Технология тепловой обработки наружной однослойной стеновой панели по конвейерной технологии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Марта 2014 в 13:59, курсовая работа

Краткое описание

Полный цикл тепловлажностной обработки складывается из четырех периодов: предварительного выдерживания до пропаривания, подъема температуры в камере, изотермического прогрева, охлаждения изделий.
Предварительное выдерживание изделий до пропаривания способствует образованию структуры бетона в условиях отсутствия температурных деформаций и миграции влаги, что положительно отражается на прочности и стойкости готовых изделий. Оптимальное время предварительного выдерживания колеблется от 2 до 10 ч и соответствует началу схватывания бетона, при котором он приобретает прочность около 0,3...0,5 МПа.

Содержание

Введение 5
1 Обоснование способа производства 7
2 Обоснование способа тепловой обработки 9
3 Расчёт габаритов и количества установок 14
3.1 Расчёт состава бетона 14
3.2 Расчёт габаритов камеры 15
4 Выбор ограждающих конструкций 18
5 Теплотехнический расчёт 21
6 Гидравлический расчёт 30
7 Использование теплоты вторичных ресурсов 34
8 Техника безопасности и охрана окружающей среды 35
Заключение 37
Список использованных литературных источников 38

Прикрепленные файлы: 1 файл

КуРсАч.docx

— 402.91 Кб (Скачать документ)

 

Содержание

 

Стр.

Введение 5

1 Обоснование способа производства 7

2 Обоснование способа тепловой обработки 9

3 Расчёт габаритов и количества установок 14

3.1 Расчёт состава бетона 14

3.2 Расчёт габаритов камеры 15

4 Выбор ограждающих конструкций 18

5 Теплотехнический расчёт 21

6 Гидравлический расчёт 30

7 Использование теплоты вторичных ресурсов 34

8 Техника безопасности и охрана окружающей среды 35

Заключение 37

Список использованных литературных источников 38

 

 

 

Введение

В настоящее время наиболее распространенным способом ускорения твердения бетона, позволяющим получать в короткий срок изделия с отпускной прочностью, при которой их можно транспортировать на строительную площадку и монтировать в зданиях и сооружениях, является тепло-влажностная обработка.

Благодаря применению установок для тепловлажностной обработки освобождаются громадные заводские площади, которые потребовались бы для размещения изделий после формования при естественном вызревании их до выдачи на стройки.

Теплообменные аппараты широко распространены в современной технике и имеют весьма многообразное назначение. Вместе с тем все они должны отвечать определенным общим требованиям, которые являются исходными при проектировании аппаратов. Эффективность пропаривания, как и других видов тепловой обработки, определяется выбором рационального режима обработки в полном соответствии с принятым составом бетона, характеристикой составляющих материалов, особенностью цемента, размерами и конфигурацией изделия, начальной прочностью бетона к моменту обработки и др..

Полный цикл тепловлажностной обработки складывается из четырех периодов: предварительного выдерживания до пропаривания, подъема температуры в камере, изотермического прогрева, охлаждения изделий.

Предварительное выдерживание изделий до пропаривания способствует образованию структуры бетона в условиях отсутствия  температурных деформаций и миграции влаги, что положительно отражается на прочности и стойкости готовых изделий. Оптимальное время предварительного выдерживания колеблется от 2 до 10 ч  и соответствует началу схватывания бетона, при котором он приобретает прочность около 0,3...0,5 МПа. При подъеме температуры в бетоне протекают как конструктивные, так и деструктивные процессы. Первые заключаются в ускорении процессов гидратации   цемента, а вторые — в температурном расширении бетона, которое вызывает понижение его плотности и стойкости. Одним из основных факторов, вызывающих деструкцию бетона в процессе тепловлажностной обработки, является воздух, растворенный в воде затворения, адсорбированный на поверхностях твердых частичек и захваченный в процессе приготовления бетонной смеси. При тепловлажностной обработке воздух переходит в свободное состояние с коэффициентом термического расширения в 200...300 раз больше, чем у твердых компонентов бетона. К числу деструктивных факторов относятся также температурный градиент между наружными и внутренними слоями бетона в период прогрева, частичное испарение воды, миграция влаги к центру изделия.

Величина отпускной прочности бетона в конструкциях и изделиях устанавливается в соответствии с требованиями ГОСТов предприятием-изготовителем по согласованию с потребителем и проектной организацией с учетом условий достижения бетоном проектной прочности ко времени полного загружения конструкций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Обоснование способа производства

Конвейерное производство – усовершенствованный поточно-агрегатный способ формования наружных стеновых панелей. При конвейерном способе технологический процесс расчленяется на элементные процессы, которые выполняются одновременно на отдельных рабочих постах.

При конвейерном способе, формы с изделиями перемещаются от одного поста к другому специальными транспортными устройствами, каждое рабочее место обслуживается закреплённым за ним звеном. Для конвейера характерен принудительный режим работы, т.е. одновременное перемещение всех форм по замкнутому технологическому кольцу с заданной скоростью. Весь процесс изготовления стеновых панелей разделяется на технологические операции.

Тепловые агрегаты являются частью конвейерного кольца и работают в его системе также в принудительном режиме (ритме). Это обуславливает одинаковые или кратные расстояния между технологическими постами (шаг конвейера), одинаковые габариты форм и развёрнутую длину тепловых агрегатов. Перемещение может быть пульсирующим или непрерывным. За каждым постом закрепляют оборудования и звено рабочих для выполнения определенной работы на нем.

В зависимости от характера работы конвейерные линии различают:

  • пульсирующие или непрерывного действия – линии с остановкой конвейера на время для выполнения на всех постах технологических операций;

  • непрерывного действия – линии с выполнением операций в процессе перемещения конвейера.

Конвейерная схема производства характеризуется тем, что изделие изготавливают на конвейере, представляющем собой рельсовые пути, по которым с принудительным ритмом перемещаются от поста к посту по замкнутому циклу формы – вагонетки. Заводы с конвейерной схемой производства отличаются высокой степенью автоматизации. Эта схема особенно эффективна при узкоспециализированном производстве типовых ЖБИ.

По конвейерной схеме производства работают также домостроительные комбинаты, оборудованные прокатными и двухъярусными станками.

Наиболее распространены на заводах ЖБИ тележные конвейеры с пульсирующим  движением. Изделия формуют на плоских передвижных поддонах (формах-вагонетках) со съемной бортовой оснасткой. После завершения на каждом посту производственных операций формы-вагонетки перемещаются толкателями на один шаг. Параллельно линии формирования, но с обратным направлением, производиться тепловлажностная  обработка изделий в камерах.

Если одно изделие подается в камеру, то одно и выходит из нее и поступает на линию конвейера. Формы-вагонетки перемещаются к камерам передаточными тележками и принимаются из камеры самоходными или стационарными подъемниками-снижателями. Затем изделие расформовывают и краном передают на расположенные вне конвейера посты отделки и комплексации. Переналадка конвейерной линии приводит к остановке на длительное время и конвейер переоборудуют. Конвейерную технологию применяют на предприятиях большой мощности, специализированных на выпуск однотипной продукции.

Достоинства конвейерной технологии: непрерывность потока и четкость ритма одновременного выполнения всех операций способствуют предотвращению простоев; пооперационное расчленение технологического процесса по стандартным специализированным постам и узкая специализация обеспечивают высокую производительно труда и создают предпосылки для комплексной механизации и автоматизации и контроля пооперационных процессов; непрерывность процессов повышает коэффициент использования технологического оборудования, формовочной оснастки и т.д. Конвейерный способ обеспечивает высокую степень механизации и автоматизации производства, эффективное использование производственных площадей.

Недостатки конвейерной технология: повышенные капиталовложения в результате увеличения механовооруженности, возрастание затрат на обслуживание механизмов и оборудования, снижение гибкости технологии, что ведет при переходе на новую номенклатуру к значительной реконструкции линии.

 

 

 

 

 

2 Обоснование  способа тепловой обработки

Ускорение твердения бетона позволяет быстрее получить изделия с отпускной прочностью, повысить оборачиваемость форм и другого оборудования, а так же эффективнее использовать производственные площадки.

Основным методом ускорения твердения бетона является тепловая обработка. Она позволяет получить в необходимые сроки прочность изделий, допускающая их транспортирование на строительство, монтаж в зданиях и сооружениях, а также восприятие действующих нагрузок.

К тепловой обработке относятся пропаривание при атмосферном и повышенном давлении, электропрогрев и лучистый обогрев, выдерживание с помощью нагреваемой воздушной среды и т.д. Процесс тепловой обработки бетона обычно состоит из подъема температуры до максимально установленного уровня, выдерживания при нем и охлаждения изделия до температуры окружающей среды.

Эффективность применения бетона в современном строительстве в значительной мере определяется темпами производства железобетонных изделий. Решающим средством ускорения твердения бетона в условиях заводской технологии сборного железобетона является тепловая обработка.

Как известно, цикл тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий складывается из следующих периодов:

1) подъём температуры;

2) изотермическое выдержка при наивысшей принятой температуре;

3) охлаждение изделий.

1. Период подъёма температуры.

Преждевременное повышение температуры даже в условиях, исключающих возможность испарения влаги, отрицательно отражается на конечной прочности бетона. Оптимальное время подъёма температуры перед тепловой обработкой зависит от ряда факторов и оно тем меньше, чем тоньше помол цемента, чем меньше в нем белита и чем выше температура среды, в которой выдерживается бетон перед тепловой обработкой.

Постепенный подъём температуры не только повышает прочность бетона, но и обеспечивает получение более устойчивых прочностных показателей. За счёт нагрева скорость реакции гидратации цемента резко возрастает и ускоряется структурообразование бетона.

Схватывание бетона зависит не только от состава цемента и бетона, но и от температуры окружающей среды. Чем выше В/Ц и подвижность бетонной смеси и ниже температура среды, тем продолжительней подъём температуры. В зависимости от этих факторов время подъёма температуры для бетонов на портландцементе может изменяться от 2 до 10 ч. В нашем случае подъём температуры продолжается в течении 1,5 часа до температуры 80-85°С т.к. используется предварительный разогрев керамзитобетонной смеси.

2. Период изотермической  выдержки

После подъема температуры до заданного максимума следует период изотермического прогрева, когда изделие выдерживается при требуемой постоянной температуре. В этот период необратимо фиксируются все те дефекты структуры, которые приобрел бетон в период нагрева.

Однако температурное равновесие в этот период может нарушаться вследствие экзотермии цемента. В этом случае происходят отдача тепла от изделия в окружающую среду и испарение воды. Изменение влажностного состояния и температуры изделия при тепловой обработке. В течение небольшого промежутка времени вследствие экзотермического эффекта температура бетона значительно возрастает и может превысить температуру среды. При этом максимальное превышение температуры среды может достигать 6...8°С.

На данном этапе наблюдается наибольшая скорость формирования бетона. Разность температуры и влагосодержания по сечению бетона в этот период начинает уменьшаться и постепенно выравнивается, что значительно улучшается условия структурообразования, кроме того, в это время идёт дальнейшая гидратация цемента. Длительность периода определяется скоростью выравнивания температурного поля в бетоне и кинетикой химических реакций и составляет 7,5 часов.

3. Период охлаждения

При понижении температуры в тепловой установке в период охлаждения температура бетона должна снизиться до температуры окружающей среды.

В этот период бетон имеет большую температуру, и внутреннее давление паров в изделии превышает давление паров окружающей среды. За счет образовавшегося температурного градиента происходит интенсивное испарение влаги из бетона. Влага, удаляясь из изделия в виде пара, образует каналы, которые идут во все стороны от центральных участков изделия к периферии и соединяют между собой пустоты и поры, образовавшиеся в процессе приготовления и укладки бетона. Вследствие этого цементный камень имеет больше пор, и после тепловой обработки характеризуется направленной пористостью. Продолжительность периода охлаждения – 2 часа.

При выгрузке изделия из камеры температурный перепад между поверхностью изделий и температурой окружающей среды не должен превышать 40°С.

В итоге, тепловая обработка наружных стеновых панелей из керамзитобетона осуществляется насыщением пара в щелевой камере по следующему тепловому режиму:

, ч

где Т1 – время периода подогрева, ч;

Т2 – время периода изотермической выдержки, ч;

Т3 – время охлаждения, ч.

, ч

Данный тепловой режим обеспечивает минимальный расход топливно-энергетических ресурсов.

Рисунок 2.1− График тепловой обработки

I период – период подогрева; II период – период изотермической выдержки; III период – период охлаждения.

Тепловлажностная обработка оказывает существенное влияние на конечную прочность бетона. Следует отметить что, такие факторы как: длительность предварительной выдержки, водоцементное отношение, жесткость бетонной смеси, вид цемента должны всегда учитываться при назначении режима тепловой обработки. Горизонтальная щелевая пропарочная камера представляет собой туннель длиной 80—100 м. Ширина туннеля проектируется в расчете на движение через него одного-двух изделий, загружаемых в один ряд на каждой форме-вагонетке, и составляет 5—7 м, а высота туннеля 1—1,5 м. В зависимости от длины камеры в ней размещается 12—25 вагонеток с изделиями.

Горизонтальная щелевая пропарочная камера работает по следующему принципу. Форма-вагонетка с отформованным изделием  поступает на снижатель, который опускает форму-вагонетку на уровень рельс, проложенных в камере. Камера в целях уменьшения площади цеха, занятой под технологический процесс, заглублена в землю. Снижатель оборудован толкателем вагонетки в камеру. Вагонетка проходит под механической шторой и проталкивает весь поезд вагонеток по камере на одну позицию. Вагонетка, находившаяся на последней позиции, поднимает герметизирующую штору, выкатывается на подъемник, который поднимает вагонетку с готовой продукцией на уровень пола цеха и скатывает ее на рельсовый путь. Загрузка и выгрузка вагонеток происходит с интервалом.

Информация о работе Технология тепловой обработки наружной однослойной стеновой панели по конвейерной технологии