Проектирование пропарочной камеры ямного типа

Поэтому в конструкции  стен нужно предусматривать парогидроизоляцию.

 

 

 

 

1.5. Крышка  ямной пропарочной камеры.

         Крышки должны быть теплоёмкие и малотеплопроводные, механически прочные и паронепроницаемые. Механическая прочность крышки должна выдерживать динамические и статические нагрузки, действующие на неё при эксплуатации камеры, т.е. при установке и снятии крышки. Она представляет собой металлическую конструкцию, сваренную из швеллеров и уголков, и заполненную внутри теплоизоляционным материалом.

 

 

Рис.3 Схема крышки:

1 – металлическая конструкция;

2 – теплоизоляционное  заполнение; 3 – обшивка сверху  и снизу металлическими листами; 4 – транспортные петли; 5 – экран из металлических листов для отвода конденсата.

           Для герметизации подъёмного соединения крышки и самой камеры используют гидравлический затвор камеры. Для этого по всему периметру стен крепится желоб в виде швеллера с высотой полки 10,5 см, который в рабочем состоянии заполняется водой, в том числе и конденсатом крышки.

На самой крышке с боковых  сторон по всему периметру вертикально  приваривается металлическая пластина, называемая ребром крышки или фартуком. При установке крышки её ребро входит в заполненный водой желоб и создаётся гидравлический затвор, который не выпускает пар из камеры и не допускает поступление воздуха из цеха.

 

 

 

 

 

1.6. Система  конденсатоотвода ямной пропарочной  камеры.

        Конденсат из ямной камеры не может быть использован в качестве обратной воды в паровых котлах. В камере для ускорения охлаждения изделий и самой камеры в период охлаждения часто устанавливают вентиляцию. Для этого используются вентиляционные окна. Канал в полу с уклоном, который заканчивается прямиком, из которого конденсат откачивается через конденсатоотвод.

Рис.4 Схема ямной  пропарочной камеры:

1 – пол камеры; 2 – отвод  конденсата; 3 – петля конденсатоотводящая; 4 – конденсатоотвод; 5 – стена  камеры; 6 – отверстие для отвода  пара; 7 – трубопровод пара; 8 – трубы с отверстием; 9 – отверстия для вентиляции; 10 –  канал с вентилятором; 11 – герметизирующий корпус; 12 – червячный винт; 13 – маховик; 14 – крышка камеры; 15 – швеллер; 16 – уголок; 17 – теплоизоляция.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Задание на курсовой проект

Вариант 6

      Спроектировать  ямную пропарочную камеру для  тепловлажностной обработки ребристых панелей перекрытий марки ПРС – 1 – 56 – 10.

 

Габаритные размеры:

длина L = 5,55 м;

     ширина B = 0,985 м;

высота Н = 0,5 м.

Марка бетона – М 300.

Объем бетона – 1,0 м³.

Масса арматуры – 160,8 кг.

Количество пакетов в  камере – 4 шт.

Количество изделий в  пакете – 2 шт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение  габаритов камеры

2.1. Определение  длины камеры:

Длину пропарочной камеры определяют по формуле:

                                                                                 (1) 
где длина изделия,

 

ширина борта формы,

расстояние между формой и стенкой камеры,

число форм, установленных  по длине камеры,

 

2.2. Определение  ширины камеры:

Ширину пропарочной камеры определяют по формуле:

                               (2)

где ширина изделия,

 

ширина борта формы,

расстояние между формой и стенкой камеры,

число форм, установленных  по ширине камеры,

 

2.3. Определение  высоты камеры:

Высоту  пропарочной камеры определяют по формуле:

                          (3)

где высота изделия,

 

высота днища формы  вместе с ребрами жесткости,

количество форм по высоте камеры,

расстояние между  формами по вертикали,

 

расстояние между  верхней формой и крышкой камеры,

 

3. Теплотехнический  расчёт.

3.1. Режимы  тепловой обработки.

1. Режимы обработки следует назначать путём установления оптимальной длительности в температурно – влажностных параметров отдельных его периодов: предварительного выдерживания , подъёма температуры, изотермического прогрева(в том числе термосного выдерживания) и остывания с использованием систем автоматного управления параметрами.
2. Длительность предварительного выдерживания следует назначать исходя из условий производства, но не менее времени приведённого в таблице 1. При применении малонапорных и индукционных камер, кассетных установок, предварительно разогретых смесей при подъёме температуры в среде с пониженной влажностью, а также при изготовлении изделий из жёстких бетонных смесей с применением дисперсного армирования допускается тепловая обработка без предварительного выдерживания. При изготовлении предварительно напряжённых конструкций в силовых формах предварительное выдерживание не должно превышать 1 час.
3. Скорость подъёма температуры в камерах и термоформах следует назначать с учётом конструкции изделий( однослойные, многослойные и т. п.). Допускается подъём температуры среды с постоянно возрастающей скоростью или ступенчатый подъём температуры(кроме предварительно напряжённых конструкций). При изготовлении предварительно напряжённых конструкций в силовых формах необходимо применять пластифицирующие химические добавки, замедляющие рост прочности бетона в период подъёма температуры.
4. Температуру и длительность изотермического прогрева следует назначать с учётом вида бетона, активности и эффективности цемента при тепловой обработке, его тепловыделения и массивности изделий. Максимальная температура изотермического прогрева изделий из тяжёлого мелкозернистого и лёгкого конструкционного бетона не должна превышать 80 – 85^оС при паропрогреве и применении продуктов сгорания природного газа и

 

 

5. до 120 – 140^оС – при сухом прогреве электрическими и другими нагревателями. При тепловой обработке изделий из напрягающего бетона максимальная температура среды не должны превышать 85^оС при использовании цемента НЦ – 10 и 70 – 80^оС при использовании цементов НЦ – 20 и НЦ – 40.
6. При назначении длительности изотермического прогрева изделий необходимо учитывать рост прочности бетона при их выдерживании в тепловых агрегатах без дополнительного прогрева (или с теплоподводом для компенсации теплопотерь), в период межсменных перерывов, во время выполнения доводочных  работ в цехе и хранении на утеплённых складах. При выдерживании изделий в нерабочее время в тепловых агрегатах подачу в них теплоносителя следует прекращать за 2 – 3 ч до окончания изотермического прогрева либо понижать температуру прогрева на 10 – 15^оС.

7. Скорость остывания среды в камерах в период снижения температуры изделий из тяжёлого бетона после изотермического прогрева, как правило, должна быть не более 30^оС/ч, а при повышенных требованиях по морозостойкости и водонепроницаемости, а также при тепловой обработке изделий из мелкозернистого и напрягающего бетонов, многослойных и с отдельными слоями – не более 20^оС/ч. При выгрузке изделий из камер температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40 ^оС.
8. Относительную влажность среды в период изотермического прогрева изделий из тяжёлого, мелкозернистого, конструкционного лёгкого и напрягающего бетонов необходимо поддерживать на уровне 90 – 100%. При использовании продуктов сгорания природного газа период подъёма следует проводить в среде с относительной влажностью 20 – 60 % с последующим доувлажнением до 80% на стадии изотермического прогрева. При относительной влажности среды менее 80% необходимо предусматривать мероприятия для защиты бетона изделий от испаряемой влаги.

При тепловой обработке изделий из конструкционно – теплоизоляционного лёгкого бетона относительную влажность среды следует поддерживать в пределах 20 – 60%.

Вид бетона	Способ тепловой обработки	Предварительное выдерживание, ч , не менее	Начальная прочность бетона,	Скорость подъёма температуры, оС/ч, не более
Тяжёлый и лёгкий конструкционно теплоизоляционный	Пропаривание в камерах	1	До 0,1(1) 0,1-0,2(1-2) 0,2-0,4(2-4) 0,4-0,5(4-5) Св.0,5(5)	15 25 35 45 60
Тяжёлый для предварительно напряжённых  конструкций изготавливаемых: на стендах(без применения устройств для регулирования натяжении арматуры при тепловой обработке) в силовых формах	То же         То же	1         -	0,2(2) и более         До 0,2(2)	35         60
Тяжёлый с повышенными требованиями по морозостойкости, водонепроницаемости; мелкозернистый; жаростойкий	То же	3	-	15
Лёгкий конструкционно - теплоизоляционный	Сухой прогрев в камерах Пропаривание в термоформах Пропаривание в камерах	1     2     3	-     -     -	50     40     30

 

