Кассетная установка с электропрогревом для ТВО внутренних стеновых панелей

от экзотермических реакций твердения цемента

Q₂ = q_экз*М_цкДж

где  М_ц – масса цемента в кассетной установке, кг

М_ц=Е_к*Ц

где   Ц - расход цемента, кг/м³

        Е_к - ёмкость камеры, м³

Е_к=V_изд*n

где n – число формовочных отсеков в кассете

         V_изд – объем изделия, м³

Е_к=1,42*6=8,52 м³

М_ц=8,52*325=2769 кг

где qэкз   - удельная экзотермияцемента,кДж/кг.цем.

qэкз  =(θ ·R₂₈  ·a /162 + θ ·0,96)*√ В/Ц,

где R₂₈– марка бетона

      θ– число градусо-часов тепловой обработки

θ=0,5*(t₁+t₂)*τ₁+t₂* τ₂, град.ч.,

где t₁ – начальная температура нагрева изделий, ^оС

t₂ – максимальная температура нагрева изделий, ^оС

τ₁– время подъёма температуры, ч

τ₂ –  время изотермической выдержки, ч

θ=0,5*(25+95)*2+95*3,5=452,5град.ч.,

если   θ≤290, то а=0,32+0,002*θ

           θ>290, то а=0,84+0,0002*θ

а=0,84+0,0002*452,5=0,93

где     В/Ц – водоцементное отношение,

В/Ц= 165/325 = 0,507

qэкз=(452,5*500*0,9305/162+0,96*452,5)*√0,507=(210525,63/569,25)*0,712=

=263,31кДж/кг.цем

Q₂ = 263,31*2769=729110,48кДж

Всего приход тепла:

Q_прих.=Q₁+ Q₂=N +729110,48 кДж

Расход тепла, кДж/период

на нагрев сухой массы бетона

Q₁^р= С_с.б*М_с.б*(t₂-t₁)кДж

где М_с.б – масса сухого бетона в кассетной установке, кг

М_б=Ек* ρ,

где ρ -  объёмная плотность бетона, кг/м³

М_б= 8,52*2245=19127,4

          С_с.б- теплоёмкость бетона, кДж/кгК 

Q₁^’=0,9*19127,4(95-25)=1205026,2кДж

на испарение части воды затворения

Q₂^р=W*(2493+1,97*t_cр)кДж

где 2493 – удельная теплота парообразования, кДж/кг

W- количество испарённой влаги, кг

W=0,01* М_б=0,01*19127,4=191,274 кг

t_cр=0,5*(t₂+t₁)=0,5(95+25)=60^оС

Q₂^’=191,274*(2493+1,97*60)=454237,495кДж

на нагрев воды, оставшейся в изделиях

Q₃^р=C_в* (М_в-W)*(t₂-t₁)кДж

где М_в – масса воды затворения, кг

М_в = Е_к*В,

гдеВ – расход воды, кг/м³

М_в =8,52*165=1405,8 кг

C_в – теплоёмкость воды, кДж/кгК

Q₃^’=4,19* (1405,8-191,274)*(95-25)=365220,47кДж

на нагрев арматуры и закладных деталей

Q₄^р = М_а*С_а*( t₂-t₁)кДж

где М_а – масса арматуры, кг

М_а=n*m_а

где m_а – расход арматуры на одно изделие, кг

М_а=6*42,11=252,66кг

С_а – теплоёмкость арматуры, кДж/кгК

Q₄^'=252,66*0,48*(95-25)=8489,38кДж

на нагрев кассетной установки

Q₅^р = М_к*С_к*( t^к₂-t^к₁)кДж

где М_к – масса кассетной установки, кг

С_а – массовая теплоёмкость кассеты, кДж/кгК

t^к₂ – температура кассеты в период изотермической выдержки, ^оС

t^к₁ – начальная температура кассетной установки, ^оС 

Q₅^’ =60000*0,48(50-25)=720000 кДж

потери тепла во внешнюю среду ограждениями

       Потери тепла во внешнюю среду ограждениями кассетной установки по литературным данным составляют до 25% от общего прихода тепла

Q₆^’ =0,25(N +729110,48)=0,25N+182277.62кДж

неучтённые потери тепла

Неучтенные потери тепласоставляют до 10% от прихода тепла

Q₇^’ = 0,1*Q_прихкДж

Q₇^’=0,1*(N+729110,48)=0,1N+72911,048кДж

Всего расход тепла:

Q_расх. = Q₁^’ + Q₂^’+ Q₃^’ + Q₄^’ + Q₅^’ + Q₆^’ + Q₇^'

Q_расх.=1205026,2+454237,495+356220,47+8489,38+720000+0,25N+182277,62+

+0,1N+72911,048=0,35N+2999162,213кДж

Уравнивание теплового  баланса:

Q_прих = Q_расх

N+729110,48=0,35N+2999162,213

N-0,35N=2999162,213-729110,48

0,65N=2270051,73

N=3492387,27кДж

       Для проверки теплового баланса составляю  таблицу1.

