Теплова обробка плит перекриття у касетній установці

 

Контрольна робота

з теми: "Теплова обробка плит перекриття у касетній установці"

Вступ

теплова обробка бетон котлоагрегат

Промисловість збірного залізобетону України - не досить могутня, технічно озброєна галузь будівельної індустрії, яка поставляє будівництву 20% матеріальних ресурсів.

Виробництво збірного залізобетону України базується в основному на потоково-агрегатних технологічних лініях, які випускають 55…58% усіх виробів, обсяг продукції конвеєрних ліній не перевищує 15%. Стендове виробництво становить 20…30%.

Останнім часом розширилось використання високомеханізованих та автоматизованих технологічних ліній другого покоління. Це касетно-конвеєрні лінії, стендові лінії безопалубного формування тощо.

Останнім часом в нашій країні поширилось використання монолітного залізобетону для зведення житлових, громадських та промислових споруд. Очікується, що частка його в загальному обсязі бетонних та залізобетонних робіт зросте до 50%. Постає потреба одночасно з розширенням використання високоміцного та попередньо напруженого залізобетону збільшувати випуск конструкції з легкого та ніздрюватого бетону.

1. Опис технології виробництва

Виробництво збірного залізобетону включає в себе наступні основні процеси приготування бетонної суміші; виготовлення арматурних елементів; формування виробів; твердіння бетону; розпалублення виробів; їх опорядження; комплектування будівельних деталей для підвищення їх заводської готовності.

Завданням даного курсового проекту є виготовлення плит перекриття, розмірами 6000´2450´140 мм з важкого бетону класу В20. Теплову обробку виробів передбачено здійснювати в касетних установках. Даний тип камер належить до установок періодичної дії.

Особливість касетного способу виробництва полягає в тому, що вироби формуються у вертикальному положенні в розсувних групових металевих формах - касетах, де вони перебувають до набуття бетоном заданої міцності.

Розрізняють два способи організації касетного виробництва: касетно-стендовий і касетно-конвейєрний.

Рис. 1.1 - Схема касетно-стендової лінії: 1 - тракт передачі бетонної суміші; 2 - бетонороздавач; 3 - касети з машиною для розпалублення; 4 - запас арматурних виробів; 5 - візок для вивезення готових виробів

При касетно-стендовому способі виробництва (рис. 1) ланка робітників переходить від однієї нерухомої касетної форми до іншої, виконуючи всі технологічні операції. При наявності певного числа касетних установок можна здійснювати безперервний виробничий-потік. Касета - це ряд формувальних та парових відсіків. Під час виробництва, послідовно пересуваючи відсіки, здійснюють розпалублення і підготовку (очищення, змазування, армування) кожного формувального відсіку касетної установки. Після цього всі формувальні відсіки одночасно заповнюють бетонною сумішшю.

Подають бетонну суміш до касети стрічковим конвеєром, пневмотранспортом, цебрами чи самохідними бетонороздавачами. Ущільнюють суміш навісними або глибинними вібраторами. Теплова обробка проходить безпосередньо в касеті. Всі транспортні операції виконує мостовий кран.

Касетним способом виготовляють внутрішні стінові панелі, плити перекриттів, сходові марші та інші вироби. Виготовлені у касетних формах вироби мають точні розміри і порівняно високу якість поверхонь. Теплова обробка виробів у касетах здійснюється за інтенсивнішим режимом, оскільки основна маса бетону перебуває в замкненому просторі і вироби мають невелику частину відкритої поверхні.

За показниками питомих капіталовкладень, трудомісткості, собівартості та зведених витрат касетні лінії близькі до агрегатних і конвеєрних, але забезпечують більш високу продуктивність праці, вимагають менших виробничих площ, витрат пари та електроенергії.

Недоліками касетної технології є необхідність застосовувати рухливі бетонні суміші, що веде с до надмірних витрат цементу, неоднорідності показників міцності по висоті виробів, а також несприятливі-умови праці.

2. Опис роботи теплової установки

Установки періодичної дії характеризуються тим, що технологічні операції виготовлення в них залізобетонних виробів (очищення і змазування робочих поверхонь касетних форм, установка арматури і заставних деталей, формування виробів, теплова обробка і розпалубка) виконуються послідовно одна за одною для усіх відсіків касетної установки, тобто наступна операція починається тільки після того, як попередня закінчена для сусіднього відсіку або для усіх відсіків цієї установки.

Рис. 2.1 - Касетна формувальна машина для деталей крупно панельних будинків нових серій: І - розпалубочна машина СМЖ-252Б. ІІ - касета СМЖ-253; 1 - фиксатор, 2,3,4, 6 -стінки. 5 - регулювальний гвинт. 7 -роликоопора. 8 - гидроцилиндр з системою ричагів

Касетна установка (рис. 2) для формування деталей великопанельних будівель складається з касети (касетної форми) СМЖ-253 і распалубочної машини СМЖ-252Б і розрахована на виготовлення десяти виробів при товщині 160 і 140 мм і дванадцяти виробів при товщині 120 мм. Касета СМЖ-253 складається з рухливої 2 і стаціонарною 6 стінок, п'яти (чи шести при дванадцяти відсіках) розділових стінок 3 з навішеними на їх торці вібраторами, чотирьох (чи відповідно до п'яти) теплових стінок 4 і устаткування для теплової обробки. Стаціонарна і рухлива стінки виконані у вигляді жорстких зварних рам зі швелерів. До однієї сторони рами приварений робочий лист завтовшки 15 мм, до іншої - шумоизолирующие екрани у вигляді металевих листів завтовшки 6 мм з гумовими прокладеннями, приклеєними до листа з двох сторін по периметру. Усередині рами вварений лист, що розділяє її порожнину на два відсіки : тепловий - з боку робочого листа - і шумоізолюючою, заповнений мінеральної ватою, зі сторони екрану.

До рухливих стінок касети шарнірно прикріплені бічні базові борти і на болтах - нижні базові борти, до яких приєднані робочі борти для виготовлення виробів відповідних розмірів. Усі стінки касети забезпечені ролнкоопорами 7, якими вони спираються на балки распалубочної машини. Максимальні розміри формованих виробів - 7200Х3600Х160 мм, кількість робочих відсіків - 10 або 12 шт., кількість вібраторів - 20 або 24 шт., максимальний тиск пари в теплових відсіках - 0,01МПа, маса - 100 або 116 т.

Машина СМЖ-252Б для розпалубки і зборки касет складається з передньої і задньої стінок, опорних балок, гідравлічного важільного механізму для переміщення стінок касети, насосної станції і електроустаткування.

Після закінчення бетонування загладжують верхні поверхні виробів урівень з кромками стінок і очищають касетну установку від бетонної суміші. Потім в теплові відсіки подають пару і відповідно до прийнятого режиму здійснюють теплову обробку виробів. Лабораторія заводу встановлює режим теплової обробки і контролює його дотримання. Заставні деталі для утворення каналів прихованої електропроводки виконані з прутка діаметром 16 мм. з надітою на нього гумовою або іншою еластичною трубкою, що полегшує витягання стержня з бетонної суміші і дозволяє отримувати канали високої якості. При використанні прутков без еластичних трубок в процесі схоплювання бетону їх періодично повертають, а після схоплювання витягають прутки з виробів, оскільки після затвердіння бетону звільнити їх практично неможливо.

Розпалублюють вироби так само, як збирають касетну форму, але в зворотному порядку. Вироби виймають з відсіків краном і відправляють на пост контролю, а потім на пост обробки або безпосередньо на склад готової продукції.

3. Конструктивно-технологічний розрахунок

.1 Вибір режиму ТО

Розрахунок складу бетону

Приймаємо для виробництва виробів портландцемент ІІ-го типу М500.

Для даної установки призначаємо ОК=10 см тому витрату води приймаємо згідно з табл. 210 л/м3. Водоцементе відношення визначається за формулою для рядових заповнювачів (А=0,6):

Визначаємо витрату цементу, кг/м3 :

Вираховуємо пустотність крупного заповнювача:

Коефіцієнт розсуву зерен ? = 1,38.

Визначаємо витрату щебеню, кг/м3 :

Визначаємо витрату піску, кг/м3 :

ОСТАТОЧНИЙ СКЛАД БЕТОНУ (витрати матеріалів на 1 м3.)

Цемент 280 кг/м3

Щебінь 1222 кг/м3

Пісок 754 кг/м3

Вода 210 кг/м3

Визначаємо режим ТО плити перекриття, товщиною 14 см із важкого бетону класу В20, легкоукладальністю суміші 10 см. Теплову обробку передбачено проводити в касетній установці.

Згідно із нормами проектування режимів ТО призначаємо 850С.

Використовуючи рекомендовані режими для виробів із важкого бетону при товщині виробу 140мм і проектному класі В20 приймаємо такий попередній режим: 1+4+4,5.

Приймаємо швидкість нагріву із=65 0С/год. Початкову температуру бетонної суміші приймаємо . Тоді період підвищення температури становитиме 1 год.

Тривалість ізотермічного прогріву при пропарюванні парою і товщині виробу 140 мм приймаємо 4 год.

Тривалість «термосної» витримки 4,5 год.

Температуру навколишнього середовища приймаємо , а температуру бетону на виході з камери 55 0С .

Загальний режим теплової обробки буде становити:

tто = 1+4+4,5=9,5 год

Рис.3.1 - Графік режиму теплової обробки

3.2 Технологічні параметри та конструктивні характеристики

Річний фонд часу роботи обладнання поста ТО:

Трічн = (Тн - Трем - Тперен)×Троб = (262 - 7 - 3)×12,8 = 3225,6 год

де Тн - номінальний фонд часу роботи обладнання Тн = 262 доби.

Трем - планові зупинки на ремонт, приймаємо в залежності від типу лінії. Для касетної ліній Трем = 7 діб.

Тперен - це втрати робочого часу, повязані з переналадками формувального обладнання. Для касетної лінії приймаємо Тперен = 3 доби.

Тдоб - робочий фонд часу.

Тдоб = Пзм × tзм × Квз = 2 × 8 × 0,8 = 12,8 год.

де Пзм - кількість робочих змін на добу (Пзм = 2);зм - тривалість зміни (tзм = 8 год);

Квз - коефіцієнт внутрішньо-змінного робочого часу (приймаємо Квз = 0,8 для касетного виробництва).

Тоді розрахункова продуктивність лінії складає:

Пгод = Пріч/(Vб × Тріч) = 9000/(2,058 × 3225,6) » 1,35 шт/год

Де Vб - обєм бетону на виріб;

Тріч - річна продуктивність.

.3 Розрахунок розмірів камери

Годинна продуктивність формування виробів

Пгодф = 60 × n/Tц.ф. = 60 × 10/35 = 17 шт/год

де Tц.ф. - тривалість циклу формування (із завдання) - кількість одночасно формуючих виробів.

Годинна продуктивність ТО виробів Пгод = 1,35 шт/год.

Це свідчить про те, що формовочний конвеєр задовольняє продуктивність лінії, тому достатньо прийняти лінію з одним формуючим конвеєром.

Приймаємо касету Гіпробудіндустрії з кількістю відсіків 10, розмірами 7,24*5,9*3,8м, масою 87,7 т.

Приймаємо кількість формувальних відсіків 10, з одностороннім прогрівом.

Рис. 3.2 - Односторонній прогрів виробу: 1 - формувальний відсік; 2 - паровий відсік

Коефіцієнт обороту форм за добу:

Добова продуктивність установки:

Кількість касетних установок необхідних для забезпечення продуктивності лінії:

Приймаємо пять установок.

4. Розрахунок тепловиділення бетону

Визначаємо величину тепловиділення залізобетонної плити товщиною 14 см на , якщо відомо, що витрата цементу на 1 м3 бетону Ц=280 кг/м3, В/Ц=0,75.

Початкова температура , швидкість підйому , тривалість нагрівання 1 год, 850С. Тривалість ізотермічного прогріву 4 год. Середній за період нагріву коефіцієнт теплообміну за період ізотермічної витримки

Густина(коефіцієнт теплоємності); коефіцієнт теплопровідності бетонної суміші ?=2,4

В процесі тепловиділення бетону під час ТВО величина QE на кожному етапі залежить від середньої температури бетону і тривалості ТО при постійному В/Ц є функцією градусо-годин QE = f(q), де q = tБ.ср.× t.

Орієнтовно тепловиділення 1кг цементу після 28діб твердіння в нормальних умовах може бути прийняте QE.28 = (0,8...1) × М = 1 × 400 = 400кДж/кг, де М - марка цементу.

Визначаємо критерій Фурє, який характеризує швидкість зміни температури виробу в період нагріву:

де а - коефіцієнт температуропроводності

t - тривалість нагріву або охолодження, год- характерний розмір виробу.

lм - температуропроводність матеріалу

с - теплоємність матеріалу

r - середня густина матеріалу

Визначаємо критерій Біо в період нагріву

де a - коефіцієнт теплообміну .

За графіком с2 = f2(Ві; Fо) знаходимо с2 = 0,05, тоді кількість градусогодин, яку набере виріб за період нагріву

Для визначення середньої температури виробу в кінці періоду нагріву визначаємо новий критерій Біо із врахуванням aіз = 400 Вт/(м2 ×°С)

= Fно = 0,27

Тоді за графіком с1 = f1(Bi; Fo) при Ві = 23,3; Fo = 0,204; с1 = 0,14 середня температура виробу в кінці нагріву визначається

Визначаємо критерій Фурє для ізотермічного режиму:

Віз1 = 23,3

Тоді за графіком с3 = f3(Ві; Fo) при Fo = 0,82 і Ві = 23,3; с3 = 0,3

Тоді кількість градусогодин за період ізотермічного нагріву

Загальна кількість градусогодин:

q = qн + qіз = 215,9 + 310 = 526,9 оС×год

За номограмою знаходимо, що цій кількості градусогодин при М500 і В/Ц = 0,75 відповідає тепловиділення QЕ = 385 кДж/кг

Тоді питоме тепловиділення бетону складе:

Е.бет. = Ц×QЕ = 500 × 310 = 177500 кДж/м3бет.

результати розрахунку виділення бетону заносимо в таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 - Результати розрахунку тепловиділення бетону

Періодиq, град/годQЕ, кДж/годQЕ.бет., кДж/м3Нагріву215,96532500Ізотермічної витримки310320160000Всього526,93851925005. Матеріальний баланс

Вихідні дані:

). Склад і густина бетонної суміші:

Ц = 280кг/м3

П = 754кг/м3

Щ = 1222кг/м3

В = 210 л/м3

rБ.С. = 2500 кг/м3

). Маса установки Gф1 =87,7 т

). Обєм одного виробу VВ = 2,058 м3.

де - прихідна частина

- маса сухих виробів

- маса води в бетонній суміші

- маса арматури

Приймаємо масу форм і масу огородження як загальну масу касетної установки без виробів, що становить 87,7 т.

- маса форм

- витратна частина

- маса випаруваної води

Дане значення втрати вологи (20%) забезпечує відпускну вологість.

Таблиця 5.1 - Матеріальний баланс

№СкладовіПрихідна частинаВитратна частина1 2 3 4 5 6Маса сухих компонентів Маса води в бетонній суміші Маса арматури Маса форм Маса випаруваної води46428 4321,8 645 87700 -46428 3457,44 645 87700 864,367Всього139094,8139094,86. Тепловий баланс установки

На основі матеріального балансу складається тепловий баланс для періоду нагріву і ізотермічної витримки. Метою розрахунку теплового балансу є визначення питомих втрат теплоносія, а також витрат повітря на охолодження виробів.

Вихідні дані:

Теплоємність всіх матеріалів:

бетону Сб = Сс.с. = 0,84кДж/кг×К

води Св = 4,2 кДж/кг×К

сталі Сст = 0,46 кДж/кг×К

6.1 Період нагріву

Надходження тепла:

.Тепло сухої частини бетону:

= (Gц × Сц + Gк × Ск + Gп × Сп) × tI = Сс.с.(Gц + Gк + Gп) × tІ = 0,84 × (4642,8) × 20 = 78000 кДж/год

де tІ - початкова температура бетону(tІ - початкова температура бетону(tІ = 20оС).

ц + Gк + Gп = Vб(Ц + К + П) = 2,058(280 + 1222 + 754) = 4642,8 кг/год

. Тепло води формування:

Ів = Gв × Св × tІ = 4321,8 × 4,2 × 20 = 363031,2 кДж/год

3. Тепло арматури

. Тепло форм:

Іф = Gф × Cст × tІ = 87700 × 0,46 × 20 = 806840 кДж/год

. Тепло екзотермії цементу:

І.екю = Qе.б. × VбІ.екю = 32500×20,58 = 668850 кДж/год;

. Тепло насиченої водяної пари, що надходить в установку:

І.п = GІ.п .× іп = GІ.п × 2652

де GІ.п., iп - відповідно маса і ентальпія пари, що надходить в установку

Сумарне надходження тепла за період нагріву:

Витрати тепла:

. Тепло сухої частини бетону:

ІІ.с.=(Gц×Cц+Gк×Cк+Gп×Cп)×tІІ=0,84×4642,8×85=331495,92 кДж/год

2. Тепло на випаровування частини формовочної води:

вип=W(2550+1,97×tІ-ІІ)=864,36× (2550+1,97×52,5)=2293514,4 кг/год

де 2550[кДж/кг] - теплота затрачена на випаровування 1кг води

,97[кДж/кг] - теплоємність водяної париІ-ІІ - середня температура на період нагріву та ізотермічної витримки

. Тепло води, що залишилось в бетоні до закінчення періоду нагріву:

Іів=Gв2×Cст×tІІ=864,36×4,2×85=308576,52 кДж/год

. Тепло арматури

ІІа=Gа×Cст×tІІ=645×0,46×85=25219,5 кДж/цикл

. Тепло форм:

Ііф=Gф×Cст×tІІ=87700×0,46×85=3429070 кДж/год

. Втрати тепла через огородження установки в навколишнє середовище до кінця періоду нагріву

Товщина стін

Стіни виготовлені з сталі ,

Приймаю в якості утеплювача скловату з

Товщина утеплювача для стін:

Приймаю 7 см.

де кі - коефіцієнт теплопередачі [Вт/м2×оС]

[]

S(Fi,ki)=2×Lз.н.×Нз.н.×к+2В×Нз.н.×к=2×7,24*3,8*0,621+2*5,9×3,8×0,621=62,05

де Lз.н.- довжина зони нагріву=7,24м

В -ширина зона нагріву=5,9м

Нз.н.- висота зони нагріву=3,8м

. Втрата тепла через завантажувальні отвори:

SQнад=SQвтр

SQнад=1922655,2+2652Gп; SQвтр =6714893,65

Gп=1807кг/год = 87,8 кг пари/м3

.2 Період ізотермічної витримки

Надходження тепла

. Тепло сухої частини бетону:

ІІ.с.=(Gц×Cц+Gк×Cк+Gп×Cп)×tІІ=0,84×4642,8×85=331495,92 кДж/год

. Тепло арматури

ІІа=Gа×Cст×tІІ=645×0,46×85=25219,5 кДж/цикл

. Тепло води, що залишилось в бетоні до закінчення періоду нагріву:

Іів=Gв2×Cст×tІІ=864,36×4,2×85=308576,52 кДж/год

. Тепло форм-вагонеток:

Ііф=Gф×Cст×tІІ=87700×0,46×85=3429070 кДж/год

. Тепло екзотермії цементу:

ІІ.екю.=Qізе.б.×Vб=160000×20,58=3292800 кДж/год

. Тепло насиченої водяної пари, що надходить в установку:

ІІ.п.=GІІ.п.×іп=GІІ.п.×2652; SQнадх=7387162+GІІ.п.×2652

Витрати тепла

. Тепло сухої частини бетону:

ІІ.с.=(Gц×Cц+Gк×Cк+Gп×Cп)×tІІ=0,84×4642,8×85=331495,92 кДж/год

. Тепло арматури

ІІа=Gа×Cст×tІІ=645×0,46×85=25219,5 кДж/цикл

. Тепло води, що залишилось в бетоні до закінчення періоду нагріву:

Іів=Gв2×Cст×tІІ=864,36×4,2×85=308576,52 кДж/год

. Тепло форм-вагонеток:

Ііф=Gф×Cст×tІІ=87700×0,46×85=3429070 кДж/год

. Втрати тепла через огородження установки в навколишнє середовище до кінця ізотермічної витримки:

[]

S(Fi,ki)=2×Lз.н.×Нз.н.×к+2В×Нз.н.×к=2×7,24*3,8*0,62+2*5,9×3,8×0,62=61,94ІІн.с.=3,6×tІІ×(tІІ-tІ-ІІ)×S(Fі;kі)=3,6×4(85-52,5)× 61,94=28990,75 кДж

SQнад=SQвитр

SQнад=7387162+GІІ.п.×2652

SQвитр=4123352,7

+GІІ.п.×2652=4123352,7ІІп=1230кг/цикл=59,8 кг пари/м3

Таблиця 6.1 - Витрати тепла і пари у касеті

ВитратиДля періоду нагріву tІ = 1годДля періоду ізотермічної витримки tІІ = 4годДля повного циклу ТО в одній установціВитрати парикг/год180712303037кг/м3бет87,859,8147,6Витрати теплакДж/год6714893,654123352,710838246,35кДж/м3бет326282,58014291127708,57. Гідравлічний розрахунок

Метою проведення гідродинамічного розрахунку є складання схеми паропостачання теплових установок та визначення сумарних втрат тиску при проходженні пари по тепловому тракту.

Розрахунок системи паропостачання для установок циклічної дії ведуть по витраті пари GI, кг/год

Рис. 7.1- Система паропостачання камер

А-В=10 м; В-С=5 м; FC=CL=15м; FG=HI=CG=NO=LM=2м.

З даних розрахунку теплового балансу (періоду нагріву визначаємо витрату пари на ділянці А-В:

SGА-В=1807кг/год

Ділянка А-В

Визначаємо діаметр паропроводу на цій ділянці:

де r - середня густина пари, яку приймаємо в залежності від температури на розривній ділянці. (Для t=160оС r=3,38кг/м3)

u - швидкість пари, яка для магістральних паропроводів складає u=30...40м/с

Лінійні втрати на ділянці А-В:

де b - коефіцієнт гідравлічного тертя

i - довжина ділянки (розрахункової) паропроводу, м.

Коефіцієнт гідравлічного тертя вираховуємо за формулою

к - коефіцієнт жорсткості труби, який приймаємо к=0,1...0,2 для нових стальних труб.

Вираховуємо розрахунковий місцевий опір на вентиль за формулою

де lе - еквівалентна довжина тиску.

Для вентилів lе визначаємо так:

е=0,366×d-4,73=0,366×80-4,73=24.55м

Місцеві втрати на ділянці А-В:

Поворот в точці В:

е=0,38×d-0,69=0,38×80-0,69=66.19 м

Ділянка в-с

=1807 кг/год

Ділянки f-с і c-l однакові

=1807/2=903,5 кг/год

Поворот в точці С:

е=0,38×d-0,69=0,38×193-0,69=72,65 м

Ділянки FG=HI=CG=NO=LM =2м рівнозначні:

=1807/5=361.4 кг/год

Місцеві втрати тиску. Вентель:

е=0,366×d-4,73=0,366×196-4,73=67 м

Поворот в точці F:

