7093

40

Q14 = [0,5mогрСогр(tс + tгр) + 0,5mизСиз(tн + tгр) + mгСгtн + 0,5mкр.стСст(tc +

3.10.3.5 Расход тепла на нагрев воздуха в камере – небольшая статья расхода, составляющая менее 1 % от общего расхода тепла. Обычно опре-

деляется по формуле, предполагающей, что нагревается до температуры изотермической выдержки весь воздух в камере (на самом деле значитель-

ная часть воздуха вытесняется из камеры при значительно меньшей темпе-

ратуре):

где ρвозд – плотность воздуха при температуре tос, кг/м³;

Свозд – удельная теплоёмкость воздуха при температуре 0,5(tс – tос),

кДж/кг.

Вместо произведения ρвоздСвозд можно подставлять удельную объём-

ную теплоёмкость воздуха в килоджоулях на кубический метр – кельвин.

3.10.3.6 Потери тепла через ограждения камеры:

где Когр – коэффициент теплопередачи через стенки камеры, Вт/(м²·К);

Fст – площадь поверхности стенок камеры выше уровня пола, м²;

Ккр – коэффициент теплопередачи через крышку камеры,

Вт/(м²·К);

Fкр – площадь горизонтальной поверхности крышки камеры, м²;

41

Коп– коэффициент теплопередачи через опоры (стойки) крышки камеры, Вт/(м²·К);

Fоп – площадь опор (стоек) крышки камеры, м². Рассчитывается как высота выступающей части опор крышки hоп (рисунок 3.6) умноженная на периметр крышки;

[КF]пол – усреднённое произведение коэффициента теплопередачи через пол на его площадь, Вт/К;

τ1 – продолжительность стадии подъёма температуры в камере, ч.

При пользовании данной формулой следует иметь в виду, что при под-

становке численных значений в указанных единицах получаются ватты – часы на кубометр, и 1 Вт·ч/м³ = 3,6 кДж/м³. Перевод кельвинов в градусы Цельсия в данном случае не требуется.

Коп = + ст+ , (3.56)

ст

где α1 и α2 – коэффициенты теплоотдачи стенки опоры, соответ-

ственно, с наружной и внутренней стороны, Вт/(м²·К); δоп – толщина стенки опоры, м.

Но т.к. величина ст ничтожно мала по-сравнению с другими слагае-

ст

мыми, то:

Это также означает, что температуры стойки снаружи и изнутри будут различаться незначительно (не более чем на 0,05 °С), и их можно считать одинаковыми – tоп. Эту температуру можно найти из уравнения

42

но, т.к. α1 и α2 сами являются функциями tоп, то решать его надо методом постепенных приближений. В учебной работе при температуре изотермиче-

ской выдержки tс = 80 °С допускается принять α1 = 11,9 Вт/(м²·К) и α2 =

13,7 Вт/(м²·К). При этом температура стенки составит tоп = 49,7 °С ≈ 50 °С.

При температуре изотермической выдержки tс = 60 °С допускается принять

α1 = 12,8 Вт/(м²·К) и α2 = 11,6 Вт/(м²·К). При этом температура стенки со-

ставит tоп = 38,7 °С ≈ 39 °С.

[КF]пол напольных и малозаглубленных пропарочных камер рекомен-

дуется определять по методике, применяемой для расчёта теплопотерь через грунт зданий с неутеплёнными полами.

3.10.3.7 Потери тепла с уходящим конденсатом:

∑ ·

Q1 = ср, кДж/м³, (3.59)

7 п− ср

где ∑ – сумма затрат тепла Q11 – Q16 ;

ср – энтальпия конденсата при средней температуре на стадии подъёма, кДж/кг;

Lп – удельная теплота парообразования при средней температуре на стадии подъёма, кДж/кг.

где μ – коэффициент, учитывающий прочие потери, принимающийся

44

3.10.5 Общий расход тепла на тепловую обработку:

3.10.6 Приход тепла

3.10.6.1Приход тепла осуществляется за счёт двух источников – пара

иэкзотермических реакций цемента. Он должен компенсировать общий расход тепла на стадиях подъёма температуры и изотермической выдержки.

3.10.6.2Тепловыделение 1 м³ бетона на стадии подъёма температуры определяется по формуле

где q1э – тепловыделение 1 кг цемента на стадии подъёма температуры,

кДж. Его можно определять графоаналитическим методом Н.Б. Марьямова

[12] или рассчитывать по формуле (3.67);

Ц – расход цемента на 1 м³ бетона, кг/м³.

