Производство плит для трамвайных путей

Плиты размером 560x470x120 мм предназначены для укладки между рельсами и путями. Выбранный размер обеспечивает унифи­кацию изделии и уменьшает их номенклатуру. Изделия выпускаются _из бетона марки 400, морозостойкость F 200 (бетон дорожный).

Линия представляет собой комплект машин и агрегатов. Управ­ление осуществляется автоматически. Линия включает виброфор-муюший комплекс, состоящий из вибропресса ВИП-5М с пневмати­ческим пуансоном и плавающим вибродпищем и механизма вибросъемной дозировки; систему гидротолкателей для передачи свеже-отформованных изделий; манипулятор-пакетировщик с одновремен­ным переводом плит из горизонтального положения в вертикальное; тележечный двухъярусный конвейер, причем тележки являются од­новременно и технологическими поддонами для пакетировки; каме­ру термообработки; манипулятор-штабелер для эвакуации готовых изделий и конвейер вывозки продукции на склад. Бетонная смесь мерным ящиком подается в зону формования и во время работы виброплощадки заполняет неподвижную матрицу. Ин­струментом уплотнения бетона является плавающее днище формо­вочной ячейки, свободно лежащее на вибростоле. Учитывая увели­ченную толщину плит (120 мм), в качестве вибровозбудителей при­няты механические вибраторы с жидкой смазкой и выносными элек­тродвигателями. После завершения дозировки мерный ящик возвра­щается в исходное положение и начинается процесс вибропрессова­ния, для чего пуансон опускается на смесь, которая под усилием, создаваемым его массой и пневмоцилиндром, уплотняется.

18. Автоклавная обработка изделий, наиболее рациональные области применения, конструкции автоклавов, рациональные режимы то (привести схемы, графики).

Автоклавная обработка - это разновидность ТО. применяемой для ускорения твердения бетонов в среде насыщенного водяного пара под р=0.9-1.3 MПa и t=175-191' С. С целью повышения температуры можно применять пepeгретый пар и пapoгазовую смесь. Вид и режим ТО выбираются с учётом влияния вяжущего. Автоклавная обработка применяется для цементов, содержащих тонкомолотые кремнезёмистые компоненты (кварцевый песок), Результатом автоклавной обработки является не только ускорение твердения бетона за счет повышения скорости гидратации вяжущего, но и, что особенно важно, образование новых соединений цементирующих веществ- гидросиликатов кальция и магния. Синтез этих соединений при повышенных t и p водяного пара идет в автоклавах из материалов, которые при обычных условиях не взаимодействуют др с др. Наиболее часта автоклавной обработке подвертки бетоны на известково-­кремнезёмистом вяжущем. Автоклав представляет собой стальной цилиндрический сосуд диаметром 2.6 или 3.6 м. длиной 17...21 м. с одной (тупиковой) или двумя крышками (проходными).

Рис. Конструкция автоклава.

Массивный стальной корпус 6 с толщиной стенок 20...30 мм. выдерживает высокое давление. Он установлен на одном нетипичном опоре16 и нескольких подвижных

опорах 13. что позволяет ему; перемешаться при нагревании и охлаждении. Автоклавы имеют механизмы подъема крышек I и байонетные затворы 9. обеспечивающие его герметичность. Прижим байонетных колец и подъём крышек осуществляется гидравлической системой, состоящей из электропривода 5. насосной станции, массопроводов 4, гидроцилиндров 2 . 3aгрузку изделий в автоклав производят тележками с помощью переходного мостика, соединяющего рельсовый путь в цех; рельсами (15) внутри автоклава. Система пароснабжения состоит из следующих элементов: продувочный 14, спускной 17, перепускной 7, выпускной 8 с регулирующей и запорной арматурами: система удаления конденсата, присоединенная к штуцеру 12: предохранительный клапан 3. Пар в автоклаве распределяется сопловой подачей или через перфорированный паропровод 11: режим подачи пара регулируется программным регулятором температуp ПРЗ пли РПТА-2.

Схематично можно выделить 5 этапов автоклавной обработки:

1 этап - от начального пуска до установления в автоклаве t=100⁰С.tизд<tпара.

Температурный перепад 30-50⁰С между средой и поверхностью изделий.

2. этап - с момента подъёма р в автоклаве, т. с. при t>100⁰С

3. этап - выдержка изделий при р const и t=const. Через 30-60 минут выравнивается температура по сечению изделий. Длительность выдержки сокращается по мере увеличения р.

4. этап - с момента снижения давления, tизд>tсреды. На этой стадии в материале могут появляться трещины, и для предотвращения важно снижать давление в автоклаве как можно медленнее

5. этап - охлаждение изделий от 100⁰С до t нормальной. 'Здесь важно обеспечить скорость охлаждения в таких пределах, которые не вызвали бы микротрещинообразования.

Режимы автоклавной обработки зависят от вида исходного материала, конструктивных особенностей изделий и других факторов. Р оптимальное=1.2-1.6 MПа при изотермическом выдерживании и при применении вяжущих па основе извести и ПЦ: 1.6-2МПа при применении нифелиного шлама.

Длительность автоклавной обработки зависит oт давления пара, чем оно выше, тем короче продолжительность процесса. Увеличение длительности изотермической выдержки при низком Р (<=0.9 МПа) позволяет повысить прочность изделия, при высоком Р возможен обратный результат. Время предавтоклавной выдержки зависит от жесткости смесей, чем она выше, чем эта стадия короче. Для резкого сокращения продолжительности охлаждения изделий применяют ступенчатый режим снижения Рпара в автоклаве. Продолжительность сброса Р на одну ступень =0.1 МПа. устанавливают с учетом плотности и размеров изделия. Перед каждым последующем снижении Ризд. выдерживают для уменьшения возникающих напряжений. Для удаления из автоклавов воздуха, понижающего температуру запаривания на 5-7 ⁰С. в начальный период автоклавной обработки применяют продувку автоклава паром. В последнее время предложено t и Р в автоклаве повышать быстро, без предварительной продувки (за 0.5-2 часа) до заданного (mах) уровня путём подачи насыщенного пара в герметически закрытый автоклав. Уже через 3-4 часа изотермической выдержки наступает полное соответствие между t и Р насыщенного пара. Предлагаемый способ наиболее эффективен при запаривании свеже приготовленного изделия без форм или в открытых формах. Быстрый подъём t и наличие Pизб. в автоклаве увеличивает температурный напор, который способствует более быстрому прогреву изделии по всему сечению и нарастанию прочности бетона. Этот способ позволяет сократить цикл запаривания на 2-3 часа, повысить прочность и морозостойкость бетона, уменьшить на 15-20% водопоглощение.

Для сокращения сроков спуска Р и с целью уменьшения влажности изделия после снижения Р рекомендуется вакуумировать автоклавные пространства в течении 1-2 часов до разряжения 50-60 мин. В результате вакуумирования Р водяного пара внутри изделия становится выше автоклавного на 0.015-0.025 МПа, что способствует снижению t и сушке изделий.

19. Использование энергии солнца для тепловой обработки изделий, конструкции гелиоустановок, режимы тепловой обработки, их эффективность, комбинированная гелиообработка ЖБИ. Мероприятия по экономии топливно-энергетических ресурсов. Автоматизация процесса тепловой обработки и ее эффективность.

27% солнечной энергии используется для полезных целей, 30% - отражается, 47%- поглощаются.

Солнечную энергию можно использовать, если заводы расположены в южных районах нашей страны. 23% используется полезной энергии. Степень поглощения энергии зависит от степени черноты чела и оптических свойств светопрозрачного покрытия: синтетической пленки, полиэтиленовой плёнки, полиамидной плёнки и т. д.: стекло, оргстекло. Лучше трёхслойное покрытие, расстояние между слоями 20 мм., повышается термическое сопротивление покрытия,. снижается пропускная способность покрытия, В течении 5-6 месяцев можно использовать только солнечную энергию, а весной и осенью использовать комбинированный способ (солнечная + традиционная). Дли этого разработаны специальные установки - гелиокамеры. Эти камеры устанавливаются на открытой местности

Рекомендуемое расположение камер.

Г елиокамера 1 ориентирована осью на восток и запад. Гелиокамеры 2. .3 ориентированы на 30 Ю-В и Ю-3. На гелиообработку изделий следует переходить при наступлении теплой солнечной погоды и t воздуха 13 ⁰ не ниже 20 ⁰С.

В качестве покрытия используются ПВХ пленки, органическое стекло, полиэтиленовые пленки. Рекомендуется использовать более 1 слоя пленки. Многослойные пленки увеличивают термическое сопротивление (снижают потери теплоты в окружающую среду), но снижают степень прохождения лучей солнца в камеру. Степень нагрева изделия будет зависеть от степени черноты тени, поэтому некоторые пленки покрывают битумной эмульсией, тогда температура достигает через 16 часов 80 градусов Цельсия, через сутки изделия набирают 60% прочности. Через 7 суток достигается 24-х суточная прочность. Если ввести ускоритель твердения, то можно получить через сутки 75% прочности.

Т акие способы используются при производстве на стендах и при конвейерном производстве. Солнечной энергии будет достаточно при 2-х сменном режиме работы предприятия. Солнечную энергию надо запасать в 1-ой смене и использовать во второй.

Рисунок 1

1 –теплоизоляционный корпус гелиокамеры

2- изделия

3- светопрозрачное покрытие

Рисунок 2

1- теплоизоляционное днище

2- изделия

3- светопрозрачное покрытие

Рисунок 3

1- пятиугольный теплоизолированный корпус камеры

2- изделия (герметическая замкнутая оболочка из металла)

3- светопрозрачное покрытие из пленки

В таких камерах t= 80 С уже к 4-5 ч. Дня и через сутки бетон приобретает 60% Rзад, Если вводить ускорители твердения, то эффективностъ превышается. Если в н.у. бетон приобретает классную прочность через 28 сут., то в таких установках через 7сут. При работе цеха в 2 смены можно аккумулировать солнечную энергию днем, а затем ее использовать для ТО во вторую смену.

Схема установки для аккумуляции солнечной энергии.

1 - корпус, хорошо теплоизолированный:

2- аккумулирующее вещество (вода в сосудах):

3- светопрозрачное покрытие (герметичное):

4. теплоизоляционная крышка:

5. отражатель солнечных лучей (зеркало).

Вещество нагревается до t=100⁰С и направляется в специальные ёмкости для хранения (термосный эффект) и выдерживается. В ночное время это разогретое вещество подаётся в регистры камер.

Щелевая гелиокамера.

корпус камеры;

1. вагонетки с изделиями, перемещаемые по рельсам:

2. трубопроводы для подачи пара:

3. светопрозрачное покрытие (СВИТАП): 5- гидрозатворы:

6- металлические пластины, приваренные к вагонеткам.

На корпусе устанавливается специальный канал, заполненный водой, а к бортам вагонеток привариваются пластины, которые погружены в воду. Это экономит топливо на 70 кг. Условного топлива /м³. Послe формования изделий на их поверхность наносится тонкое сплошное плёнкообразующее покрытие- защита от испарения ил ПМ-86.

Мероприятия по экономии топливно-энергетических ресурсов.

1) переход от установок периодического действия к непрерывно действующим. полностью автоматизированным:

2. применение оптимальных режимов ТВО:

3. mах заполнение объема установки изделиями;

4) использование первичных источников теплоты, а нe их преобразования, а также применение электроэнергии:

5)

применение новых видов ТО и новых теплоносителей. Внедрение автоматизированного pегулирования процесса, что повышает KПД установки до 80...90% и уменьшает расход теплоты на 40-50%

7) Повышение теплового сопротивления ограждений пропарочных камер-теплоизоляция

8) Использование оптимальных систем подачи пара в ТУ

9) Использование солнечной энергии при ТО

10) Использование комбинированных методов ТО

Автоматизация процессов ТО- это значит поддерживать на заданном уровне парим и режимы ТО с помощью средств автоматизации.

При автоматизации тепловой обработки наиболее совершенным является программное регулирование температуры в пропарочных камерах с контролем за степенью твердения бетона в процессе пропаривания. Это позволяет интенсифицировать процесс твердения, более экономно расходовать пар, выпускать изделия с нормирован­ной прочностью и повысить оборачиваемость пропарочных камер.

Параметры: температура теплоносителя, влажность, давление, скорость движения, общая длительность ТО и длительность этапов.

Автоматизация дает возможность на 10-15 % снизить расход энергии, повышает качество продукции и культуру производства.

Рисунок I- общая схема автоматизированного процесса ТО.

1. корпус камеры ТО

2. изделие

3- датчики, располагаемые в корпусе камеры, измеряют t, φ, Р энергоносителя, содержание СО₂

4. программное устройство

5. исполнительный механизм

6. коллектор

7. автоматически уравновешенный мост.

Датчики 3 соединяются с программным устройством 4 . с помощью которого задаётся режим ТО. Программное устройство связано с исполнительным механизмом, который подаёт -энергоноситель в камеру. Коллектор 6, куда подаётся энергоноситель, автоматически уравновешивает мост 7. связанный с датчиками, автоматически записывает все параметры ТО. Системы автоматизации: Р-31-Н2. СПУРТ1 /А,Б,В.

Для программного регулирования теплообработки изделий при­меняют как пневматические, так и электронные регуляторы. С це­лью автоматизации ямных камер в камеру врезаны патрубки с дву­мя дроссельными шайбами, имеющими комбинированные отверстия. Дроссельные шайбы исключают возможность произвольного увели­чения подачи пара и ограничивают его расход. В период подъема температуры через дроссельную шайбу большого диаметра при пол­ностью открытом вентиле происходит впуск пара, а по окончании его вентиль полностью закрывают.

В период изотермического прогрева пар поступает в камеру по обводной линии через дроссельную шайбу меньшего диаметра. Перфорированные трубы в камерах пропаривания смонтированы в один нижний ряд, что упрощает систему автоматического управ­ления режимом тепловлажностной обработки. Для сохранения давления внутри камер на уровне атмосферного объем камеры со­общается с атмосферой с помощью трубы, снабженной обратным клапаном.

Автоматическое регулирование по заданной программе обеспе­чивают электронные программные регуляторы температуры ПРТЭ-2М. Работают регуляторы в комплексе с электрическими медными термометрами сопротивления типа ТСМ и исполнительны­ми механизмами — соленоидными вентилями типа СВВ.