Расчет, конструирование и составление теплового баланса установок для тепловой обработки строительных материалов и изделий

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Теплотехника и теплотехническое оборудование».

Тема проекта: «Расчет, конструирование и составление теплового баланса установок для тепловой обработки строительных материалов и изделий».

Исполнитель: студент гр. 312218

Аль А.В.

Минск-2012

Введение

Конструкции из бетона и железобетона являются основой современной строительной индустрии.

Благодаря применению тепловой обработки в заводской технологии производства железобетонных изделий рационально используются производственные площади, повышается оборачиваемость металлоформ, установок для ТО и другого технологического оборудования, увеличивается съем продукции с основных производственных площадей.

В данном курсовом разработан процесс производства наружных стеновых панелей на технологической линии производительностью 34000м³. Технологический регламент на изготовление наружных трехслойных панелей стен жилых зданий разработан в соответствии с требованиями СТБ 1185-99 «Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для зданий и сооружений. Общие технические условия». Произведен расчет требуемого количества тепловых агрегатов (напольные пропарочные камеры со съемными крышками), их параметров и теплового баланса.

Назначение режимов тепловой обработки произведено на основании нормативной литературы с учетом вида и класса бетона, активности цемента, толщины изделия, способа подъема теплоты и других факторов. Для проверки режима произведен расчет температур изделия на протяжении всего процесса тепловой обработки.

Панели стеновые наружные бетонные, изготавливаемые из легкого бетона на пористых заполнителях, предназначены для наружных стен жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданий и сооружений промышленного и сельскохозяйственного назначения, эксплуатируемых в условиях воздействия неагрессивной, слабоагрессивной и среднеагрессивной газовых сред.

На основании всех расчетов спроектированы тепловые сети и технологические линии по производству изделий с учетом заданных условий производства и проектной мощности. Описаны мероприятия по технике безопасности, охране труда, противопожарной технике.

теплота баланс стеновой панель

1. Краткое описание технологического процесса

1. Установка формы на конвейерную линию.

Форма с изделием, прошедшая тепловлажносную обработку в щелевой камере, поступает на передаточную тележку. Оператор, подав звуковой сигнал, с пульта управления передаточной тележкой с помощью толкателя передает форму на конвейерную линию. Форма перемещается на пост распалубки (одновременно производится перемещение форм на другие посты).

2. Извлечение вкладышей.

Формовщик дает сигнал крановщику опустить строп над формой, стропит вкладыш и дает команду крановщику поднять вкладыш с формы и транспортировать его в место хранения (при необходимости, для извлечения вкладыша применяется лом или др. приспособления). Эта операция повторяется до тех пор, пока не будут сняты все вкладыши для образования проектных проемов.

3. Открывание замков.

Два формовщика открывают замки формы при помощи воротка, ключей, лома, затем открывают борта (сначала торцевые, затем продольные или, наоборот, в зависимости от конструкции форм).

4. Извлечение изделий из формы.

Формовщик дает сигнал крановщику опустить траверсу над формой, стропит панель и, убедившись в надежности строповки, дает команду поднять изделие с формы и транспортировать его на пост доводки.

5. Чистка формы.

Формовщик с помощью скребка очищает рабочие поверхности формы от остатков бетона. Совковой лопатой и щеткой собирает мусор в бункер. Здесь же производится чистка съемных вкладышей.

6. Смазка формы и вкладышей.

Формовщик с помощью щетки или кисти смазывает рабочие поверхности формы, проёмообразователи, вкладыши, конуса равномерным тонким слоем эмульсионной смазки.

7. Установка вкладышей в форму.

Формовщик дает сигнал крановщику опустить строп над вкладышем, стропит его, дает команду поднять его и установить в форму. Затем фиксирует его в форме.

8. Закрытие бортов формы.

Два формовщика последовательно закрывают борта формы вручную, при необходимости с помощью крана. Вручную с помощью воротка или лома закрывают замки формы.

