8. Определение часовых расходов теплоты и теплоносителя по периодам тепловой обработки

1) Часовой расход теплоносителя:

g_r^I=Q^I/(i_n-i_k ) , (кг/ч)

g_r^II=Q^II/(i_n-i_k ) , (кг/ч)

где Q^I, Q^II,- суммарные часовые расходы теплоты с учетом коэффициента неучтенных потерь для зоны подъема температуры и зоны изотермической выдержки.

Энтальпия водяного пара

i_n=i’+rx=461,32+2230,50,92=2513,38 кДж/кг

i’ - энтальпия воды на линии насыщения, кДж/кг ;

r - теплота фазового перехода, кДж/кг ;

x - степень сухости водяного пара; ( х = 0,92 );

Энтальпия конденсата, уходящего из установки

i_к=с_к*t_к=4,1975=314,25 кДж/кг

где

с_к- теплоемкость конденсата (для воды с_к=4,19), кДж/кг ºС;

t_к- температура конденсата. t_к = 80 – 5 = 75ºС

g_r^I= β(Q_б+ Q_ф/в+ Q_пот)/( i_n+ i_к)

g_r^I =1,1(527756)/(2513,38- 314,25)=240 кг/ч

g_r^II= β(Q_б+ Q_ф/в+ Q_пот)/( i_n+ i_к)

g_r^II=1,1(137884)/(2513,38-314,25)=62,7 кг/ч

Определение удельных расходов теплоты и теплоносителя по периодам тепловой обработки

Удельный расход теплоносителя на 1 м³ бетона:

g_уд=(g_I^r+g_II^r)/N_r+ Q_огр / [N_н(i_n- i_к)]

где:

N_r – часовая производительность УНД по бетону, м³/ч;

N_н – удельная производительность установки, м³;

Q_огр – расход теплоты на разогрев ограждающих конструкций, кДж.

g_уд=(240+62,7)/1.9+(149825 / [19(2513,38-314,25)]=162,9

Удельный расход теплоты на 1 м³ бетона:

q_уд= g_уд i_n=162,92513,38=409430 кДж/м³

Потери теплоты с отработанным теплоносителем:

Q_к=g_rс_кt_к , кДж/ч

с_к=4,19 – теплоемкость теплоносителя;

t_к=75С – температура отработанного теплоносителя, С.

ПТ: Q_к= 240  4,19  75 = 75420 кДж/ч

ИВ: Q_к= 62.7 4,19  75 = 19704 кДж/ч

9. Составление схемы подачи теплоносителя, построение циклограммы работы ту и расчет тепловых нагрузок и параметров сети:

Циклограмма работы оборудования

Р_ср=(Р₁+Р₂)/2=(0,35+0,16)/2=0,2215 мПа

Р₁ – давление теплоносителя на вводе в цех;

Р₂ – давление теплоносителя перед узлом регулирования.

Диаметр трубопровода

v=25 м/с – скорость жидкости;

d=√4 170,691 /(3600251,2273,14)=0,0444;

r=1,227 - средняя плотность теплоносителя на участке, кг/м³.

Принимаем трубу диаметром 45 мм.

10 Предложения по экономии энергоресурсов и повышения качества изделий

Основной вид теплоносителя при тепловой обработ­ке бетона — насыщенный водяной пар. Главный его недостаток — низкий КПД (0,05—0,2 в тепловых установ­ках). Работы последних лет показывают эффективность в ряде случаев беспаровых методов тепловой обработки.

При тепловой обработке бетона в условиях кондуктивного прогрева (с закрыты­ми поверхностями) можно применять любые теплоноси­тели, обеспечивающие получение требуемой температу­ры, например, продукты сгорания природного газа, высокотемпературные органические теплоносители, элект­рическая энергия. При использовании в качестве тепло­носителей продуктов сгорания природного газа на 1 м³ бетона расходуется 10—20 м³, а насыщенного пара 70— 102 м³. Тепловая обработка изделий в среде продуктов сгорания может осуществляться в обычных камерах, обо­рудованных теплогенераторами, с соблюдением специ­альных режимов, снижающих потери влаги бетоном.

В качестве высокотемпературных органических теп­лоносителей применяют минеральные масла и другие ор­ганические вещества, не вызывающие коррозию металла форм и имеющие достаточно высокую температуру вспышки.

Применение высокотемпературных теплоносителей, источником которых является электрическая энергия, да­ет возможность сократить продолжительность тепловой обработки, увеличить КПД тепловых установок, улуч­шить санитарно-гигиенические условия труда рабочих, автоматизировать технологический процесс. По данным НИИЖБ, расход электроэнергии при обычном электро­прогреве бетона не превышает 80—100 кВт-ч/м³, а при форсированном — 40—50 кВт-ч/м³. Разработаны разно­образные методы прогрева с использованием электро­энергии, отличающиеся экономичностью и удобством ре­гулирования и управления процессом. Среди наиболее доступных электронагревателей из черных металлов наиболее предпочтительны уголково- и трубчато-стержневые. Малая масса и низкий расход электроэнергии ха­рактерны для неметаллических тканевых нагревателей.

В масштабах народного хозяйства при производстве сборного железобетона экономию топливно-энергетичес­ких ресурсов обеспечивают не только мероприятия, свя­занные непосредственно со снижением энергозатрат на тепловую обработку и другие технологические пределы, но и общезаводские службы.

Не меньшее значение имеют все меры, направленные на экономию цемента — наиболее энергоемкого компо­нента бетона, на производство 1 т которого расходуется более 200 кг усл. топлива.