10233
.pdf29
Lк = 3вн |
+ 2δогр, м; |
|
|
(3.24) |
|||
к |
|
|
|
|
|
|
|
Вк |
= |
Вквн |
+ |
2δогр, |
м. |
||
(3.25) |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.3 – Высота форм |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
В метрах |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина изделия |
Длина |
|
Высота формы при способе |
|
|
||
поддона |
|
производства |
|
|
|||
hи |
|
|
|
|
|||
|
формы |
агрегатно-поточном |
стендовом |
|
|||
|
|
|
|||||
|
|
Несиловые формы |
|
|
|
||
≤ 0,1 |
|
≤ 7 |
|
hи + 0,15 |
hи + 0,15 |
|
|
|
˃ 7 |
|
hи + 0,20 |
hи + 0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 0,1 до 0,25 вкл. |
≤ 7 |
|
hи + 0,20 |
hи + 0,15 |
|
|
|
˃ 7 |
|
hи + 0,25 |
hи + 0,20 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
≤ 4 |
|
hи + 0,20 |
hи + 0,15 |
|
|
Св. 0,25 до 0,45 вкл. |
≤ 7 |
|
hи + 0,25 |
hи + 0,20 |
|
|
|
|
|
˃ 7 |
|
hи + 0,30 |
hи + 0,20 |
|
|
Св. 0,45 |
|
≤ 4 |
|
hи + 0,25 |
hи + 0,15 |
|
|
|
˃ 4 |
|
hи + 0,30 |
hи + 0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Силовые формы |
|
|
|
||
≤ 0,25 |
|
≤ 7 |
|
hи + 0,20 |
hи + 0,20 |
|
|
|
˃ 7 |
|
hи + 0,25 |
hи + 0,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Св. 0,25 |
|
≤ 7 |
|
hи + 0,25 |
hи + 0,20 |
|
|
|
˃ 7 |
|
hи + 0,30 |
hи + 0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При спаренных камерах (т.е. с общей продольной стенкой) при внут-
ренней теплоизоляции наружная ширина одной камеры определяется по формуле
Вк = Вквн + 2δогр + δиз + δг, м. |
(3.26) |
То же при наружной теплоизоляции:
Вк |
= |
Вквн |
+ |
δогр |
+ |
δн. |
30
(3.27)
3.9.7 Наружная высота пропарочной камеры без гидрозатвора и без крышки определяется по формуле
Нк |
= |
Нвн |
+ |
Нпол |
+ |
Нкр, |
м, |
|
|
к |
|
|
|
|
|
(3.28) |
|
|
|
|
|
|
|
где Нпол – толщина пола камеры, м. Допускается принимать от 0,12
до 0,20 м;
Нкр – полная высота крышки камеры, м. См. п. 3.9.8.
3.9.8 Крышка пропарочной камеры представляет собой полую герме-
тичную конструкцию, состоящую из двух стальных листов, между кото-
рыми располагаются стальные профили, обеспечивающие жёсткость. Схе-
матично конструкция крышки показана на рисунке 3.5.
Стойка |
Верхний лист |
|
|
Стойка |
|
|
|
|
|
Стальные профили |
|
|
|
|
|
i |
|
|
i |
|
|
Нижний лист |
|
|
|
|
|
|
Уклон i = 0,005 – 0,015 |
Рисунок 3.5 – Принципиальная конструкция крышки пропарочной камеры
Уклон нижних листов необходим для исключения попадания капель конденсата с крышки на незатвердевшую бетонную поверхность. При до-
статочном уклоне капли должны стекать к краям крышки. Уклон выгоднее делать в поперечном направлении.
По периметру должны располагаться стальные профили, образую-
31
щие выступающие опоры для образования гидравлического затвора при установке в соответствующие швеллеры на стенках камеры – см. рисунки
3.6, 3.7.
Профиль (швеллер или двутавр) для продольных и поперечных внутренних рёбер подбирают по расчёту для обеспечения необходимой жёсткости крышки. Расстояние между ними должно определяться расчё-
том на жёсткость, но в данной курсовой работе его можно принимать от
1,5 до 2 м.
Швеллер [ 6,5 … 14 (= hшв, см) |
Теплоизоляция |
в |
|
δ |
|
а |
|
кр из |
|
δ |
|
|
кр |
|
Н |
н |
|
δ |
оп |
|
h |
Утеплитель |
|
δст |
δст |
Стойка (из уголка)
Lкр (Вкр) |
|
Рисунок 3.6 – Разрез крышки ямной пропарочной камеры |
|
Крышка |
Гидрозатвор (швеллер) |
Направляющая стойка |
|
|
Вгз |
|
гз |
|
h |
32
Рисунок 3.7 – Установка крышки на ямную пропарочную камеру
Профиль для стоек крышки выбирают так, чтобы при установке её в швеллер гидрозатвора между ним и нижним листом крышки оставался за-
зор не менее 10 мм:
hоп = hгз + (10 … 15), мм, |
(3.29) |
где hгз – ширина полок швеллера гидрозатвора (см. рисунок 3.7), мм. hгз зависит от номера швеллера гидрозатвора и определяется по таблице
3.4.
Таблица 3.4 – Характеристика стальных швеллеров серии У
|
hгз |
Толщи- |
Масса по- |
|
|
hгз |
Толщи- |
Масса по- |
№ швел- |
, |
на стен- |
гонного |
|
№ швел- |
, |
на стен- |
гонного |
лера |
м |
ки |
метра, кг |
|
лера |
м |
ки |
метра, кг |
|
м |
а, мм |
|
|
м |
а, мм |
||
|
|
|
|
|
||||
6,5 |
36 |
4,4 |
5,9 |
|
14 |
58 |
4,9 |
12,3 |
8 |
40 |
4,5 |
7,05 |
|
16 |
64 |
5,0 |
14,2 |
10 |
46 |
4,5 |
8,59 |
|
18 |
70 |
5,1 |
16,3 |
12 |
52 |
4,8 |
10,4 |
|
20 |
76 |
5,2 |
18,4 |
Толщина нижнего и верхнего стальных листов – δн и δв соответ-
ственно, составляет от 2 до 3 мм.
Стыки между листами и стойками должны быть полностью проваре-
ны для исключения попадания влаги во внутреннее пространство крышки,
заполняемое теплоизоляционным материалом, например, керамзитовым гравием или минеральной ватой.
По расчётам требуемая толщина теплоизоляционного слоя не пре-
вышает 6 см, но внутреннее пространство крышки обычно заполняют пол-
ностью.
3.9.9 Длину и ширину крышки можно определить по формулам
|
|
33 |
Lкр = 3вн |
+ Вгз, м; |
(3.30) |
к |
|
|
Вкр = Вквн + Вгз, м, |
(3.31) |
где Вгз – ширина гидрозатвора – высота швеллера (см. рисунок 3.7),
м.
Высота крышки составляет:
Нкр = НL + δв, м, |
(3.32) |
где НL – высота профиля стойки в случае, если он приваривается к верхнему листу крышки, м.
3.9.10При описании конструкции и принципа работы пропарочной камеры следует руководствоваться знаниями, полученными на лекциях, а
также учебной и научной литературой.
3.9.11Крышка представляет собой ярко выраженную неоднородную конструкцию с теплопроводными включениями – стальными стенками по периметру и рёбрами жёсткости. В учебной работе допускается принимать среднюю температуру наружной поверхности крышки от 35 до 40 °С, и ко-
эффициент теплопередачи через крышку Ккр рассчитывать по формуле
(3.13) без уточнения толщины теплоизоляционного слоя.
3.10 Теплотехнический расчёт пропарочной камеры
3.10.1Теплотехнический расчёт пропарочной камеры заключается в определении удельного расхода пара на ТО жби. Расчёт обычно ведётся на
1 м³ бетона изделий.
