187, 91 ^оС

Стенка автоклава является трехслойной (см. Рис. 1).

1 слой- металл автоклава, δ₁=5 мм.

2 Слой –теплоизоляционный материал, δ2.

3 слой – металл обшивки δ₃= 1 мм.

20 ^оС

40 ^оС

δ₂

δ₃

δ₁

Рис. 1

Для расчета толщины стенки автоклава необходимо произвести расчет теплоизоляционного слоя.

Расчет теплоизоляционного слоя.

А втоклав представляет собой трубу, поэтому расчет толщины теплоизоляционного слоя будет производить по формулам для многослойной цилиндрической стенки. Расчет будем производить для случая когда температура в автоклаве максимальна, то есть в период изотермической выдержки t_из при условии, что внешняя поверхность автоклава не превышает температуру 60 ^оС. Поскольку мы рассматриваем стационарный режим, то плотность теплового потока q, проходящего через каждый слой по величине одинакова. Распределение температуры в поперечном сечении стенки будет линейным. Поэтому можно записать следующую систему уравнений:

q₁=λ(t_из- t₁)/ δ₁

q₂=λ(t_1- 40 ^оС)/ δ₂

q=α(40 ^оС -20 ^оС)

q₌ q₁₌ q₂

Используя метод интерполяции найдем t_из для заданных нам 12 атм. (1, 2 МПа).

185 ^оС – 1,1234 МПа

190 ^оС – 1, 2552 МПа

5 – 0, 1318

х – 0,0766

х = 2, 9059 ^оС

t_из= 185 ^оС + 2, 9059 ^оС= 187, 91 ^оС.

Примем конструктивное решение в качестве теплоизоляционного слоя использовать минераловатные плиты.

λ_стали= 56 Вт/ мград ;

λ_{мин.ваты}= 0,065 Вт/ мград ;

q=α(40 ^оС -20 ^оС)= 9,2*20=184 ^оС.

184 ^оС =56(187,91 ^оС _- t₁)/ 0,005

184 ^оС =0,063(t_1- 40 ^оС)/ δ₂

t₁=(10522,96-0,92)/56= 187,89 ^оС.

δ₂=0,063*(187,89-40)/184= 0,0506м.

На основе расчетов выберем типоразмер минераловатной плиты δ₂=60 мм.

Для данной толщины теплоизоляционного слоя пересчитаем температуру на границе внешней стенки автоклава.

184 ^оС =0,063(t_1- t)/ δ₂

t=(0,063 t₁-184*0,06)/0,063=12,65 ^оС.

Так как t ˂ 20 ^оС , то для дальнейших расчетов примем температуру t=20 ^оС.

Исходя из выше сделанного расчета:

Толщина стены d_ст = 0,06+0,001+0,005= 0,066 м.

d_кр – толщина крышки, d_кр = 0,066 м.

Наружная поверхность автоклава, м²

F = 2·F_кр + F_бв=2*3,568+140,655= 147,791 м².

F_кр – площадь крышки, F_кр = 3,568 м²,

F_бв – площадь боковой поверхности, F_бв =140,655 м².

3. Рабочий объем автоклава, м²:

V_к = 3,14·L· = 59,66м²

4. Суммарный объем силикатобетона изделий, входящих в автоклав:

V_бк = N₁ · V_б =0,00311*5760= 17,914 м³

5. Суммарная масса силикатобетона изделий, входящих в автоклав:

G_бк = V_бк · _бс=G_б. · N₁=17,914*1659= 29719,33 кг

6. Масса вагонеток, загружаемых в камеру:

G_ваг = G_ваг1 · N_вг = 14500*5=72500 кг

7. Коэффициент заполнения автоклава силикатобетоном изделий:

q_б = =21,114/59,66= 0,35

13. Коэффициент заполнения автоклава вагонетками:

q_вг = =72500/59,66*7800= 0,16

где _вг  плотность материала вагонеток, _вг=7800 кг/м³.

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА АВТОКЛАВОВ

Количество автоклавов определяется исходя из годовой производительности предприятия.

1. Годовая производительность одной камеры по объему:

П_к = · T_об · К _п=0,00414*5065*0,98/17,5 =1, 17

D_ц  общая длительность полного цикла камеры, ч:

D_ц = Т_з + Т_в + D = 1+1+15,5= 17,5ч,

К_П  коэффициент, учитывающий потери, К_П= 0,98 ;

D  длительность процесса тепловлажностной обработки, D= 15,5 ч;

Т_з  продолжительность загрузки автоклава, Т_з = 1ч; (Принят с учетом типа автоклава по ОНТП 09-85).

Т_в  продолжительность выгрузки изделий, Т_в =1ч (Принят с учетом типа автоклава по ОНТП 09-85).

Т_об  нормативный годовой фонд времени работы, ч:

Т_об = Т  К_ти  К_г  К_см,=5440*0,95*0,98*1=5065ч

Т  номинальный фонд рабочего времени, ч:

Т = N_d  N_cm  Т_см=340*2*8=5440ч

N_d  номинальное количество рабочих дней в году, N_d= 340 дней ;

N_cм ­ количество смен в сутки, N_cм = 2;

Т_см  продолжительность смены, Т_см= 8 ч;

К_ти  коэффициент технического использования оборудования,

K_ти = 0,95;

К_г  коэффициент готовности автоклава, К_г = 0,98;

К_см  коэффициент использования сменного времени, К_см = 1.