9. Установка монтажных петель, пластмассовых фиксаторов, анкеров, закладных деталей и пр.

10. Укладка бетонной смеси.

Бетонная смесь к посту формовки подается системой ленточных конвейеров, связанных с БСУ. Формовщик с помощью бетоноукладчика распределяет бетонную смесь равномерно по форму.

11. Укладка штукатурного слоя.

Растворная смесь по конвейерной линии подается в бетоноукладчик. Формовщик укладывает растворную смесь, разравнивает ее при помощи совковой лопаты.

12. Заглаживание поверхности свежеотформованной конструкции.

Формовщик включает затирочную машину. С помощью заглаживающего вращающегося диска производится затирка поверхности конструкции до образования гладкой глянцевой поверхности.

13. Тепловлажностная обработка.

Форма-вагонетка с изделием подается на передаточную тележку и далее с передаточной тележкой направляется в щелевую камеру. Термообработка изделий производится по следующему режиму:

Предварительная выдержка - 2 часа;

Подъем температуры - 3 часа;

Тепловлажностная обработка - 7,5-9 часов;

Охлаждение - 3 часа.

Итого: 15,5 часов.

14. Отделка и ремонт изделий, прошедших термообработку.

Установив изделие на пост доводки с помощью мостового крана, формовщик производит очистку анкерных петель, закладных изделий, от наплывов бетона. Отделочники производят штукатурку внутренних открытых поверхностей проемов и их отдельных участков.

15. Сдача ОТК и вывоз готовой продукции.

Мастер ОТК визуально осматривает панель, оценивает качество отделки. После выдержки в цехе (2 часа) панель подается краном на тележку вывоза готовой продукции для транспортирования на склад.

2. Характеристика изделия и формы

Технологический регламент на изготовление наружных панелей стен жилых зданий разработан в соответствии с требованиями СТБ 1185-99 «Панели стеновые наружные бетонные и железобетонные для зданий и сооружений. Общие технические условия»

Изделие - панель наружная стеновая однослойная длиной 4230мм, высотой 1960мм, толщиной 300мм, на легких заполнителях бетона класса по прочности на сжатие С12/15:

НС42.20.30 -10Л СТБ 1185-99,

Бетоны, применяемые для изготовления панелей должны соответствовать требованиям следующих стандартов:

ГОСТ 25820 - для легкого;

Панели должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготавливаться по рабочим чертежам и технологической документации, утвержденными в установленном порядке.

Панели должны соответствовать установленным в проектной документации требованиям по прочности, жесткости, трещиностойкости и выдерживать при испытании нагружением контрольные нагрузки, указанные в рабочих чертежах.

Значение нормируемой отпускной прочности бетона и раствора панелей для легкого бетона класса В10 и ниже в процентах от класса по прочности на сжатие следует назначать не менее:

80 - в теплый период года;

90 - в холодный период года.

Морозостойкость бетона и раствора панелей должна соответствовать маркам по морозостойкости, установленным проектной документацией на конкретное здание, и при этом должна быть не ниже F35.

Марка по водонепроницаемости должна соответствовать устанавливаемой в проектной документации на конкретное здание и быть не ниже W2.

Таблица 1. Требования к арматурным сталям, арматурным и закладным изделиям

Для армирования панелей следует применять арматурную сталь следующих видов и классов:

термомеханически упрочненную класса S400С, S500С;

стержневую горячекатаную периодического профиля класса S400, S500;

стержневую горячекатаную класса S240 , S240;

проволоку класса Вр-I по ГОСТ 6727;

гладкую упрочненную протягиванием класса S240;

другие арматурные стали, указанные в рабочих чертежах.

Для изготовления закладных изделий следует применять углеродистую сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380, низколегированную сталь по ГОСТ 19281.

Марки арматурной стали, а также марки углеродистой стали для закладных изделий должны соответствовать установленным в проектной документации на конкретное здание.

