Лекция 1

Понятия «тепловой процесс» и «тепловая установка»

При производстве строительных материалов и изделий почти во всех случаях для перевода сырья в готовую продукцию применяют тепловую обработку. Для этого сырьё или полуфабрикаты помещают в тепловую установку, где создаётся необходимый тепловой режим. Под тепловым режимом понимают взаимосвязь теплового и массообменного воздействия на материал, а именно: изменение температуры среды; скорости течения жидкости или газов, омывающих материал, изменение давления.

Следовательно, тепловой режим это взаимосвязь тепловых, массообменных и гидродинамических процессов, происходящих в тепловой установке.

● Теловой процесс – это соединение стадий теплового воздействия на материал с целью придания ему заданных свойств.

● Тепловая установка – это устройство, в котором протекает тепловой процесс. Она представляет собой теплообменный аппарат, работа которого оценивается количеством тепловой энергии, передаваемой в единицу времени.

Способы тепловой обработки материала

Прежде чем приступить к классификации способов тепловой обработки рассмотрим уравнение потока влаги с единицы поверхности

,

где q _m^п – удельный поток влаги; α_m – коэффициент влагоотдачи, отнесённый к разности парциальных давлений; Р_ПМ^! и Р_ОС^! – соответственно парциальное давление водяных паров на поверхности материала и в окружающей среде; В и В^! – соответственно барометрическое давление при нормальных условиях и в установке.

Из этого уравнения следует, что при взаимодействии влажного материала с теплоносителем возможны три варранта:

● Р_ПМ^! < Р_ОС^!

● Р_ПМ^! = Р_ОС^!

● Р_ПМ^! > Р_ОС^!

В первом случае: q _m^п – величина отрицательная. Влага с поверхности материала не испаряется, а конденсируется на ней, при этом материал увлажняется.

Во втором случае: q _m^п = 0. Влажность материала находится в равновесном состоянии с влажностью теплоносителя.

В третьем случае: q _m^п – величина положительная. С поверхности материала удаляется влага и материал сушится. Сушка материала может осуществляться даже при отрицательной температуре, если выполняется условие: Р_ПМ^! > Р_ОС^!.

Исходя их этих положений, можно констатировать, что влажный материал может подвергаться тепловой обработке двумя способами:

Первый, когда из материала не удаляется влага, т.е. q _m^п < 0 – это способ тепловлажностной обработки (ТВО) бетонов. При этом обязательным условием является – сохранение влаги в нагреваемом материале.

Второй, когда из материала удаляется влага, т.е. q _m^п > 0 – это способ сушки.

Кроме этих способов в производстве строительных материалов и изделий применяют: обжиг; вспучивание; спекание; плавление.

Тепловлажностная обработка бетона. Теплоносители, используемые при тво

В качестве теплоносителей при ТВО применяют пар, электроэнергию, продукты сгорания природного газа, высококипящие жидкости. Наиболее распространённым теплоносителем является пар.

Электроэнергия применяется для предварительного электроразогрева бетонных смесей; электропрогрева изделий в формах, электрообогрева нагревательными элементами.

Тепловая обработка бетона продуктами сгорания газа производится в камерах, куда подаётся газовоздушная смесь заданной температуры, полученная при сжигании газа в выносной топке.