Вычисляем размеры внутренней полости камеры

1.1 Длину внутренней полости камеры вычисляем по формуле:

L_впк=b₁+l₁+b₂ =(1+14+0,1)м=15,1м L_впк= 15,1м

где: b₁- расстояние от стены камеры до металлоформы с учётом

расположения лестницы 1 для стропальщик

l₁-длина металлоформы

b₂-расстояние от металлоформы до стены камеры

Вычисляем ширину внутренней полости камеры.

B_впк=а₁+ b₁+а₂+b₂+а₃+b₃+а₄ = (0,1+0,91+0,1+0,91+0,1+0,91+0,1)м=3,13м

B_впк=3,13м

где: а₁-расстояние от стены до металлоформы

b₁-ширина металлоформы

а₂-расстояние между металлоформами

b₂-ширина металлоформы

а₃-расстояние между металлоформами

b₃-ширина металлоформы

а₄-расстояние от металлоформы до стены камеры

1.3 Высоту внутренней полости камеры (глубину камеры) вычисляем по формуле.

Нвпк=h₁+(n_ф х h_ф )+(n₂ х d)+h₂ = (100+610 х 5+100 х4+100)мм = 3650мм=3,65м

где: h₁ - расстояние от пола камеры до нижней полости металлоформы. Как правило, 100-150мм. Примем = 100мм

h_ф - высота металлоформы

n_ф- количество металлоформ в камере

d - расстояние между металлоформами по высоте. Примем = 100 мм

n₂- количество промежутков по высоте

h₂ - расстояние от верхней плоскости металлоформы до нижнего

листа крышки камеры. Как правило, 100-150мм. Примем = 100мм

 

Из практики работы предприятий известно, что глубина камеры нецелесообразна больше 3 метров. Поэтому расчет глубины камеры надо вести методом приближений и подбирать так, чтобы глубина камеры была не больше 4 метров. Уменьшать или увеличивать надо только n_ф, то есть количество металлоформ по высоте камеры.

Получилась глубина камеры 3,65м(меньше 4 метров). Это нормальная глубина камеры.

Нвпк=3,65м

 

Методика расчета размеров ямной камеры по наружному обмеру.

 

2.1 Вычисляем размеры камеры по наружному обмеру.

Для того чтобы избежать потерь теплоэнергии при тепловой обработке изделий в пропарочной камере во время изотермической выдержки, конструируем камеру «термос», для этого стены камеры делают трехслойные.

Толщина стены вычисляется по формуле:

b_ст = а₁ +а₂+а₃=(400+200+80)мм= 680мм=0,68м b_ст=0,68м

где а₁ - толщина несущей части стены. Примем а₁ = 400мм

а₂ - толщина слоя высокоэффективного теплоизолятора. Определяется расчетом на сопротивление теплопередаче. Примем а₂ = 200мм.

а₃ - толщина защитного ограждения слоя теплоизоляции. Возможно, это тонкостенная железобетонная плита толщиной до 80 мм или стальной лист толщиной 3-5 мм. Примем а₂ = 80мм

 

План ямной камеры

 

 

Вычисляем наружные размеры ямной пропарочной камеры.

 

Вычисляем длину камеры по наружным размерам (см. рис.8)

L_нк=b_ст+L_впк+b_ст= (0,68+15,1 +0,68)м = 16,43 м L_нк= 16,43 м

2.2 Вычисляем ширину камеры по наружным размерам (см. рис. 3)

B_нк=b_ст+B_впк+b_ст = (0,68+3,13+0,68)м = 4,49м B_нк=4,49м

Вычисляем высоту камеры по наружным размерам (см. рис.3)

H_нк=b_п+H_внк =(0,5+3,65)м =4,15 м

H_нк=4,15 м

В ямной камере сконструированной нами размещается металлоформ с изделиями:

по длине камеры n₁ = 1 шт.

по ширине камеры n₂ = 3 шт.

по высоте камеры n₃ = 5шт.

 

 

Расчет количества ямных камер для выполнения годовой программы завода по изготовлению свай С 80-30-5 и С 60-30-5

∑V_и= 2*0,72 м³+2*0,54 м³=2,52 м³

 

3.Рассчитываем необходимое количество ямных пропарочных камер для выполнениягодовой программы.

3.1.Вычисляем, сколько м³ изделий надо изготовить по программе за год

∑V_и=N_и х V_и=24576шт х 2,52 м³=61932 м³ ∑V_и=61932 м³

 

3.2.Вычисляем, сколько штук изделий разместится в одной камере

n_и.к=(n₁*n₂*n₃)*n_и.ф=(1*3*5)шт.*4шт.= 60шт. n_и.к=60шт.

где: n_иф – количество изделий в одной металлоформе.

3.3.Вычисляем, сколько м³ изделий могут одновременно проходить тепловую обработку в одной камере

V_к= V_и*n_и.к=2,52м³*60шт=151,2м³ V_к=151,2м³

3.4 Подбираем режим тепловой обработки для данных изделий.

Бетон в наших изделиях на тяжелых заполнителях марки М-200.

Толщина изделия 300мм. На основе данных таблицы 17.5 на стр.221 «Справочника по производству сборных железобетонных изделий» НИИЖБа Стройиздат Москва 1982 принимаем τ=τ₁₊τ₂₊ τ ₃ =(3,5+6,5+2)ч = 12ч.

