Выбор способа и режима тепловой обработки, теплоносителя и тепловой установки
жүктеу/скачать 1.37 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Заключение 33 Список использованных источников
- 1 Выбор способа и режима тепловой обработки, теплоносителя и тепловой установки
|
Содержание
Введение Тепловые способы ускорения твердения бетона являются в настоящее время наиболее эффективными и универсальными, а потому широко применяемыми в производстве сборных железобетонных изделий и конструкций. Твердение бетонных и железобетонных изделий на заводах при обычной температуре (15…20 0С) нерационально, так как слишком продолжительно, уменьшает оборачиваемость форм, задерживает выпуск готовой продукции. Сущность тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий заключается в том, что при повышенной относительной влажности окружающей среды (более 95%) и температуре 60 – 100 0С и более скорость реакции гидратации цемента увеличивается (в 10 – 20 раз), процесс твердения бетона ускоряется, и изделие в более короткий срок приобретает прочность, необходимую для их расформовки, транспортирования и монтажа. 1 Выбор способа и режима тепловой обработки, теплоносителя и тепловой установки Агрегатно-поточный способ изготовления конструкций характеризуется расчленением технологического процесса на отдельные операции пли их группы, выполнением нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах, наличием свободного ритма в потоке, перемещением изделия от поста к посту (рис.1.1). Формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом, зависящим от длительности операции на данном рабочем месте, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий). Агрегатно-поточный способ отличается также тем, что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии, а лишь на тех, которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий, различных не только по своим типоразмерам, но и по конструкции. Эта возможность создается наличием на поточной линии универсального оборудования. Небольшой объем каждой секции камеры позволяет затрачивать минимум времени на загрузку и выгрузку изделий, а большое количество таких секций создает условия для непрерывной подачи отформованного изделия в камеру твердения. Агрегатно-поточная технология отличается большой гибкостью и маневренностью в использовании технологического и транспортного оборудования, в режиме тепловой обработки, что важно при выпуске изделий большой номенклатуры. В состав технологической линии входят: формовочный агрегат с бетоноукладчиком, установка для заготовки и электрического нагрева или механического натяжения арматуры, формоукладчик, камеры твердения, участки распалубки, остывания изделий, их доводки или отделки, технического контроля; пост чистки и смазки форм; площадки под текущий запас арматуры, закладных деталей, утеплителя, складирования резервных форм, их оснастки и текущего ремонта, а также стенд для испытания готовых изделий. Отформованные изделия подвергают тепловой обработке обычно в ямных камерах. При компоновке технологических линий необходимо избегать пересекающихся и встречных потоков, предусматривать минимальное количество перевалок форм и изделий и минимальное расстояние транспортирования. Поточно-агрегатное производство предпочтительно при изготовлении изделий длиной до 12 м, шириной до 3 м и высотой до 1 м, а в отдельных случаях изделий и большего размера и веса (например, труб и опор линий электропередач). Твердение бетонных и железобетонных изделий на заводах при обычной температуре (15…20 0С) нерационально, так как слишком продолжительно, уменьшает оборачиваемость форм, задерживает выпуск готовой продукции. Для ускорения твердения применяют тепловую обработку. Наиболее широко применяют тепловлажностную обработку. Здесь насыщенный пар создает тепловую и влажную среду, благоприятную для твердения панелей перекрытия. Для пропаривания применяют насыщенный пар с температурой 80…90 0С для бетона, содержащего обыкновенный портландцемент. Повышают и понижают температуру постепенно. Чистый пар имеет преимущества перед паравоздушной смесью, поэтому в большинстве установок стремятся избавиться от вредного влияния воздуха. Воздух имеет коэффициент теплоотдачи к нагреваемой поверхности всего около 5—12 Вт/м2×0C. Этот коэффициент растет при увеличении скорости движения, но и при повышенных скоростях он остается невысоким (около 40 50 Вт/м2×0C при скорости около 10 м/сек). Коэффициент теплопроводности воздуха (А = 0,0245 Вт/м×0C) значительно ниже, чем коэффициент теплопроводности строительных материалов, и создаваемый воздухом пограничный слой на поверхности изделий, пустот и пор представляет собой основное термическое сопротивление при теплообмене. Особенно вредное влияние оказывает воздух, задерживающийся в небольших горизонтальных щелях, пустотах малого диаметра и большой длины и в других плохо обдуваемых местах. При этом появляются большие градиенты температур, неравномерность нагрева изделий и связанные с ними напряжения, деформации и трещины. Кроме того, присутствие воздуха создает состояние ненасыщенности паровой среды и возможность высушивания изделий. Иные свойства имеет насыщенный водяной пар. Его коэффициент теплоотдачи достигает 10 000—12 000 Вт/м2×0C. При этом водяной пар, встречая поверхность с более низкой температурой, конденсируется, не снижая своей температуры и отдавая большую теплоту испарения (около 2200 кдж/кг] нагреваемому телу. Однако присутствие в паре неконденсирующихся газов (воздуха) даже в малых количествах быстро снижает его коэффициент теплоотдачи. Большое значение для качества бетона при тепловой обработке имеет правильное назначение режима прогрева. Нагрев бетона сопровождается расширением его составляющих, что может вызвать нарушение структуры неокрепшего бетона. В результате прочность нагретого бетона в возрасте 28 сут окажется ниже прочности бетона нормального твердения. Чтобы уменьшить отрицательное влияние этого фактора, применяют предварительное выдерживание бетона перед началом тепловой