3.10.2Предварительно рассчитывается ряд показателей, необходи-
мых для дальнейших теплотехнических расчётов.
34
Объём бетона изделий в пропарочной камере:
7к |
= Vб.и · Nи.ф · Nф.к, м³, |
(3.33) |
б |
|
|
где Vб.и – объём бетона в жби, м³/шт.
Общий объём изделий в камере:
7к |
= Vи · Nи.ф · Nф.к, м³. |
(3.34) |
и |
|
|
Площадь стенок пропарочной камеры выше уровня пола:
Fст = 2(Lк + Вк) · (Нк – Нкр – Нподз), м², |
(3.35) |
где Нподз – высота подземной части камеры, м.
Площадь верхней поверхности крышки:
Fкр = Lкр · Вкр, м². |
(3.36) |
Объём внутрикамерного пространства:
Vк = 3вн |
· Ввн |
· (Нвн |
+ hоп + 0,005 + 0,25Ввн |
·i), м³, |
(3.37) |
к |
к |
к |
к |
|
|
где 0,005 м – приблизительная толщина стенки швеллера гидроза-
твора;
i – уклон нижнего листа камеры;
0,25Ввнк ·i – слагаемое, учитывающее дополнительное простран-
ство под крышкой из-за уклона её нижнего листа, м.
Масса однослойного ограждения и пола камеры:
|
|
|
35 |
mогр = (Lк · Вк – 3вн |
· Ввн) · Нвн |
· ρогр + Lк · Вк · Нпол · ρпол, кг, (3.38) |
|
к |
к |
к |
|
где ρогр – средняя плотность материала ограждения, кг/м³;
ρпол – средняя плотность материала пола. Для бетона и железобе-
тона допускается принимать ρпол = 2400 кг/м³.
Масса несущего слоя и пола многослойного ограждения одиночной камеры или камеры с внутренней теплоизоляцией в ряду смежных камер с общими продольными стенками (считается суммарная масса пола и сте-
нок, т.к. теплоёмкость материалов, из которых они обычно состоят, при-
мерно одинаковая – см. таблицу 3.5):
mн = 2(Lк + Вк – 2δн) · δн · Нвн |
· ρн + Lк · Вк · Нпол · ρпол, кг, |
(3.39) |
к |
|
|
где ρн – средняя плотность материала несущего слоя, кг/м³.
Масса несущего слоя и пола многослойного ограждения камеры с наружной теплоизоляцией:
mн = 2(Lк + Вк – 2δн – 4δиз – 4δг) · δн · Нвнк · ρн +
+ Lк · Вк · Нпол · ρпол, кг. |
(3.40) |
Масса теплоизоляционного слоя многослойного ограждения одиноч-
ной камеры или камеры с внутренней теплоизоляцией в ряду смежных ка-
мер с общими продольными стенками:
mиз |
= 2(Lк + Вк – 4δн – 2δиз) · δиз |
· Нвн |
· ρиз, кг, |
|
|
к |
|
(3.41)
где ρиз – средняя плотность теплоизоляционного материала, кг/м³.
Масса теплоизоляционного слоя многослойного ограждения крайней
36
камеры с наружной теплоизоляцией в ряду смежных камер с общими про-
дольными стенками:
mиз = (Lк + 2Вк – 4δг – 2δиз) · δиз · Нвн |
· ρиз, кг. |
(3.42) |
к |
|
|
Масса гидроизоляции многослойного ограждения одиночной камеры
или камеры с внутренней теплоизоляцией в ряду смежных камер с общими продольными стенками
mг = 2(Lк + Вк – 4δн – 4δиз – 2δг) · δг · Нвн |
· ρг, кг, |
(3.43) |
к |
|
|
где ρг – средняя плотность гидроизоляции, кг/м³. Для стали принима-
ется 7850 кг/м³.
Масса гидроизоляции многослойного ограждения крайней камеры с наружной теплоизоляцией в ряду смежных камер с общими продольными стенками:
mг = 2(Lк + Вк – 2δг) · δг · Нвн |
· ρг, кг. |
(3.44) |
к |
|
|
Масса стали крышки:
mкр,ст ≈ [Lкр · Вкр (δн + δв)] · 7850 + 2(Lкр + Вкр) · mL +
+ (Lкр · nш + Вкр · nдл) · m], кг, |
(3.45) |
где mL – масса погонного метра профиля стойки крышки, кг/м; nш – количество профилей по ширине крышки, шт.;
nдл – количество профилей по длине крышки, шт.;
m] – масса погонного метра профилей жёсткости крышки, кг/м.
Масса теплоизоляции крышки:
|
37 |
mкр.из = Lкр · Вкр · δизкр · ρиз.кр, кг, |
(3.46) |
где δкриз внутренняя толщина крышки, равная высоте профиля жёст-
кости (см. рисунок 3.6), м;
ρиз.кр – средняя плотность теплоизоляционного материала крыш-
ки, кг/м³.
3.10.3 Расчёт расхода тепла на стадии подъёма температуры
3.10.3.1 Расход тепла на нагрев 1 м³ железобетонных изделий опре-
деляется по формуле
Q11 = [Cтв · (Щ + П + Ц) + Сст · Gа + Св · В] · (tc – tб), кДж/м³, (3.47)
где Ств, Сст, Св – соответственно, теплоёмкости твёрдых компонентов бетонной смеси, стальной арматуры и воды, кДж/(кг·К). Принимаются по таблице 3.5 или другим справочным данным;
Щ, П, Ц, В – расходы, соответственно, крупного заполнителя,
песка, цемента и воды на 1 м³ бетонной смеси, кг/м³;
Gа – расход стальной арматуры на 1 м³ жби, кг/м³. Рассчитывает-
ся по формуле (4.47);
tс – температура изотермической выдержки, °С;
tб – начальная температура бетона, °С. При отсутствии предвари-
тельного разогрева бетонной смеси она равна температуре окружающей среды: tб = tос.
Gа = Gа.и : Vб.и, кг/м³, |
(4.48) |
38
где Gа.и – расход арматуры на одно жби, кг/шт.; Vб.и – объём бетона в изделии, м³/шт.
Таблица 3.5 – Удельная теплоёмкость некоторых строительных материалов
|
Удельная |
|
|
|
Удельная |
Материал |
теплоёмкость, |
|
Материал |
теплоёмкость, |
|
|
кДж/(кг·К) |
|
|
кДж/(кг·К) |
|
Бетон (тяжёлый, |
|
|
|
|
|
лёгкий, ячеистый), |
0,84 |
|
|
Воздух |
1,007* |
строительный рас- |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
твор |
|
|
|
|
|
Вата и плиты из |
|
|
|
Кладка из керамическо- |
|
0,67 |
|
|
го или силикатного кир- |
0,88 |
|
стеклянных волокон |
|
|
|||
|
|
|
пича |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вата и плиты из |
|
|
|
|
|
минеральных воло- |
0,84 |
|
|
Пенополистирол |
1,007* |
кон |
|
|
|
|
|
Вода |
4,19 |
|
|
Сталь |
0,48 |
Примечание – *В среднем в диапазоне температур от 10 °С до 80 °С.
3.10.3.2 Расход тепла на нагрев форм определяется по формуле
Q |
1 |
= |
8ф · ф.к · Сст |
· (tc – tос), кДж/м³, |
(3.49) |
2 |
7к |
||||
|
|
|
б |
|
|
где mф – масса формы, кг.
3.10.2.3 Расход тепла на нагрев внутрикамерных устройств (направ-
ляющих стоек, лестницы, решётки над сливом конденсата и т.п.) определя-
ется по формуле
Q |
1 |
= |
8в.у · Сст |
· (tc – tос), кДж/м³, |
(3.50) |
3 |
7к |
||||
|
|
|
б |
|
|