Для изготовления монтажных петель следует применять горячекатаную арматурную сталь класса S240.

Форма, размеры арматурных и закладных изделий, их расположение в панелях и способы фиксации должны соответствовать требованиям рабочих чертежей.

Сварные арматурные и закладные изделия должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922 и ГОСТ 23858.

Поверхности стальных закладных и соединительных изделий, арматурных выпусков, а также арматурных изделий в панелях из автоклавного ячеистого бетона и легкого бетона крупнопористой структуры должны иметь антикоррозионное покрытие, вид и техническая характеристика которого должны соответствовать установленным в проектной документации на конкретное здание и указываться в заказе на изготовление панелей.

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в бетоне панелей не должна превышать, Бк/кг:

370 - для строительства жилых и общественных зданий;

740 - для строительства производственных зданий и сооружений.

3. Состав бетонной смеси

Панель изготовляется из керамзитобетона по ГОСТ 25820, класса C12/15, марка по морозостойкости F50, по водонепроницаемости W2.

Каждая партия панелей, принятая техническим контролем предприятия-изготовителя, должна сопровождаться документом о качестве.

Требования к вяжущим материалам. В качестве вяжущих материалов следует применять портландцементы по ГОСТ 30515-97.

Требования к заполнителям. В качестве заполнителей для бетонов используют керамзитовый щебень. Щебень должен быть морозостойким и обеспечивать требуемую марку легкого бетона по морозостойкости, и прочности.

Требования к воде. Для производства бетонной смеси применяется вода соответствующая СТБ 1114, содержание в которой органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов, каждого, не должно быть более 10 мг/л. Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров, масел.

Состав сырьевой смеси на 1 м³ продукции:

Цемент М500 230 кг

Керамзитовый щебень 465 кг

Керамзитовый песок 380 кг

Вода 125 л.

Плотность бетонной смеси:

Для производства панели требуется

на 1 м³ бетона - 17,11 кг арматуры

на 1 шт - 17,11∙3,32 = 56,81кг арматуры

Плотность бетонной смеси с учетом армирования :

Объем изделия V = 4.23 ∙ 1.96 ∙ 0.3 = 2.49м³

Масса изделия m = V ∙ ρ = 1217,11 ∙ 2.49 = 3031 кг

. Выбор и обоснование режима тепловой обработки

Исходя из технических условий, для производства изделия назначим следующий тепловой режим:

1.   Предварительная выдержка 2 часа;

2.       Подъем температуры 3 часа;

.        Изотермическая выдержка (при t=85 ⁰C) 7.5 часов;

.        Время охлаждения 3 часа.

Итого: 15.5 часов

Для расчета температур воспользуемся критериальными зависимостями теплопроводности при нестационарных условиях теплопередачи. Бетон рассматриваем как инертное тело без учета теплоты, выделяющейся при гидратации цемента.

Качественную характеристику скорости изменения температуры тела при неустановившемся режиме учитывают критериальным комплексом Фурье:

,

где

t - продолжительность нагрева (охлаждения), ч; t =1.5ч.

R- определяющий размер изделия, м;

При двустороннем подводе теплоты R = 300 / 2 = 150мм = 0,15 м

a- коэффициент температуропроводности, м²/ч;

,

где

l- коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м ºС), для легкого бетона l=1,5 Вт/(м ºС);

ρ - плотность материала, кг/м³

с- теплоемкость материала, кДж/(кг ºС),

, кДж/(кг ºС),

где

с_ц,п,щ,в- массовые теплоемкости цемента, щебня, песка, воды, кДж/(кг ºС),

G_ц,п,щ,в - масса цемента, щебня, песка, воды, кг.