где qэ28 – тепловыделение 1 кг цемента за 28 сут твердения в нормаль-

ных условиях, кДж/кг. Ориентировочно принимается по таблице 3.6;

е – основание натурального логарифма; Θ – градусо-часы, т.е. произведение температуры цемента на его

температуру, °С·ч;

45

аи b – коэффициенты, определяемые в зависимости от Θ:

-при Θ ≤ 375 а = 1,00; b = 0,0015;

-при 375 ≤ Θ ≤ 2000 а = 0,666; b = 0,0004.

Таблица 3.6 – Примерное тепловыделение цементов на основе

портландцементного клинкера при 28-суточном твердении в нормальных

условиях

где tб – температура цемента (бетона); τ – продолжительность твердения.

Данная формула подразумевает постоянную температуру прогрева.

При изменяющейся температуре (например, на стадии подъёма темпера-

туры) в правой части равенства должен быть интеграл. При нагреве бетона с постоянной скоростью в расчёт часто берут среднюю температуру за пе-

риод, но центральная часть изделий нагревается довольно медленно, и сред-

няя температура бетона не равна среднему арифметическому начальной и конечной температур в камере на стадии подъёма. Поэтому в качестве tб

здесь рекомендуется принять 0,25(tос + tс).

С учётом предварительной выдержки (τ0) градусо-часы на стадии

46

подъёма температуры составят:

При Θ ≤ 300 °С·ч допускается пользоваться более простой формулой

3.10.6.3 Тепло, приносимое паром на стадии подъёма температуры,

определяется по формуле

3.10.6.4 Тепловыделение 1 м³ бетона на стадии изотермической вы-

держки определяется по формуле, аналогичной (3.67):

где q2э – тепловыделение 1 кг цемента на стадии изотермической вы-

держки, кДж.

q2э определяется как разность между тепловыделением 1 кг цемента за две стадии ТО – подъёма температуры и изотермической выдержки – q1+2э и q1э . При расчёте q1+2э по формуле (3.67) градусо-часы следует рассчитывать как

где коэффициент 0,85 учитывает, что к началу изотермической вы-

держки бетон в среднем имеет температуру меньшую tс.

Если по расчёту Q2п окажется отрицательным, это означает, что пар подаваться не должен, но материалы в камере нагреются немного выше расчётной температуры tиз. В этом случае надо привести данное объясне-

ние и приравнять Q2п к нулю.

3.10.6.6 Тепло, приносимое паром за весь цикл ТО определяется по

3.10.7 Результаты расчётов рекомендуется представить в табличной форме – см. таблицу 3.7. Если в п. 3.10.6.5 Q2п получалось отрицательным,

то при замене его нулём тепловой баланс в таблице не сойдётся. В данном случае это не является ошибкой, и в примечании надо дать соответствую-

щие объяснения.

3.10.8 Определяются основные технико-экономические показатели работы ямных пропарочных камер.

Тепловой коэффициент полезного действия равен:

Кпд = 100 . (3.77)

п

48

Таблица 3.7 – Тепловой баланс ямной пропарочной камеры

где iп = 2676 кДж/кг – энтальпия пара при температуре 100 °С.

49

Список использованных источников

1 ГОСТ Р 2.105-2019 Единая система конструкторской документации.

Общие требования к текстовым документам.

2 ОНТП 09-85 Общесоюзные нормы технологического проектирова-

ния предприятий по производству изделий из ячеистого и плотного бетонов автоклавного твердения / Минстройматериалов СССР. - М.: 1986.- 115 с.

3 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. (Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003)

4 СП 130.13330.2018 Производство сборных железобетонных кон-

струкций и изделий (СНиП 3.09.01-85).

5 Пособие по тепловой обработке сборных железобетонных кон-

струкций и изделий (к СНиП 3.09.01.85) / ВНИИжелезобетон.- М.: Строй-

издат, 1989.- 49 с.

6 Руководство по тепловой обработке бетонных и железобетонных изделий.- М.: Стройиздат, 1974.- 30 с.

7 Руководство по технико-экономической оценке способов формова-

ния бетонных и железобетонных изделий.- М., Стройиздат, 1978.- 136 с.

8 Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии и стоимости пара на тепловую обработку железобетонных изделий.- М.: 1970.- 62 с.

9 Коннов Н.М. Ямные пропарочные камеры. Метод. указания к вы-

полнению курсового проекта по дисциплине «Теплотехническое оборудо-

вание» для студентов специальности 290600 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».- Н.Новгород: НГАСУ, 1998.- 40 с.

10 Коннов Н.М. Ямные пропарочные камеры (Приложения). Методи-

ческие указания к выполнению курсового проекта по дисциплине "Тепло-

техническое оборудование" для студентов специальности 290600 – "Произ-

водство и применение строительных материалов, изделий и конструкций".-

Н.Новгород: ННГАСУ, 1998.- 25 с.