Режимы тепловой обработки бетона - Реферат

Ускорение твердения бетона позволяет быстрее получит изделия с отпускной прочностью, повысить оборачиваемость форм и другого оборудования, а так же эффективнее использовать производственные площадки. К тепловой обработке относятся пропаривание при атмосферном и повышенном давлении, электропрогрев и лучистый обогрев, выдерживание с помощью нагреваемой воздушной среды и т.д. В период прогрева в установку загружаются изделия, и подается пар, который нагревает изделия, а сам отводится в виде конденсата. Этот период длится с момента начала подачи пара до достижения поверхностью бетона температуры паровоздушной среды в установке. В это период также возникают температурные перепады по толщине изделия, приводящие к температурным напряжениям, величина которых зависит от скорости понижения температуры и линейного отрезка, на котором будет этот перепад.Расположение зоны нагрева (I) изделия предусмотрено над зоной охлаждения (III), что позволяет снизить площадь, необходимую для установки данной камеры: за счет расположения зон в два яруса длина камеры уменьшилась вдвое. Такое расположение зон подогрева и охлаждения позволяет повысить тепловой КПД камеры, а также снизить расход пара на ТВО, т.к. пар от нагретых изделий, поступивших в зону охлаждения (III), поднимается в зону нагрева (I) изделия. Вагонетки с изделиями, поступая в камеру с одного конца, движутся по рельсовому пути внутри тоннеля и выходят из камеры с другого ее конца. Вагонетка, поступая в камеру, занимает определенную позицию (пост), на которой она находится какое-то время в зависимости от ритма подачи изделий в камеру [5]. Отапливают камеры паром, поступающим частично через перфорированные трубы, а частью - в регистры, объединяемые в блоки с разной степенью нагрева.В данном разделе курсовой работы рассчитаем работу напольной щелевой пропарочной камеры. Расчет щелевой камеры ведется для железобетонных стеновых панелей, характеристики которых представлены в таблице 1 [8]. Таблица 1 Продукт Показатель Размерность Значение (норма) Железобетонные стеновые панели Марка (тип) ПСП 22-12-2,0По формуле (1) определяем количество изделийn, находящихся в камерах. n= , (1) По формуле (2) определяем количество изделий ni, находящихся в одной камере. ni= , (2) где По формуле (3) определяем требуемое количество камер Nk. По формуле (4) определяем длину камеры Lk, м. По формуле (5) определяем ширину камеры Вк, м.характерный размер изделия (принимается как 0,5? ) - 0,1 м; Для определения температуры поверхности и центра поперечного сечения изделий в конце зоны подогрева используют критериальные зависимости Фурье Foи БИОВІ. Критерий Фурье характеризует скорость изменения температуры изделия при неустановившемся режиме нагрева и определяется по формуле (8). Критерий Био, связывающий внешнее условие теплообмена теплопроводностью материала и его характерным для теплообмена размером, определяется по формуле (9). Затем по формуле (10) определяют температуру в центре тци на поверхности тпов изделия. t=tc - ? (tc-TH), (10) гдет - температура поверхности тп или центра тц изделия на данной стадии;Тепловые установки на заводах строительных материалов и изделий являются агрегатами повышенной опасности, так как их работа связана с выделением теплоты, влаги, пыли, дымовых газов. Поэтому условия труда, при эксплуатации таких установок, строго регламентируются соответствующими правилами и инструкциями. Согласно действующим нормативам, в цехах, где размещаются тепловые установки, необходимо иметь: паспорт установленной формы с протоколами и актами испытаний, осмотров и ремонтов на каждую установку; рабочие чертежи находящегося оборудования и схемы размещения КИП; исполнительные схемы размещения всех трубопроводов с нумерацией арматуры и электрооборудования; инструкции по эксплуатации и ремонту. Эти установки оборудуют вентиляцией рабочего пространства, которая включается перед выгрузкой изделий, тем самым позволяет удалять пар из установки. Отопление и вентиляция цехов, в которых устанавливают тепловые установки, необходимо рассчитывать с учетом выделения теплоты, испарения влаги и выделение пыли.

Содержание

Введение

1. Основание способа тепловой обработки и выбор режима

2. Расчет тепловой установки

2.1 Конструктивный и технологический расчет установки

2.2 Расчет прогреваемости изделия

6. Охрана труда и окружающей среды

Список использованных источников

Ускорение твердения бетона позволяет быстрее получит изделия с отпускной прочностью, повысить оборачиваемость форм и другого оборудования, а так же эффективнее использовать производственные площадки.

Основным методом ускорения твердения бетона является тепловая обработка. Она позволяет получить в необходимые сроки прочность изделий, допускающая их транспортирование на строительство, монтаж в зданиях и сооружениях, а также восприятие действующих нагрузок. Поэтому такая обработка, несмотря на дополнительные затраты, повышенный расход цемента и иногда некоторое снижение прочности бетона является необходимым условием их заводского производства.

К тепловой обработке относятся пропаривание при атмосферном и повышенном давлении, электропрогрев и лучистый обогрев, выдерживание с помощью нагреваемой воздушной среды и т.д. Наиболее распространено пропаривание.

Процесс тепловой обработки бетона обычно состоит из подъема температуры до максимально установленного уровня, выдерживания при нем и охлаждения изделия до температуры окружающей среды.

В период прогрева в установку загружаются изделия, и подается пар, который нагревает изделия, а сам отводится в виде конденсата. Этот период длится с момента начала подачи пара до достижения поверхностью бетона температуры паровоздушной среды в установке. В это время на структуру формирующегося цементного камня воздействует передвижение влаги и газа внутри изделия, а также неравномерность температурного поля по сечению изделия. В результате интенсивного передвижения этих потоков и при большом перепаде температур возникают деструктивные процессы. Поэтому в период прогрева скорость подъема температуры должна быть определенной и безопасной для структуры изделия. Ее назначают в зависимости от подвижности бетона и начальной прочности. Максимальная скорость прогрева 60°С/ч при начальной прочности более 0.6 МПА, минимальная скорость 10°С/ч при прочности 0,1-0,2 МПА.

Второй период - изотермическая выдержка изделий. Подача пара в установку продолжается, но его подается столько, чтобы поддержать в установке постоянную температуру. Длительность периода определяется скоростью выравнивания температурного поля в изделии (размером изделия), кинетикой химических реакций и температурой изотермической выдержки. Температуру изотермической выдержки выбирают в зависимости от вида вяжущего.

В период изотермической выдержки наблюдается наибольшая скорость формирования структуры бетона и выравнивание перепадов температур и влагосодержания по сечению материала, что улучшает условия структурообразования.

В период охлаждения прекращается подача пара в установку. В это период также возникают температурные перепады по толщине изделия, приводящие к температурным напряжениям, величина которых зависит от скорости понижения температуры и линейного отрезка, на котором будет этот перепад. Перепад температур между средой и поверхностью не должен превышать 40°С. Длительность периода зависит от массивности изделия. Из изделия удаляется излишняя влага и материал цементируется, но опять возникают перепады температур и влагосодержания, что приводит к опасности разрушения изделия.

Таким образом, максимальные деформации при прогреве бетона зависят главным образом от скорости подъема, а также снижения температуры, ее величины при прогреве могут быть уменьшены или избегнуты путем предварительного выдерживания бетона [1].

Обычно тепловлажностную обработку ведут до достижения 70% полной проектной прочности бетона. Для тепловлажностной обработки (ТВО) применяются различные виды установок, которые различают по режиму работы: установки непрерывного и периодического действия.

Установки непрерывного действия, рассматриваемые в данной курсовой работе, могут работать только при атмосферном давлении. Такие установки изготавливаю в виде горизонтальных и вертикальных камер, в которых происходит непрерывное или импульсное передвижение подвергаемого обработке материала. В установках непрерывного действия, в отличие от периодических, легче механизировать и автоматизировать весь процесс. Производительность труда обслуживающего персонала на них значительно возрастает.

В качестве установок непрерывного действия для ТВО наиболее широко применяют щелевые горизонтальные, полигональные, вертикальные пропарочные камеры, а также щелевые камеры с разным уровнем зон.

Как и все основные переделы, этап тепловлажностной обработки нуждается в контроле и автоматизации.