Таблица 2

 кДж/(кг ºС),

По формуле:

 м²/ч

По формуле с учетом R=0,15 м. и τ=1.5ч. имеем:

Зависимость скорости распространения теплоты в изделии от интенсивности внешнего теплообмена учитываем критериальным комплексом Био:

,

α- коэффициент теплоотдачи от среды к поверхности обрабатываемого

изделия Вт/(м² ºС);

для α_ПТ1=100, α_ПТ2=110, α_ИВ=120, находим значения Bi:

; ;

;

При расчете температуры материала в точке х используется критериальная зависимость типа:

, где

Q- безразмерная температура;

t_с- средняя температура среды за соответствующий расчетный период, ºС

t_н- температура изделия в начале расчетного периода, ºС.

Значения безразмерных температур Q_п и Q_ц определим по таблицам исходя из рассчитанных выше величин Fo и Bi:

Q_Ц.ПТ1=0,75; Q_Ц.ПТ2=0,74;Q_Ц.ИВ=0,73;

Q_П.ПТ1 =0,12; Q_П.ПТ2 =0,11;Q _П.ИВ =0,10;

Средняя температура изделия за расчетный период:

, ºС

Начальная температура в цехе 20⁰C

t_с1 = (20 + (20 + 85) / 2 ) / 2 = (20 + 52,5) / 2 =36,25⁰C

t_с2 = ( (20 + 85) / 2 +85) / 2 = (52,5 + 85) / 2 = 68,75⁰C

Рассчитаем температуру на поверхности бетона

Режим подъема температуры (3 часа при t =1.5ч.)

 ºС

 ºС

Режим изотермической выдержки (7.5 часов при t =1.5ч.)

 ºС

 ºС

 ºС

 ºС

 ºС

Рассчитаем температуру в центре бетона

Режим подъема температуры (3 часа при t =1.5ч.)

 ºС

 ºС

Режим изотермической выдержки (7.5 часов при t =1.5ч.)

 ºС

 ºС

 ºС

 ºС

 ºС

Результаты расчетов занесем в таблицу:

Таблица 3.

Для наглядности процесса разогрева бетона и паровоздушной среды построим график изменения температур времени:

- Tс, ºС (температура среды)

- Tпов, ºС (температура на поверхности бетона)

- Тср.б, ºС (средняя температура бетона)

4 - Tц, ºС (температура в центре бетона)

5. Определение требуемого количества тепловых агрегатов

Часовая производительность установки:

, изд/ч.

,изд/ч

где

N₀- годовая производительность линии, м³ ( N = 32000 м³)

М- число рабочих дней в году (М = 253)

К- число смен; К=3

Z- продолжительность рабочей смены, ч. Z = 8ч.

SV_б- суммарный объем бетона, одновременно обрабатываемого в одной установке, м³ (V_б = 4.23 х 1,96 х 0,3 = 2,49 м³ )

Расчет габаритов камеры

Длина камеры:

L_k=L_l+L_ll+L_lll=N_r•ῖ_т.о.•(l_ф+l_l),

где L_l, L_ll, L_lll - длины зон подъема температуры, изотермической выдержки и охлаждения соответственно, м;

l_ф - длина формы-вагонетки, м

l_l - зазор между формами-вагонетками по длине,0.05…0.1м;

L_l=2.12х3х(4.27+0.1)=27.8м

L_ll=2.12х7.5х(4.27+0.1)=69.5м

L_lll=2.12х3х(4.27+0.1)=27.8м

L_k=27.8+69.5+27.8=125м

Высота камеры

Н=n_я(h_ф+а)-a+h₁+ h₂

где: n_я - количество ярусов в камере

h_я - высота формы-вагонетки, м. 

а - свободный промежуток между формами-вагонетками по высоте равный 0.1…0.2м.

h₁ - расстояние от низа формы -вагонетки до пола камеры, определяется высотой рельсового пути от пола камеры и высотой рельса м.

h₂ - расстояние от верхней поверхности изделия до перекрытия,м.

n_я=1h_ф=0,5ма=0мh₁=0,5мh₂=0,4м

Н=1х(0,5+0)-0 +0,5+0,4=1,4м

Ширина камеры

В=b_ф+2b₁

где: b_ф - ширина формы вагонетки

b₁ - допустимый зазор между стенами камеры и формой-вагонеткой

В=2,0+0,2+0,6=2,8м

Теплота экзотермии

Определяем количество градусо-часов за период подъема температуры:

Количество теплоты гидратации, выделяемое 1 кг цемента:

где:

М - марка цемента (М=500)

количество градусов - часов от начала процесса, град/час

В/Ц - водоцементное отношение (В/Ц=125/230=0,543)

а - коэффициент (при  > 290).

Общее количество теплоты гидратации, выделяемое цементом 1го изделия находящегося в камере:

Определяем повышение средней температуры изделий за счет теплоты гидратации цемента:

Вывод: Среднее повышение температуры составляет 44.2 °С, что является достаточным для догрева до температуры заданного режима.

. Составление и расчет уравнения теплового баланса установки

Теплотехнический расчет заключается в составлении теплового баланса установок, на основании которого определяется расход теплоты, требуемой на тепловую обработку изделий. Базовой величиной для расчета теплового баланса является количество теплоты, расходуемое за цикл тепловой обработки.

Для установок непрерывного действия уравнение теплового баланса имеет вид:

, кДж/ч

Q = g_i x i_п часовой расход теплоты, требуемый на ТО изделий

g_i - часовой расход теплоносителя

β- коэффициент, учитывающий неучтенные потери теплоты; β = 1,2

Q_б- количество теплоты, расходуемое на нагрев бетона, кДж;

Q_ф- количество теплоты, расходуемое на нагрев металла формы, кДж;

Q_исп- количество теплоты, расходуемое на испарение воды затворения, кДж;

Q_пот- количество теплоты, потерянное установкой в окружающую среду, кДж;

Q_к- потери с конденсатом, кДж.

Nr - часовая производительность установки, м³/час ( Nr = 2,12 изд/час)

Теплота на нагрев бетона. Количество теплоты, расходуемое на нагрев массы изделия, определим по формуле:

где с_б- средневзвешенная теплоемкость бетонной массы изделия, кДж/(кгºС);

G_б- масса изделия, кг; G_б = V_б х p_б = 2,49 х 1200 = 3030,6 кг.

t_н, t_к- средние температуры бетона в начале и конце соответствующего периода, ºС.

Рассчитаем данную величину по периодам тепловой обработки:

подъем температуры:  изотермическая выдержка:  

Теплота на нагрев формы. Количество теплоты, расходуемое на нагрев металла формы определим по выражению:

, кДж

где c_м- теплоемкость материала формы, , кДж/(кг ºС);

G_ф- масса формы, кг; G_ф = (принимаем по табл. 2) = 1 тн/м³ = 1000 кг/м³

t_к- конечная температура поверхности бетона изделия в соответствующем периоде,

t_н- начальная температура металла формы, равная в период подъема температуры - температуре воздуха в цеху или на улице, а в период изотермической выдержки - температуре поверхности бетона изделия в конце периода подъема температуры,

Рассчитаем данный показатель по периодам тепловой обработки подъем температуры: изотермическая выдержка

Количество теплоты, расходуемое на испарение воды затворения:

Q_исп = G_исп x r , кДж

где, G_исп - количество испаряющейся жидкости за соответствующий период, кг

G_исп = 30% - 40% от воды затворения (для легких бетонов) кг, G^I_исп=24,88кг G^II_исп=99,52кг

r - теплота испарения, при температуре среды камеры , кДж/кг r^I=2370,5кДж/кг

r^II=2296,2кДж/кг

Q^I_исп=24,88х2370,5=58978,04, кДж

Q^II_исп=99,52х2296,2=228517.82 , кДж

Потери теплоты на нагрев ограждений

Конструкция стен и потолка:

