Расчет ямной пропарочной камеры

         Министерство Образования Российской Федерации

     Ростовский Государственный Строительный Университет                                                                  

                         Кафедра строительных материалов

         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                    Курсовая работа  

на тему:

          « Расчет ямной пропарочной камеры »                             
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                      Выполнила:

                                                                                      ст-ка 3 курса,

                                                                                    Проверил:

                                                                                     Тимонов

                                                                                    Александр Алексеевич 
 
 
 
 
 

                                            г. Ростов-на-Дону

                                                       2008 г. 

Содержание. 

                                                                                                                          стр.

Введение……………………………………………………………………...4

1.Описание работы  ямной пропарочной камеры………………………… 4

2.Конструктивный расчет ямной камеры…………………………………. 8

2.1.Размеры формы  с изделием……………………………………………. 8

2.2.Внутренние  размеры камеры…………………………………………... 8

2.3.Наружные размеры  камеры……………………………………………. 9

3.Материальный  баланс ямной камеры…………………………………… 12

3.1.Приходная  часть баланса………………………………………………. 12

3.2.Расходная  часть баланса……………………………………………….. 13

4.Теплавой баланс  ямной камеры…………………………………………. 14

4.1.Период нагрева(I период)……………………………………………… 14

4.1.1.Расходная  часть баланса……………………………………………... 14

4.1.2.Приходная часть баланса…………………………………………….. 18

4.2.Период изотермической  выдержки(II период)……………………….. 20

4.2.1.Расходная  часть баланса………………………………………………20

4.2.2.Приходная  часть баланса…………………………………………….. 22

5.Техника безопасности  при работе с ямными камерами……………….. 25

Выводы……………………………………………………………………….26

Список использованных источников…………………………………….....27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                     Введение. 

      Тепловлажностная обработка – это такая тепловая обработка, когда нагревают материал, в котором сохраняется влага. Такую обработку применяют для ускорения твердения бетона и железобетона. В этом случае теплоноситель контактирует с поверхностью материала, обменивается с ним теплотой и массой. Этот процесс называют внешним тепло- и массообменом. Затем между поверхностью материала, получающей тепловую энергию и массу от теплоносителя, и внутренними слоями материала начинается внутренний ( по отношению к материалу ) тепло- и массообмен. Процесс

тепловлажностной  обработки является конечным для производства сборного бетона и железобетона.

  Установки для тепловлажностной обработки разделяют по следующим признакам:

      1.  По режиму работы - на установки периодического и непрерывного действия. Установки периодического действия в свою очередь подразделяются на две группы: на работающие при атмосферном и избыточном давлении. Установки непрерывного действия могут работать только при атмосферном давлении. В качестве установок периодического действия применяют ямные и напольные камеры, кассеты, пакеты, термоформы и автоклавы.  Установки непрерывного действия изготовляют в виде горизонтальных и вертикальных камер, в которых происходит непрерывное или импульсное передвижение подвергаемого обработке материала.

      2.  По виду используемого теплоносителя различают установки, в которых используют водяной пар при атмосферном и избыточном    давлениях;    паровоздушную смесь, горячую воду, электроэнергию, продукты горения топлива и высокотемпературные органические теплоносители  (горячие  масла,  даутерм, дитолилметан и др.).

        Кроме установок  для   тепловлажностной   обработки технологии сборного  бетона  и железобетона применяют  установки для разогрева бетонной  смеси и подогрева заполнителей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Описание  работы ямной пропарочной камеры. 

            Раньше всех на заводах  сборного бетона и железобетона появились  ямные камеры периодического действия. Постепенно с развитием промышленности  несовершенные туннельные камеры периодического действия утратили свое значение, и в промышленности остались только камеры ямного типа. Технический прогресс привел к появлению новых типов установок периодического действия, таких как кассеты, пакеты, термоформы и др.

        Камеры ямного типа. Простейшей и наиболее распространенной является пропарочная камера ямного типа. Эти камеры, которые называют просто ямными, применяют как на заводах, так и на полигонах. В зависимости от условий эксплуатации, уровня грунтовых вод камеру либо заглубляют в землю или устанавливают на уровне пола. В этом случае для обслуживания устраивают специальные площадки.

      Камеры  имеют прямоугольную форму и  изготовляют их из железобетона, стены  камеры снабжаю теплоизоляцией для  снижения потерь теплоты в окружающую среду. Пол камеры делают с уклоном  для стока конденсата. В полу есть трап для вывода конденсата. В приямке трапа, куда стекает конденсат, делают конденсатоотводящее устройство, в качестве которого чаще всего ставят водоотделительную петлю.

Назначение  конденсатоотводящего устройства –  выпускать конденсат в систему  конденсатоотвода и не пропускать пар. Степы  камеры имеют отверстие для вода пара, который подается вниз  камеры по трубопроводу от сети. Трубопровод закапчивается уложенными по периметру камеры трубами с отверстиями -перфорациями, через которые пар  поступает в камеру. Кроме отверстия для ввода пара в стене камеры делают отверстие для вентиляции в период охлаждения. Оно соединяется каналом с вентилятором, который отбирает паровоздушную смесь из камеры. Для изоляции камеры во время подогрева и изотермической выдержки от системы  вентиляции устраивают герметизирующий конус, который с помощью червячного винта, снабженного маховиком,  может подниматься и опускаться. При поднятом конусе происходит вентиляция, при опущенном камера надежно изолирована от этой системы. Кроме герметизирующего конуса в таких же целях могут применятся различные затворы, например,  водяной инжекторной конструкции Гипростроммаша.

      В камеру с помощью направляющих, в  качестве которых используют опорные  стойки, краном загружают изделия  в формах. Каждая форма от следующей изолируется прокладками из металла для того, чтобы пар обогревал формы со всех сторон. Высота камеры достигает 2,5—3 м. Ширину и длину обычно выбирают с учетом размещения в ней двух штабелей изделий в формах. Между штабелями изделий и между штабелем и стенками камеры устраивают зазоры, чтобы обеспечить захват изделий автоматическими траверсами при загрузке и разгрузке камеры.

Иногда  в камерах подвергают тепловлажностной обработке предварительно выдержанные  изделия, набрав достаточную прочность для их распалубки. Такие изделия на поддонах загружают на дополнительно устанавливаемые   стойки с кронштейнами — упорами.   При укладке изделия на нижний кронштейн за счет тяг открывается следующий и т.д., позволяя загружать изделия на всю высоту камеры. После загрузки камера закрывается крышкой, представляющей  собой  металличнский каркас, заполненный теплоизоляционным материалом. Низ и верх крышки изолируют металлическим листом. Крышку так же, как и пол, делают с уклоном i = 0,005—0,01 для стока конденсата. Для герметизации крышки   служит   водяной   затвор. Для этого на верхних обрезах стен камеры устанавливают швеллер, а крышку по её периметру оборудуют уголком, который входит в швеллер. Швеллер заполняют водой, кроме того, конденсат с крышки также стекает в швеллер. Образующийся таким образом в нем слой воды предотвращает выбивание пара в цех через соединения крышки с камерой.

      Здесь было разобрано простейшее устройство ямной камеры. Конструкции камер, применяющиеся на заводах, несколько различаются, но при любом исполнении имеют все рассмотренные устройства, как-то: систему подачи пара и отвода конденсата, вентиляционное устройство и др., однако конструктивно они могут отличаться друг от друга. Работа камеры  заключается в следующем. После разгрузки её чистят и  проверяют. Проверяют работу вентилей подачи  пара,  надежно ли

закрывается герметизирующий конус. После проверки камеру загружают изделиями, закрывают  крышкой и включают подачу пара. Пар поступая снизу в камеру, где  находится                поднимается вверх, смешивается с ним и нагревает, образуя паровоздушную смесь. Одновременно пар конденсируется на изделиях, стенах, крышке, нагревает их, а сам в виде конденсата стекает в конденсатоотборное устройство. Пар в камеру полается под давлением 0,105-0,101 МПа. Далее изделия выдерживают в камере при достигнутой температуре.

      При изотермическом прогреве, как только температура и камере достигает максимальной, количество подаваемого пара снижают, ибо потребность в нем уменьшается. После изотермической выдержки начинают охлаждение. Для этого отключают подачу пара, поднимают конус и соединяют вентиляционный канал камеры с вентиляционной системой. Пар из(камеры и с поверхности материала вместе с воздухом начинает удаляться в вентиляционную сеть, а крышка камеры начинает пропускать воздух из цеха благодаря испарению влаги из швеллера в камеру. Кроме того, в камерах, в стенке, противоположной каналу, выводящему паровоздушную смесь, иногда устраивают приточный затвор для впуска воздуха в камеру во время охлаждения. Увеличивая или уменьшая отбор паровоздушной смеси через канал изменяют темп охлаждения продукции. Ямная камера работает по циклу порядка 12—15 ч. Он включает время на загрузку, на разогрев изделий, на изотермическую выдержку и охлаждение, а также на выгрузку материала. Удельный расход пара в таких камерах 200—300 кг/м³ бетона. В хорошо оборудованных и правильно эксплуатируемых камерах при хорошей организации теплоснабжения удельный расход пара может быть снижен до 120—150 кг па 1 м³ бетона.

      В некоторых случаях для тепловлажностной обработки в камерах необходима более высокая температура порядка 100°С. Такая температура в ямных камерах может быть достигнута благодаря некоторым конструктивным изменениям, предложенным проф. Л. А. Семеновым. Отличие камеры Л. Л. Семенова от нашей камеры, заключается в устройстве дополнительного паропровода, позволяющего подавать пар сверху, и трубы для выпуска смеси.

      В такой камере можно задать максимальную температуру нагрева в 100°С. Загрузка, выгрузка и тепловлажностная обработка осуществляется также как и в нашей камере. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                 2. Конструктивный расчет ямной камеры.

                     2.1 Внутренние размеры камеры, м. 

Размеры формы  с изделием, м.

Длина формы

l_ф = l_и + 0,35,                                                                                                     ( 2.1 )

где l_и – длина изделия, м.