обработки. Предварительное выдерживание бетона до тапловлажностной обработке повышает конечную прочность бетона, позволяет применять более форсированные режимы, что сокращает длительность тепловлажностной обработки. Оптимальной температурой изотермического прогрева для бетона на портландцементе является температура 80...85 0С. Дальнейшее повышение температуры не приводит к росту прочности бетона, хотя и может несколько ускорить его твердение в первые часы. При этом замедляется рост прочности после пропаривания, в результате пропаренный бетон в возрасте 28 сут. имеет меньшую прочность, чем бетон нормального твердения. При охлаждении панелей, как при нагреве, возникает нестационарное температурное поле, но поток теплоты направлен из изделия. Поэтому необходимо регулировать длительность охлаждения. В пропарочных камерах после укрепления структуры бетона и выравнивания температуры в изделии охлаждение может идти с повышенной скоростью (25 – 50 град/ч) и по регулируемому режиму. В моем проекте общая продолжительность тепловлажностной обработки составляет 11 часов; продолжительность периода подогрева 3,5 часов; периода изотермической выдержки 5,5 часов, согласно ОНТП 07 – 85. Температура в ямной камере в период изотермической выдержки составляет 80 – 85 0С, давление пара – 0,23 Мпа. Первыми установками периодического действия, предназначенными для тепловлажностной обработки бетона, были камеры ямного типа и туннельные. С развитием промышленности туннельные камеры периодического действия перестали применять, а ямные, претерпев некоторые изменения, продолжают использоваться в качестве основного типа установок (около 80% всех работающих) тепловлажностной обработки бетона. Простой и самой распространенной на предприятиях сборного бетона является пропарочная камера ямного типа. Эти камеры применяют на заводах и полигонах. Изготовляемая из железобетона пропарочная ямная камера имеет прямоугольную форму (рис. 1.2). Стены камеры 3 для уменьшения тепловых потерь делают комбинированными (конструкции стен, днища и крышки рассматриваются далее). По боковым стенам камеры установлены пакетировщики 4. В одной из боковых стен делается отверстие для забора воздуха 5 из атмосферы при охлаждении, снабженное водяным затвором. Сопряжение крышки 7 со стенками камер снабжено также водяным затвором 6. Для отбора паровоздушной смеси устроен канал 9, сообщающийся через водяной затвор 8 с системой вентиляции. В днище предусмотрена система отбора конденсата 10, пропускающая его и не пропускающая пар. Для нагрева изделий через паропровод 2 в камеру подается пар. Камеры размещаются в технологических линиях и соединяются в блоки. Габариты камеры в плане соответствуют габаритам обрабатываемых изделий. Изделия размещаются в зависимости от размеров в один-два штабеля. Для удобства обслуживания основная часть (до 3/4 высоты) камеры заглубляется в землю. Принцип работы камеры заключается в следующем. С камеры 1 снимается крышка. Изделие в форме опускается краном в камеру и устанавливается на нижние кронштейны стоек 4. Нагруженные кронштейны заставляют раскрыться следующий ряд и так далее. После загрузки камеры закрывается крышка, заполняются водяные затворы и начинают подавать пар. Изделия нагреваются (период прогрева) и выдерживаются (изотермическая выдержка) при достигнутой температуре. В процессе прогрева и изотермической выдержки пар конденсируется, отдает теплоту и в виде конденсата удаляется через систему 10. По окончании выдержки подача пара прекращается, и через канал 9 из камеры удаляется паровоздушная смесь. При этом вода в затворах вскипает и в виде паровоздушной смеси также удаляется. Через освободившийся от воды затвор 5, а также, через затвор 6, соединяющий крышку со стенками, в камеру поступает воздух, который охлаждает изделия, сам нагревается и также удаляется в канал 9. После охлаждения изделий камера раскрывается, а изделия, набравшие 70—80 % марочной прочности, выгружаются из камеры краном. Для этого вместо днища из тяжелого бетона рекомендуется днище с воздушными, прослойками (рис. 1.3). Основное днище 4 выполняется из керамзитобетона и кладется на песчаную подготовку 5. Над основным днищем, которое выполнено с уклоном к месту отбора конденсата, находится воздушная прослойка 3, перекрытая фальшднищем. Уклон фальшднища делается в обратном направлении для создания гидравлической петли из стекаемого конденсата в целях лучшего разделения находящегося в камере пара и удаляемого конденсата. При этом возможность «пролетного» пара в конденсатоотводящую систему резко снижается. Претерпели изменение и конструкции крышек ямных камер. Значительно увеличилась толщина теплоизоляционного слоя. Плоские крышки снабжаются стальным экраном для стока конденсата в гидравлический затвор и для предохранения поверхности изделия от попадания конденсата. Глубина швеллера, используемого в качестве гидравлического затвора, не менее 100 мм (а в большинстве случаев доводится до 150 мм). Существуют различные схемы снабжения паром ямных камер. На рис. 1.4 показана схема парораспределения с помощью сопел. Принцип работы заключается в интенсификации циркуляции пара, для чего предусмотрена основная ветвь подачи пара из магистрального паропровода 6, снабженная регулирующим клапаном 7; обводная ветвь включается в случае отказа клапана. Обе магистрали снабжены запорными вентилями 5, для включения их в работу раздельно. По магистрали пар разводится в нижний коллектор 2 и верхний коллектор 3, расположенные по противоположным стенам камеры и снабженные соплами 1. В нижнем коллекторе, находящемся на уровне 0,2—0,3 h (высоты камеры) сопла направлены вверх и создают циркуляцию по ходу выброса пара. Верхний коллектор расположен на высоте 0,7—0,8 h. В нем сопла направлены вниз. Такое расположение сопел создает достаточную циркуляцию для равномерного нагревания изделий. Паропровод снабжен съемной дроссельной шайбой для стока конденсата 4, образующегося при транспортировке пара. жүктеу/скачать 1.37 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||