1 - плита железобетонная d=200мм.,l=1,69Вт/(м∙ºС).,r=2500кг/м³

- плита минераловатная d=100мм.,l= 0,054Вт/(м∙ºС).,r=100кг/м³

- лист асбестоцементный d=10мм.,l= 0,52Вт/(м∙ºС).,r=1800кг/м³

Конструкция пола камеры

1 - керамзитобетон d=250мм,l=0,36Вт/(м∙ºС).,r=1800кг/м³

- плита железобетонная d=150мм.,l=1,69Вт/(м∙ºС).,r=2500кг/м³ надземная часть

, кДж/ч

где

К_i - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²∙ºС)

F- теплоотдающая поверхность, м²;

t_ср- температура среды в камере, ºС;

t₀- температура воздуха в цеху или на улице, ºС.

Рассчитаем данный показатель по периодам тепловой обработки подъем температуры:

К = 1/R₀

, (м²∙ºС)/Вт

,(м²∙ºС)/Вт

F = 27.8 ∙ 2,8 = 77.84 м²

, кДж/ч

изотермическая выдержка:

,(м²∙ºС)/Вт

F = 194.6 м²

, кДж/ч

подземная часть

, кДж/ч

где

R_0i - общее сопротивление теплопередаче конструкции рассматриваемого ограждения i-ой зоны, (м²∙ºС) /Вт

F- теплоотдающая поверхность, м²;

t_ср- температура среды в камере, ºС;

t₀- температура воздуха в цеху или на улице, ºС.

подъем температуры:

,(м²∙ºС)/Вт

R_пол=1/100+0.2/1.69+0.1/0.18

F_с = 2х2х27.8 = 111 м²

F_пол=1.6х27.8=44.48м²

, кДж/ч (стены)

, кДж/ч (пол)

изотермическая выдержка:

F_с =2х2х69.5 = 278 м²

F_пол=1.6х69.5=111м²

 кДж/ч

 кДж/ч

Потери теплоты с отработанным теплоносителем определяются по формуле

,кДж/ч

где

с_к- теплоемкость теплоносителя (для воды с_к=4,19), кДж/кг ºС;

t_к- температура конденсата.

Тогда, теплота, теряемая с конденсатом равна

,кДж/ч

При работе установки непрерывного действия ограждения находятся в стационарных тепловых условиях, следовательно, статью расхода теплоты на нагрев ограждений из уравнения теплового баланса исключают. Однако при остановке конвейера в выходные дни происходит понижение температуры ограждений на Dt°C, требующее определенного количества теплоты на разогрев вхолостую до начала работы смены:

,кДж

где

c_огр - теплоемкость материала установки, кДж/кг;

G_огр- масса ограждающих конструкций, кг.

Произведем расчет средних конечных температур материала ограждений.

подземная часть зона подъема температуры(стена):

,°C

,(м²∙ºС)/Вт

,°C

,°C

,°C

,°C

Температуры в слоях:

,°C

,°C

,°C

Рассчитаем массу ограждающих конструкций

G₁=0.2х1.4х27.8х2500=19460 кг

G₂=0.1х1.4х27.8х200=778 кг

G₃=0.01х1.4х27.8х1800=701 кг

,кДж

,кДж

,кДж

зона изотермической выдержки(стена):

,(м²∙ºС)/Вт

,°C

,°C

,°C

,°C

Температуры в слоях:

,°C

,°C

,°C

Рассчитаем массу ограждающих конструкций

G₁=0.2х1.4х69.5х2500=48650 кг

G₂=0.1х1.4х69.5х200=1946 кг

G₃=0.01х1.4х69.5х1800=1751.4 кг

,кДж

,кДж

,кДж

подземная часть

зона подъема температуры (пол):

,(м²∙ºС)/Вт

,°C

,°C

,°C

Температуры в слоях:

,°C

,°C

Рассчитаем массу ограждающих конструкций

G₁=0.2х2.8х27.8х2500=38920 кг

G₂=0.1х2.8х27.8х800=6227.2 кг

,кДж

,кДж

зона изотермической выдержки (пол):

,(м²∙ºС)/Вт

,°C

,°C

,°C

Температуры в слоях:

,°C

,°C

Рассчитаем массу ограждающих конструкций

G₁=0.2х2.8х69.5х2500=97300 кг

G₂=0.1х2.8х69.5х800=31136 кг

,кДж

,кДж

,кДж

Таблица 4.

. Определение часовых и удельных расходов теплоты и теплоносителя по периодам (зонам) тепловой обработки

Для установок непрерывного действия часовой расход теплоносителя определяется непосредственно из уравнения теплового баланса для каждой из зон по формулам

,кг/ч

,кг/ч

где

SQ₁, SQ₁₁ - суммарные часовые расходы теплоты с учетом коэффициента неучтенных потерь для зоны подъема температуры и зоны изотермической выдержки.

I_п - энтальпия пара (661,2 + 2093,3 ∙ 0,93 = 2607,97), кДж/кг

i_к - энтальпия конденсата (4,19 ∙ 90 = 377.1), кДж/кг

Определяем часовой расход теплоносителя для зоны подъема температуры

,кг/ч

Определяем часовой расход теплоносителя для зоны изотермической выдержки

,кг/ч

Удельный расход теплоносителя на 1 м³ бетона рассчитывается по формуле

,кг/м³

где

N_r - часовая производительность УНД по бетону, м³/ч;

N_н - недельная производительность установки, м³;

Q_огр - расход теплоты на разогрев ограждающих конструкций, кДж.

Определяем удельный расход теплоносителя на 1 м³ бетона

,кг/м³

Удельный расход теплоты на 1 м³ бетона рассчитывается по формуле

,кДж/ м³

Определяем удельный расход теплоты на 1 м³ бетона

,кДж/м³

. Расчет трубопроводов

Диаметр трубопровода определяют по формуле

,м

где

u - скорость жидкости, м/с;

r - средняя плотность теплоносителя на участке, кг/м³

Рассчитываем диаметры трубопровода

,м

,м

При прогреве камер «глухим» паром рассчитывают поверхность теплоотдачи регистров

, м²

где

Q - необходимое количество теплоты, кДж/ч;

К_рег - коэффициент теплопередачи через металлическую стенку, Вт/(м²∙ºС), равный 16,7;

t_п - температура поверхности регистра, зависящая от давления пара, °С;

t_i - температура среды в камере в соответствующий период тепловой обработки, °С.

Произведем расчет необходимой площади теплоотдающей поверхности регистров зона подъема температуры

, м²

зона изотермической выдержки

, м²

Зная необходимую площадь теплоотдающей поверхности и поверхность теплоотдачи 1 м трубы (F=0,239 м² при Æ76 мм), определяем общую длину труб

зона подъема температуры

, м

зона изотермической выдержки

, м

Количество регистров

зона подъема температуры - 2 пары

зона изотермической выдержки - 3 пары

9. Мероприятия по технике безопасности, охране труда и противопожарной технике

Охрана труда должна осуществляться в полном соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях строительной промышленности».

Производство наружных стеновых панелей характеризуется наличием опасных и вредных производственных факторов. Вероятность возникновения травм связана с большим количеством оборудования, движущихся частей механизмов.

Рабочие места, проходы и проезды в цехах не разрешается загромождать материалами и готовой продукцией в соответствии с Правилами техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов.

Перед началом работы на стендах необходимо проверить исправность всего оборудования.

Тепловую обработку панелей производят в щелевых пропарочных камерах.

На оборудование для тепловой обработки изделий допускаются лица не моложе 18 лет, обученные правилам его эксплуатации и имеющие специальное удостоверение о сдаче экзамена по технике безопасности.

