Методические указания к проведению ПРАКТИЧЕСКих ЗАнятий

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

по дисциплине

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

 

 

Направление подготовки: 270800.68 «Строительство»

программы магистерской подготовки:

 «Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций»

 «Ресурсосбережение и экология строительных материалов,
изделий и конструкций»

Степень выпускника: магистр

Форма обучения очная

 

 

Тула 2012 г.

Методические указания к практическим занятиям составлены профессором Рябовым Г.Г. и обсуждены на заседании кафедры строительства, строительных материалов и конструкций горно-строительного факультета,

протокол №    6  от «6»      февраля  20 12 г.

Зав. кафедрой                                      А.А.Трещев

 

Методические указания к практическим занятиям пересмотрены и утверждены на заседании кафедры строительства, строительных материалов и конструкций горно-строительного факультета,

протокол № ___ от __.__. 20__ г.

Зав. кафедрой________________________________ А.А.Трещев

 

 

ВВЕДЕНИЕ

В методических указаниях представлены темы и разделы, которые изучаются студентами самостоятельно, даются рекомендации по вопросам, требующим наибольшей проработки. В указаниях представлена методика работы студента при самостоятельном изучении курса и требования к видам отчетности по проделанной работе.

 

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Самостоятельная работа позволяет студенту изучить теоретический материал в полном объеме при минимальном количестве аудиторных занятий. Грамотное построение самостоятельной работы способствует развитию у студента навыков самообразования.

Целью работы является ознакомление студента с основными понятиями в области технологии тепло- и гидроизоляционных.

 

 

ПЛАН ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАнятиЯ

 

2.1. В начале занятия проводится контроль подготовленности студентов по теме проводимого практического занятия путем устного опроса по знанию терминологии (5-10 минут).

2.2. В конце занятия преподаватель подводит итоги проведенного занятия.

2.3. Преподаватель дает задание для подготовки к следующему практическому занятию.

 

Методические указания к проведению ПРАКТИЧЕСКих ЗАнятий

 

3.1. Темы практических занятий

№ занятия	№ раздела	Тема	Кол-во часов
1	2.2	Расчет размеров топочных устройств	4
2	3.5	Аэродинамический расчет тепловой установки	4
3	3.2	Расчет воздушных завес с подбором вентилятора	4
4	4.1	Теплообмен в установках для обработки строительных материалов и изделий	4
5	6.2	Расчет нестационарной теплопроводности при прогреве и остывании бетона	4
6	6.1	Расчет комплексного теплообмена в установках периодического и непрерывногодействия	4
7	6.2	Расчет комплексного теплообмена в установках периодического и непрерывногодействия	4
8	6.3	Расчет комплексного теплообмена в установках периодического и непрерывногодействия	4
9	6.4	Расчет комплексного теплообмена в установках периодического и непрерывногодействия.	4

 

3.2. Общие методические указания

 

РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ ТОПОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Практическое занятие №1.

Целью практического занятия является определение размеров топки для сжигания различных видов топлива.

Последовательность выполнения: определение тепловой мощности топки; определение объема топочного пространства; определение высоты топочного пространства и площади зеркала горения.

Для определения размеров топки необходимо знать ее тепловую мощность:

,                                                                                    

где – теплотворная способность топлива; B – расход топлива.

Объем топочного пространства, м³, определяется по формуле 

V_t = 0.278Q:(Q/ V_t)_н,                                                  (1.2)

где (Q/ V_t)_н – нормативное тепловое напряжение, Вт/ м³.

Основные показатели топочных устройств представлены в табл. П.5 приложения.

Высота топочного пространства (средняя):

.

Площадь зеркала горения, м²:             

R = 0.278Q:()_н,

где ()_н – нормативное топливное напряжение, Вт/м².     

Задача 1. Определить размеры топки.

 

  Таблица 3.1

Исходные данные для расчета

№ пп	Вид топки	Топливо	Расход по условному топливу, кг/ч
1	Цепная	АС	2600
2	Камерная	Мазут	3000
3	Слоевая, ручная	АРIII	200
4	Цепная	AH	3000

Окончание табл. 3.1

№ пп	Вид топки	Топливо	Расход по условному топливу, кг/ч
5	Слоевая с разбрасывателем	АРIII	500
6	Цепная	АРIII	3500
7	Циклонная	AC	1500
8	Цепная	Бурый уголь	1800
9	Циклонная	- / -	2000
10	Слоевая с забрасывателем	АРIII	800

Пример: Определить размер топки ;  ; Нм.

Топка цепная, топливо АРIII. Расход по условному топливу – 2000 кг/ч.

Решение:

      м²;

 м².

РАСЧЕТ ПАРОВЫПУСКНЫХ СОПЕЛ

 

Сопло выполняют в виде криволинейных суживающихся или расширяющихся каналов. Чтобы использовать всю располагаемую энергию и получить сверхкритическую скорость истечения к суживающемуся соплу, надо добавить расширяющуюся часть. Такое комбинированное сопло называется соплом Лаваля (рис.3.3).

 

            , ,                  , ,                                , ,

 

Рис.3.3. Расширяющееся сопло Лаваля

Для расчета угол конусности (угол раскрытия) расширяющейся части сопла принимают:

.

Сопло рассчитывают в следующем порядке:

1. Выходную скорость газа ν.

2. Температуру идеального газа на выходе из сопла находят из выражения:

,

где K – показатель адиабаты; T – находят по табл. П.9 приложения.

3. Диаметр горловины сопла определяется по формуле:

а для пара площадь сечения горловины:

где                                                                                                                       

4. Площадь выходного сечения сопла вычисляют по уравнению

                                                                

5. Если расширяющаяся часть сопла Ловаля выполнена с прямолинейными образующими и с углом раствора α_с , то ее длину определяют по формуле

                                                                

Пример. Пар при давлении Р₁=0,2 мН/м² и температуре                        t₁=120 °С вытекает через сопло Лаваля в среду с Р₂=0,1 мН/м² и температурой t₂=30 ⁰C. Расход пара G_max=0,1 кг/с. Определить скорость истечения пара, диаметр горловины, устья и длину расширяющейся части сопла, если угол раствора α_с=10⁰.

Решение. Режим истечения пара: β=Р₂/Р₁=0,1/0,2=0,5<β=0,577. Следовательно, в горловине сопла = _кр и G=G_max, а Р_г=Р_2кр=β_крР₁= =0,577∙0,2=0,115 мН/м².

Cкорость пара в горловине

_г = 44,72×0,95 м/с,

где φ принято по табл. П.7 приложения; , ,  – по табл. П.9 приложения.

Площадь поперечного сечения горловины

где ν₁ = 0,892 м³/кг принято по табл. П.9, приложения.

Диаметр горловины

Скорость пара в выходном сечении сопла(в устье):

Площадь выходного сечения сопла

,

где ν₂ = 32,93 м³/кг (табл. П.9, приложения)

Диаметр выходного сечения сопла

Длину раширяющейся части сопла

Задача 1. Рассчитать паровыпускное сопло.

Таблица 3.4

Исходные данные для расчета

№ варианта	Р1, мН/м^2	Р2, мН/м^2	G, кг/г	Вид Отвестия	Угол раскрытия, град.
1 2 3 4	0,15 0,16 0,17 0,18	0,1 0,1 0,1 0,1	75 80 85 90	Лаваля Цилиндр Лаваля Острое	12 - 10 -

 

Подбор вентилятора

Вентиляторы выбирают по давлению (напору) и производительности, между которыми установлена графическая зависимость, характеризующая их работу при различной скорости вращения рабочего колеса.

Производительность вентилятора, м³/ч:

где 1,1 – коэффициент, учитывающий утечку воздуха через неплотности; В^max – максимальный расход топлива, кг/ч; V₀ – теоретический объем воздуха; α – коэффициент избытка воздуха;  – поправка на механический недожег.

