3. Автоматизация процессов тепловой

ОБРАБОТКИ ЖБИ

Тепловлажностная обработка ЖБИ обеспечивается созданием горячей (от 60° до 200° С ) и влажной (ф=100%) среды. Создание среды с 1; до 100°С осуществляется в пропарочных камерах, с 1=150-200° С - в автоклавах.

В настоящее время тепловую обработку в среде насыщенного водяного пара осуществляют в камерах твердения непрерывного или циклического действия. Тип используемой камеры определяется применяемым методом производства железобетонных изделий.

При стендовом методе производства тепловая обработка производится в

- кассетных машинах или

- термоформах.

При агрегатно-поточном методе производства для тепловой обработки изделий могут использоваться камеры непрерывного действия, а именно:

- вертикальные,

- тоннельные, -пакетировщики.

В камерах циклического действия (ямных и тоннельных) регулирование температуры производиться изменением притока пара, что осуществляется открытием или закрытием паровых вентилей.

Тепловая обработка в кассетных установках осуществляется путем контактного прогрева изделий, разделяемых друг от друга металлическими листами. Группа изделий располагается между паровыми рубашками.

Тепловая обработка в камерах непрерывного действия осуществляется при определенном значении температуры в каждой зоне и перемещении изделия в этих температурных зонах.

При изучении пропарочной камеры как объекта регулирования установлено, что

-тепловой процесс обладает положительным коэффициентом самовыравнивания;

-переходный процесс изменения температуры происходит по экспоненте;

-постоянная времени объекта достаточно велика, а именно:

Т= 0,1-0,5 ч. для кассетных камер,

Т=0,2-1,0 ч. для обычных камер;

-таким образом, пропарочная камера по своим динамическим свойствам может быть отнесена к инерционному (апериодическому) звену с большой постоянной времени;

-для объектов с такими характеристиками достаточно точность регулирования ±2,5% от диапазона регулирования.

В современных системах автоматического регулирования температуры применяется программирование последовательности длительности этапов процесса тепловой обработки с позиционным регулированием температуры изотермического прогрева. Широко применяются схемы с двухпозиционным (релейным) регулированием.

Электрические системы автоматического регулирования собираются на базе регуляторов, отрабатывающих необходимую программу тепловой обработки: подъем, изотермическую выдержку и спуск температуры на базе регуляторов типа ПРТЭ, Р31М.

Кроме того, применяются установки регулирования на базе регуляторов стабилизации, использующие дополнительные приборы и приспособления для осуществления подъема и спуска температуры, в том числе:

-на базе электронных автоматических мостов с регулирующей приставкой (например,КСМ+БР101);

-на базе термосигнализаторов.

Особым вопросом является выбор регулируемого параметра.

В кассетных установках регулируемым параметром

1) может быть выбрана температура пара, подаваемого в неподвижную паровую рубашку каждой кассетной установки. Но это в малой степени определяет характер распределения температур по объему изделий;

2) может быть в качестве параметра выбрана температура бетона в одной из секций. Но это дает значительный разброс температур по объемам изделий;

3) наиболее полное представление о средней температуре изделия может быть получено путем измерения температуры конденсата, отводимого из паровых рубашек кассет в бак сбора конденсата, т. к. его температура характеризует среднюю

теплопередачу пара во всех ситуациях данной кассетной установки, что определяет среднюю температуру пропариваемых изделий.

Ямные камеры располагают ниже уровня пола, стенки выложены кирпичом или бетонные. Камеры перекрываются утепленными крышками с гидравлическим затвором. Крышки делают двускатными, поэтому конденсат стекает по стенкам, не попадая на изделие.

По периметру камеры уложены перфорированные трубы, имеющие отверстия <1 3-4 мм через каждые 150-200 мм. Для сохранения давления внутри камеры на уровне атмосферного камера сообщается с атмосферой вертикальной трубой с! 100 мм, снабженной обратным клапаном. Таким образом, камера является безнапорной. Камеры тщательно герметизируют, чтобы не было подсоса наружного воздуха, и, следовательно, снижения температуры.

Скорость повышения температуры составляет 20-26 град/час, для изделий из жестких бетонов может быть больше 35-40 град/час. Оптимальная температура прогрева 90-95° С, отклонение от заданной температуры не должно превышать +5°С.

Относительная влажность - 90-100%. Изделия обрабатываются паром при давлении 0,6 – 0,8 кгс/см². При падении давления до 0,4 кгс/см² необходимо внести поправку в продолжительность цикла.

В период подъема температуры пар подается через верхние перфорированные трубы (регистры), в период изотермической выдержки пар подается через нижние регистры. В период охлаждения пар не подается и включается вентилятор для проветривания камеры.

Камера работает следующим образом:

Пар подается через нижний регистр по схеме «снизу-вверх». Пар смешивается с воздухом, смесь поднимается вверх, соприкасается с более холодными стенками и изделиями, конденсируется и удаляется через обратную трубу. Так идет подъем температуры. В процессе изотермической выдержки пар подается через верхний регистр.

Подъем температуры - 3,5 – 4,0 ч.

Прогрев - 3,0 ч.

Охлаждение - 3,0 ч.

Проект автоматизации тепловых процессов в пропарочных камерах обычно разрабатывается в двух вариантах:

-с применением электрического регулирующего блока типов Р31М,ПРТЭ-2М.

-с применением пневматической установки централизованного контроля, программного регулирования и дистанционного управления типа «Спурт-1», «Пуск-ЗП».

Щит автоматизации камер с применением регулятора Р31М разрабатывается на 8 точек регулирования, с, применением «Спурт-1» - на 4 точки регулирования.