Файл: Курсовой проект кппсм31012014 2014 Министерство общего и профессионального образования Свердловской области.docx

t_тр = , ч,

t_тр = =0,65 ч,

где n – число изделий в камере;

t₂ – время предварительной выдержки , часы (если она производится в камере ; если t₂ не указана, то оно принимается не менее 0,5 ч);

t₃ – время подъема температуры, 2 ч;

t₄ – время изотермической выдержки, 4 ч;

t₅ – время охлаждения, 3 ч;

Все это время берется по нормам или по заводу.

t₆ – время выгрузки, ч; время транспортировки.

t₆=t_тр = , ч;

t₁ = + 0,65=3,01 ч,

t_ц.к = 3,01 + 0,5 + 2 +4 +3 +0,65=13,16 ч;

4. 
   Определить количество камер:
   

М_к = , шт,

где Q_год – годовая производительность цеха по данному виду изделий, м³;

t_ц.к. – продолжительность одного цикла камеры, ч;

m = 253;

y=24 часа, продолжительность рабочих суток для тепловой обработки;

V_пол – полезный объем камеры, м³;

К_в – коэффициент использования камер по времени.

К_в = 0,85;

М_к = =2,25 шт. берем 3 шт.

2.2 Теплотехнические расчеты

Проводим условный расчет для одного отсека:

1. 
   Приход теплоты с паром:
   

Q₁ = Д× _n , кДж/град – период ТВО ,

где Д – расход пара за период ,кг;

_n – удельная энтальпия пара, принимается по - диаграмма в зависимости от давления в падающем паропроводе;

_n = + чx = 504+2202×0,85=2376 кДж/кг;

– степень сухости пара;

= 1-0,15 = 0,85;

давление в паропроводе 0,2 МПа;

---

Q = Д×2376;

2. 
   Приход теплоты от экзотермии цемента:
   

Q₂ = q_экз.ц. ×m_ц ×V_б ,

где m_ц –расход цемента на 1 м³ бетона, кг;

V_б – объем бетона в камере;

q_экз.ц. – количество теплоты, выделенное 1 кг цемента, который определяется по формуле:

q_экз.ц. = 0,0023×q_э28(В/Ц)^0,44 × ,

где q_э28 – тепловыделение 1 кг цемента после 28 суток твердения в зависимости от его марки ;

q_э28 = 418 кДж/кг (для цемента М400);

В/Ц – водоцементное отношение;

В/Ц = 0,6;

Для воздействия в степень пользуемся табличными данными:

(0,6)^0,44 = 0,8

- число градусочасов при ср.t бетона и продолжительности термообработки ч часов ,град/ч;

= t_б.ср. ×Z;

_б.ср. =(t_н +t_к)×0,5 = (20 )×0,5 =50 град;

= подъем + изотерма = 2+4 = 6 ч;

– продолжительность ТВО;

= 50×6 = 300 град∙ч;

_экз.ц. = 0,0023×418×0,8×300 = 230,74 кДж/кг;

_б = V_к = 12,48 м³;

₂ =230,74×420×12,48 = 1209446,78 кДж/период;

3. 
   Всего приход те плоты:
   

Q₁ +Q₂ = Д×2376 +1209446,78 кДж/период;

4. 
   Расход теплоты на нагрев бетона(в сухой части):
   

= G_б×C_б×(T_к - Т_н) , кДж/период;

_б – масса сухой части бетона в камере;

_б – удельная теплоемкость сухого бетона;

_к и Т_н – конечная и начальная t бетона;

---

ухая часть бетона – это масса затвердевшего бетона;

G_б = V_б× n₀ ×g_б = 1,04 ×12×2350 = 29328 кг;

где V_б – объем бетона одного изделия;

V_б = 1,04 м³ ;

n₀ - количество изделия в камере , шт.;

n₀ -12 шт;

g_б –плотность бетона;

g_б – 2350 кг/м³ ;

С_б = 0,9кДж/кг∙град;

= 29328×0,9×(80 - 20) = 1583712 кДж/период;

5. 
   Расход теплоты на нагрев арматурных форм и транспортных устройств:
   

= (G_а +G_ф +G_тр) ×С_ст×(Т_к - Т_н) , кДж/период,

G_а ,G_ф ,G_тр – масса арматуры во всех изделиях, масса форм, масса вагонеток, если они есть;

_тр – не учитываем, так как вагонеток нет;

_ст – удельная теплоемкость стали;

_ст = 0,48 кДж/кг∙к;

= (0,14748×12+2,1×12)×0,48(80-20) = 776,73 кДж/период;

6. 
   Расход на нагрев влаги в бетоне:
   

=G_б × ×C_вл×(Т_к-Т_н) , кДж/период,

G_б – масса сухого бетона, кг;

_б = 29328 кг;

= 7% - влажность бетона после твердения;

_вл =4,18 кДж/кг∙к – уд. теплоемкость влаги;

=29328 × ×4,18×(80-20) = 514882,37 кДж/период;

7. 
   Расход теплоты на испарение части влаги:
   

= G_б × ч × , кДж/период,

---

G_б =29328 кг;

ч – удельная теплота парообразования, зависит от давления и температуры, принимается по таблице при давлении в камере 0,1 МПа и t=80 ;

ч =2258 кДж/кг;

W₁ = W = 7%;

W₂ =4,8%, остаточная влажность бетона, по практическим данным;

= 29328×2258 × = 1456897,73 кДж/период;

8. 
   Расход теплоты на нагрев конструкции установки условно принимаем все стены из кирпича толщиной 500 мм, а в конструкции камеры даем с теплоизоляцией.
   

Определяем площадь поверхности стен:



Рисунок 2 – Расчетная схема

Потерь через дно камеры нет.

f₁ =l×(h – 0,5) = 6,22×(2,94 – 0,5) = 15,18 м²;

f₂ =b ×(h – 0,5) = 4,98×(2,94 -0,5) = 12,15 м²;

F – площадь ограждающих конструкций ;

F₀ =2×f₁ +2×f₂;

F₀ =2×15,18+2×12,15 = 30,36+24,3 = 54,66 м² ;

Полная поверхность:

=l ×h = 6,22×2,94 = 18,29 м²;

=b ×h = 4,98×2,94 = 14,64 м²;

F_пол = 2× +2× = 2×18,29 + 2×14,64 = 36,58+29,28 = 65,86 м² ;

Считаем полный объем стен:

V_ст = F_пол×0,5, м³;

0,5 – толщина стены;

V_ст = 65,86×0,5 = 32,93 м³;

Определяем массу стен при ρ_{кирпича} = 1700 кг/м³:

G_ст = ρ×V = 32,93×1700 = 55981 кг;

Площадь крышки камеры:

f_кр = l×b ,м²;

f_кр = 6,22×4,98 =30,97 м²;

Объем крышки при толщине 100 мм:

100мм =0,1 м;

V_кр = 30,97×0,1 = 3,09 м³;

Крышка представляет собой слой минеральной ваты(теплоизоляции), заключенной в жесткий каркас(см.учебник).

Масса крышки ρ_м.в =300 кг/м³;

G_кр = ρ×V_кр , кг;

G_кр = 300×3,09 =927 кг;

= G_огр×С_огр×( -

---

), кДж/период,

G_огр –масса ограждений камеры;

_огр – уд. Теплоемкость материала ограждения;

и - средняя t ограждения в конце и начале прогрева. Приравнивается к и , так как учитывается разность;

=(G_ст×С_ст +G_кр×С_кр)× T –с полным объемом стены;

_ст =0,92 кДж/кг∙град;

_кр =0,8 кДж/кг∙град;

=(55981×0,92 +927×0,8)× = 3134647,2 кДж/период;

Теперь считаем с учетом заглубления неполная поверхность стены:

F₀ =34,66 м²;

=F₀×0,5 ,м³;

=54,66×0,5 =27,33 м³;

=ρ × =1700×27,33=46461 кг;

=(46461×0,92 +927×0,8)× =2609143,2 кДж/период;

9. 
   Потери теплоты во внешнюю среду через ограждения:
   

=α_сум×( -Т_вн)×F_огр×ч×3,6, кДж/период,

где α_сум – сумма рный коэффициент теплоотдачи;

α_сум =11,16 Вт/м∙град(К);

- средняя t наружной стенки ограждения;

Т_вн – t внешней среды, К;

Т_вн =Т_н =20

---