Технология производства ячеистого бетона
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? находим его внутренний объем:
Основным оборудованием являются запарочные тележки. Их объем в технических расчетах рассчитывается следующим образом. Примем удельную металлоемкость конструкции Ф=500 кг/м3. Удельная плотность стали ?ст=7900 кг/м3.
Масса оборудования:
Объем, занимаемый оборудованием:
Зная объем, занимаемый изделиями и оборудованием можно рассчитать свободный объем автоклава. Этот объем в процессе обработки будет заполнен паром.
Определим площадь поверхности автоклава:
7. Массовый баланс воды в технологии
Для оценки эффективности процесса тепловлажностной обработки в автоклаве составляют материальный баланс на уменьшения влагосодержания, поскольку наибольшие потери тепла связаны с удалением влаги [4, c.135]. т.е. расчет массового баланса воды в технологическом процессе необходим для определения воды, испарившейся из сырого бетона в процессе тепловлажностной обработки - . Эта вода под действием температуры переходит в газообразное состояние.
Приход: пар из котельной, сырой бетон с содержанием воды m;
Расход: конденсат, выброс пара, готовый бетон m;
Будем считать что в процессе не происходит потери воды. Тогда уравнение массового баланса примет вид:
Т.о.
8. Энергетический баланс
8.1 Схемы производства
Основным документом для анализа энергопотребления той или иной технической системы, того или иного технологического процесса был и остается энергетический баланс, дающий картину целевого потребления энергии всех видов. На основе анализа энергобаланса производится оценка фактического состояния и структуры энергоиспользования технической системы. Определяются потоки рассеиваемой энергии, выявляются причины возникновения потерь энергии и разрабатываются мероприятия по их снижению.
Энергобаланса надо базируется только на первом законе термодинамики и отражает лишь количественную сторону энергетических превращений, протекающих в технологическом процессе, а потому не может дать объективной и полной термодинамической оценки преобразования энергии. По этой причине, на основе только баланса энергии, нельзя определить пути энерготехнологического совершенствования производственных процессов[3].
Для составления энергобаланса необходимо изобразить технологическую и структурные схемы производства (см. приложение 1). Технологическая схема является типовой для производств подобного рода.
Основное место в технологическом процессе занимает автоклавная обработка. Она же является и наиболее энергоемкой. Поэтому решено произвести энергетический анализ работы автоклава и устройств утилизации низкопотенциальных потоков (рис 4).
Рис. 4 Технологическая схема
Природный газ среднего давления по магистральному газопроводу поступает в газо-регулирующую установку (ГРУ). Далее газ низкого давления поступает в котельную, где происходит производства пара на технологические нужды. Пар поступает в автоклав (точка 1), где отдает свою энергию бетонным изделиям и выходит в виде конденсата (точка 2) или сбросного пара (точка 3с). Также в целях рационального использования энергии предусмотрено совершение перепуска пара из автоклава завершающего цикл тепловлажностной обработки в автоклав начинающий технологический цикл (точки 1п и 2п). Конденсат проходит через конденсатор (точка 3) и поступает в устройство, где в него барботируется сбросной пар (точка 4). Затем при помощи насоса (точка 5) конденсат подается в теплообменный аппарат (точка 6), где происходит нагрев сетевой воды. Далее конденсат идет в систему повторного использования производственных вод и в канализацию.
На основе схемы и исходных данных можно изобразит процессы происходящие с паром на i-s диаграмме (рис.5). Это облегчит понимание процесса и упростит дальнейшие расчеты. Диаграмма построена в реальном масштабе.
Рис. 5 i-s диаграмма пара
На технологической схеме выберем блоки для составления балансов и составим структурную схему (приложение 1). Выделим следующие блоки:
Блок автоклава - ТС1
Блок перепуска пара - ТС2
Блок барботажа пара - ТС3
Блок теплообменника - ТС4
Расчет балансов энергии будем проводить на сутки.
8.2 Энергобаланс автоклава
.2.1 Определение удельной массовой изобарной теплоемкости бетона
Рассчитаем теплоемкость бетонной смеси до и после тепловлажностной обработки (ТВО). Удельная массовая изобарная теплоемкость смеси рассчитывается по формуле:
Используя данные о составе бетонной смеси (таблица 2) и массовые изобарные теплоемкости компонентов[5] производим расчет теплоемкости бетонной смеси до и после тепловлажностной обработки (таблица 6).
Таблица 6 - Расчет теплоемкости бетона
ВеществоМасса, кгТеплоемкость Cp, кДж/(кг К)Содержание до ТВО, %Содержание после ТВО, %Портландцемент1021,1313,013,0Известь950,8812,012,0Песок3002,0937,539,0Вода300/2804,18/4,2137,536,0Бетон до ТВО7972,61100,0-Бетон после ТВО7772,58-100,0Примечание: показатели массы и удельной массовой теплоемкости для воды указаны следующим образом: в числителе - до ТВО, в знаменателе - после ТВО.
.2.2 Потоки энергии
Изобразим на схеме потоки энергии для ТС1 - термодинамической системы включающей в себя автоклав (рис. 6).
Рис. 6 Структурная схема потоков энергии автоклава
Баланс соста