Основная цель автоматизации производственных процессов - это обеспечение экономии сырьевых и топливно-энергетических ресурсов, сокращение ручных операций, улучшение условий труда при управлении агрегатами, процессами и производством в целом, то есть повышение технико-экономических показателей.

Внастоящее время существует много различных систем регулирования режима тепловой обработки железобетонных изделий. По выбору регулируемого параметра, контролирующего протекание процесса тепловой обработки, их можно разделить на два типа: 1) системы, в которых регулируемым параметром является температура паровоздушной среды (камеры) или температура конденсата;

2) системы, в которых регулируемым параметром является температура бетона изделия в заданной точке.

В системах второго типа регулируемый параметр непосредственно связан с ростом прочности бетона, поэтому они позволяют более правильно, чем системы первого типа, регулировать процесс тепловой обработки. Однако регулирование этого процесса непосредственно по температуре бетона в производственных установках очень сложно, так как требует установки в изделиях датчиков, извлечения их после окончания тепловой обработки, и ряда других операций, усложняющих технологию производства. Ввиду этого наибольшее распространение в промышленности сборного железобетона получили системы регулирования первого типа.

К системам автоматического регулирования тепловлажностной обработки бетона предъявляется ряд требований, из которых главными являются: обеспечение заданной точности и стабильности регулирования температурных режимов по установленной программе;

обеспечение непрерывного автоматического контроля температурного режима и записи температуры в функциях времени;

обеспечение надежности работы в условиях относительной влажности среды до 80% и температуры до 400С;

простота монтажа эксплуатации;

максимальная экономичность [1].

В установках непрерывного действия автоматическое регулирование значительно упрощается и сводится к стабилизации температур по зонам тепловой обработки. Регуляторы выполнены на базе электронных автоматических мостов с регулирующими устройствами типа ЭМД или МСР с использованием термосигнализаторов ТСГ, ТС и др.

Температурный режим тепловлажностной обработки изделий и длительность пребывания изделий в зонах нагрева - охлаждения и изотермического выдерживания осуществляется изменением расхода подаваемого в камеру пара.

Электронный регулятор обеспечивает поддержание заданного соотношения значения температур среды, что обеспечивает необходимое изменение температур камеры.

Контроль температуры паровоздушной смеси в камере осуществляют с помощью первичных преобразователей температуры и вторичного прибора, производящего индикацию и регистрацию значений температуры. Переключение режима регистрации или индикации производят ключом.

Контроль температуры и давления пара в паропроводе производится с помощью первичных преобразователей и вторичных приборов. При отключении пара или снижении давления в паропроводе ниже нормы предусмотрены сигнализирующие и регистрирующие приборы: первичный и вторичные. Для учета расхода пара используют вторичный прибор, осуществляющий интегрирование сигнала, получаемого с выхода дифференциального манометра [2]. тепловая обработка бетон установка

1. Марьямов Н.Б. Тепловая обработка изделий на заводах сборного железобетона. М. 1970. - 205 с.

2. Автоматизация контроля качества изделий из бетона и железобетона /А.Э. Гордон, Л.И. Никулин, А.Ф. Тихонов. - М.: Стройиздат, 1991 - 300 с.: ил.

3. Перегудов В.В., Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в технолгии строительных изделий и деталей М. 1983. - 197 с.

4. Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий. М, Стройиздат, 1984 г

5. Никифорова, Н.М., Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий промышленности строительных материалов и изделий: Учебник для техникумов, - М.: Высшая школа. 1981. - 271 с.: ил.

6. Баженов Ю.М. Проектирование предприятий по производству строительных материалов и изделий. Учебник. - М.: Издательство АСВ, 2005 г. - 472с.

7. ОНТП-07-85 предприятий сборного железобетона. Москва 1986

8. ГОСТ 12504-80 "Панели стеновые внутренние бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия".

9. М.А. Рахимов, Г.М. Рахимова, А. Шайкежан, Л.А. Дивак, Методические указания для выполнения курсовых работ по дисциплине Процессы и аппараты. - Караганда: КАРГТУ, 2011. - 31с.

10. Бердичевский Г.И., Васильев А.П., Малинина Л.А. Производство сборных железобетонных изделий: Справочник - Москва, Стройиздат, 1989, 447 с.

Размещено на .ru