Принцип действия камеры

УСТАНОВКИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

Основными установками периодического действия, предназначенными для тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий, являются пропарочные камеры ямного и туннельного типа.

Главный недостаток ямных камер заключается в системе загрузки изделий в камеру, где многие операции производятся вручную при помощи подъёмного оборудования. Частое снятие крышек после каждого технологического цикла работы камеры вследствие эксплуатационного износа гидрозатворов нарушается их герметичность, которая приводит к постепенному увеличению выбивания пара через неплотности и снижению коэффициента использования теплоты камеры.

БЕЗНАПОРНАЯ ПРОПАРОЧНАЯ КАМЕРА «ГИПРОСТРОЙИНДУСТРИЯ»

Устройство камеры

Самой простой и, пожалуй, одной из самых распространенной на предприятиях сборного железобетона является ямные и напольные пропарочные камеры «Гипростройиндустрия» Рис. 1. Данные камеры часто применяются на заводах и полигонах.

Стены камеры 1 представляет собой прямоугольную коробку, выполненную из сборных железобетонных или керамзитобетонных плит. Для сокращения потерь теплоты через наружные ограждения, стены камеры делают многослойными с применением различного рода теплоизоляционных материалов и воздушных прослоек. Изделия 22 в камеры загружаются специальных металлических формах 21, расположенных на подкладочных брусьях 23, выполненных из стального проката имеющего прямоугольное или квадратное сечение.

Для загрузки предварительно выдержанных набравших определённую прочность распалубленных изделий в камере производят установку стоек с смоопрокидывающимися при загрузке поддонов кронштейнами.

Днище камер прокладывается с уклоном 0,01 ¸ 0,005 в сторону конденсатоприёмного лотка 11. В днище камеры предусмотрена система отвода образующегося во время тепловлажностной обработки конденсата. Она представляет собой расположенный с аналогичным уклоном в сторону самой нижней отметки конденсатоприёмный лоток. В этом месте, минуя гидрозатвор 13, конденсат попадает в производственную систему канализации 12. Применение гидрозатвора позволяет исключить возможность попадания пара в канализационную сеть в период тепловой обработки изделий. Стены и днище камеры имеют надёжную теплоизоляцию 19 и парогидроизоляцию 20.

Для удаления отработанной паровоздушной смеси и осуществления вентиляции внутреннего объёма камеры в период охлаждения изделий, стены камеры снабжены расположенными друг напротив друга прямоугольными сквозными каналами, в которые установлены гидрозатворы системы вентиляции 3. Гидрозатворы представляют собой сваренные из листовой стали коробки, имеющие отсечную перегородку. Для их наполнения используется вода из хозяйственно-бытовой системы водоснабжения, которая подаётся в гидрозатвор через систему наполнения 14 в момент подготовки загруженной камеры к очередному циклу тепловой обработки. Также камеры снабжаются системой опорожнения гидрозатворов 15 необходимой для слива воды перед началом периода охлаждения камеры.

Сверху камера закрывается крышкой 2, которая имеет лёгкую каркасную сварную конструкцию. Каркас крышки изготавливается из стального проката. Внутрь каркаса укладывается теплоизоляционный материал, который со всех сторон обшивается гидроизоляционным материалом. Нижние боковые грани крышки снабжаются одинарным или двойным ребром, упирающимся после её установки на камеру в гидрозатвор крышки 4. Гидрозатвор крышки представляет собой швеллер, имеющий высоту полки не менее 100 мм установленный на верхнем обрезе стены камеры по всему её периметру полками вверх. Нижняя часть крышки, контактирующая с паровоздушной смесью, должна проектироваться с уклоном 0,01 ¸ 0,005 в сторону гидрозатворов крышки. Это позволяет не только пополнять гидрозатвор крышки конденсатом, стекающим по её внутренней поверхности во время тепловлажностной обработки изделий, но и предотвратить падение капель воды, на поверхность верхнего изделия, обладающего в начальный период тепловой обработки ещё неокрепшей структурой.

В качестве теплоносителя применяющегося для прогрева изделий используется чистый насыщенный водяной пар. Для его подачи в камеру используется производственная система пароснабжения 5, из которой по подающим паропроводам 6, минуя запорные устройства и регулирующую арматуру 7, пар поступает в перфорированные парораспределительные трубы камеры 8.

Ямные и напольные камеры часто размещаются в технологических линиях и соединяются в блоки. Габариты их в плане соответствуют габаритам производимых изделий, которые размещаются в зависимости от размеров в один или максимум в два штабеля в одной камере. Камеры проектируются высотой не более 3,0 м. Это решение объясняется тем, что при больших высотах рабочей области трудно поддерживать постоянными температурную, и влажностную характеристику среды по объёму камеры.

В целях удобства обслуживания и эксплуатации большую часть внутреннего объёму камеры стараются заглубить под землю, запроектировав верхнюю отметку крышки камеры на высоте порядка 1,2 м. Такое расположение имеют ямные камеры. Однако не всегда возможно принять такое проектное решение. Препятствием для этого служит отметка грунтовых вод, которая на месте расположения полигона с камерами обязательно должна находиться ниже уровня дна камеры. Вследствие чего проектирование ямных камер становится невозможным и в таком случае могут быть приняты к установке только напольные камеры. Напольные камеры в отличие от ямных имеют отметку дна не ниже 0,5 м, а отметка верха крышки располагается на высоте 2,5 ¸ 3,0 м. Для возможности их эксплуатации они обносятся по всему периметру обслуживающими площадками.

Принцип действия камеры

Порядок работы камеры заключается в следующих операциях. Перед загрузкой изделий камеру чистят, проверяется работоспособность запорной и регулирующей арматуры, системы автоматики камеры. Далее при помощи, имеющихся на предприятии, средств грузоподъёмной механизации (мостовые краны, кран-балки и др.) производится загрузка в камеру форм со свежесформованными или поддонов с предварительно выдержанными изделиями. Нижние формы укладываются на дно камеры, где имеются стационарные фундаментные брусья, являющиеся основанием штабеля. Далее на загруженную форму укладываются съёмные подкладочные брусья, на которые устанавливают следующий ряд форм и т. д.

Если производят укладку поддонов с распалубленными предварительно выдержанными изделиями, их укладывают на стойки с кронштейнами. Перед загрузкой все ряды кронштейнов на стойках, кроме нижнего ряда, находятся в сложенном положении, после загрузки первого поддона происходит открывание следующих вышерасположенных рядов кронштейнов и т. д.

После загрузки камеру закрывают крышкой, заполняют водой гидрозатворы вентиляции камеры и гидрозатвор крышки. Далее оператор включает подачу пара в камеру. Пар, поступая в камеру, смешивается с находящимся в ней воздухом, образуя паровоздушную смесь. Этот момент служит началом времени нагрева изделий. Конденсируясь на поверхности форм, изделий и внутренних поверхностей наружных ограждений, пар отдаёт теплоту конденсации. Образовавшаяся жидкость (вода) стекает на дно камеры, и, минуя гидрозатвор (сифон), удаляется в производственную систему канализации.

После достижения максимальной температуры изотермической выдержки расход подаваемого пара в камеру резко снижают. В это время наступает период изотермической выдержки изделий при максимальной температуре не превышающей 80 ¸ 85 °С. который длится до достижения.

После достижения изделиями 55 ¸ 60 % проектной прочности время изотермической выдержки заканчивается, отключается подача пара, опорожняются гидрозатворы системы вентиляции, и включается система принудительной вентиляции камеры. С этого времени наступает период охлаждения изделий, концом которого является момент достижения температуры поверхности изделия равной 40 ¸ 45 °С и 70 ¸ 75 % проектной прочности. Далее отключают систему вентиляции камеры, открывают крышку и начинают выгрузку готовой продукции. После чего камера вновь подготавливается к очередному циклу работы.

Камера не считается герметичной установкой, так как стены и затворы выдерживают очень небольшое избыточное или отрицательное давление. Поэтому в любой промежуток времени в камере преобладает давление среды очень близкое к атмосферному и равное 0,1 МПа.

В момент подачи пара в камере находился воздух, поэтому можно записать, что полное давление в камере р_к складывается из парциального давления пара р_п и парциального давления воздуха р_в:

.

Отсюда следует, что парциальное давление пара р_п в любой момент в камере «Гипростройиндустрия» всегда меньше атмосферного на парциальное давление воздуха р_в. В связи с тем, что значение максимальной температуры является функцией от парциального давления насыщенного пара при постоянном давлении t_max=f(p_п), максимальное значение температуры изотермической выдержки в ямной камере будет всегда меньше 100 °С. На практике в камерах «Гипростройиндустрия» максимальная температура составляет 80 ¸ 85 °С.

Камера работает по циклу порядка 12 ¸ 15 ч. Цикл работы камеры включает время загрузки t_заг, время нагрева t_н, время изотермической выдержки t_и, время охлаждения t_о и время выгрузки t_выг. Удельный расход пара в таких камерах находится в пределах 200 ¸ 300 кг/м³ бетона. В хорошо оборудованных и правильно эксплуатируемых камерах при хорошей организации теплоснабжения удельный расход пара может быть снижен до 130 ¸ 150 кг/м³ бетона.

Поиск по сайту: