Вертикальная камера профессора Семенова (144791)

Посмотреть архив целиком

Министерство образования и науки Украины

Одесская Государственная Академия Строительства и Архитектуры

Кафедра процессов и аппаратов в технологии строительных материалов







Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу:

«Теплотехника и теплотехническое оборудование»

на тему:

Вертикальные камеры проф. Семенова




Выполнила:

ст.гр.ПСК-441

Голышев А.А.

Проверила:

Антонюк Н.Р.








Одесса

2009


ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ


Вертикальные камеры проф. Семенова

(башенные камеры вертикального типа)


Длина камеры:


м,


где: lф – длина формы – вагонетки (принимается равной длине изделия +0,5 м на форму),м; l1 – расстояние между стенкой камеры и формой (l1 – 0,5-0,6 м).

Lk=2*6,5+3*0,5=13+1,5=14,5м.


Ширина камеры Вк:


, м.


где: bф –ширина формы, м; b1 – расстояние между стенкой камеры и формой (b1=0,5-0,6 м).

Bk=1,2+2*0,5=1,2+1=2,2.


Высота камеры(надземная часть). Высота камеры не должна превышать 6м.



где: hя – число ярусов в камере,шт; hф – высота формы с изделиями (равна 0,31 м + толщина изделия), м; h1 – высота консоли поворотных устройств и расстояние от формы до пола камеры и потолка ( h1 =0,2 м).

Hk=3*1,51+(3+1)*0,2=5,33м


Количество камер определяют по формуле:


Z=Gгод*τто/ τгод *Vи* nто


где: Gгод – годовая производительность завода или технологической линии, м3/год; τгод – количество рабочих часов в году, час; τто – время тепловой обработки, час; Vи – объем одного изделия, м3; τто – количество изделий, находящихся в камере, шт.

Z=(20000*11)/(340*16*6*1,2*0,24*3)=7,8.

Проверка производительности камеры:


Gк= nто* Vи* τгод/ τто, м3/год


Gк=(3,6*1,2*0,24*340*16)/11=2563,72 м3/год.

Для определения длин зоны подогрева, охлаждения и изотермической выдержки определяем количество изделий, находящихся в зоне изотермической выдержки:


nиз=nто*( τII/ τто),шт


где: τII – время изотермической выдержки, час.

Nиз=3*(7/11)=1,9.

Тогда зону изотермической выдержки можно определить по формуле:


LII = nяII*(hф+h1).

где: nяII - количество ярусов в зоне изотермической выдержки.

LII =3*(1,51+0,2)=5,13.

Зона нагрева и охлаждения:


LI=LIII=Hk-LII, м


LI=5,33-5,13=0,2 м.

Высота машинного отделения, находящегося в подземной части камеры, равна 1,8 м.


Расчет скорости нагрева и охлаждения изделий


1. Общие положения

Цикл тепловой обработки бетона с момента подачи тепла состоит из следующих этапов:

1. Подъем температуры греющей среды от начальной до максимально заданной (); считают, что изменение температуры происходит по линейному закону, т.е. , где - температура среды в момент времени ; - начальная температура; b - скорость подъема температуры в град/час.

2. Выдерживание изделий при максимальной постоянной температуре - изотермический прогрев - (); на этом этапе изделие должно быть равномерно прогрето по сечению, однако какое-то время может происходить выравнивание температур - «центр-поверхность» изделия до достижения температуры среды.

3. Остывание изделий (); на этом этапе температура изделий понижается соответственно заданному режиму понижения температуры тепловой установки.

Особое значение имеет расчет температуры бетона в период нагрева, т.к. на этой стадии температурные градиенты по сечению изделия существенно влияют на процессы структурообразования в бетоне, а также процесс охлаждения, когда возникает опасность появления трещин.

Определяющим параметром в условиях конвективного теплообмена - основного вида теплообмена при тепловой обработке бетона - является коэффициент теплообмена , зависящий от содержания воздуха в паре, характера и скорости движения среды, от температуры среды, состояния поверхности твердого тела, величины температурного перепада между средой и поверхностью изделия и др.

В зависимости от условий теплообмена определяют соответствующие им коэффициенты теплообмена (прил. КП-5).

Для правильного назначения режимов тепловой обработки изделий необходимо знать кинетику температуры в отдельных точках изделия и ее распределение в объеме изделия в различные моменты времени. Эти же данные нужны и для теплотехнических расчетов установок. В результате такого расчета определяют количество и график подачи тепла в установку.

Для этого период нагрева () разбивают на 3 стадии в каждой из которых, в соответствии со средними за стадию параметрами процесса, определяют искомые температуры. При этом принимают во внимание, что конец первой стадии - есть начало второй, конец второй - есть начало третьей и т.д. (в период изотермической выдержки и охлаждения разбивку на стадии не производят).


2. Расчет температуры греющей среды по этапам

Скорость подъема температуры греющей среды:



где: - начальная температура среды;

- температура изотермической выдержки;

- время этапа подъема температуры. Режим тепловлажностной обработки (+ +), а также температура изотермической выдержки указываются в бланке задания.

град./час

Цикл тепловой обработки бетона в камере Семенова

Конечные и средние температуры каждой стадии и этапов:

Этап подъема температуры ():

Стадия I-1:

0С; 0С;

0С.


Стадия1-2:

0С; 0С;

0С.


Стадия1-3:

0С; 0С;

0С.


где: и - начальная и конечная температура каждой стадии;

- время каждой стадии

;

- средняя температура стадии.

Этап изотермической выдержки 0С;

Этап охлаждения (): 0С; 0С;

0С.

ЭтапI ЭтапII ЭтапIII


3. Метод критериальных уравнений

Эффективность нагрева изделий в условиях протекания процесса конвекционного теплообмена прямо пропорциональна интенсивности теплообмена, толщине прогреваемого слоя изделия и обратно пропорциональна теплопроводности материала тела. При расчетах нестационарных процессов нагрева эта связь (зависимость распространения тепла в изделии от интенсивности внешнего теплообмена) учитывается критериальным комплексом Био :


где: - коэффициент теплопередачи, Вт/м2 • град.; - определяющий размер по соответствующей оси, м. ; - коэффициент теплопроводности бетона.

Скорость изменения температуры при неустановившемся режиме учитывают критериальным комплексом Фурье:



где: - коэффициент температуропроводности, м2/час; - продолжительность процесса нагрева, час.

При расчете температур материала в любой точке по оси X используют зависимости типа:



где: - безразмерная температура; , - температура среды и начальная температура тела.

Аналогично определяют безразмерные температуры и по осям Y,Z.

Для определения температуры на поверхности и в центре всесторонне прогреваемого изделия используются графики, приведенные в прил. КП-7. По определенным критериям Фурье и Био на соответствующем графике находят безразмерную температуру, по которой определяют искомую темпе-ратуру в центре или на поверхности изделия.

Порядок расчета по методу критериальных уравнений

Определение критериев - и для центра и поверхности изделия для всех этапов.

Этап подъема температуры (стадия 1-1);

Критерий Bi:


; ;


где: - коэффициент теплопередачи для первой стадии; 1, b, h - соответственно длина, ширина и толщина изделия (по заданию); - коэффициент теплопроводности данного вида бетона (Прил.КР-3).

Расчет коэффициента теплопередачи а для всех стадий этапа подъема температуры, этапа изотермической выдержки и этапа охлаждения изделий определяется по Прилож.КП-5, где:

Пункт А: для паровоздушной среды при естественной конвекции (ямные камеры конструкции «Гипростройиндустрии», проф. Л.А.Семенова и др.);

Пункт Б: для установок с интенсивной циркуляцией среды (ямные камеры конструкции ПДК КИСИ и др.);

Пункт В: для чистого (без примеси воздуха) насыщенного пара (автоклавы и вертикальные камеры проф. Л.А. Семенова и др.);

Пункт Г: для кассетных установок.

Этап подъема температуры ():

Стадия I-1: t I-1 =32,57.

0С, ,

;

;

;

Стадия 1-2: t I-2 =57,7С0.

0С, ,

;

;

;

Стадия 1-3: t I-3 =82,83.

0С, ,

;

;

;

Этап изотермической выдержки0С; ,

;

;

;

Критерий :

; ; .


где: а - коэффициент температуропроводности, определяемый по Прил.КР-3 для заданного вида бетона; г/.у - длительность первой стадии.


Этап подъема температуры ():

;

;

.


Этап изотермической выдержки

;

;

.


По графикам в зависимости от значений критериев Bi и Fo находят без- размерные температуры по каждой оси для поверхности и центра изделия (Прил.КП-6):

- для поверхности изделия: ; ; ;

Этап подъема температуры ():

Стадия I-1:

Стадия 1-2:

Стадия 1-3: ;

- для центра изделия: ; ; .

Этап подъема температуры ():

Стадия I-1: ;

Стадия 1-2: ;

Стадия 1-3: ;


Общая безразмерная температура для поверхности и центра изделия:


Случайные файлы

Файл
175609.rtf
26890.rtf
~1.DOC
75354-1.rtf
138210.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.