Теплотехнічний розрахунок Теплотехнічний розрахунок щілинної камери при термообробці інфрачервоним випромінюванням.

_{Прибуток тепла 1.1. З електроенергією Q1 = N, кДж/год. (259) де N – величина невідома, визначається розв’язанням рівняння теплового балансу, кДж/год. 1.2. Від екзотермічних реакцій твердіння цементу Q2 = qекз * Мцем, кДж/год. (260) де Мцем – маса цементу що поступає в камеру за годину, кг/год. Мцем = Пг*Ц, кг/год. (261) Пг – годинна продуктивність камери, год. Ц – витрата цементу на 1м3 бетону (табл. 7,8 додатку), кг/м3 qекз – питома екзотерія цементу, кДж/кг цем. qекз = × (262) М – марка цементу (табл. 7,8 додатку); В/Ц – водо цементне відношення (0.3÷0.7);}

_{Ө– число градус-годин теплової обробки; Ө = 0.5×(t1+t2)×τ1+t1×τ2, град-год. (263) де t1 – початкова температура нагріву виробів, ºС; t2 – максимальна температура нагріву виробів, ºС (по режиму);}

_{Якщо Ө≤290, то α= 0,32+0,002*Ө}

_{Якщо Ө=>290, то α=0,84+0,0002* Ө}

_{Всього прибуток тепла Qприб = Q1+Q2 (264)}

_{Видаток тепла 2.1. На нагрівання сухої маси бетону від початкової температури до кінцевої Q1=Ссб*Мб*(t2-t1), кДж/год. (265) Ссб – теплоємність бетону (0.88 кДж/кг ºК); Мб – маса бетону, що поступає в камери за годину, кг/год. Мб = Пг*γсб (266) де Пг – годинна продуктивність камери, м3/год.; γсб – об’ємна маса сухого бетону, кг/м3; γсб = γб – В, (267) γб – об’ємна маса бетону, кг/м3 (табл. 12 додатку); В – витрата води на 1м3 бетону, кг/м3 В = Ц*(В/Ц), кг/м3 (268) 2.2. На випаровування частини води Q2 = W*(2493+1.97*tсер), кДж/год. (269) де W – маса води, що випаровується, кг/год. Для важкого бетону 1% від маси бетону, тобто W = 0.01*Мб, кг/год. (270) Для легких і ніздрюватих бетонів 6-8% від їх маси, тобто W = (0.06÷0.08)*Мб, кг/год. (271) tсер – середня температура, ºС; tсер =( t1 + t2 )/2 , ºС (272) 2.3. На нагрівання води, що залишилась у виробах Q3 = (Мв-W)*4.19*(t2-t1), кДж/год. (273) Мв – маса води, кг/год. Мв = В*Пг, (274) 2.4. На нагрівання арматури і закладних деталей Q4 = Ma*Ca*(t2-t1), кДж/год. (275) Са – теплоємність температури, (0.48 кДж/год.) Ма – маса арматури в пропарювальних виробах, кг/год. Ма = mсталі* Пг1, кг/год. (276)}

_{Пг1– годинна продуктивність камери, шт./год. mсталі – витрата сталі на один виріб, кг 2.5. На нагрівання форм-вагонеток Q5 = Сф*Мф-в*(t2-t1), кДж/год. (277) Сф – теплоємність форм-вагонеток (0.48 кДж/кг ºК); Мф-в – маса форм-вагонеток, що поступають в камеру за годину, кг/год. Мф-в = mф*Пг (278) де mф – маса форм на 1м3 бетону, кг/м3 (табл. 6 додатку) Пг – годинна продуктивність камери, м3/год. Мф-в = mв*Пг1, (279) де mв – маса форми-вагонетки, кг (із характеристики форм-вагонеток, Павлов ст.106 табл. 6.5) Пг1– годинна продуктивність камери, шт./год.}

_{2.6. Втрата тепла в навколишнє середовище крізь огородження камери Q6 = , кДж/год. (280) F – сумарна поверхня тепловіддачі, м2 Камера виконується із керамзитобетону об’ємною масою 1500кг/м2. Товщина стінок камери 0.2м. Lк' = Lк + 0.2*2, м (281) Вк' = Вк + 0.2*2, м (282) Нк' = Нк + 0.2, м (283) де Lк, Bк, Hк – робочі товщина, ширина і висота камери (із конструктивного розрахунку), α – сумарний коефіцієнт тепловіддачі (12.67 Вт/м2ºС) tст – температура зовнішньої поверхні стінки (40÷60ºС)}

_{2.7. Втрата тепла на нагрівання вільного об’єму камери: Q7 = Спов*Vвіл*tпов, кДж/год. (284) Спов – об’ємна теплоємність повітря (1.3 кДж/м3ºК); tпов – температура повітря в камері, ºС; Vвіл – вільний об’єм камери, м3 Vвіл = Vк-Eк-Vф-в, м3 (285) Vк – об’єм камери, м3 Vк = Lк*Вк*Нк, м3 (286) Ек – місткість камери, м3 бетону Ек = Vб*Zф, м3 (287) Vб – об’єм бетону в одній формі-вагонетці, м3 Zф – кількість форм-вагонеток у одній камері, шт. Vф-в – об’єм форм-вагонеток, м3 Vф-в = Мф-в /7800 (288) Мф-в – маса усіх форм-вагонеток у камері, кг а) Мф-в = mф*Ек, кг (289) де mф – маса форм на 1м3 бетону, кг/м3 б) Мф-в = mв*Zф, кг (290) де mв – маса форми-вагонетки, кг (із характеристики форм-вагонеток, Павлов ст.106)}

_{2.8. Невраховані втрати тепла Приймається як 0.5÷1% втрати тепла Q8 = (0.005÷0.01)×(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7) (291) Всього видаток тепла Qвид = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7+Q8 (292) Складаємо рівняння теплового балансу Qприб=Qвид (293) Розв’язавши рівняння визначаємо N – тепло, що вноситься електроенергією за годину 1. Питома витрата електроенергії складає Nпит = , кВт год./м3бетону (294) що еквівалентно dн.п = , кг норм пари/м3бетону (295) 2. Річна витрата електроенергії становить Nріч = Nпит*П, кВт год./рік (296) де П – річна продуктивність цеху, м3 або Дріч = Дн.п*П, кг/рік (297) 3. Годинна витрата електроенергії Nгод = Nпит*Пгод, кВт год./год. (298) де Пгод – годинна продуктивність цеху (із розрахунку продуктивності), м3}