Таблица 1

Наименование статей	Расход тепла
	кДж	%
Приход тепла - С электроэнергией - От экзотермических реакций твердения цемента	3492387,27 729110,48	82,73 17,27
Итого	4221497,75	100
Расход тепла - На нагрев сухой массы бетона	1205026,2	28,54

Продолжение таблицы 1

 

Наименование статей	Расход тепла
	кДж	%
- На испарение части воды затворения - На нагрев воды, оставшейся в изделиях - На нагрев арматуры и закладных деталей - На нагрев кассетной установки - Потери тепла во внешнюю среду - Неучтённые потери тепла	454237,495 356220,47 8489,38 720000 1055374.4375 422149,775	10,76 8,45 0,2 17,05 25 10
Итого	4221497,75	100

 

Невязка баланса

Н=(Б-М/Б)*100%=((4221497,75-4221497,75)/4221497,75)*100%=0%

Расчёт  произведён верно

Затем рассчитываю  удельный расход электроэнергии

N_уд. = N/ 3600*Е_ккВт*ч/м³

N_уд. =3492387,27/3600*8,52=113,86 кВт*ч/м³

что эквивалентно

d_н.п. = N_уд.*3600/2676кг/м³

где 2676 –  энтальпия нормального пара, кДж/кг

d_н.п. =11,86*3600/2676=153,174кг/м³

Годовой расход электроэнергии составит

N_год.=N_уд.*Р_годкВт*ч

N_год =113,86*12000=1366320 кВт*ч

Д_год=d_н.п*Р_год кг

Д_год=153,174*12000*=1838088 кг

Суточный расход составит

N_сут. =N_год/Т кВт*ч

N_сут. =1366320/253=5400,47кВт*ч

Д_сут. =Д_год /Т  кг

Д_сут. =1838088/253=7265,17кг

Часовой расход составит

N_час= N_год /Т*24  кВт*ч

N_час=1366320/253*24=225,02 кВт*ч

Д_час=Д_год/Т*24  кг

Д_час=1838088/253*24=302,72кг*ч

        Данные расхода сводим в таблицу 2

Таблица 2

Расход	кВт*ч	Кгн.п	м3  бетона
В год	1366320	1838088	12000
сутки	5400,47	7265,17	47,43
Час	225,02	302,72	1,97

 

 

 

 

 

 

 

 

      

4 ТЕХНИКА БЕЗОПАСТНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ УСТАНОВКИ

      Во время электропрогрева бетона в кассете обслуживающий персонал не должен соприкасаться с токоведущими частями электрооборудования и конструкциями, находящимися под напряжением.

      Каждая кассета ограждается. В опасных местах вывешиваются предупредительные плакаты «Опасно — ток включен!» На пульте управления при включении напряжения на кассету появляется световое табло с аналогичной надписью, а на четырех углах ограждения каждой кассеты загораются красные мигающие лампы. Вся световая сигнализация включается одновременно включением напряжения на кассету.

      Случайное открывание дверей ограждения трансформаторной подстанции, распределительного щита сопровождается звуковым и световым сигналами, а также блокируется конечными выключателями. Два крайних щита с утеплительными секциями, все металлоконструкции кассеты, трансформатор корпуса силовых щитов управления и другое электрооборудование должны быть надежно заземлены. Сечение токопровода, соединяющего нулевую клемму силового трансформатора с электродами — разделительными стенками кассеты, должно быть не менее 50% сечения основных проводов, питающих прогреваемые изделия. Общее электрическое сопротивление токопровода, соединяющего установку с заземляющим контуром, должно быть не более 0,02 Ом.

      Допускается одновременное подключение двух кассетных установок, если потребляемая ими мощность не будет превышать установочной мощности трансформатора. Опыт работы на заводах КПД  показал, что кассетные установки можно включать так, чтобы завершение разогрева бетона в одной кассете частично (на 0,5—1 ч) совпадало с началом разогрева в другой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ЛИТЕРАТУРА

1.Гершберг О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий, Москва «Стройиздат» ,1971г.

2.Вознесенский А.А. Тепловые установки в производстве стройматериалов и изделий, Москва «Стройиздат» ,1964г.

3. Зильберберг С.Д. Электропрогрев бетона в кассетных установках, Москва «Стройиздат» ,1967г.

4.Казакова О.С.,Казаков П.В. Охрана труда и противопожарная безопасность на предприятиях ЖБИ, Москва  «Высшая школа» 1980г.

         5.Константопуло Г.С. Механическое оборудование заводов железобетонных изделий и теплоизоляционных материалов, Москва  «Высшая школа» ,1988г.

6. Никифорова Н.М. Основы проектирования тепловых установок при производстве строительных материалов, Москва  «Высшая школа» ,1974г.

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

8.Сизов В.Н. Технология бетонных и железобетонных изделий, Москва «Высшая школа» ,1972г.

9.Справочник по производству сборных железобетонных изделий под редакцией Скрамтаева Б.Г. и БалатьеваП.К.,Москва «Стройиздат» ,1965г.