Способ управления процессом тепловой обработки

 

Изобретение относится к производству изделий из бетонных смесей с тепловой обработкой в камерах периодического действия, имеющих массивные ограждения, разделенные на функциональные слои: теплоаккумулирующий - внутренний, буферный средний и защитный. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Способ управления процессом тепловой обработки изделий из бетонных смесей осуществляется в камере с трехслойньми ограждениями, содержащими внутренний, средний и наружный слои, путем циклической подачи теплоносителя в камеру при контроле температуры среды и контроле температуры внутреннего и среднего слоев ограждений. При этом подачу теплоносителя осуществляют до достижения температуры среднего слоя, превьшающей на 5-IO С температуру снаружи камеры, и после снижения температуры внутреннего слоя до 45- . 4 ил. I табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (бц 4 С 04 В 40/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4042876/29-33 (22) 04.12.85 (46) 23.02.88. Бюл. Ф 7 (71) Дальневосточный научно-исследовательский институт по строительству Госстроя СССР (72) А.А. Гришан (53) 666.97.035(088.8) (56) Гришан А.А. Использование теплоты, аккумулированной ограждениями пропарочных камер. — Бетон и железобетон, 1984, М 3, с 13 — 14.

Кронгауз С.Д. Тепловая обработка и теплоснабжение на заводах сборного железобетона. — М.: Стройиздат, 1961, с. 195 ° (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к производству изделий из бетонных смесей с тепловой обработкой в камерах пеÄÄSUÄÄ 1375622 А1 риодического действия, имеющих массивные ограждения, разделенные на функциональные слои: теплоаккумулирующий — внутренний, буферный средний и защитный. Цель изобретения — снижение энергозатрат. Способ управления процессом тепловой обработки иэделий из бетонных смесей осуществляется в камере с трехслойными ограждениями, содержащими внутренний, средний и наружный слои, путем циклической подачи теплоносителя в камеру при контроле температуры среды и контроле температуры внутреннего и среднего слоев ограждений. При этом подачу теплоносителя осуществляют до достижения температуры среднего слоя, о превьппающей на 5-10 С температуру снаружи камеры, и после снижения температуры внутреннего слоя до 45-

55 С. 4 ил. 1 табл.

1375622

Изобретение относится к производству изделий из бетонных смесей с тепловой обработкой в камерах периодического и непрерывного действия, имеющих массивное ограждение, разделенные на функциональные слои: внутренний, буферный средний и защитный.

Цель изобретения — снижение энергозатрат. 10

Способ управления процессом тепловой обработки изделий из бетонных смесей осуществляется в камере с трехслойными ограждениями, содержащими внутренний, средний и наружный 15 слои, путем циклической подачи теплоносителя в камеру при контроле температуры среды и контроле температуры внутреннего и среднего слоев ограждений. При этом подачу теплоносителя 20 осуществляют до достижения температуры среднего слоя, превышающей на

5-10 Ñ температуру снаружи камеры, и после снижения температуры внутреннего слоя до 45-55 С. о 25

На фиг. 1 изображен график распределения температуры в стенке при длительном воздействии теплоносителя (стационарное состояние); на фиг. 2 график распределения температуры (кривая 1 — распределение температуры в массиве ограждения перед нагревом, кривая 2 — то же, перед остыванием); на фиг. 3 — график изменения температуры среды камеры (кривая I ),внут 35 реннего (кривая 2) и среднего (кривая 3) слоев и снаружи камеры (кривая 4) при управлении тепловой обработкой по известному способу; на фиг. 4 — график изменения температу- 40 ры среды камеры (кривая I), внутреннего (кривая 2) и среднего (кривая 3) слоев и снаружи камеры (кривая 4) по предлагаемому способу.

В результате длительного одно- 45 стороннего нагрева ограждения (фиг.1 ) средняя температура среднего слоя а достигает 58-60 С. Температура поверхности, обращенной в цех, составляет 23 С. 50

Реализация указанного способа позволяет снизить эти значения до 25 и 17 С (фиг. 2).

