Файл: Семенов, Леонид Алексеевич. Безнапорная пропарочная камера.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 41
Скачиваний: 0
Л. А. СЕМЕНОВ |
Экз^лляр |
чит. зала |
профессор, доктор технических наук
БЕЗНАПОРНАЯ ПРОПАРОЧНАЯ КАМЕРА
РОСТОВСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
19 6 0
ГОО ПУЬЛЙ |
/v |
|
иАУчне-тЕхьгЧйскАя |
£с? |
|
ЬИБЛЖЯбХЛ СОСР |
||
|
7^57
Брошюра предназначена для инженерно-технических работников проектных организаций и заводов сборного железобетона, а также для студентов строительных ву зов. В ней описаны устройство и принципы работы авто матически управляемой пропарочной камеры, предло женной автором.
Применение камер нового типа дает большой эконо мический эффект: вдвое сокращается время твердения бетона, резко уменьшается расход пара.
Автор рассказывает, как произвести переоборудо вание примитивных камер, в результате которого удваи вается их производительность при совершенно незначи тельных затратах.
Основой современного индустриального строительства является сборный железобетон. Производство его в на шей стране растет гигантскими темпами. В течение семи летки выпуск железобетонных изделий должен возрасти с 19 млн. м3 до 42—45, т. е. в 2,5 раза.
Эту программу можно выполнить и перевыполнить, если смело и оперативно внедрять все то новое и про грессивное, что появляется в области технологии изготов ления железобетонных изделий, и активно использовать внутренние ресурсы действующих заводов.
Прогресс в технологии производства железобетона по отдельным ее звеньям очень неравномерен. С одной сто роны, промышленность получила разработанный совет
скими инженерами такой прогрессивный метод, как виб ропрокат, с другой стороны, некоторые процессы реша ются еще примитивно, занимают 'много времени, требуют огромных производственных 'площадей и обходятся очень дорого.
Прежде всего это касается пропарки изделий. До сих пор ее па многих заводах выполняют в примитивных ка мерах периодического действия при температуре 80—85°.
Процесс пропарки длится в лучшем случае 12—14 часов,
а на многих заводах затягивается до 24—30 часов и более. При этом расход пара на 1 м3 железобетона дости гает 800—1000 кг.
Между тем сама формовка изделий, включая подго товку формы, укладку арматуры и пр., требует не более одного часа. В результате получается, что в производ ственном цикле процесс пропарки занимает свыше 90% и подавляющая часть производственных площадей заво-
3
дов занята пропарочными камерами. На многих заводах пропарочные камеры являются узким местом и сдержи вают рост производства.
В данной брошюре приводится описание устройства и эксплуатации новой пропарочной камеры, разработан ной автором.
Эти камеры уже нашли широкое распространение на многих предприятиях нашей страны. Как показывает опыт, процесс пропарки в них (может выполняться всего
за 6—8 часов, при расходе пара 230—250 кг на 1 м3 же лезобетона.
Переоборудование существующих ямных камер в без напорные полуавтоклавные несложно и требует затрат всего 300—400 рублей. Дело в том, что сама камера
остается без изменения и нужно лишь добавить паровую трубу в верхней зоне и выходную (обратную) трубу с контрольным конденсатором.
При предварительной заготовке этих деталей уста новка их на место выполняется за несколько часов.
Можно без всякого ущерба для производства ежеднев
но оборудовать одну-две камеры и таким путем за не сколько недель все перевести на полуавтоклавный режим.
На многих заводах (Ростов-на-Дону, Ангарск, Тула,
Череповец, Белгород, Калинин, Куйбышев и др.) при
переоборудовании обычных камер в полуавтоклавные удалось повысить выпуск продукции на 50—70% и более и значительно снизить расход пара и стоимость изделий.
Камеры данного типа были разработаны в Ростов-
ском-на-Дону инженерно-строительном институте и впер
вые внедрены на комбинате строительных материалов № 1 Ростовского совнархоза.
ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ В КАМЕРЕ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМАХ ПОДАЧИ ПАРА
Проектирование пропарочной камеры должно произ
водиться на твердой научной основе с правильным уче
том физических явлений, происходящих в камере на всех стадиях ее работы. Анализ этих явлений начнем с рас смотрения процесса нагревания камеры.
4
Нагревание герметично закрытой камеры
Предположим, что мы имеем камеру, которая сперва свободно сообщается с наружным воздухом. Пусть пер воначальная температура в ней tH = 15°, а давление Рп равно атмосферному, т. е. Рн=760 мм рт. ст.
Это давление слагается из давления сухого воздуха
Рв и водяных паров Р“.
рн — рнф-рн мм рт. ст.
Если принять относительную влажность воздуха ф = 50%, то при tH = 15° эти величины будут равны:
р« =1753,6 мм рт. ст.,
Р„ — 6,4 мм рт. ст.
Теперь закроем камеру и будем подавать в нее острый
пар.
Камера начнет нагреваться главным образом за счет конденсации водяных паров, и практически мы будем
5
иметь в ней насыщенный водяной пар, давление которого Рп для любой температуры является строго определен ной величиной.
Кривая Рп (рис. 1) показывает возрастание давления водяных паров при повышении температуры от 15 до
100°.
При разогреве камеры от температуры t1 до t2 дав ление сухого воздуха возрастает от Р1 до Р2' по закону
р2 — |
Рв |
(1) |
в |
ti |
|
|
1+273 |
|
На том же рис. 1 |
кривая Рв |
показывает давление су |
хого воздуха, а кривая Р — суммарное давление паро воздушной смеси при прогреве камеры от 15 до 100°.
Из этого графика видно, что при разогреве гермети
чески |
закрытой камеры давление в ней быстро |
растет |
|
И при |
68° уже составляет 1,5 ата, |
при 92° — 2,0 |
ата и, |
наконец, при 100° достигает 2,3 ата. |
|
|
|
Нагревание камеры, свободно |
сообщающейся |
||
|
с атмосферой |
|
|
Представим себе теперь, что наша камера свободно сообщается с атмосферой, и начнем разогревать ее, по давая острый пар. Здесь возможно несколько вариантов подачи пара в камеру и выхода из нее избытка паровоз душной смеси. Наибольший практический интерес пред ставляют для нас четыре случая.
1.Подача пара и выход паровоздушной смеси у пола камеры (схема «снизу—вниз»).
2.Подача пара у пола камеры и выход паровоздуш
ной смеси1 под потолком камеры (схема «снизу—вверх»).
3.Подача пара и выход паровоздушной смеси под потолком камеры (схема «сверху—вверх»),
4.Подача пара под потолком камеры и выход паро
воздушной смеси у пола.
Рассмотрим первый случай (рис. 2).
Острый пар, попав в камеру, смешивается с воздухом.
Паровоздушная смесь повышенной температуры, будучи более легкой, стремится подняться под потолок. В своем движении она перемешивается с остальной массой паро
6
воздушной смеси, заполняющей камеру, и, соприкасаясь
далее с относительно более холодными стенками камеры, охлаждается. Образуются нисходящие потоки, которые опускаются до пола и затем удаляются наружу. В те ме ста камеры, где прогрев стенок требует большего коли чества тепла, например в углах, паровоздушная смесь устремляется в большем количестве, так как относитель ное переохлаждение смеси здесь делает ее тяжелее, и она скорее опускается к полу.
(0 z /О'—"/
I lUpUUUJUyiUhUH
оо
Рис. 2. Нагревание камеры по схеме «снизу—вниз».
Благодаря усилению тяги нисходящих воздушных то ков в более холодных местах прогрев ограждений камеры по всему периметру ее автоматически выравнивается.
По такой схеме происходит нагрев нашей безнапорной камеры, которая имеет обратную трубу, начинающуюся у ее пола.
Совсем другие результаты получаются во втором слу чае (рис. 3). Более горячая паровоздушная смесь, под нимаясь под потолок камеры, имеет возможность тут же
° ПароВоздушная ГМРСЬ
Рис. 3. Нагревание камеры по схеме «снизу — вверх».
выйти наружу. В камере в местах большего притока пара
образуются столбы восходящей паровоздушной смеси.
В прочих местах паровоздушная смесь находится в покое
инагревается медленнее. Отсюда получается и большая неравномерность в прогреве камеры как в плане, так и
по высоте.
7
Еще хуже обстоит дело в третьем случае (рис. 4). Горячая паровоздушная смесь, образующаяся под по
толком, здесь же и выходит наружу. Во всей нижней
части имеет место |
застой |
холодного воздуха, и камера |
||
Пар |
|
|
~ О0®-° |
Паровоздушная |
|
о ° |
|
— о©° |
смесь |
|
|
|
||
|
70° |
|
Относительно холодный |
|
OOOOOOOQ. |
||||
О о |
о ° |
° О |
сухой воздух |
Оо Z0°° о о
Рис. 4. Нагревание камеры по схеме «сверху—вверх».
прогревается особенно плохо и неравномерно. Под потол ком температура может достигнуть 100°, в то время как
упола камера еще не начнет нагреваться и температура
ееостанется на уровне 20—25°.
Пар*__________ i
О О О О о о о
1=100° \ \ ‘ i.Oarna ■ ■'
---------—’
Рис. 5. Нагревание камеры по схеме «сверху — вниз»: а, б и в — на чальная, промежуточная и конечная (установившееся состояние)
стадии процесса; 0—0 — граница паровой зоны.
8