Камеры, находящиеся внутри закрытых помещений, должны быть оборудованы системой вытяжной вентиляции для их принудительного проветривания по окончании режима тепловой обработки изделий.

В процессе нормальной эксплуатации все работы, связанные с загрузкой и выгрузкой изделий, должны осуществляться в соответствии с правилами по технике безопасности. Камеры и подъемно-транспортное оборудование должны быть оснащены устройствами, обеспечивающими выполнение этого условия.

Все ремонтные работы внутри камеры выполняются по указанию и с разрешения мастера или начальника цеха.

Подача пара в камеру производится с ведома и разрешения мастера или начальника цеха.

Грузозахватные средства для подъема и опускания изделий должны соответствовать весу наибольшего изделия, загружаемого в камеру. Все съемные грузозахватные приспособления до их использования или после ремонта должны подвергаться осмотру и испытанию нагрузкой в 1,25 раза превышающей из номинальную нагрузку с длительность выдержки 10мин.

В процессе эксплуатации съемные грузозахватные устройства и тара должны подвергаться периодическому осмотру лицом, ответственным за их исправное состояние, в сроки не реже чем:

а) траверса- через каждые 6 месяцев;

б) стропы, тара- через каждые 10 дней;

При погрузке ферм шофер автомашины должен выходить из кабины.

Подъем ферм должен осуществляться с применением 2 веревок-оттяжек.

При перевозке ферм специализированном автотранспортом необходимо соблюдать требования определяемые « Правилами дорожного движения».

10. Предложения по вторичным энергоресурсам

Использование вторичных энергоресурсов является перспективным направлением в области производства и экономики. Политика нашего государства полностью направлена на экономию энергоресурсов и заменой их на менее дорогостоящие вторресурсы. А так же проведение спецмероприятий позволяет уменьшить себестоимость продукции без потери качества. Например:

создание безотходных технологических процессов на основе новых технологий и технологических средств, комплексного использования сырья и утилизации отходов производства, повышение эффективности работы газо- и пылеулавливающих установок;

замену местных котелен на централизованное тепло от крупных ТЭЦ и ТЭС;

замену топлива (вместо угля и мазута природный газ);

предварительную очистку сырья и топлива от вредных примесей, в частности снижение содержания серы в топливе;

электрификацию производства и транспорта, замена пламенного нагрева электрическим;

использование трубопроводов, гидро- и пневмотранспорта для пылящих материалов;

замену прерывистых технологических процессов непрерывными.

Самой действующей мерой охраны атмосферного воздуха является строительство предприятий, работающих по принципу безотходного производства с замкнутыми технологическими процессами, с исключением выбросов в атмосферу от сопутствующих выбросов и производств.

Санитарно-технические мероприятия включают специальные меры по защите воздушного бассейна с помощью очистных сооружений. При проектировании бетоносмесительного цеха, для очистки воздуха и защиты атмосферы, в нем устанавливаются циклоны, электрофильтры различной конфигурации, в связи с высокой степенью запыленности этого цеха.

Также снижения потребления энергоресурсов возможно обеспечить за счет повышения качества и точности применения контрольно-измерительной и запорно-регулирующей арматур.

Используемая литература

1.       Ахвердов И.Н. Технология железобетонных изделий и конструкций специального назначения. - Мн.: Наука и техника, 1993.

2.       Вознесенский А.А. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий. - М.: Стройиздат, 1964.

.        Нестеров Л.В, Орлович А.И. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Теплотехника и теплотехнического оборудование». - Мн.: БГПА, 1997.

4.       СНБ 2.04.01.-97. Строительная теплотехника. - Мн.: Министерство архитектуры и строительства РБ, 1997.

5.       ГОСТ 25820-83 Бетоны легкие. Технические условия

.        СТБ 1185-99 (ПАНЕЛИ СТЕНОВЫЕ НАРУЖНЫЕ).