Файл: Лащивер Ф.М. Рациональное использование энергоресурсов в строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 86
Скачиваний: 0
Коэффициент теплопередачи составит:
к=
Лг
|
1 |
= |
! |
|
= |
J |
_bi_ |
1_ |
1 |
0,015 |
, _ J _ |
Oj + |
Х2 + |
а 2 |
1000 + |
0,14 |
^ 10 |
= 4,85 ккал/м* час-град.
Удельная теплопередача на 1 м2 поверхности изоляций: Яг = /Са (*! — /а ) = 4,85(100 — 10) = 435 ккал/м* час.
Температура на верхней наружной поверхности формы
* 4 = ' i - < 7 » - - j £ - = Ю О - 4 3 5 . - ^ - = 5 5 , 4 ° С .
Очевидно, в этом случае принятые материал и толщина термоизоляции обеспечат заданные условия.
Приведем несколько примеров решений термоизоляции крупноразмерных металлических форм, действующих на предприятиях и разработанных ПКБ Главстройиндустрии.
Для изготовления балок длиной 18 метров типа 164Э-18 (рис. 5) в спаренной форме с паровыми рубашками преду смотрены специальные откидывающиеся термоизоляцион ные щиты, где в качестве теплоизолирующего материала принято стекловолокно толщиной уплотненного слоя 60—• 100 мм. Утеплитель уложен на специально предусмотрен ные полки теплоизоляционного щита с целью ограничения его осадки по высоте в результате вибрации формы. Анало гично решен вопрос термоизоляции форм для изготовления подкрановых балок БКНВ-12—3. Здесь в качестве тепло изоляции предусматривается стекловата, причем тепло изоляционная полость заполнена уплотненным слоем стек
ловолокна или другого утеплителя толщиной |
50—100 мм. |
В формах для изготовления лестничных |
маршей типа |
СЛМ-28—11 паровая полость расположена внутри формы, а теплоизоляционный слой предназначен для ограничения передачи тепла непосредственно от изделий через стенки формы в окружающую среду. Здесь теплоизоляционные полости могут быть заполнены минеральной ватой или стек ловолокном, а осадке утеплителя по высоте при вибрации также препятствуют специально приваренные полки. Ана логично защищены от чрезмерных теилопотерь в окружаю
щую среду и кассеты для изготовления |
плит 3060 X 990 X |
||
X 100 мм и стенды |
для изготовления |
стеновых |
панелей |
НСЗ-2, формы для |
изготовления балок ригелей |
и т. д. |
30
Опыт |
эксплуатации |
форм с |
термоизоляцией на заводе |
Ж Б И № |
2 в Ташкенте |
показал |
значительные технико-эко |
номические преимущества применения термоизоляции на* металлических формах. Экономия теплоэнергии достигает
Ш-5 ; 212 і>00-5
Паровая
полоста
15
Рис. 5. Форма для балок длиной 18 м типа 164Э-18.
почти 40%, значительно улучшается качество изделий, лик видируется брак, в 1,3—1,4 раза возрастает оборачиваемость оснастки, а срок окупаемости капитальных затрат на осна щение форм термоизоляцией не превышает 8—10 месяцев.
Кассетная форма для изготовления плит 3060 X 990 х X 100 мм по боковым продольным бортам утеплена стекло волокном, уложенным в полость борта, и защищена металли ческим листом. Форма имеет три паровые рубашки, в худ
шем положении, |
с точки зрения теплопотерь, находятся |
те стороны плит, |
которые примыкают к бортоснастке. |
Тепловая обработка панелей НЗС-2, изготавливаемых в горизонтальных формах (стендах), осуществляется с донной
31
части |
форм |
паровым регистром, а борта — з а счетпаровой |
рубашки. |
|
|
Утепление формы производится стекловолокном. По |
||
дача |
пара |
в паровую рубашку осуществляется при |
помощи перфорированной трубы. В качестве парового ре гистра поддонов в последнее время стали использовать ре гистры прямоугольного сечения, что позволило улучшить условия передачи тепла изделию.
Основные пути оптимизации энергобаланса и снижения удельных расходов теплоэнергии при эксплуатации уста новок периодического действия таковы:
1. Сокращение сроков термообработки железобетонных изделий и повышение оборачиваемости формовочного обо рудования.
2.Сокращение времени зыгрузки из камер готовых из делий и ускорение загрузки свежеотформованных изделий.
3.Конструктивное совершенствование установок с точ ки зрения обеспечения в изделии равномерных температур ных полей, сокращения теплопотерь при термовлажностной обработке изделий.
4.Переход на установки непрерывного действия с авто матизацией режима термообработки.
Оптимизация режимов термообработки. Во многих слу чаях, когда предварительная выдержка бетона перед прогревом считается нецелесообразной (изделия, пропаривае мые в металлических формах сложного профиля или с боль шим количеством закладных деталей, и др.), подъем темпе ратуры в камере лучше всего осуществлять в прогрессивновозрастающем темпе: в первый час — 10°, во второй — 15°,
впоследующие — 20—30° и т. д.
Можно также применить и ступенчатый подъем темпера туры: за 1,5 часа — 35—40° С с последующей 1,5-часовой выдержкой, а затем интенсивный подъем температуры до изотермической за 1 час.
Че.м больше время предварительной выдержки без темпе ратуры и, следовательно, начальная прочность бетона, тем больше допускаемые скорости подъема температуры. Так, тіри начальной прочности бетона 1—2 кг/см2 допускаемая скорость равна 10 град'час, а при повышении начальной прочности бетона до 7—8 кг см2 допускаемая скорость подъ ема температуры окружающей среды в камере — 60 град/час.
Предварительная выдержка эффективна для изделий, пропариваемых в камерах. Что касается изделий, пропари-
32
ваемых в кассетных установках, то здесь предварительная выдержка не требуется.
Подъем температуры паровоздушной среды в паровых рубашках следует производить со скоростью 60—70 градічас при температуре изотермической выдержки около 90е С.
Оптимальная температура изотермического прогрева для обычных портландцементов — 80—85° С, а при более вы соких марках (700 и выше) — 70—80° С. Для пуццолано-
Т а б л и ц а 11
Ориентировочные режимы тепловой обработки изделий в кассетных установках
Толщина изделия, |
Проектная |
Марка порт |
Режим |
прогрева при |
||
марка бетона, |
ландцемента, |
|||||
мм |
85—95° С, час * |
|||||
|
кг/см2 |
кг/см2 |
|
|
|
|
60—100 |
150 |
400—500 |
1 + |
3 + |
4,5* |
|
101 — 160 |
150 |
400—500 |
1 -1- 4 + |
6* |
||
60—100 |
200 |
500—600 |
1 + |
2,5 + 4,5* |
||
101 — 160 |
200 |
500—600 |
1 + |
3,5 -г 5,5* |
« Термосное выдерживание после отключения пара.
вых и шлакопортландцементов допускаемая температура изотермического прогрева — 90—95° С.
Рекомендуемые ориентировочные режимы тепловой об работки изделий в кассетных установках Гипростроймаша для получения 70% прочности могут быть приняты по табл. 11.
В каждом отдельном случае длительность изотерми ческого прогрева должна быть назначена исходя из марки цемента, требуемой конечной прочности при распалубливании с учетом пластичности бетонной смеси при бетонирова нии и допускаемой температуры изотермического прогрева. Только с учетом всех этих факторов по кривым может быть выбран наиболее экономичный режим термообработки по времени и температуре (рис. 6).
В условиях Узбекистана, где положительная температура воздуха сохраняется большую часть года, добор проч ности до проектной осуществляется непосредственно на складе готовой продукции.
Режим термообработки должен быть назначен только до обеспечения минимально допускаемой распалубочной
3 - 32 7 |
33 |
прочности, если по условиям сетевого графика не требуется поставка железобетонных изделий более высокой распалубочной прочности. Этим самым может быть достигнута значительная экономия энергетических ресурсов и удешев ление стоимости продукции.
'•из-100° с
8 10 12 14 16 18
га
во,
—
60
1,
40 2<
4 6 8 10 12 Ѣ 16 IS 20 22 24
4. Улучшение термо
изоляции паропрово дов кассет и ямных камер.
При эксплуатации паропроводов и теплоиспользующих уста новок тепловая изоля ция приходит в негод ность из-за механиче ских повреждений, воздействия воды и кислот, а также по причине естественно го старения. Увеличе ние срока службы теп лоизоляции и ее сис тематический ремонт являются важным ус ловием устранения теплопотерь и рацио нального использова ния теплоэнергии. Для поддержания теп ловой изоляции в дол жном состоянии вы полняются текущие и капитальныеремонты.
Рис. 6. Продолжительность изотермическо |
Текущий |
ремонт |
||||||
тепловой |
изоляции |
|||||||
|
го прогрева. |
|
|
|
||||
а — жесткость бетонной смеси |
> 100 сек; |
б |
— имеет своей целью вы |
|||||
жесткость |
бетонной |
смеси |
30—GO сек; |
в |
— |
явление мест ее износа |
||
|
осадка к о н у с а >3 |
см. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
или повреждения и |
||
|
|
|
|
|
|
устранение |
этих оча |
|
гов. Он |
должен |
выполняться |
два-три раза в год. Совме |
щают его, как правило, с текущим ремонтом оборудования. В объем текущего ремонта входят: ремонт участков изо ляции, поврежденных от парения через неплотности флан
34
цев и арматуры, размытых водой, или вследствие механиче ских повреждений; частичная смена изоляции с явными признаками износа и разрушения; восстановление изоляции, снятой или разрушенной при проведении ремонта оборудо вания.
!' Капитальный ремонт изоляции выполняется одновремен но с капитальным ремонтом основного тепломеханического оборудования раз в один-два года.
Объем работ капитального ремонта в каждом отдельном случае определяется и подготавливается заранее и охва тывает:
ремонт и замену разрушенной изоляции; ремонт и замену предельно износившейся изоляции;
замену устаревшей изоляции, не обеспечивающей норма тивных температур на поверхности изоляции и тепловых потерь;
закрытие оголенных горячих поверхностей, изготовле ние и установка съемной изоляции на арматуре и участках, подвергающихся периодическим осмотрам.
Ежегодно разрабатываемыми планами организационнотехнических мероприятий по рациональному использованию теплоэнергии должны быть предусмотрены работы по изоля ции ранее не изолированных горячих поверхностей. Вы полнение этих работ следует совмещать с графиками про ведения капитальных и текущих ремонтов оборудования.
Во многих случаях наложение термоизоляции на горячие поверхности теплоиспользующего оборудования не преду сматривается проектами. Вследствие этого снижается КПД установок и эффективность энергозатрат. Это касается кассет и стендов на домостроительных заводах, металличе ских форм по производству опор ЛЭП, крупноразмерных форм с паровыми рубашками для изготовления ферм, ба лок и ригелей и др. Механические повреждения изоляции являются следствием небрежного обращения с ней при ремонте оборудования и паропроводов; именно из-за этого разрушаются отдельные участки, происходит смятие или раздавливание изоляции при нагрузке на нее отдельных предметов, ударах ремонтным инструментом и при хожде нии по ней. Разрушается также изоляция паром и водой. При этом увлажненная изоляция набухает, отстает от изоли рованной поверхности, теряет изоляционные свойства. От рицательно сказываются на ее теплоизоляционных свой ствах и огнестойкости и смазочные масла, вибрация обору-
3* |
35 |
|
дования, ускоряющая растяжение и обрыв каркаса, |
усили |
||||||||||
|
вающая |
растрескивание |
и |
уплотнение |
изоляционного |
|||||||
|
слоя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поверхности оборудования и трубопроводов перед ре |
|||||||||||
|
монтом и восстановлением теплоизоляции должны |
быть |
||||||||||
|
тщательно очищены от остатков старой изоляции, грязи и |
|||||||||||
|
ржавчины. Восстановление изоляции должно быть, как пра |
|||||||||||
|
вило, выполнено из тех материалов, которые были преду |
|||||||||||
|
смотрены проектами. Замена теплоизоляционных материа |
|||||||||||
|
лов может быть допущена лишь более |
эффективными |
||||||||||
|
материалами по теплоизоляционным свойствам, а также |
|||||||||||
|
изоляциями заводского |
производства, |
|
|
|
|
||||||
i |
Капитальный |
и текущий |
ремонты |
теплоизоляции |
паро |
|||||||
|
проводов должны быть завершены устройством защитно- |
|||||||||||
|
покровного слоя и окраской изоляции в цвета, предусмотрен |
|||||||||||
|
ные действующими правилами и требованиями Госгор- |
|||||||||||
|
технадзора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Анализ потерь |
при эксплуатации |
теплоиспользующих |
|||||||||
|
установок и паропроводов на многих |
предприятиях |
строй- |
|||||||||
|
индустрии позволяет сделать некоторые выводы. |
|
|
|||||||||
|
Для предприятий строительной индустрии еще на стадии |
|||||||||||
|
проектирования |
следует |
предусматривать |
бестраншейную |
||||||||
|
прокладку паротрасс на железобетонных опорах. Для ранее |
|||||||||||
|
проложенных в траншеях паротрасс планами организацион |
|||||||||||
|
но-технических мероприятий следует предусматривать вы |
|||||||||||
|
нос из траншей |
и прокладку |
паропроводов |
по опорам, осо |
||||||||
|
бенно в районах с агрессивным грунтом и высоким уровнем |
|||||||||||
|
грунтовых вод. Следует ежегодно выполнять замену |
негод |
||||||||||
|
ной парозапорной арматуры, ремонт колодцев, системы воз |
|||||||||||
|
врата конденсата, |
наложение |
термоизоляции |
на |
горя |
|||||||
|
чие поверхности там, где она пришла в негодность. |
|||||||||||
|
Разумеется, это потребует определенных |
капитальных за |
||||||||||
|
трат. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В этой связи следует напомнить, что, по расчетам профес |
|||||||||||
|
сора А. Е. Пробста |
(Совет по изучению |
производительных |
|||||||||
|
сил при Госплане СССР), экономия одной тонны |
условного |
||||||||||
|
топлива соответствует сбережению около 50—75 |
руб. ка |
||||||||||
|
питальных затрат и 10—15 руб. ежегодных |
эксплуатацион |
||||||||||
|
ных издержек. Следовательно, |
организационно-технические |
||||||||||
|
мероприятия, требующие для своего осуществления |
капи |
||||||||||
|
тальных |
затрат |
в пределах |
125—150 руб. на одну |
тонну |
|||||||
|
сэкономленного топлива, являются вполне эффективными, |
|||||||||||
|
так как окупятся менее чем за 5 лет. |
|
|
|
|
|
36