Основные габариты тепловой установки и теплотехнических показателей ее работы

           C_B – удельная теплоемкость воды, 4,725 кДж/(кг · ⁰С). 

    Расход  тепла на нагрев арматуры изделий, Q , кДж/период: 

    Q = G_A · C_M · (Т_ИЗ – Т_ОКР) = 270*0,46*70 = 8694 кДж/период             (22) 

    где  G_А – масса стальной арматуры, кг/период (из материального баланса 270 кг);

           С_М – удельная теплоемкость металла, 0,46 кДж/(кг · ⁰С). 

    Расход  тепла на нагрев стенок кассетной  установки, , кДж/период: 

     = 1,2 G_CT · C_M · (T_ИЗ – Т_ОКР) = 1,2*3941*0,46*70 = 152280,24        (23) 

    где G_CT – масса паровых рубашек и разделительных стенок принимаем 3941 кг;

    G_CT = (2,791*1,24*14+2,79*0,15*2*14+14*1,24*0,15)*7850*0,008=3941кг

    С_М  – удельная теплоемкость металла 0,46 кДж/(кг·⁰С)

    1,2 –  коэффициент, учитывающий  нагрев станины кассетной установки.

    Потери  тепла поверхностью кассетной установки  в окружающую среду, , кДж/период:

     = 3,6 t_П α₁·F_ИЗ·   + α₂·F_ОТ·(Т_ИЗ – 2Т_ОКР) ,            (24) 

    где α₁,  α₂  –  соответственно коэффициенты теплоотдачи

                          от теплоизолированных и открытых  поверхностей кассеты,

                          принимают по опытным данным  α₁ = α₂ = 5,8 Вт/(м² · ⁰С);

          F_ИЗ, F_ОТ – соответственно площади теплоизолированных и открытых  

                     поверхностей кассеты, м², принимают F_ИЗ = F_ОТ = F/2 = 46,6175 

    Общая поверхность рабочей части кассеты, F, м²: 

F  = 2(L_K·H_K + B_K·H_K + L_KB_K) = 2*(5,8*2,03+4,45*2,03+5,8*4,45) = 93,235  (25) 

     = 3,6*2,5(4055,7225+13519,075) = 158173,18 кДж/период.      (26) 

    Суммарный расход тепла за период нагрева, , кДж/период: 

     = 1,07( ) =(25)

     = 1,07(366164,06+205967,29+8694+152280,24+158173,18) = 953668,28 кДж/период.

    Неучтенные  потери, , кДж/период, для кассетной установки составляют 7% суммы статей расхода тепла за период нагрева.

     = 66756,78 кДж/период 

    Тепло, вносимое теплоносителем в камеру в  период нагрева, Q , кДж/период: 

    Q = Q - Q = 953668,28-43431,346 = 910236,93 кДж/период    (27) 

    Расход  пара , , кг:       

      =910236,93/2366=384,71552 кг                                  (28) 

     Часовой расход теплоносителя, (пара), q_Ч, кг/ч:

             

               q_Ч = =384,71552/2,5=153,88621 кг/ч                            (29) 

     где t – продолжительность периода, 2,5 ч. 

     Удельный  расход теплоносителя (пара), q_УД, кг/м³: 

     q_УД  =  =384,71552/6*0,51894 =123,558 кг/м³                 (30) 
 

    Таблица 5  –  Тепловой баланс установки  в период нагрева (зоны нагрева)

                                       

 
 

    3.2 Тепловой баланс зоны изотермических  реакций 

    Уравнение теплового баланса для зоны изотермической выдержки: 

       или  = +                                             (31) 

    Потери  тепла поверхностью кассетной установки  в окружающую среду, , кДж/период: 

     = 3,6 t_ИЗ α₁·F_ИЗ  - Т_ОКР  + α₂·F_ОТ · (Т_ИЗ – Т_ОКР ) =                     (32)

    = 12,6*(6759,5375+18926,705) = 323646,66 кДж/период 
 

    Тепло, поступающее от экзотермических  реакций, протекающих при гидратации цемента, , кДж/период:

    Q = 0,5 · 0,0023 · Q_Э.28 · t_ИЗ · Т_ИЗ · G_Ц =                                     (33) 

    = 0,5*0,0023*420*0,95469*90*3,5*685,0008 = 99497,26 кДж/период 

    Общий расход тепла за период изотермической выдержки, , кДж/период: 

       = 1,07 = 1,07*323646,66 = 346301,93 кДж/период               (34) 
 

    Тепло, вносимое теплоносителем в период изотермической выдержки, , кДж/период: 

    Q = Q – Q =  346301,93 - 99497,26 = 346301,93 кДж/период  (35) 

    Неучтенные  потери, , кДж/период, составляющие 7% основной статьи расхода: 

     = 22654,64 кДж/период                                                                      (36) 
 
 
 

    Расход  пара , , кг:       

      = 246804,67/2366 = 104,31305 кг                               (37) 

     Часовой расход теплоносителя, (пара), q_Ч, кг/ч:

             

               q_Ч = = 104,31305 /3,5 = 29,803729 кг/ч                            (38) 

     где t – продолжительность периода, 3,5 ч. 

     Удельный  расход теплоносителя (пара), q_УД, кг/м³: 

    q_УД  =  =104,31305/3,11364=33,501962  кг/м³                              (39) 
 

    Таблица 6 – Тепловой баланс зоны изотермических реакций 

 
 
 
 

    Таблица 7 – Расход пара для тепловой обработки бетонных изделий в кассетной установке 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 

    4.1 Гидравлический расчет общего  паропровода с подводящей

    Диаметр общего паропровода, d_П, м: 

    d_П = 3,5 = =0,3375 м                          (39) 

    где G_max – максимальный расход пара, кг/с;

            ω_П – скорость движения пара в трубопроводе, принимают 60 м/с;

            ρ_П – плотность пара, 0,4235 кг/м³. 

    Максимальный  расход пара характерен для зоны подъема  температуры, G_max, кг/с: 

    G_max = = =0,2351035 кг/с             (40) 

    где   – расход пара для одной установки в период нагрева, кг/ч;

             N_К – количество тепловых установок, 1 шт;

             1,2 – коэффициент, учитывающий  запас производительности парового котла. 

    Линейные  потери давления, Р_Л, Па: 

    Р_Л = R_Л · L_П=40*0, 1328218=5,312872 Па                                  (41) 

    где R_Л  –   удельное сопротивление 1 погонного метра паропровода, Па/м;

           L_П – длина общего паропровода, 40 м. (Рисунок – 5) 

      Удельное сопротивление паропровода,  R_Л, Па/м: 

    R_Л = 0,29 · У^0,5

= =0,1328218 Па/м           (42) 

    где У – шероховатость стенок, принимают 0,0002. 

    Местные сопротивления паропровода, Р_М, Па: 

    Р_М = R_Л · L_Э=0,1328218 *1007,7771=133,85477 Па                                  (43) 

    Эквивалентная длина местных сопротивлений  паропровода, L_Э, м: 

    L_Э = 76,4 · = 76,4*49*0,2692 = 1007,7771м                     (44)