Приведенное полное давление вентилятора

где Р_р – расчетное полное давление (напор) вентилятора, Н/м²;                  t_г – температура газов, входящих в вентилятор, ⁰С; t_кат – температура газов t_кат = 20⁰С.

После определения V_в и Р_п по соответствующим каталогам или графикам выбирают номер вентилятора, руководствуясь их кпд и числом оборотов.

Мощность, потребляемая вентилятором

где  – кпд вентилятора 0,4 – 0,65;  – кпд привода 0,8 – 0,95.

Пример. Вентилятор с =0,5 подает воздух V_г = 40000 м³/ч температурой t_г = 150 ⁰С. Сопротивление воздушного тракта р = 4000 Н/м².

Определить изменение мощности на валу вентилятора при подаче по этому же тракту воздуха, температура которого t_в = 20 ⁰С.

Решение. Требуемая мощность на валу вентилятора при подаче воздуха с температурой t_г = 150 ⁰С

Количество воздуха с t_в = 20⁰С, подаваемого вентилятором:

Требуемая мощность на валу вентилятора при подаче воздухас с t_в = 20 ⁰С:

Изменение мощности на валу вентилятора:

Задача 1. По воздушному тракту подается воздух плотностью 1,29 кг/м³ в количестве V = 52000 м³/ч. Создаваемое при этом давление 600 Н/м². Подобрать вентилятор и определить его мощность.

Задача 2. Определить производительность вентилятора, если диаметр рабочего колеса увеличится с 400 до 500 мм. Начальная производительность вентилятора 5000 м³/ч.

Задача 3. Определить давление, создаваемое вентилятором, если число оборотов изменилось с 1440 до 1000 об/мин. Начальное сопротивление 68 кН/м².

Практическое занятие №4.

Расчет передачи тепла лучеиспусканием. Инфракрасный прогрев.

Целью практического занятия является ознакомление с методикой расчета теплообмена излучением.

Методика включает в себя 2 типа расчетов:

1. Расчет передачи тепла лучеиспусканием от газов.

2. Расчет инфракрасного излучения от нагревателей различного типа.

Передача тепла лучеиспусканием рассчитывается при обработке изделий дымовыми газами и при прогреве инфракрасными излучениями.

Тепловой поток от дымовых газов, Вт/м²,

,

где С₀ – коэффициент лучеиспускания абсолютного черного тела = 5,7 Вт/(м²К⁴);  – степень черноты оболочки;  – степень черноты полного нормального излучения материалов кладки печей;  – степень черноты дымовых газов;         – степень черноты углекислоты (рис.П.1.прил.) определяется в зависимости от температуры газа и произведения парциального давления углекислоты  и эффективной толщины газового слоя S, м,

S=3,6 V/F,

где V – объем, заполненный излучающим газом, м³; F – поверхность стен, ограничивающих этот объем, м²; для плоскопараллельного слоя толщиной S=1,1S₀; для пучка труб d, расположенных по квадрату с шагом 2d, S=3,5d;  – степень черноты водяного пара определяется по рис. П2 прил., аналогично ; β – поправочной коэффициент на пропорциональное давление , зависящий от  и S; β=1-1,15 тем больше, чем >  и меньше ; в среднем – 1,1;  – незначителен (можно не учитывать); Т_r и T_ст – абсолютная температура газов и стенки, К;  – поглощающая способность газа, зависящая от температуры стенки.

Количество тепла, воспринимаемого поверхностью, с температурой при инфракрасном излучении, Вт,

,

где Т₁ и Т₂ – абсолютная температура поверхностей.

Приведенная степень черноты поверхностей:

,

где F ₁ и F ₂ – площадь поверхностей, м².

 

Пример 1. Определить поток тепла лучеиспусканием от газов к стенкам, если температура газов 1000 ^оС, объемные доли СО₂ – 12 %, Н₂О – 10 %.

Размеры рабочего пространства 0,2х2х0,3 м.

Решение.