е=0,38×d-0,69=0,38×196-0,69=73,79 м

Розрахунок гідравлічних опорів

Таблиця 7.1

Ділянки 9035177160107.550,1383026.322.548.8b-c 9035193160500,111252.902.9f-c4517.5 196140157.430.11203,32.96.2c-l4517.5 196140157.430.11203,32.96.2f-g1807160120214.120.116150.181.82i-h1807160120214.120.116150.181.82cg1807160120214.120.116150.181.82no1807160120214.120.116150.181.82lm1807160120214.120.116150.181.82Всього36.737.374

Загальний тиск пари, який необхідно мати на вході магістралі буде рівним:

де DRр - втрати тиску на розводку пари у камері. Приймаються 5% від суми лінійних і місцевих втрат (для касетних установок).

Рн - надлишковий тиск, що подається у камеру (Рн=0,05...0,1Мпа).

На основі значень =9035 кг/год та Рзаг=0,14МПа підбираємо тип котлоагрегату ДКВР-10-13 з паропродуктивністю G=2500кг/год і робочим тиском 1,3 МПа.

8. Розрахунок котлоагрегату

.1 Розрахунок горіння палива

Паливо: крекінг-мазут топочний сірчистий (марка 100)

Склад горючої маси, %.

Таблиця 8.1

Волога,Зола,Склад пальної суміші, %СумаWp %Ас %СгНгОг +NгSr20,187,110,211,7100

Визначаємо склад робочого палива.

Вміст золи в робочому паливі:

Вміст інших елементів в робочому паливі:

Склад робочого палива, %.

Таблиця 8.2

Волога, Wp %Зола, Ас %Склад пальної суміші, %СумаСрНрОр +NрSр 20,185,279,980,981,66100

Нижча теплота згоряння палива 40434 кДж/кг

Теоретично необхідна кількість повітря для згорання 1 кг палива:

Коефіцієнт надлишку повітря .

Дійсний обєм повітря:

Об'єм повного згорання

Об'єм трьохатомних газів:

Об'єм сухих газів:

Об'єм водяної пари:

Повний об'єм продуктів згорання:

8.2 Тепловий баланс котлоагрегату

Тепловий баланс котлоагрегату складається із метою визначення розрахункового значення питомої витрати палива. Розрахунок ведеться на 1м3 палива

Рівняння теплового балансу у загальному вигляді:

Прихідна частина

рр=Q1+SQвтррр=Q1+(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6)

де Qрр - розрахункова робоча теплота, що надходить в топку;

рр=Qрн+Qпов+Qф.пл.+Qдп= 40434+236.4+30.65+170.4=40871.45 кДж/кг

де Qрн - нижча теплота згорання робочого палива;

(Qон=40434кДж/кг - згідно із завданням).

пов - теплота повітря, що надходить у топку:

Qпов=Va×Cпов×tпов=11,85×1,33×15=236,4 кДж/кгa=11,85 м3/кг

де tпов=15оС; Спов=1,33кДж/м3×к

ф.пл..=Српл×tпл=2,04×15=30,65 кДж/кг

Сспл - теплоємність сухої частини палива, для мазуту становить 2;

; tп.п.=15...20оС

Витратна частина

п - витрати пари в кг/год; Gп=1807кг/год

іп,іж.в. - ентальпія пари і живильної води

іп =2788кДж/кг; іж.в.=334,9кДж/кг; В - витрата палива, кг/год.

Втрати тепла із димовими газами

де Vд.г. - обєм димових газів, Vд.г.=Vг=10.7 м3/кг

Сд.г. і tд.г. - теплоємність і температура для димових газів; tд.г.=120оС; Сд.г.=1,42кДж/кг×к

a1 - коефіцієнт надлишку повітря на виході із установки;

a1=a+Dl=1,2+0,2=1,4

Dl=0,2...0,3 - надлишок повітря за рахунок зовнішнього підсмоктування;- втрати тепла від механічної теплоти згорання для рідкого палива приймається 0.