9.  При тепловой обработке изделий в кассетных установках следует обеспечивать равномерный нагрев изделий. Температура в нагревательных отсеках должна составлять 90- 95^оС. При этом следует применять подъем температуры со скоростью 60 – 70 С/ч и изотермический прогрев, разделённый на два периода: подачи пара(тепла) в тепловой отсек и термосным выдерживанием без подачи пара(тепла); длительность этих периодов необходимо определять в зависимости от вида, класса(марки) бетона по прочности и толщины изделий с учётом требований нормативно – технической документации.
10. Двухстадийную тепловую обработку: первую стадию – для получения распалубочной прочности и вторую – для достижения отпускной и передаточной прочности – следует производить по режимам, устанавливаемым опытным путём с учётом требований ОНТП 7 – 80.
11. При использовании предварительного разогрева бетонных смесей паром или электроэнергией температура смеси допускается, как правило, не более 60 ^оС. При этом длительность последующей тепловой обработки в различных агрегатах следует сократить не менее чем на 1 ч. Время выдерживания изделий от окончания формования до начала тепловой обработки не должно превышать 20 мин (без специальных мероприятий, предотвращающих остывание смеси). Предварительный разогрев смесей для изготовления изделий из напрягающего бетона не допускается.
12. Тепловую обработку в индукционных камерах следует применять при изготовлении густоармированных изделий (Ригелей, балок, колонн, плит перекрытий и покрытий, опор ЛЭП, труб и т.п.) по режимам, применяемым в условиях прогрева в среде с пониженной относительной влажностью в соответствии с нормативно – технической документацией.

13. При тепловой обработке предварительно напряженных конструкций, изготовляемых на стендах и в силовых формах, необходимо предусматривать указанные в рабочих чертежах мероприятия по предотвращению возникновения трещин. Перепад между температурой среды в камерах и упоров при изготовлении изделий на стендах не должен превышать 65 ^оС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Выбор  режима тепловой обработки.

        Используя  (1стр.44, табл.3), по температуре нагрева  и толщине изделия выбираем режим пропаривания.

                                                            (4)

где продолжительность периода нагрева изделий,

продолжительность периода изотермической выдержки изделий,

продолжительность периода охлаждений изделий,

 

График  тепловлажностной обработки

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Прогрев изделий (I период)

 

 

где  затраты теплоты на нагрев бетонной смеси; затраты теплоты на нагрев металла; затраты  теплоты на прогрев ограждающих конструкций; потери теплоты через ограждающие конструкции камеры; ккоэффициент, учитывающий потери теплоты через неплотности,

4.1. Определение затрат теплоты на нагрев бетонной смеси

          (6)

где  масса бетонной смеси во всех изделиях:

 

количество изделий в  камере, (см. задание);

масса бетонной смеси  на одно изделие,

объем бетона в  одном изделии, (см. задание);

плотность бетонной смеси,

теплоемкость  бетонной смеси, /(кг*градус);

температура выдержки изделия,

начальная температура  бетонной смеси,

4.2. Определение затрат теплоты на нагрев металла

(арматура, закладные детали, формы)

 (7)

где масса металла в камере:

 

масса арматуры во всех изделиях:

 

масса арматуры в  одном изделии, (см. задание);

количество изделий в  камере, (см. задание);

масса всех форм в камере:

 

 

 

 

коэффициент теплоемкости металла, (кг*градус);

температура выдержки изделия,

начальная температура  бетонной смеси,

 

 

 

 

 

4.3. Определение затрат теплоты на нагрев ограждающих конструкций

(стены,  пол, крышка)

                                                                                           (8) 

где  количество тепла, идущего на нагрев стен и пола камеры;

количество тепла, идущего на нагрев крышки камеры.

        (9)

 

где  температура изделия в конце прогрева,

температура окружающей среды,

коэффициент теплопроводности материала ограждающей конструкции, (кг*с*градус);

коэффициент теплоемкости ограждающей конструкции,

(кг*градус);

плотность материала  ограждающей конструкции,

продолжительность периода нагрева изделий,

площадь поверхности стен и пола камеры по внутренним габаритам,  

длина камеры, ширина камеры,

высота камеры,

 

                            (10)

коэффициент теплоемкости металла, (кг*градус);

масса металла  в конструкции крышки:

 

масса швеллера:

 

длина швеллера: