Курсовая работа (т): Производство сборных железобетонных изделий
5. Теплотехнический
расчет
Исходные данные:
Бетон В15 (М200). Состав бетонной смеси: В/Ц=0,57
В=170,8 л/м³;
Ц=305,97 кг/м³;
Д=2,2 кг/м³;
Щ=1113,25 кг/м³;
П=731,3 кг/м³;
Расход арматуры А= 36,04 кг/м³
Масса одно й металлической формы 5 т.
Режим
ТВО: 
Материальный баланс камеры, кг/цикл
Приход материалов.
Масса цемента в камере:
= 305,97 
5,9 =
1805,22 кг;
где 
- расход цемента на 1 м3
бетона изделий, кг;
- объем бетона в камере.
Масса воды в камере:
= 170,8 5,9
=1007,96 
;
где 
- расход воды на 1 м3
бетона изделий,кг;
Масса заполнителей в камере:
где П и Щ - соответственно расход песка и щебня на 1 м3 бетона изделий, кг.
Масса добавки в камере:
где Д - расход добавки на 1 м3 бетона изделий, кг;
= 2,2 5,9 = 13.0 .
Масса арматуры в камере:
где А - расход арматуры на 1 м3 бетона изделий, кг;
Масса металла форм в камере:
где 
- масса одной формы, кг.
n - количество форм в камере, шт.
Расход материалов:
Масса испарившейся воды
= 0,01 
,
где 
- средняя плотность железобетонных
изделий.
= 0,01 2285 5,9 =
134,81 ;
Масса оставшейся в изделиях воды:
GIIв = 
- W,
GIIв =1007,96 -
134,81 = 873,15 .
6. Тепловой баланс камеры
.1 Период подогрева
. Приход тепла, кДж/период.
.1. Тепло сухой части бетона
=(
)
=(1805,22+
+13.00)0,8420=
=213357,98кДж;
где 
- теплоемкость материалов, кДж/(кг
°С);
= 0,84 кДж/(кг °С);
- температура изделий до
поступления в камеру, °С.
.2. Тепло воды затворения
=
= 1007,96 4,19 20
=84467.05 кДж,
где 
- теплоемкость воды, кДж/(кг °С);
= 4,19 кДж/(кг °С);
.3. Тепло арматуры и закладных
деталей
=
,
где 
- теплоемкость металла арматуры,
кДж/(кг °С);
= 0,46 кДж/(кг °С);
= 
0,46 
20 =1956,29 кДж;
.4. Тепло форм
=
,
где 
- теплоемкость металла форм,
кДж/(кг °С);
.5. Тепло экзотермии цемента при t = 0,5(tI+tII)
= 0,0023 
=
= 0,0023 322 0,570,44
3,5 1805,22 50 =
269404.57 кДж.
где 
= 0,5 (
) -
температура изотермического прогрева, °С;
= 0,5 (20 + 80) = 50 °С.
Где tII - температура изотермического прогрева, °С;
- тепловыделение портландцемента,
кДж/кг;
В/Ц - водоцементное отношение;
- время нагревания изделий, ч.
.6. Тепло насыщенного пара
= 
где 
- масса пара, поступившего в камеру
за период подогрева, кг;
- энтальпия пара, кДж/кг.
.2 Расход тепла, кДж/период
.1. Тепло сухой части изделий
= ()
= (1805,22++13.00)0,84 70 =
1101246.38 кДж;
где 
- температура в центрах изделий к
концу периода
подогрева, °С.
.2. Тепло на испарение части воды
затворения
= 
(2493 + 1,97 
) = 134,81 (293 + 1,97 50) =
515190,2 кДж.
где 
оС,
= 
= 873,15 4,19 80
=431456.03 кДж.
.4. Тепло арматуры
= 
= 
0,46 80 = 11287,8 кДж.
.5. Тепло форм
= 
= 25000 0,46 80 = 920000
кДж.
.6. Тепло материалов элементов
ограждений к концу периода подогрева
= 7,2
(
) 
,
где 
- соответственно коэффициенты
теплопроводности температуропроводности;
- площадь соответственно стен,
пола, крышки камеры, м2.
В расчетах сначала определяем 
,
,
, а затем
+ 
+ 
:
+ +
=
269984,6 + 89499,4 + 4914,04 =
364398,04 кДж;
= 7,2 1,56
40,122
(50
- 20) 
=
269984,6 кДж;
= 7,2 1,45
13,566
(50
- 20) 
=
89499,4 кДж;
= 7,2 0,075
13,566
(50
- 20) 
=
4914,04 кДж;
.8. Потери тепла в окружающую среду через
ограждения камеры к концу периода подогрева
.8.1. Для определения потерь тепла через
наземную часть стен камеры подсчитываем их площадь и коэффициент теплопередачи:
где 
,
,
- внутренние размеры камеры, м;
- заглубление
камеры, м.
=
,
где 
-
коэффициент тепловосприятия ограждений камеры, для железобетонных стен, 
,
- коэффициент
теплоотдачи, для железобетонных стен, 
,
- толщина наружных
и внутренних стен, м;
- коэффициент
теплопроводности, 
,
Точно также находим потери тепла через крышку 
:
.8.2. Потери тепла подземной частью камеры
вычисляем аналогично расчету по п.2.8.1. приближенно принимая:
Кпод=0,5×Кназ=0,518;
Таким образом,
= 
+
+
+
+
=
=20910,48 кДж.
.9. Тепло, уносимое конденсатом пара
= 
где 
=
419 кДж/кг,
- расход пара на
пропуски в атмосферу;
- масса пара,
занимающая свободный объем камеры,
= 
(
- 
-
)
где =0,826
кг/м3