Втрати тепла від хімічного недопалу:

Втрати тепла від механічного недопалу:

Втрати тепла в навколишнє середовище:

- для парових котлів продуктивністю до 2,78 кг/с рівне q5=2¸4% - питомі втрати тепла.

Втрати тепла із теплотою шлаку:

кДж/кг.

де - вміст золи палива у шлаку:

, - теплоємність і температура шлаку;

В середньому кДж/кг*?; ?.

- зольність палива, %.

SQприх=SQвитр

В=117 кг/год - витрати палива;

Отже, як видно з розрахунку коефіцієнт корисної дії котлоагрегату складає h=92,7%.

Витрати умовного палива:

Вум=В?Qрн /29300 = 117?40434/29300 = 161,46 кг/год

Витрати умовного палива на 1 м3 бетона:

Вумбет = Вум/П = 161,46/2,79 = 57,8 кг/м3.

9. Техніко-економічні показники процесу теплової обробки

Тип виробів: плити перекриття повнотілі 6000´2450´140мм.

Річна продуктивність установки: 9000 м3/рік

Загальна тривалість ТО: 1+ 4+4,5 = 9,5 год.

Питомі витрати на 1м3 бетону:

теплової енергії:

Для періоду нагріву (tн = 1 год.) 326,28 МДж/м3бет.

Для періоду ізотермічної витримки (tн = 4 год.) 801,4 МДж/м3бет.

Для повного циклу ТО: 1127 МДж/м3бет.

насиченої пари:

Для періоду нагріву 87,8 кг/м3

Для періоду ізотермічної витримки 239,06 кг/м3

Для певного циклу 326,86 кг/м3

умовного палива 57,8 кг/м3.

Питомі витрати на 1 год.:

теплової енергії: 10838,2 МДж/год

насиченої пари: 1807 кг/год

умовного палива: 161,46 кг/год.

Висновки

Підібравши установку - касетну , я виконав слідуючи розрахунки:

підібрав режим теплової обробки для плит перекриття із важкого бетону;

вирахував технологічні параметри і конструктивні характеристики касетної установки;

зробив розрахунок питомих втрат теплової енергії, насиченої пари і умовного палива на 1 м3 бетону та на 1 год.; і на основі цього підібрав тип котлоагрегату;

Розрахував схему паропостачання теплової установки.

З усього вище сказаного випливає такий висновок:

Оскільки у розрахованій тепловій установці конструкції виготовлені із сталі та теплоізоляції, то це дозволяє зменшити великі втрати тепла крізь стінки конструкцій. Втраті тепла також можна запобігти якщо:

Усунути недоліки в: системі паропостачання і паропроводів, парозподільників та запірної арматури, систем автоматики і багато іншого; зокрема розроблювати норми енергобалансу підприємств, які б забезпечували б їх виконання, упорядковувати систему обліку і звіту по втратам теплової енергії. Ряд цих заходів призведе до зменшення енергозатрат близько на 15...30%.

Література

1.Русанова Н.Г. та інш. Технологія бетонних і залізобетонних конструкцій. -К.: Вища школа, 1994, -333 с.

2.Кучеренко А.А. Теплові установки збірного залізобетону. -Київ: Вища школа, 1977. -278 с.

.Перегудов В.В. Теплотехника и теплотехническое оборудование. -М.: Стройиздат, 1990, - 336 с.

.Павлов И.И., Фёдоров М.Н. Котельные установки и тепловые сети. -М.: Стройиздат, 1986.

.Бойко В.Е., Тихомиров Е.В. Тепловая обработка в производство сборного железобетона. -К.: Будівельник. 1987 -144 с.

.Методичні вказівки 059-151.

.Бордюженко О.М. Основи термодинаміки, теплотехніка та теплотехнічне обладнання: Ч.2. Процеси сушіння, випалу і плавлення. Теплова обробка виробів з бетону і залізобетону. Навчальний посібник. - Рівне: НУВГП, 2010. - 230 с.

Контрольна робота з теми: "Теплова обробка плит перекриття у касетній установці" Вступ т

Больше работ по теме: