ВНИИжелезобетон Минстройматериалов СССР

Рекомендации

по снижению расхода

тепловой энергии в камерах

для тепловлажностной обработки железобетонных изделий

а

Москва 1984

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗАВОДСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ (ВНИИЖЕЛЕЗОБЕТОН) МИНСТРОЙМАТЕРИАЛОВ СССР

Рекомендации

по снижению расхода

тепловой энергии в камерах

для тепловлажностной обработки железобетонных изделий

Москва Стройиздат 1984

T 8 б л и ц а 8

Толщина перегородок Удельные потери тепла д/ с поверхности перегородок камерного блока при остывании в течение выходных дней при F\fVK, м“* камерного блока из тяжелого бетона, м 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 0,4 54.4 58,2 60,7 63,2 65,7 67,0 69,1 70,8 72,0 13,0 13,9 14,5 15,1 15,7 16,0 16,5 16,9 17,2 0,3 46,0 47,3 49,0 50,7 51,9 53,2 54,4 55,3 56,1 57,0 11,0 11,3 П.7 12,1 12,4 12,7 13,0 13,2 13,4 13,6 0,2 33,5 34,8 35,8 36,6 37,7 38,3 38,9 39,4 39,8 8,00 8,30 8,55 8,75 9,00 9,15 9,30 9,40 9,50 0,15 26,8 27,6 28,0 28,7 29,1 29,5 29,7 29,9 30,1 6,40 6,60 6,70 6,85 6,95 7,05 7,10 7,15 7,20

Таблица 9

Длительность выдерживания в закрытой камере To + Ti* 4 10 12 14 16 18—24 Потери тепла в 1.6,3 14,9 13,8 13,2 12,6 грунт q± с поверхности F$ днища и части наружных стен камеры, расположенных ниже нулевой отметки 3,90 3,55 3,30 3,15 3,00

Примечания. 1. Значения температур грунта ta на границе нулевых колебаний даны на геотермической карте СССР (прил. 1). 2. При значениях h и ta , отличных от стандартных, величины табл. 9 принимаются с коэффициентами, приведенными в табл. 9'.

Таблица 9'

Значения Коэффициент /г, м: 0 1,15 1 0,90 1,5 0,85 2 0,80 ta о о 0 1,13 + 10 0,90 + 15 0,80

Т а б л и ц а 11

Удельные потери тепла q% с поверхности Fx надземной части наружных стен камер Толщина наружных стен    из    керамзитобетона    при    остывании    после из ке7анРзето0бе?о°«а, м прекращения подачи пара при F,/VK, м~»

1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1>2 14,63 14,79 14,92 15,05 15,22 15,38 15,55 15,72 15,88 16,09 0,3 3,50 3,54 3,57 3,60 3,64 3,68 3,72 3,76 3,80 3,85 12,12 2,90 12,12 12,12 12,29 12,46 12,62 12,75 12,92 12,96 13,17 0,2 2,90 2,90 2,94 2,98 3,02 3,05 3,09 3,10 3,15 10,45 2,50 10,62 10,70 10,/8 10,03 10,87 10,87 10,87 10,87 10,87 0,15 2,54 2.56 2,58 2,40 2,60 2,60 2,60 2,60 2,G0 1 ' а б j I И Ц; а 12 Толщина перегородок Удельные потери тепла q3 с поверхности перегородок камер из керамзитобетона при остывании после прекращения подачи пара при FJVKt м”* камерного блока из керамзитобетона, м 0,2 0,3 0,4 ! 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 0,3 25,3 26,0 26,8 27,2 27,6 28,0 28,5 28,9 29,3 29,7 6,05 6,20 6,40 6,50 6,60 6,70 6,80 6,90 7,00 7,10 0,2 # 20,7 20,7 21,1 21,3 21,6 21,7 21,8 21,9 22,0 4,95 4,95 5,05 5,10 5,15 5,19 5,22 5,24 5,25 0,15 16,7 17,0 17,2 17,3 17,4 17,5 17,6 17,6 17,7 17,7 4,00 4,05 4,10 4,14 4,17 4,19 4,20 4,21 4,22 4,23

Примечание. При длительности остывания камер, отличных от стандартных условий, значения табл. 11 и 12 принимаются с коэффициентами табл. 6'.

11

Таблица 13

Толщина наружных стен ограждений камерного блока из керамзито-бетона, м Удельные потери тепла q£ с поверхности F\ надземной части наружных стен камер из керамзитобетона при остывании в течение выходных дней при F\}VK , м-1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0S 1,0 1,2 0,3 16,7 18,4 19,2 19,6 19,9 20,1 20,5 20,7 20,9 21,1 4,00 4,40 4,60 4,68 4,75 4,80 4,90 4,95 5,00 5,05 0,2 13,3 13,6 14,1 14,3 14,5 14,6 14,8 14,9 15,0 15,1 3,17 3,24 3,37 3,42 3,46 3,50 3,53 3,55 3,58 3,60 0,15 11,2 11,4 11,6 11,7 11,8 11,9 11,9 12,0 12,0 2,68 2,73 2,77 2,80 2,83 2,84 2,85 2,86 2,86

Таблица 14

Толщина перегородок Удельные потери тепла q3' с поверхности перегородок камер из керамзитобетона при остывании в течение выходных дней при Л/^к» камерного блока из керамзитобетона, м 0.2 0,3 0,4 1 0,5 1 0,6 0,7 0,8 0,9 1.0 1,2 0,3 31,8 33,1 34,1 34,8 35,4 36,0 36,4 36,6 36,8 36,9 7,60 7,90 8,15 8,30 8,45 8,60 8,70 8,75 8,78 8,80 0,2 22,6 23,7 24,3 24,5 24,7 24,8 25,0 25,1 25,2 25,3 5,40 5,67 5,80 5,85 5,90 5,93 5,96 6,00 6,03 6,05 0,15 17,8 18,1 18,4 18,5 18.7 18,8 18,8 18,8 18,8 18,8 4,25 4,32 4,39 4,43 4,47 4,49 4,50 4.50 4,50 4,50

Таблица 15

Толщина днища и подземной части стен, м Удельные потери Толщина днища и подземной части стен, м Удельные потери Без подсыпки из керамзитового гравия 0,15 12,6 3,00 С подсыпкой из керамзитового гравия толщиной 0,2 м 0,15 3,77 0,90 0,20 11,5 0,20 3,56 2,75 0,85 0,30 9,42 2,25 0,30 2,51 0,60

Примечание. При нестандартных условиях значения табл. 15 принимаются с коэффициентами, приведенными в табл. 9'.

3* ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УТЕПЛЕННЫХ ПРОПАРОЧНЫХ КАМЕР ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Расчетные схемы ограждений

3.L При проектировании новых камер и при реконструкции действующих вертикальные ограждения могут быть выполнены в трех вариантах:

составная стейка с наружным бетонным ограждением и слоем теплоизоляции с внутренней стороны, защищенным гидро- и пароизо-ляционным материалом (перегородки камер имеют теплоизоляционные слои с двух сторон);

составная стенка с экранной изоляцией, имеющая наружное бетонное ограждение, внутренний асбоцементный лист и воздушную полость между ними, разделенную по толщине на несколько воздушных прослоек с помощью экранов из легких тонких полимерных материалов (типа ластового пластика). Для уменьшения радиационной составляющей обращенные друг к другу поверхности, образующие воздушную полость ограждений, покрыты алюминиевой фольгой или светоотражающими лаками;

составная стенка из несущих каркасных элементов (из бетона или металла), наружного и внутреннего ограждающих асбоцементных листов и воздушной полости между ними, разделенной по толщине на несколько воздушных прослоек. Обращенные друг к другу поверхности асбоцементных ограждающих листов покрыты алюминиевой фольгой или светоотражающими лаками.

Расчетные схемы стен ограждений эффективных пропарочных камер приведены на рис. 1.

Рис. 1. Расчетные схемы стен ограждений а — бетонная с теплоизоляцией: 1 — бетонная стенка; 2 — теплоизоляционный слой; 3 — дарогидрозащитный слой; б — бетонная с воздушной прослойкой: / — бетонная стенка; 2 — асбоцементный лист; 3 — экраны; 4 — алюминиевая фольга или светоотражающий лак; в — каркасная с прослойкой: 1 — асбоцементные листы; 2 — экраны; 3 — алюминиевая фольга или светоотражающий лак

3.2. Снижение непроизводительных потерь тепла может быть обеспечено также при замене ограждений камер из тяжелого бетона на керамзитобетонные. Однако, учитывая, что КПИ тепла в камерах

13

в этом случае не может превышать 50—55%_? такой вариант реконструкции камер может быть рекомендован лишь в случаях, когда установка теплоизоляционных материалов или устройство воздушных прослоек в силу местных условий не представляется возможным.

3.3. Днище камер может быть выполнено сплошным или с воздушной полостью.

При проектировании новых камер под основанием днища (из тяжелого или легкого монолитного или сборного железобетона) устраивается подсыпка из керамзитового гравия либо выполняется ненесущий пол из тонких плоских или ребристых плит с созданием воздушной полости между полом и основанием.

Применение теплоизоляционных материалов для утепленйя днища новых камер не рекомендуется.

При реконструкции камер на существующее бетонное основание укладываются блоки из пеностекла с последующей его гидрозащитой цементной стяжкой. Устройство керамзитовой подсыпки, воздушных полостей и установка керамзктобетонных плит при реконструкции камер не рекомендуется в связи с резким уменьшением полезного объема камер.

Расчетные схемы днища камер приведены на рис. 2.

а — керамзитобетонная плита с подсыпкой (типовой проект): 1 — бетонная плита; 2 — подсыпка из керамзитового гравия; б — фальш-днище: 1 — бе« тонная плита перекрытия; 2 — воздушная прослойка; 3 — бетонное основание

3.4. Для оценки теплозащитных свойств утепленных ограждений может быть принят коэффициент эффективности утепления а, который в общем виде определяется по формуле

где 2 <?о^у и S q₀ — суммарные удельные потери тепла за полный цикл тепловой обработки, МДж, с 1 м² поверхности соответственно утепленного и неутепленного ограждений.

3.5 В условиях нестационарного теплового режима, в котором работают ограждения пропарочных камер, коэффициент а должен быть различным для отдельных элементов ограждений (надземной части поверхности, перегородок, заглубленной в грунт части наружных стен, днища).

Однако для упрощения расчетов, проектирования и последующего монтажа камер целесообразно принимать величину а_ср одинаковой для всех элементов ограждений камер.

При рекойструкции действующих камер, когда по техническим причинам невозможно обеспечить одинаковое термическое сопротивление днища, стен и перегородок, для днища принимается отдельное значение а_дн<а_Ср-

В общем случае суммарные удельные потери тепла, МДж/м², могут быть определены по формуле

2 д₀^у “23 д₀ (1—а_ср),    (10)

где 2 Qo —суммарный удельный непроизводительный расход тепла при неутепленных ограждениях камерного блока с аналогичными габаритами, определяемый по табл. 1—9;

2 q₀ ~<7i+#2^cp+#3^cp В случае, когда а_Дн<а_Ср, суммарные удельные потери тепла определяются по формуле

(?1+<7₂^сР+<7з^сР) (1— а_ср)+<?4 (1—а_д„).    (11)

3.6. Удельные потери тепла, МДж/м³, пропариваемого бетона рассчитываются по формуле

2 Qo^y =    ,    (12)

V6

где Fi — поверхность соответствующих элементов ограждений камерного блока, м²;

Уб — объем бетонных изделий в плотном теле, прогреваемых в камерном блоке, м^э,

3.7. Коэффициент полезного использования тепла КПИ в утепленной камере определяется по формуле

е)    в соответствии с расчетной величиной а_Ср по данным табл, 17 выбирают величину теплового сопротивления изоляции /?_и днища камеры;

ж)    при выборе варианта днища с керамзитовой подсыпкой (рис. 2, а) определяют толщину слоя подсыпки керамзитового

гравия:

б_п“ ^ Rn ~")    (15)

где б б — толщина керамзитобетонной или бетонной плиты основания днища, м; Яб — теплопроводность керамзитобетона (принимается по данным прил. 4 в зависимости от объемной массы) или тяжелого бетона, Я_Тб =2,33 Вт/(м-°С) [2 ккал/(м-ч*°С)]; R_u — выбранное по табл. 17 значение теплового сопротивления днища, м²*°С/Вт; Я_п —■ теплопроводность керамзитовой подсыпки, принимаемая равной 0,23 Вт/(м.°С);

з)    в случае применения пустотелого днища выбранное по табл. 17 значение Я_и должно удовлетворять следующему условию:

Яи=*В+Якб,    (16)

где —тепловое сопротивление воздушной полости, м²°С/Вт (табл. 18); R_Kб—тепловое сопротивление керамзитобетонной плиты, м²-°С/Вт, равное б_Кб /Я_кб-

Меняя толщину воздушной полости 1_дн (табл. 18) и керамзитобетонных плит, обеспечивают расчетное значение Я

и)    определяют расход тепловой энергии в камерах с утепленными ограждениями, равный сумме Q_n и S Q₀ (1—а_ср).

При указанной схеме расчета стремятся обеспечить максимальный КПИ тепла за счет подбора наиболее эффективного теплоизоляционного материала. В случае, если не удастся подобрать теплоизоляционный материал с расчетными параметрами, расчет повторяют, принимая меньшее значение ц_у (но не менее 0,7).

Таблица 17

Коэффициент эффективности утепления днища, адн 1 ; 0,5 0,63 0,7 0,8 0,85 Тепловое сопротивление изоляции днища Яи> м2.°С/Вт 0,5 0,7 0,9 и 1.3

Таблица 18

Толщина воздушной полости Ьдн днища, м 0,02 0,05 0,07 одо 0,12 0,15 0,20 0,25 Тепловое сопротивление полости RB, м2°С/Вт 0,5 0,6 0,65 0,7 0,75 0,75 0,8 0,85

2—2258 17

3,9. При реконструкции действующих камер первоначально выявляется возможность уменьшения их полезного объема за счет установки тепловой изоляций с паро- и гидрозащитой.

В случае, если допустимая толщина теплозащитного слоя б_н по периметру камеры оказывается менее 0,04 м, то камера реконструкции не подлежит.

Если допустимая величина б_и ^0,04 м, расчет ведется в следующей последовательности:

а)    по данным разд. 2 определяют тепловой баланс действующей неутепленной камеры;

б)    по данным табл. 16 назначают максимальную величину а_ср для заданного значения б_и;

в)    выбирают по прил. 3 теплоизоляционный материал с величиной Ян, соответствующей назначенному значению б_и и а_Ср . При невозможности применения такого материала выбирают материал с большим значением Я_и, регламентированным табл. 16;

г)    в соответствии с выбранной величиной а_Ср по данным табл. 17 определяют величину теплового сопротивления изоляции R

днища камеры и толщину теплозащитного слоя из пеностекла по формуле

5п=Яи*Я_п.    (17)

где Я_п —теплопроводность пеностекла, определяемая по прил. 3. Вт/ (м-°С);

д) в случае, если обеспечить заданное тепловое сопротивление изоляции днища не представляется возможным (по условию ограничения высоты камеры), днище реконструкции не подлежит, и для расчета величина коэффициента а_дн принимается равной 0.

Таблица 19

Толщина бетонных стен камеры, м Количество тонких экранов п Количество воздушных прослоек re-t-i Коэффициенты тепловой эффективности ограждений с экранной изоляцией <хср при толщине воздушной полости L, м 0,2 0,15 0,10 0,05 _ 1 0,62 0,60 0,57 0,53 1 2 0,76 0,74 0,72 0,70 0,3 2 3 0,81 0,7-8 0,77 0,76 3 4 0,82 0,81 0,80 0,79 4 5 0,83 0,82 0,81 0,80 1 0,68 0,66 0,65 0,61 1 2 0,80 0,78 0,77 0,71 0,2 2 3 0,83 0,82 0,81 0,80 3 4 0,84 0,84 0,83 0,82 4 5 0,85 0,84 0,84 0,83 __ 1 0,76 0,75 0,74 0,72 1 2 0,83 0,82 0,81 0,80 ОД 5 2 3 0,87 0,86 0,85 0,84 3 4 0,88 0,87 0,86 0,85 4 5 0,89 0,88 0,88 0,87

18

В этом случае суммарные удельные тепловые потери определяются по формуле (11).

Дальнейший ход расчета не отличается от вышеизложенного.

3.10. При проектировании новых камер с ограждениями, имеющими воздушные прослойки (см. рис. 1,6), теплотехнический расчет ведут в следующей последовательности:

а)    по данным разд. 2 определяют тепловой баланс камер аналогичных габаритов, но с неутепленными ограждениями аналогичной толщины;

б)    задаются максимально возможным по конструктивным соображениям значением коэффициента тепловой эффективности ограждения а_ср;

в)    при проектировании наружных стен (рис. 1,6) по табл. 19 выбирают толщину воздушной полости L и количество тонких экранов п, разделяющих эту полость на воздушные прослойки, соответствующие заданному значению а_Ср ■ Данные табл. 19 приведены применительно к светоотражающим покрытиям из алюминиевой фольги, нанесенной на внутренние поверхности бетонной стены и асбоцементного листа;

г)    при проектировании внутренних перегородок камер (см. рис. 1>в) толщину воздушной полости L и количество экранов п, соответствующие заданному значению а_ср> выбирают по табл. 20;

д)    при выборе типа днища расчет ведется аналогично п. 3.8 «ж» и 3.8 «з»;

Табл и ц а 20

Количество тонких экранов п Количество воздушных прослоек я+1 Коэффициент тепловой эффективности экранной изоляции ограждений из асбоцементных листов с несущими каркасными элементами при толщине воздушной полости L, м 0.20 0,15 0,10 0.05

При отражающих покрытиях из

алюминиевой фольги
— 1 0,86 0,85 0,84 1 2 0,89 0,88 0,88 2 3 0,90 0,90 0.90 3 4 0,9£ 0,92 0,91 4 5 0,92 0,91 0.90	0,83 0,87 0,89 0,91 0,90
При отражающих покрытиях

из дчюмияиепой краски
— 1 0,78 0,77 0,76 1 2 0,84 0,84 0,83 2 3 0,86 0,86 0,86 3 4 0,88 0,88 0,87 4 5 0,89 0,89 0,88 Без отражающих ] покрытий .— 1 0,68 0.67 0,66 1 2 0,76 0,76 0,75 2 3 0,82 0,81 0,81 3 4 0,84 0.84 0,84 4 5 0,86 0,86 0,85	0,75 0,82 0,85 0,87 0,88 0,65 0,75 0,80 0,83 0,85

2*

УДК 666.982.2.035*5 : 62U.004.183

Рекомендованы к изданию Научно-техническим советом ВНИИжелезобетона.

Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии в камерах для тепловлажностной обработки железобетонных изделий /ВНИИ-железобетон Минстройматериалов СССР. — М.: Стройиздат, 1984,— 56 с.

Содержат основные сведения по расчету, проектированию, строительству и реконструкции пропарочных камер с целью снижения расхода тепловой энергии. Приведены данные по выбору ограждений камер, теплоизоляционных материалов, требования к паро- и гидро-защите. Дано краткое описание рекомендуемых систем пароснабжеяия и тепловой автоматики.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Табл. 29, ил. 16.

ВНИИжелезобетон Минстройматериалов СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СНИЖЕНИЮ РАСХОДА ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В КАМЕРАХ ДЛЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИИ

Редакция инструктивно-нормативной литературы Зав. редакцией Л. Г. Бальяи

Редактор М. А. Жарикова

Мл. редактор Л. И. М е с я ц е в а

Технический редактор С. Ю. Титова

Корректор И, В. Медведь Н/К

Сдано в набор 23.IK83 г.    Подписано в печать 18.01.84 г.    Т-02141

Формат 84ХЮ8/з2    Бумага тип. № 2    Гарнитура    «Литературная»

Печать высокая Уел. печ. л-. 2,94 Уел. кр.-отт. 3,15 Уч.-изд. л. 4,0 Тираж 12 000 экз    Изд. № ХН-585    Заказ 2258    Цена    20    коп.

Стройиздат, 101442, Москва, Каляевская, 23а Фабрика «Картолитография», ул. Зорге, 15

© Стройиздат, 1984

е) определяют расход тепловой энергии в камерах с утеплен-ными ограждениями Q_n+- Qo (l—acpj-

3.11. При реконструкции действующих камер с устройством ограждений с воздушными прослойками теплотехнический расчет ведут в следующем порядке:

а)    определяют толщину воздушной полости L, соответствующую максимально возможному уменьшению рабочего объема камеры;

б)    по табл. 19 выбирают количество экранов п, разделяющих полость на отдельные прослойки, обеспечивающие получение максимальной величины а для данной толщины имеющегося бетонного ограждения бб:

в)    по табл. 21 определяют величину теплового сопротивления теплоизоляции R_0гр всех ограждений камеры для заданного значения L и п. При двухстороннем расположении изоляции перегородок на каждую сторону приходится тепловое сопротивление R_0Гр /2, По этой величине по табл. 21 определяют толщину полости L и количество экранов п для утепления каждой из двух сторон перегородок;

г)    расчет днища производится по рекомендациям, изложенным в п. 3.9 «г» и 3,9 «д»;

д)    тепловой баланс утепленной камеры определяют по методике, изложенной выше.

Таблица 21

Количество тонких экранов п Количество воздушных прослоек л+1 Тепловое сопротивление ограждений R огр) м2«°С/Вт, при толщине воздушной полости L, м 0,2 0.15 0,10 0,15 1 0,66 0.62 0,59 0,53 1 2 1,12 1,02 0,95 0,87 2 3 1,50 1,35 1,24 1,19 3 4 1,80 1.59 1,49 1,40 4 5 2,06 1,84 1,72 1,60

Примечание. Величина Rorp рассчитана для бетонной стенки толщиной 0,3 м. При толщине стенки 0,2 и 0,15 м табличные значения должны быть уменьшены соответственно на 0,04 и 0,06.

3.12. Примеры теплотехнического расчета камер периодического действия с теплоизолированными ограждениями приведены в прил. 2.

4. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАМЕР НЕПРЕРЫВНОГО

ДЕЙСТВИЯ С НЕУТЕПЛЕННЫМИ И УТЕПЛЕННЫМИ ОГРАЖДЕНИЯМИ

4.L Удельный расход тепловой энергии для разогрева бетона изделий и металла форм, находящихся в камере непрерывного действия, определяется по табл. 1—3 с учетом примечаний к этим таблицам.

4.2. Удельные потери тепла q\ с надземной поверхности (перекрытия и боковых стен) щелевой камеры из тяжелого бетона за время активного пропаривания принимаются по табл. 4. При условиях, отличных от стандартных, расчетные значения принимаются с коэффициентами, приведенными в примечании к табл. 4.

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее распространенным типом тепловых установок являются пропарочные камеры периодического и непрерывного действия» на долю которых приходится свыше 80% годового выпуска сборного железобетона.

Фактический коэффициент полезного использования тепловой энергии (КПИ) в пропарочных камерах не превышает 20%. Основные причины низкого КПИ заключаются в нерациональной конструкции тепловых установок, у которых теплоемкость ограждений из тяжелого бетона в 5—6 раз превышает теплоемкость прогреваемых изделий; в больших потерях тепла через неплотности ограждений; в отсутствии на многих заводах аппаратуры для регулирования подачи пара.

«Временные нормы для расчета расхода тепловой энергии при тепловлажностной обработке сборных бетонных и железобетонных изделий в заводских условиях» (СН 513-79) регламентируют средний расход тепловой энергии 670—840 МДж/м¹ (160—200 тыс. ккал/м⁸). Устранение утечек и выбросов пара может обеспечить увеличение КПИ тепла в установках с 20 до 35%.

Дальнейшее увеличение КПИ тепла может быть достигнуто повышением термического сопротивления элементов ограждений камер (стен, днища, крышки) и снижением их теплоемкости.

Наиболее простым способом снижения энергоемкости тепловой обработки является замена обычно применяемого для изготовления камер тяжелого бетона на легкий, например высокопрочный, керам-зитобетон. Однако при такой замене КПИ не превышает 50—55%.

В качестве принципиально новых .конструктивных решений, обеспечивающих повышение коэффициента полезного использования тепловой энергии в камерах, могут рассматриваться ограждения с теплоизоляционным слоем, защищенные металлическим листом или специальным покрытием от увлажнения, либо ограждения с экранной изоляцией (и воздушными прослойками), не требующей специальной парогидрозащиты.

В Рекомендациях отражены результаты практического опыта эксплуатации эффективных пропарочных камер с различного рода системами пароснабжения и регулирования тепловых процессов.

Рекомендации разработаны ВНИИжелезобетоном Минстрой-материалов СССР (кандидаты техн. наук Р. В. Вегенер, Г. А. Объе-щенко, С. Е. Ленский, О. А. Демидов, Э. А. Соколова, В. Г. Довжик, А. Э. Гордон, инж. В. П. Иванов) при участии Госстроя СССР (инженеры П. А. Деменкж, В. А. Смирнов), НИИЖБа Госстроя СССР (д-р техн. наук Б. А. Крылов, канд. техн. наук А. И. Ли), Главленстрой-материалов (инж. В. Б. Мурычев, канд. техн. наук А. П. Бочаров), КТБ Стройиндустрия Минпромстроя СССР (инженеры А. В. Андрейченко, М. М. Цесельский), ЦНИИСа Минтрансстроя (канд. техн. наук А. Р. Соловьянчик), ЦНИИЭПсельстроя Минсельстроя СССР (кандидаты техн. наук Б. И. Костенко, Ю. П. Клюшник).

Все замечания и предложения просим направлять во ВНИИжеле-зобетон по адресу: 111524, Москва, ул. Плеханова, 7.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации распространяются на проектирование, строительство и реконструкцию пропарочных камер периодического и непрерывного действия.

1.2.    Рекомендации содержат:

методы теплотехнического расчета пропарочных камер с различными видами ограждений;

конструктивные решения ограждающих конструкций;

основные требования к системам пароснабжения и системам автоматического регулирования процесса тепловлажностной обработки бетона в камерах.

1.3.    В основу проектирования и реконструкции пропарочных камер положен принцип теплозащиты ограждений камер периодического действия с их внутренней стороны и камер непрерывного действия с наружной стороны.

1.4.    При назначении режимов тепловлажностной обработки изделий в теплоизолированных камерах не требуется стадии изотермического прогрева. Прекращение додачи пара в таких камерах следует осуществлять после разогрева изделий до расчетной температуры с дальнейшим их естественным остыванием в закрытой камере.

1.5.    Устройство вентиляционных систем в теплоизолированных пропарочных камерах не рекомендуется.

1.6.    Снижение расхода тепловой энергии в теплоизолированных камерах может быть достигнуто только при подаче в них строго расчетного количества пара, что обеспечивается рабоюй систем автоматического регулирования или установкой дроссельных диафрагм с своевременным прекращением подачи пара.

2. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НЕУТЕПЛЕННЫХ ПРОПАРОЧНЫХ КАМЕР ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Исходные данные

2.1.    Компоненты теплового баланса для неутепленных ограждений из тяжелого бетона являются базовыми величинами для теплотехнического расчета неутепленных пропарочных камер.

2.2.    Методика расчета сводится к суммированию отдельных компонентов теплового баланса за полный цикл тепловой обработки изделий в неутепленных и утепленных камерах и распространяется на проектирование новых и реконструкцию действующих установок.

Компоненты теплового баланса состоят из полезного и непроизводительного расходов тепловой энергии. В Рекомендациях принято, что к полезному расходу относятся затраты тепла на разогрев бетона изделий и металла форм. Непроизводительный расход состоит из потерь тепла огра!ждениями камеры в окружающую среду и в грунт. Задача расчета сводится к максимально возможному снижению непроизводительных потерь тепловой энергии.

Компоненты общего расхода определяются по таблицам. В таблицах даны численные значения компонентов полезного расхода Q_n в МДж/м³ бетона пропариваемых изделий в плотном теле и компоненты удельных потерь тепла в МДж на единицу поверхности ограждений камерного блока за полный цикл тепловой обработки.

2.3, Таблицы базовых значений Q_n и q\ составлены для статистически усредненных условий и режимов работы пропарочных камер, принятых в качестве стандартных.

Приведенные в таблицах величины действительны для следующих условий:

тепловлажностная обработка изделий осуществляется в закрытых формовочных цехах с температурой +15°С;

длительность активной тепловой обработки (продолжительность подъема температуры и изотермической выдержки) то=10 ч;

разность между начальной и конечной температурой разогрева бетона и металла форм Д£=80—15=65⁶С (для бетонов на шлако-портландцементах Д £=90—15=75°С);

длительность остывания ямных камер с закрытой крышкой Ti = 8 ч; длительность остывания камер с открытой крышкой 6 ч; длительность остывания закрытой камеры с изделиями в течение двух выходных дней при пятидневной рабочей неделе Тз=^50 ч; длительность последующего (после 50 ч) остывания наружных стен открытой камеры т₄=6 ч;

количество оборотов в сутки ямных камер /п=1; заглубление камеры в грунт /г=0,5 м;

температура глубинных слоев грунта в зоне нулевых колебаний температуры £_а —+5°С.

2 А. При отклонении условий и режимов работы реконструируемых или вновь проектируемых камер от стандартных значений, приведенных в п. 2.3, табличные значения Q_n и умножаются на коэффициенты, данные в примечаниях к основным таблицам.

Методика расчета расхода энергии

2.5. Основным показателем, характеризующим экономичность

пропарочных камер, является коэффициент полезного использования в них тепловой энергии (КПИ).

В общем виде КПИ тепла определяется по формуле

_Qn

Qn Ч-2 Q₀

где Q_n — полезный расход тепловой энергии на разогрев бетона (с учетом тепловыделения цемента) и металла форм, МДж/М³; 2 Q₀ — общая сумма непроизводительных потерь тепла, №Дж/м³.

2 6. Численные значения Q_n определяются независимо от типа пропарочных камер по табл. 1, 2 и 3 в зависимости от марки бетона, вида цемента и металлоемкости форм.

27. Непроизводительные потери тепла в камерах с неутепленными ограждениями, МДж/м³, определяются путем суммирования отдельных компонентов теплового баланса за полный цикл тепловой обработки:

^ Qo — Q1+Q2+Q3+Q4)    (2)

где Qx ■— потери тепла через надземную часть наружных стен за время активного пропаривания; Q₂ — потери тепла при остывании наружных стен после прекращения подачи пара с учетом остывания в течение выходных дней; Q₃ — потери тепла при остывании перегородок; Qi — потери тепла в грунт за полный цикл тепловой обработки, включая время выдержки изделий в закрытой камере без подачи пара.

5

где V_K —объем пропарочной камеры по внутреннему обмеру, м³; Уб —объем бетона изделий (в плотном теле), загружаемых а камеру, м³; Ка — коэффициент заполнения полезного объема пропарочной камеры, определяемый как частное от деления объема бетона изделий в плотном теле на объем камеры; F\ — наружная поверхность пропарочной камеры выше нулевой отметки (по наружному обмеру), м²; F₂ — площадь перегородок, м²; F$ — поверхность соприкосновения стен и днища камеры (по наружному обмеру) с грунтом, м²; q\ — удельные потери тепла с наружной надземной поверхности F\ камерного блока за т₀ —10 ч активного пропаривания при At — 65°С, МДж/м² (табл. 4 и 10); q₂ — удельные потери тепла с наружной надземной поверхности F\ камерного блока при их остывании после прекращения подачи пара за Ti+t₂=14 ч, МДж/м² (габл. 5 и 11); ц% —- то же, при их остывании в течение выходных дней за т₃+т₄— — 56 ч, МДж/м² (табл. 7 и 13); <7₃ — удельные потери тепла с поверхности перегородок при их остывании после прекращения подачи пара за ti+T2=14 ч, МДж/м² (табл. 6 и 12); </₃' — то же, при лх остывании в течение выходных дней за т₃+т₄=56 ч, МДж/м² (табл. 8 и 14); <74 — удельные потери тепла з грунт с поверхности <Р₃ днища камерного блока и части наружных _стен, расположенных ниже уровня пола за время т₀ -pti = l8 ч, МДж/м² (табл. 9 и 15).

Пр имечания: 1. При расчете У_к , F₂ и камер, секционированных в блок, учитываются габариты всего блока.

2.    Если расчет ведется для блока камер с различными коэффициентами заполнения Кз отдельных отсеков, величина Кз определяется как средневзвешенная по объему прогреваемого бетона.

3.    Для определения среднесуточного (за пятидневную рабочую неделю) расхода тепловой энергии <7^ср на возмещение потерь из-за остывания ограждений камерного блока удельные потери q% (табл. 5 и 11) и qz (табл. 6 и 12) суммируются с одной пятой расходов q₂ (табл. 7 и 13) и <7з' (табл, 8 и 14). Таким образом, среднесуточные удельные потери при остывании ограждений определяются по формулам:

для наружных стен    <72^ср =<72+0,2 q'_2y МДж/м²;    (7)

для перегородок    <7з^ср    = <7з+0,2 q%, МДж/м².    (8)

2.8. Пример теплотехнического расчета камер с неутепленными ограждениями приведен в прил. 2.

Табл. 1—3 предназначены для определения расхода тепловой энергии на разогрев бетона изделий н металла форм (над чертой — МДж/м³, под чертой — тыс. ккал/м³); табл. 4—9 — для определения удельных потерь через ограждения из тяжелого бетона (над чертой — МДж/м² под чертой — тые. ккал/м²).

Таблица 4

Толщина наружных стен ограждений камеры из тяжелого бетона, м 0,4 0,3 0,2 0,15 Удельные потери тепла с поверхности F\ надземной части стен камерного блока из тяжелого бетона в процессе пропаривания 11,3 13.6 17,0 19,2 2,7 3,25 4,05 4,60

Примечание. При режимах тепловой обработки с параметрами т'о и А отличными от стандартных, значения табл. 4 прини-

_{л л}    г,    A    F    т'о

маются с коэффициентом /С=    —- .

Таблица 5 Удельные потери тепла q2 с поверхности надземной Толщина наружных стен частн наружпых стен камеры Р' при остывании после ограждений камерного    прекращения    подачи    пара    при    F\(VK,    м    1

блока из тяжелого бетона, м 0,2 0,3 0,4 0,6 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 0,4 23,9 24,9 25,5 26,2 26,8 27,2 27,8 28,3 28,7 5,70 5,95 6,10 6,27 6,40 6,52 6,64 6,75 6,86 0,3 20,9 23,0 23,9 24,7 25,1 25,5 25,7 26,0 26,4 27,2 5,00 5,50 5,70 5,90 6,00 6,10 6,15 6,20 6,30 6,50 Л CI 19,7 20,9 21,6 22,0 22,4 22,8 23,0 23.2 23,4 23,6 4,70 5,00 5,15 5,25 5,35 5,45 5,50 5,55 5,60 5,65 0,15 18,8 18,8 18,8 18,9 19,1 19,2 19,5 19,6 19,7 19,7 4,50 4,50 4,50 4,52 4,56 4,60 4,65 4,68 4,70 4,70

Таблица 6

Толщина перегородок камерного блока из тяжелого бетона, м Удельные потери тепла с поверхности Ft перегородок камерного блока прн остывании после прекращения подачи пара при , м "“1 0,2 0,3 0.4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1.0 1.2 0,4 37,3 37,7 38,9 39,8 40,6 41,4 42,3 42,7 43,3 8,90 9,00 9,30 9,50 9,70 9,90 10,1 10,2 10,35 0,3 33,0 34,1 34.9 35,8 36,3 36,8 37,3 37,7 37,9 38,3 7,90 8,15 8,35 8,55 8,67 8,80 8,90 9,00 9,05 9,15

Продолжение табл. 6

Толщина перегородок камерного блока из тяжелого бетона, м Удельные потерн тепла ?э е поверхности Р% перегородок камерного блока при остывании носле прекращения подачи пара при PJVv, К7 0,2 0,3 0,4 0,6 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 0,2 28,3 28,5 28,9 29,3 29,7 30,1 30,5 30,9 31.1 31,4 6,75 6,80 6,90 7,00 7,10 7,20 7,30 7,40 7,45 7,50 0,15 23,4 23,7 24,1 24,3 24,5 24,7 24,9 25,1 25,3 25,5 5,60 5,67 5,75 5,80 5,85 5,90 5,95 6.00 6,05 6,10

Примечание. При длительности остывания с параметрами Ti и Та, отличными от стандартных, величины табл. 5 и 6 принимаются с коэффициентами табл. 6'.

Таблица 6'

Время остывания закрытой камеры, Тр 4 Коэффициенты при времени остывания камеры j;2 с открытой крышкой, Ч 3 1 4 6 8 10 2 0,55 0,68 0,90 1,06 1,23 4 0,61 0,74 0,92 1,10 1,27 6 0,67 0,77 0,96 1,14 1,30 8 0,73 0,82 1,00 1,16 1,31

Удельные потери тепла <?₂ с поверхности Р\ надземной части наружных стен камерного блока при остывании

Таблица 7 Толщина наружных стен в течение выходных дней при Р\/Ук, м —1

ограждения камерного блока из тяжелого бетона, м 0,2 0,3 0,4 0.6 0,6 0,7 0,8 1 0,9 | „ 1,2 0,4 36,0 38,5 40,6 42,3 44,0 45,2 46,0 47,1 47,7 8,60 9,20 9,70 10,1 10,5 10,8 11,0 1U 11,4 0,3 31,4 32,6 33,5 34,3 35,2 36,0 36,8 37,7 38,5 39,8 7,50 7,80 8,00 8,20 8,40 8,60 8,80 9,00 9,20 9,50 0,2 25,1 26,0 26,8 27,6 28,0 28,3 28,7 29,1 29,7 30,1 6,00 6,20 6,40 6,60 6,70 6,75 6,85 6,95 7,10 7,20 21,1 21,8 22,3 22,7 22,9 23,1 23,2 23,4 23,4 23,5 0,15 5,05 5,20 5,33 5,42 5,47 5,52 5,55 5,59 5,60 5,62

1