Но по приложению 1 при применении шлакопортландцемента М400 длительность изотермического прогрева увеличивается на 1,5 – 2 ч. Примем 2ч. Тогда

τ=τ₁₊τ₂₊ τ ₃ =(3,5+(6,5+2)+2)ч = (3,5+8,5+2)=14ч

где: τ₁- время подъема температуры

τ₂- время изотермической выдержки

τ₃-время охлаждения

Принимаем температуру изотермической выдержки t₂ = 85 ⁰С

3.5. Вычисляем время работы ямной камеры в сутки

Тр=t₃+τ+tр=(7+14+2)ч = 23ч

где: t₃- время загрузки камеры = 7ч

tр- время разгрузки камеры = 2ч

3.6.Вычисляем количество оборотов ямной камеры за сутки

n_о=Тс:Тр=24: 23 = 1,04 об. Принимаем 1 оборот

где: Тс- количество часов в сутки. Как известно 24часа.

3.7.Вычисляем, сколько м³ конструкций могут пройти тепловую обработку за год в одной ямной камере

V_к.г..=V_к*Р_д* К=151,2м³ *256 * 0,96=37159м³ V_к.г..=37159 м³

 

где: V_к – объём изделий в одной камере

Р_д – количество рабочих дней в году

К – поправочный коэффициент на различные сбои в работе

производства. По справочным данным К=0,96

3.8.Вычисляем, сколько штук ямных пропарочных камер нам надо для выполнения заданной программы

n_к=∑V_г:V_к.г.= 61932 м³: 37159 м³ =1,67 шт. n_к=2шт

 

Тема: «ПЗ № 6. Расчет масс тел подлежащих нагреву в процессе тепловой обработки изделий.»

 

4.Расчет массы стен камеры, подлежащих нагреву в период подъема температуры.

Эскиз: расположение плит защиты теплоизоляции

 

Вычисляем массу плит защищающих слой теплоизоляции в камере.

1 2 3

1

 

 

2

 

 

3

 

Рис. 9

Пояснения к рис. 8: 1 – стены камеры из блоков стен подвалов ФБС 24-4-6т,

2 – слой теплоизоляции. 3 – железобетонные плиты толщиной 80мм защищающие слой теплоизоляции.

Поскольку у нас стены камеры (поз.1) Рис.8, выполнены со слоем теплоизоляции (поз. 2), т.е. камера типа «термос», то основная масса стен смонтированная из блоков ФБС нагреваться не будет. Нагреваться при каждом цикле тепловой обработки будут только плиты (поз.3) толщиной 80мм защищающие слой теплоизоляции.

 

 

Схема расположения плит защищающих слой теплоизоляции.

1 По 1-1

 

 

2 2

 

 

1

 

L_впк

Рис. 10

 

 

4.1.Вычисляем объем плит защиты слоя теплоизоляции.

4.1.1Вычисляем объем продольных стен (поз.1)

V_1ст =(L_впк х Н_впк х b_п) х 2шт. = (15,1 х 3,65х 0,68)м х 2шт. =74,96м³ V₁₌74,96м³

4.1.2Вычисляем объем торцевых стен (поз.2)

V_2ст= (В_впк х Н_впк х b_п) х 2шт. = (3,13 х 3,65 х 0,68)м х 2шт. = 15,5м³ V₂= 15,5м³

 

V_ст = V_1ст + V_2ст = (74,96+ 15,5)м³ = 90,46м³ V_ст = 90,46м³

4.1.3 Вычисляем массу стен

G_ст = V_ст * ρ_б = 90,46 м³ * 2000кг/м³ = 180920кг G_ст = 180920кг

где: V_ст- объём стен до границы с теплоизоляцией (по конструкции камеры)

ρ_б- объемная масса бетона. По справочнику.

 

 

4.2 Вычисляем массу арматурной стали в монолитном поясе вместе с закладными деталями и верхним гидрозатвором из швеллера.

G_а.п.= 210 кг(из рабочих чертежей) G_а.п= 210 кг

4.3 Объем бетона в изделиях, находящихся в камере.

V_и = V_б х n = 2,52м х 60шт = 151,2м³ V_и= 151,2м³

где: V_б - объем бетона в одном изделии

 

4.4 Масса части пола камеры

V_бп =(L_впк х В_впк х b₃)м =(15,1 + 3,13+0,5)м=18,73 м³

G_б.п=V_п*ρ_б= 18,73 м³ х 2000 кг/м³ =37460 кг G_б.п= 37460 кг

где: V_р.п- объём раствора на полу камеры до слоя теплоизоляции.

 

4.5 Вычисляем массу сухой части бетона в изделиях

G_с.б= V_и(g_ц+ g_п+ g_щ)= 151,2м³ х (272+385+897)кг=234964,8кг G_с.б=234964,8кг

где: V_и – объем бетонной смеси в изделиях, находящихся в камере

g_ц g_п g_щ –соответственно вес портландцемента, песка, щебня в 1 м³ бетонной смеси.

 

 

4.6 Масса портландцемента в изделиях.

G_ц=g_ц х V_и=272кг х 151,2 м³=41126 кг G_ц=41126кг

 

 

4.6 Масса воды в бетонной смеси изделий.

G_в=g_в х V_и=175 х 151,2м³=26460 кг G_в=26460 кг

 

 

4.7 Масса арматурной стали в изделиях

G_а=g_а х n=35кг х 60шт.= 2100 кг G_а=2100 кг

где: n- количество изделий в камере

 

4.8 Масса металлоформ в камере

G_ф=g_ф х n_ф=6100кг х 5шт=30500 кг G_ф = 30500кг

где: n- количество металлоформ в камере

 

 

 

4.9 Вычисляем площадь крышки камерыдля расчета теплопотерь.

А_кр = L_нк * В_нк * = 16,43м * 4,49м = 73,77м² А_кр =73,77м²

 

 

Технологический расчет