Парциальные давления Р_СО2 и Р_Н2О равнозначны их объемному содержанию в дымовых газах, т.е. Р_СО2 = 0, 12 и Р_Н2О = 0,1 атм. /абсолютная/ или соответственно 12 и 10 кН/м².

Эффективная толщина газового слоя

.

Произведение Р_СО2∙S = 12 ∙ 0,2 м∙кН/м²; Р_Н2О∙S = 10∙0,2 м∙кН/м².

Значение ε _СО2, ε _Н2О по графикам рис.П.1 и П.2 приложения при температуре 1000 ^оС.

Соответственно 0,062 и 0,032; при 900 ^оС – 0,67 и 0, 0367.

Поправка  в обоих случаях 1,08:

 ε _г = 0,062 + 1,08∙0,032 = 0,097;

А_г = ;

q = 5,7∙0,9[ 0,097∙(1273/100)⁴ – 0,11∙(1173/100)⁴] = 2980 Вт/м².

Пример 2.

Определить количество тепла, отводимого с 1 м² кирпичной стенки излучением к параллельной стенке, покрытой гладкой окисленной сталью t₁ = 215^оС, t₂ = 25 ^оС.

Решение.

Из табл. П.10 приложения определяем ε₁ = 0,9; ε₂ = 0,8:

ε_пр = ;

Q = 5,7∙0,735∙1∙[488/100 – 248/100] = 19988 Вт.

 

Задача 1. Определить поток лучеиспусканием от газов.

 

Таблица 3.6

Исходные данные для расчета

№ варианта	Газов ^0С tr	Стенки ^0С tст	Объемные доли		Размеры рабочего пространства
			СО2, %	Н2О,%
1	800	200	10	8	3х3х4
2	900	300	12	10	4х4х5
3	1000	400	14	12	5х5х6
4	1100	500	15	10	6х6х7
5	1200	600	8	10	7х7х8
6	1250	700	10	12	8х8х9
7	1300	800	12	14	9х9х10
8	1350	900	10	15	10х10х11
9	1400	1000	15	15	11х11х12
10	1450	1100	10	10	12х12х13

Задача 2

В пустотах ж/бетонных плит перекрытий установлены электрические стержневые излучатели с температурой поверхности равной        t₂ = 1100 ⁰C. Лучистый поток от излучателя составляет 8100 вт/м². Температура поверхности бетона равна t₁ = 80 ⁰C. Определить коэффициент теплопередачи лучеиспусканием (α=8 вт/м² град.).

Задача 3

Определить поток тепла лучеиспусканием при передаче тепла от металлического (стального) излучателя температурой 190 ⁰С к гипсовому изделию с температурой 100 ⁰С.

Задача 4

Деревянное изделие высушивается при температуре 60 ⁰С. Излучающими поверхностями являются стенки газоходов, покрытые асбестом и имеющие температуру 220 ⁰С. Определить удельный поток тепла лучеиспусканием.

Задача 5

Листы сухой штукатурки, покрытые бумагой, высушиваются при температуре 80 ⁰С. Определить коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием от стального излучателя, если его температура 300 ⁰С.

Задание 6

Определить коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием при передаче тепла кирпичной стенки температурой 900 ^оС (кирпич огнеупорный) к стене, покрытой известковой штукатуркой и имеющей температуру 60 ^оС.

Задание 7

Стальной излучатель температурой 1000 ^оС передает тепло параллельной стене с температурой 100 ^оС. В каком случае передача тепла лучше, если стена из алюминия или из оцинкованной стали?

Практическое занятие № 5.

Целью практического занятия является приобретение навыков расчетов длительности прогрева и остывания бетона с использованием уравнений нестационарной теплопроводности.

Прогрев и остывание бетона происходит за счет теплообмена теплопроводностью. Для определения необходимой длительности прогрева бетона применяются уравнения нестационарной теплопроводности.

При расчетах температуры материала в точке с координатой Х при его нагреве и охлаждении используются критериальные зависимости:

  θ = (t_c – t_ц)/ (t_c – t_н)= f(F₀, B_i, X/R),                                     

где θ – безразмерная температура; t_c, t_н – температуры среды и начальная тела, ^оС; F₀ – временной критерий Фурье; а – коэффициент температуропроводности, характеризующий скорость нагрева материала при равных условиях, м²/ч:

  

B_i – коэффициент Био – связывающий внешние условия теплообмена с теплопроводностью материла и его характерным для теплообмена размером.

Безразмерная температура в любой точке тепла и в любой момент времени равна произведению трех безразмерных температур на координатах X, Y, Z:

.

Пример.

Найти температуру центра и поверхности изделия, если время нагрева изделия τ=3ч, расчетная толщина его 2R=0,3, температура начальная изделия t_н=20^ºС, температура греющей среды t_c=100^ºC, коэффициент теплоотдачи α=11,6 м^{2 º}С; материал λ_м=1,3 Вт/(м ^ºС),    С=1,04 кДж/кг ^ºС; ρ=2200 кг/м³.

Вычисляем коэффициент температуропроводности:

a=3,6 м².

Вычисляем критерий Вио:

В_i=

Критерий Фурье F₀=

Находим по В_i, F₀ безразмерную температур:

  и искомую  ^оС.

Аналогично находим по В_i и F₀ безразмерную температуру:

  и искомую  ^оС.

 

Задача 1. Определить температуру центра бетонного изделия, если начальная температура t_н=10⁰С, температура горючей среды 100ºС.

 

Таблица 3.7

Исходные данные для расчета

№ п/п	Время прогрева, ч, τ	Расчетная толщина, м, R	Коэффиц. теплоотд. α, Вт/м^2·°С	Показатели материала
				ρ, кг/м^3	λ, Вт/м·°С	кдж/(кг·°С)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0	0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5	100   100   100 150 150   150 150	2400 _.._ 200 200 200 1600 1600 1600 2400 2400	1,56 _.._ 1,28 1,28 1,28 0,5 0,5 0,5 1,56 1,56	0,84 _.._ 0,89 0,89 0,89 0,98 0,98 0,98 0,84 0,84

 

 

Практическое занятие № 6.

Целью работы является определение комплексного теплообмена в ограждениях действующих тепловых установок.

Состав работы и последовательность выполнения:

1. Определение термического сопротивления ограждений.

2. Определение теплопотерь через ограждения.

3. Определение количества тепла, аккумулируемого конструкциями ограждений в период прогрева.

Следует отметить, что второй и третий пункты работы являются самостоятельными статьями теплового баланса.

Потери тепла через ограждения непрерывно действующих установок определяются по формуле, кДж/ч:

 ,

где t _в, t_{o . c} – температура внутри рабочего пространства и определяющей среды, ^оС.

 

Коэффициент теплопередачи

;                                      (3.2)

где α₁, α₂ – коэффициент теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях стен, вт/(м^{2 о}С);  – термическое сопротивление многослойной стенки, м^{2  о}С /вт;  – коэффициент теплопроводности каждого слоя.

Тепло аккумулированное стенками камеры

                                         (3.3)

определяется по расчетам поля температур или по формуле (3.3),

где λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м ^оС); а – коэффициент температуропроводности, м²/ч; t _н – начальная температура стены, ^оС; t _п – температура поверхности стены при прогреве, ^оС;               – время прогрева, ч.

Пример.

Ограждение тепловой установки выполнено из сборного железобетона δ = 400 мм. Теплопроводность материала стен λ = 1,57 Вт/(м∙^оС). Коэффициент теплоотдачи от среды к стене α₁ = 40,6 Вт/(м²∙^оС). Коэффициент теплоотдачи α₂ = 5,8 Вт/(м²∙^оС) в окружающую среду. Температура внутри установки 80 ^оС, наружная температура 20 ^оС. Определить тепловой поток через ограждение установки.

Решение.

1.Определяем коэффициент теплопередачи по формуле (3.2):

2.Определяем тепловой поток через ограждение, Вт/м²:

q = к ∙ (t_в – t_о.с.) = 2,16∙ (80 -20) = 130 Вт/м².

Задача 1 Определить потери тепла через ограждения тепловой установки.

Таблица 3.8

Исходные данные для расчета

№ варианта	Материал стен	λ, Вт/         (м∙^оС)	, Вт/     (м^2∙^оС)	, Вт/          (м^2∙^оС)	tв, ^оС	tн, ^оС	, мм
1	Железобетон	1,57	50	4,5	55	25	400
2	Шлакобетон	0,53	60	5,0	60	24	400
3	Кирпич	0,82	70	5,5	65	23	400
4	Керамзитобетон	0,41	80	6,0	70	22	400
5	Железобетон	1,55	90	6,5	75	21	300
6	Шлакобетон	0,59	100	7,0	80	20	300
7	Керамзитобетон	0,72	105	7,5	85	19	300
8	Железобетон	1,50	110	8,0	90	18	250
9	Шлакобетон	0,50	115	8,5	95	17	250
10	Керамзитобетон	1,45	120	9,0	100	16	250

 

Задача 2.

Рассчитать количество аккумулированного тепла через 1 м² стен пропарочных камер, если прогрев ведется 3 ч. при средней температуре поверхности стенки t_п = 90 ^оС от начальной t_н = 95 ^оС. Стены выполнены из железобетона λ = 1,55 Вт/м ^оС, с = 1,25 кДж/кг^оС.

Задача 3.

Рассчитать количество аккумулированного тепла через 1 м² стен пропарочных камер, если прогрев ведется 4 ч. при средней температуре поверхности стенки t_п = 85 ^оС. Стены выполнены из шлакобетона λ = 0,53 Вт/м ^оС, с = 0,75 кДж/кг^оС, ρ  = 1200 кг/м³.

Задача 4.

Рассчитать количество аккумулированного тепла через 1 м² стен пропарочных камер, если прогрев ведется 4,5 ч. при средней температуре поверхности стенки t_п = 75 ^оС от начальной t_н = 20 ^оС. Стены выполнены из кирпича λ = 0,82 Вт/м ^оС, ρ = 1800 кг/м³.

Задача 5.

Рассчитать количество аккумулированного тепла через 1 м² стен пропарочных камер, если прогрев ведется 5 ч. при средней температуре поверхности стенки t_п = 70 ^оС от начальной t_н = 15 ^оС. Стены выполнены из железобетона λ = 1,55 Вт/м ^оС, ρ = 2400 кг/м³, с =               =1,25 кДж/кг^оС.

Пример 6.

Стены камеры выполнены из двух железобетонных плит δ₁ =                   =δ₂ = 140 мм, с воздушной прослойкой между ними равной 50 мм. Определить общее термическое сопротивление стенки, если λ ₁ = λ ₂ = =1,56 Вт/м^оС, λ ₃ = 0,024 Вт/м^оС.

 

Практическое занятие № 7.

Расчет тепловыделения цементов и бетонов.

Целью работы является определение количества тепла экзотермии при тепловлажностной обработке бетона. Эта величина является приходной статьей теплового баланса.

Последовательность выполнения занятия:

1. Определяется режим тепловлажностной обработки.

2. По выбранному режиму находим число градусо-часов прогрева.

3. Вычисляем удельное тепловыделение.

Количество тепла, выделяющееся в бетоне при его тепловой обработке, зависит от активности цемента, водоцементного отношения, средней температуры бетона и продолжительности прогрева.

                                     (9.4)

где

a = 0,32 + 0,002  ,если 290 град∙ч.

a = 0,84 + 0,002  ,если 290 град∙ч.

 

Пример.

Определить тепло экзотермии цемента в изделии толщиной             δ= 100 мм. Удобоукладываемость смеси 60 с; водоцементное отношение 0,45; М – 300; начальная температура t₁ = 20 ^оС; t₂ = 80 ^оС;              t₃ = 40^оС.

Решение.

Принимаем режим тепловой обработки 2,5+6+1,5 ч при толщине до 100 мм (по нормам технологического проектирования).

Тогда

;

;

 

 

При толщине изделия 100-200 мм режим тепловлажностной обработки 3,5+10+2,5 ч:

 

;

;

Задача 1.

Рассчитать тепло экзотермии цемента, выделяющееся при тепловой обработке бетонных изделий из бетона, имеющего удобоукладываемость 60 с.

Таблица 3.9

Исходные данные и варианты

Вариант	Бетон	Толщина изделий, мм	Температура изотермической выдержки, ^оС
1	Тяжелый бетон на портландцементе	80	80
2		140	80
3	Бетон на портландцементе М400	220	80
4		400	80
5	Керамзитобетон, ρ = 1000 кг/м^3	140	80
6	Керамзитобетон, ρ = 1000 кг/м^3	280	95
7	Керамзитобетон, ρ = 1400 кг/м^3	140	95
8	Керамзитобетон, ρ = 1400 кг/м^3	280	95
9	Шлакобетон ρ = 1200 кг/м^3	140	95
10	Шлакобетон ρ = 1200 кг/м^3	280	95

Практическое занятие №8.

Расчет расходов тепла на нагрев изделия при электропрогреве.

Состав работы и последовательность выполнения:

1. Определение удельного теоретического расхода;

2. Определение удельных расходов тепла и электроэнергии с учетом влияния формы и теплопотерь в окружающую среду.

 

Удельный расход тепла в период нагрева бетона:

В период изотермического выдерживания:

                               (3.4)

Пример.

Определить удельный расход электроэнергии и количество тепла, необходимое для прогрева 1 м³ бетона. При ρ = 2400 кг/м³ с =           =0,84 кДж/(кг °С); режим ч при изотермической температуре 80 ºС. Модуль открытой поверхности изделия М_n=8. Средняя толщина стенок металлических δ=0,008 м, С_ф=2,4 кДж/           (кг °С), ρ=7500 кг/м³. Коэффициент теплоотдачи в окружающую среду к= 23,2 Вт/м² °С; t₁=t_окр=20ºС.

Решение.

1. Удельная мощность прогрева бетона:

 

2. Удельная мощность прогрева формы:

3. Удельная мощность, затрачиваемая на потери тепла в окружающую среду:

4. Удельная мощность эквивалентна экзотермическому теплу:

5. Полная удельная мощность, расходуемая в период прогрева:

6. Удельный расход электроэнергии в период подогрева:

7. Удельная мощность в период изотермической выдержки:

8. Удельный расход электроэнергии для тепловлажностной обработки:

9. Удельный расход электроэнергии для тепловлажностной обработки:

10. Количество тепла, необходимого для тепловлажностной обработки:

Задача 1.

Определить расход тепла в период подогрева. Варианты – в табл. 3.11.

Таблица 3.10

Задание по определению удельного расхода тепла в период подогрева

№ варианта	Плотность бетона, кг/м^3, ρ	Расход цемента, кг/м^3, Ц	Теплоемкость бетона, кДж/(кгºС), с	t0, ºC	tиз, ºC	Удельная теплота изотермии, кДж/м^3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	2400 1700 1300 1200 950 1900 1600 580 400 400	300 290 270 230 210 280 260 250 240 220	0,24 0,56 0,58 0,75 0,89 0,84 0,80 1,36 1,02 1,65	10 15 20 10 15 20 10 15 20 10	85 90 90 95 95 85 90 100 105 105	210 200 190 180 175 220 190 180 170 160

 

Практическое задание № 9.

Расчет пропарочной камеры периодического действия.

Целью работы является определение расчетных данных для установок периодического действия.

Состав работы и последовательность выполнения:

Определение производительности и необходимого количества установок для ямных пропарочных камер.

Для расчета ямной пропарочной камеры вычерчивается эскиз раскладки изделий в установке с соблюдением необходимых размеров и промежутков.