - 16

обработки. Описание конструкции тепловой установки           

4. Технологический расчет                                17 - 21

5. Теплотехнический расчет                              22 - 24

6. Технико-экономические показатели установки             25

7. Техника безопасности                                       26

8. Список литературы                                          27

 

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных составных частей технологии строительной индустрии является тепловая обработка, на которую затрачивается около 30% стоимости производства строительных материалов и изделий. Кроме этого, тепловая обработка потребляет около 80% топливно-энергетических ресурсов от расходов на весь производственный цикл.

Таким образом, создание экономических тепловых процессов  позволяющих получить изделия отличного  качества с минимальными затратами  топлива и энергии, дает возможность  существенно уменьшить капиталовложения в сферу строительства.

В большинстве  случаев тепловая обработка применяется  как основной технологический прием, определяющий свойства изделий, качество выпускаемой продукции, ее себестоимость  и мощность предприятия.

В промышленности сборного железобетона тепловая обработка  применяется для ускорения процессов  твердения бетона. При этом сокращается  длительность технологического процесса, снижается парк металлических форм.

В промышленности строительных материалов и изделий  применяют три основных способа  тепловой обработки:

а) сушка,

б) обжиг,

в) Тепловлажностная обработка.

 

Сушка

 

Сушка - это процесс  удаления влаги из материалов путем  ее испарения. Этот процесс сопровождается изменением объема - усадкой. Химическая связанная влага из материала  при сушке не удаляется. Поэтому  для процесса сушки любой влажностный  материал рассматривается как система, состоящая из сухого материала и  влаги.

Под сухим материалом понимают абсолютно-сухой материал вместе с химически связанной  влагой. Процесс сушки может использоваться как промежуточная операция, когда  новыми свойствами материала является повышенная прочность и меньшое  содержание влаги. В некоторых случаях  сушка является конечной технологической  операцией, которая определяет качества готовой продукции.

Обжиг

 

Обжиг - это высокотемпературная  тепловая обработка материалов и  изделий, при которой в результате необратимых физико-химических процессов  изменяются физико-технологические  свойства, полученной продукции. Обжиг является единой стадией в изготовлении вяжущих веществ и керамики. В процессе обжига под влиянием высоких температур протекают физико-химические превращения. Новыми в результате обжига могут быть свойства:

а) высокая механическая прочность,

б) высокая морозостойкость,

в) малое водопоглощение.

Тепловлажностная обработка

 

Тепловлажностная обработка - заключается в одновременном воздействии на материал, повышенной температуры и влажности сформованного бетона в естественных условиях. Тепловлажностную обработку принято делить на три периода:

Первый период продолжительностью 2-4 часа характеризуется  очень медленным нарастанием  структурной прочностью.

Во втором периоде  структурная прочность растет быстрее  и может быть ускорена за счет тепловой обработки.

Третий - период стабилизации структуры.

Тепловую обработку  бетона начинают обычно после двух - четырех часовой выдержки сформованного  изделия в цехе.

В результате нагревания скорость реакции гидратации, а также  возникновения новообразования  возрастает. Поэтому при тепловой обработке отпускную прочность  бетона получают за 12-15 часов вместо 28 суток естественного твердения. Тепло-влажностная обработка бетона производится в тепловых установках и состоит в нагревании материала, его выдержки при заданной максимальной температуре и охлаждения. Традиционным теплоносителем при тепловлажностной обработке является пар.

 

 

Назначение и  особенности тепловлажностной обработки

 

Тепловая установка - это комплекс устройств, предназначенных  для протекания технологических  процессов тепловлажностной обработки.

Обычно тепловлажностную обработку ведут до достижения 70% полной прочности бетона.

Установки для  тепло влажностной обработки  разделяют по следующим признакам:

1) По режиму работы:

а) периодического действия, работающего при 
атмосферном и избыточном давлении;

б) непрерывного действия, работающего только при 
атмосферном давлении.

2) По давлению  рабочей среды:

1. работающей при атмосферном давлении
2. работающей при избыточном давлении

К тепловым установкам должны предъявляться следующие

требования:

1) Высокая производительность - достигается применением интенсивных  методов теплообмена и поддержания  оптимальных режимов тепловой  обработки;

2) Экономичность  - достигается малой затратой  энергии на перемещение теплоносителей, снижением уноса тепла и энергии  на установки, автоматизацией  производства;

3) Обеспечение  заданных технологических условий  протекания процессов и высокого  качества продукции достигается  правильным выбором температур и скорости движения теплоносителя.

4) Тепловая установка  должна обеспечить:

а) охрану окружающей среды;

б) охрану труда;

в) технику безопасности.

5) Тепловая установка  должна быть:

1. проста по конструкции;
2. дешевая;
3. компактная;
4. удобная для монтажа и ремонта;
5. надежна в работе длительный срок.

Это достигается  правильным выбором типа аппарата, материала для его изготовления, снижением сложности основных узлов;

 

6) Проектируемые  аппараты должны соответствовать  последним достижением науки,  ГОСТам, правилами Гостехнадзора.

Тепловая обработка  бетонных и железобетонных изделий  является заключительной стадией технологического процесса изготовления изделий. Она  дает возможность придать сырью  новые свойства, необходимые в  строительстве и служит для твердения  этих изделий.

 

 

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОПАРИВАЕМОГО ИЗДЕЛИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ. РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОНА.

 

Наименование	Эскиз	Габариты, мм			Марка бетона	V Изделия, м3	Расход металла
		L	B	H			На изделие, кг	На м3 Изделия, кг
Панель ленточная  рядовая		4780	2980	140	200	1,87	71,76	38,37

 

Технология: агрегатно-поточная

 

 

Проектирование состава  бетона

 

Исходные данные:

 

М_б=300

Осадка конуса = 3 см

Насыпная плотность  цемента, ρ_н.ц =1180 кг/м ³

Истинная плотность  цемента, ρ_ц =3120 кг/ м ³

М_ц=400

Истинная плотность  песка, ρ_п =2625 кг/м³

Насыпная плотность  песка, ρ_н.п =1540 кг/м³

Влажность песка, W_п=0,4%

Влажность щебня, W_щ=0,25%

Насыпная плотность  щебня, ρ_н.щ =1620 кг/м³

Истинная плотность  щебня, ρ_щ =2580 кг/м³

Максимальная  крупность щебня 20мм

Пустотность щебня, V_п.щ.=0,37 м ³/м³

Расчет состава бетона

 

1. Определить водоцементное соотношение

 

 

                                                , где

А - коэфициент , определяется по таблице;

R_ц - марка цемента;

R_б - марка бетона.

 

 

 

2. Определить водопотребность

 

В=190 (5. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона ОНТП 07-85)

 

Где, В - кол-во воды, л.

 

3. Определить расход цемента

 

                                          , где

Ц - кол-во цемента, кг

 кг

Принимаем по таблице 250 кг

4. Определить расход заполнителей

 

 

Щ - кол-во щебня, кг;

V_п - объем пустотности, м³;

α - коэфициент, определяется по таблице;

ρ_н.щ -насыпная плотность щебня, кг/м³;

ρ_щ - средняя плотность щебня, кг/м³.

кг

П=[1-(Ц/ρ_ц +В/1000+Щ/ρ_щ)]*ρ_п

П - кол-во песка, кг;

ρ_ц - средняя плотность цемента, кг/м³;

ρ_п - средняя плотность песка, кг/м³.

П=[1-(250/3120+190/1000+1515,15/2580)]*2625=393,75 кг

 

5. Содержание воды в заполнителях

 

а) л

б) л

 

6. Определить расход заполнителей и воды

 

а) П_д=П+В_п=393,75+1,57=395,32 кг

б) Щ_д=Щ+В_щ=1515,15+3,78=1518,93 кг

в) В_д=В-(В_п+В_щ)=190-(1,57+3,78)=184,65 кг 

 

Расход материалов на 1 м³

 

Наименование  материалов		На 1 м3
		Номинальный	Производственный
Ц		250	250
В		190	184,65
П		393,75	395,32
Щ		1515,15	1518,93
Средняя плотность	2348,9		2348,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР  РЕЖИМА ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ

 

ОБОСНОВАНИЕ И  ВЫБОР РЕЖИМА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ

 

Эффективным является такие режимы тепловой обработки, которые  позволяют получить бетон с заданной прочностью без существенных нарушений  его структуры при минимальных  удельных расходах вяжущих и тепловой энергии. Выбор рациональных режимов  тепловой обработки основывается на полной увязке технологических и  теплотехнических факторов. Вид и  режим тепловой обработки следует  выбирать с учетом влияния вяжущего. Тепловая обработка происходит при  непосредственном контакте открытых поверхностей изделия с теплоносителем. Необходимо, чтобы применяемые в качестве теплоносителя насыщенный пар или  паро-воздушная смесь обеспечивала оптимальную влажность среды в камере в период изотермического прогрева в пределах 80-100 градусов.

Общий цикл тепло  влажностной обработки изделия  подразделяется на периоды:

1. Предварительное выдерживание;
2. Подъем температуры;
3. Изотермический прогрев;
4. Охлаждение.

 Время предварительного  выдерживания назначается в зависимости  от активности цемента, ввода  цементного отношения бетонной  смеси, температуры окружающей  среды и других факторов.

Рекомендуемая продолжительность  бетона принимается по «0НТП 07-85». Для того, чтобы при тепловом воздействии структура бетона не нарушалась, бетон должен обладать начальной прочностью. Кроме того, быстрый нагрев после формования приводит к преждевременному уплотнению оболочек вокруг зерен цемента, замедляет реакцию и приводит к недостаточному использованию цемента. Скорость нагрева изделий зависит от начальной прочности бетона, пластичности смеси, модуля открытой поверхности. Оптимальная скорость подъема температуры при подогреве изделий из бетонной смеси с умеренной жесткостью и толщиной до 10 см - 30 градусов в час; до 25см - 25 градусов в час; для крупных изделий - 20 градусов в час.

Основываясь на данных «ОНТП 07-85» для данной марки толщины  бетонных изделий, принимают соответствующий  режим тепловой обработки.

ф _тво = ф_п + ф_из + ф_ох, где

ф _тво - время тепловлажностной обработки

ф_п -время подъема температуры