Тепло пара в свободном объеме камеры

После окончания периода изотермической выдержки в камере остается пар, который с началом периода охлаждения удаляется в атмосферу, тепло при этом теряется. Определяем потери тепла. Сначала определим объем пара заполняющий свободный объем камеры - это объем камеры за вычетом объема занимаемого изделиями и формами:

V₁₁=L₃*B₃*H₃-V₁*n₁-M₃*n₂/r₁=7*3,75*3,5-4,09*6-1866*6/7800=65,9

м³

где r₁ - плотность металла определяемая по "Теплофизическим характеристикам материалов", кг/м³

Потери тепла с паром, содержащемся в свободном объеме камеры, составляют:

Q₈=V₁₁*r"*i"=65,9*0,5896*2674,9=104000 Дж/период

где r" и i" соответственно плотность и энтальпия сухого насыщенного пара взятого при нормальном давлении 0.1 МПа из таблиц "Сухого насыщенного пара"

Потери тепла с конденсатом

В конденсат превращается весь пар подаваемый в камеру за весь период тепловлажностной обработки который мы обозначим D, за исключением пара оставшегося в свободном объеме камеры и пара ушедшего в атмосферу через неплотности.

Энтальпия конденсата определяем по формуле:

i'=4.19*t₂=4,19*80=335,2 кДж/кг

Тогда потери тепла с конденсатом составят:

Q₉=i'*(D-К*D-V₁₁*r")

Q₉=335,2*(D-0,05D-37,02*0,5896)=335,2D-16,76D-7316

Q₉=318,4*D-7316=318,4*2729-7316=855900 кДж/период

где К - коэффициент утечек пара через неплотности К=0.05...0.1 зависящий от автоматизации установки, большее значение К для установок не оборудованных автоматикой

Потери тепла с утечками пара через неплотности.

Как уже было сказано выше коэффициент утечки К зависит от степени автоматизации и от правильности эксплуатации установки. Потери тепла с утечками определяем по формуле:

Q₁₀=K*(Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆+Q₇+Q₈+Q₉)

Q₁₀=0,05*(1159300+6330+309000+1163000+745000+3387800+266900+ +104000+318,4*D-7316)=15,9*D+356700=15,9*2457+356700=399900

Приход тепла.

Тепло экзотермии цемента. Приход тепла с паром.

В процессе твердения бетона в результате экзотермических реакции выделяется тепло, которое может быть подсчитано по эмпирической (полученной опытным путем) формуле:

тепло выделяющееся во время периода нагрева:

Q₇₁=0.000964*M₄*M*0.5*(t₁+t₂)*t₁*[В/Ц]^0,44=0,000964*5398*400*0,5*

*(20+80)*3*0,959=299000 кДж/период

тепло выделяющееся во время периода изотермии:

Q₇₂=0.000964*M₄*M*t₂*t₂*[В/Ц]^0,44=0,000964*5398*400*80*5*0,959=

=798000 кДж/период

Всего тепла выделившегося за весь период тепловлажностной обработки:

Q₁₁=Q₇₁+Q₇₂=299000+798000=1098000 кДж/период

Приход тепла с паром.

В основном тепло в камеру поступает с паром. В действительности пар в камеру поступает с разным давлением, но для расчетов принимаем, что пар в камеру поступает с давлением 0.1 МПа

Q₁₂=D*i"=2729*2674,9=7299600 кДж/период

Тепловой баланс установки.

Тепловой баланс установки заключается в приравнивании статей прихода и расхода тепла:

Q₁₁+Q₁₂=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆+Q₇+Q₈+Q₉+Q₁₀

1098000+2674,9*D=1159300+6330+309000+1163000+745000+3387800+266900+104000+318,4*D-7316+15,9*D+326135

2674,9*D-318,4*D-15,9*D= 1159300 + 6330 + 309000 + 1163000 + 745000 + 3387800 + 266900 + 104000 - 1098000

2340,6*D=6387497

D=2729

Из данного уравнения находим расход пара D, кг/пер. решая уравнение относительно D. Затем подставляем полученное числовое значение D в уравнения для определения Q₉, Q₁₀ и Q₁₂ и определяем суммарный приход тепла SQ₁ и суммарный расход тепла SQ₂ по формулам:

SQ₁=Q₁₁+Q₁₂=1098000+7299600=8397600

SQ₂=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆+Q₇+Q₈+Q₉+Q₁₀=

1159300+6330+309000+1163000+745000+3387800+266900+104000+855900+399900=8397600

По полученным данным строим сводную таблицу статей теплового баланса.

Таблица 6

За 100.0 % принимаем всего приход тепла SQ₁. Все остальные статьи баланса определяются в процентном отношении от этой величины. Невязка баланса, то есть разница в процентах между SQ₁ и SQ₂ допускается не более 2 %

Важной характеристикой является удельный расход пара в кг. на 1 м³ бетона, который определяем по формуле:

d=D/(V₁*n₁)=2457/(4,09*6)=111

Сравнивая полученный в результате расчета удельный расход пара с ориентировочным расходом пара для соответствующей установки, определяем экономичность принятых проектных решений.

Поиск по сайту: