Расчет ямной пропарочной камеры

  t_ср = 0,5*( 20 + 90 ) = 55

  G _сух = 3232 + 13935 = 17167

Q_{I сух} = 17167*0,84*( 55 – 20 ) = 504710 

 Испарение  части воды затворения.

Q_I = G * ( 2493 + 1,97* t_ср )                                                                  ( 4.3 )

Q_I = 195*2601 = 507263 

Нагрев оставшейся воды.

Q_{I .} = G *C _в * ( t_ср – t₁ ),                                                                        ( 4.4 )

где C _в = 4,19 – теплоемкость воды, кДж/кг

Q_I = 1550*4,19*(55 – 20) = 227308 

Нагрев арматуры

Q_I = G *C _а * ( t_ср – t₁ ),                                                                                ( 4.5 )

где C _а = 0,48 – теплоемкость стали, кДж/кг

Q_I = 631*0,48*35 = 10601 

 Нагрев форм

Q_I = G *C _ф * ( t_ср – t₁ ),                                                                                 ( 4.6 )

где C _ф = 0,48 – теплоемкость стали, кДж/кг

Q_I = 18917*0,48*35 = 317806 

Нагрев ограждающих  конструкций камеры.

Q_I = Q_I + Q_I + Q_I                                                                                                            ( 4.7 ) 

Нагрев стен камеры.

Q_I = 7,2 * λ_ст* F * (t_ср – t₁ ) * √(τ₁/ (а_ст *π))                                        ( 4.8 )

где F – наружная площадь стен, м²

          τ₁  - продолжительность I периода, ч

      а_ст – коэффициент теплопроводности стен, м²/ч

                       ( а_ст = 0,00154 )

Q_I = 7,2 * 0,41 * 80,13 * 35 * √( 2/(0,00154 * 3,14 )) = 168371

 

Нагрев пола камеры.

Q_I = 7,2 * λ_пол* F * (t_ср – t₁ ) * √(τ₁/ (а_пол *π))                                    ( 4.9 )

где F – наружная площадь пола, м²

          τ₁  - продолжительность I периода, ч

      а_пол – коэффициент теплопроводности пола, м²/ч

                       ( а_ст = 0,00154 )

Q_I = 7,2 *0,41 * 31,22* 35 * √( 2/(0,00154 * 3,14 )) = 65577 

Нагрев крышки камеры.

Q_I = 7,2 * λ_кр* F * (t_ср – t₁ ) * √(τ₁/ (а_кр *π))                                        ( 4.10 )                 

где F – наружная площадь крышки камеры, м²

          τ₁  - продолжительность I периода, ч

      а_кр – коэффициент теплопроводности крышки камеры, м²/ч

                       ( а_кр = 0,001 )

Q_I = 7,2 *0,063 * 31,22* 35 * √( 2/(0,001 * 3,14 )) = 12490 

Q_I = 168371 + 65577 + 12490 = 246438 

Потери тепла  через ограждения

Q_I = 3,6 * τ₁ * (t_ср – t₁ ) * ∑ F_i*K_Ii                                                                                             ( 4.11 )

 

 К = 1/ ( 1/α₁ + δ_ст/λ_ст + 1/α₂)                                                                    

К = 1/ ( 1/35 + 0,264/0,41 + 1/7) = 1,23 

К = 0,5 * К

К = 0,615 

∑ F_i*K_Ii = (2 * L + 2 * В ) * ( Н - 0,5 ) * К + (2 * L + 2 * В ) * 0,5 * К + L * В * К + L * В * К  

∑ F_i*K_Ii = (2 *6,67 + 2*4,68) * (3,53 – 0,5) * 1,23 + (2*6,67 + 2*4,68) * 0,5 * 0,615 + 6,67 * 4,68 * 0,615 + 6,67 * 4,68 *1,23 = 149,17 

Q_I = 3,6 * 2 * (55 – 20) * 149,17 = 37592 

Нагрев свободного объема камеры

Q_I = V_св.об * ρ_n * i_n ,                                                                                    ( 4.12 )

где  V_св.об - свободный объем камеры, м³

V_св.об = V - V - V

ρ_n и i_n – плотность (кг/ м³) и теплосодержание пара (кДж/кг)

ρ_n = 7850 кг/ м³

V = G / ρ_n

V =18916,8/7850 = 2,41

V = L * В * Н

V = 6,67*4,68*3,53 = 110,19

  V_св.об = 110,19 – 7,88 – 2,41 = 99,9

     Q_I = 99,9 * 0,1 * 2600 = 25974 

Потери тепла  с конденсатом и на выбивание  через неплотности камеры.

      Q_I  + Q_I = ∑Q_I                                                                                                                    ( 4.13 )

    Q_I  + Q_I = 0,2 * (504710 + 507263 + 227307,5 + 10601 + 317806 + 246438 + 37592 + 25974) = 375538 

Полные затраты  тепла

Q = ∑Q_I   + Q_I  + Q_I                                                                       ( 4.14 )

Q = 1877690 + 375538 = 2253228 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                 4.1.2 Приходная часть баланса, кДж/период. 

Q = Q_I + Q_I                                                                                          ( 4.15 )

Q = 312960 + 1940268 = 2253228 

Тепло экзотермии цемента

Q_I = G * 0,0023 * Q * t_ср * τ₁* ( )^0,44                                                                        ( 4.16 )

где Q - тепло, выделяемое цементом за 28 суток при естественном твердении, кДж/кг.

Q_I = 3238 * 0,0023 * 501 * 55 * 2 * (0,54) ^0,44 = 312960 

Тепло, подаваемое с паром.

Q_I = Q - Q_I                                                                                            ( 4.17 )

Q_I = 2253228 – 312960 = 1940268 

Количество пара, кг/период

G _I = Q_I / i_n                                                                                                 ( 4.18 )

G _I = 1940268/ 2676 = 725 

Часовой расход пара, кг/ч

d_Iч = G _I / τ₁                                                                                                                             ( 4.19 )                                                                                      

d_Iч = 725/2 = 362,5 

Удельный расход пара, кг/ м³

d_Iуд = G _I / V                                                                                                 ( 4.20 )

d_Iуд = 725/ 7,88 = 92 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 4.1. Сводный  тепловой баланс I периода. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

              4.2 Период изотермической выдержки ( II период )

                               4.2.1 Расходная часть баланса.

   Q =Q_II + Q_II + Q_II + Q_II + Q_II + Q_II + Q_II + Q_II + Q_II  +      + Q_II                                                                                                             ( 4.21 )

Нагрев сухой  части бетона

Q_II = G _сух *C _сух * ( t₂ – t_cр ),                                                                          ( 4.22 )

t₂ - температура изотермической выдержки, °С

  G _сух = 3232 + 13935 = 17167

Q_{II сух} = 17167*0,84*( 90 – 55 ) = 504710 

 Испарение  части воды затворения.

Q_II = G * ( 2493 + 1,97* t₂)                                                                  ( 4.23 )

Q_II = 195*2670,3 = 520708,5 

Нагрев оставшейся воды.

Q_{II .} = G *C _в *( t₂ – t_cр ),                                                                      ( 4.24 )

Q_II = 1550*4,19*(55 – 20) = 227308 

Нагрев арматуры

Q_II = G *C _а *( t₂ – t_cр ),                                                                             ( 4.25 )

Q_II = 631*0,48*35 = 10601 

 Нагрев форм

Q_II = G *C _ф *( t₂ – t_cр ),                                                                               ( 4.26 )

Q_II = 18917*0,48*35 = 317806 

Нагрев ограждающих  конструкций камеры.

Q_II = Q_II + Q_II + Q_II                                                                                                    ( 4.27 ) 

Нагрев стен камеры.

Q_II = 7,2 * λ_ст* F * (t_ср – t₁ ) * √(τ₂/ (а_ст *π))                                     ( 4.28 )