Сравнивая эти значения относительно температуры цеха 15 С, делают вы- 55 вод, что реализация предлагаемого способа позволяет уменьшить степень нагрева ограждения и снизить иотери теплопроводности в цех. При этом теплосодержание ограждений, рассчитываемое как сумма теплосодержаний отдельных слоев при средних значениях максимальных температур, удается снизить в I 4 раза.

Последовательность операций при реализации способа следующая.

Загружают иэделия в камеру и вклю\ чают нагрев, контролируя температуру среды и изменение температуры среднего и внутреннего слоев. При достижении температуры среднего слоя значений, превышающих температуру цеха на 5-10 С, нагрев отключают, и выдерживают изделия в закрытой камере, обеспечивая их прогрев теплом, аккумулированным ограждениями. Теплопередачу от ограждений иэделиям обеспечивают естественной конвекцией либо побуждают путем рециркуляции среды камеры.

Съем тепла с внутреннего слоя о осуществляют до температуры 45-55 С в центральной его части. Этот температурный диапазон обеспечивает сниже1 ние температуры среды камеры до таких пределов, когда потери камерой при извлечении из нее прогретых и загрузке новых изделий не приводят к переохлаждению массива ограждений, требующему сверхнормативных энергозатрат на их компенсацаю.

Затем камеру открывают, прогретые иэделия извлекают и загружают новые, камеру закрывают, и процесс повторяют.

Проведение процесса на модели подтверждает правильность сделанного вывода. Например, при температуре о цеха 15 С изменение температуры в центре среднего слоя ограждений из о тяжелого бетона от 15 до 25 С приводит к увеличению температуры на холодной поверхности ограждения до о

16,8 С. Эсли в этот момент отключить нагрев, то потери в цех .минимальны и не возрастают, поскольку они пропорциональны разности температур поверхности и цеха.

Результаты исследований приведены в таблице.

Допустимый .диапазон температур в центре внутреннего теплоаккумулио рующего слоя (45-55 С) выбирают на основе экспериментального наблюдения за изменением фактического теплового состояния ограждений периодически действующих камер. Верхняя граница

1375622 диапазона устанавливается в теплоаккумулирующей зоне монолитных ограж- дений камер перед их разогревом после охлаждения в результате совместно 5

ro действия потерь теплопроводности в цех и потерь от горячей поверхности ограждений открытой камеры при ее переостнастке (замене изделий).

Нижняя граница устанавливается при разделении ограждения на функциональные слои вследствие уменьшения величины аккумулированного. тепла (фиг.2).

Границы этого диапазона соответствуют требованию инструкции, не допускающему превышение более чем на

40©С температурой среды (в данном случае камеры) температуры изделий, отформованных из смесей при 5-20 С.

Отличие предлагаемого способа от 20 известных заключается в том, что при реализации в ограждении не допускается стационарное состояние, при котором количество тепла, аккумулированное ограждением, и потери тепло- 25 проводности в цех максимальны (фиг.l и 2).

Автоматическая схема реализации способа не требует специальных pasработок и может быть выполнена на основе любого из известных регуляторов ПРТ-2М, ЭРП-61, ПУСК-Зс, P-31 и т.п. по известной схеме: датчик регулятор — испольнительный орган.

Способ для камеры емкостью 100 м з осуществляют следующим образом.

Загружают камеру изделиями и включают подачу теплоносителя (пара).

При достижении температурой среднего о слоя ограждения 32 С (кривая 3, 40 фиг. 4), превышающей температуру наружного воздуха (кривая 4) на 7 С, нагрев отключают. В этот момент температура среды камеры (кривая l) достигает 95 С, а температура внутрен- 45

О него слоя ограждения (кривая 2) 78 С.

При снижении температуры внутрено него слоя до 48 С подачу теплоносителя включают снова. В этот момент о 50 температура среды камеры 46 С, а тем.пература среднего слоя ограждения о

28 С. Б дальнейшем процесс циклически повторяют, управляя путем подачи теплоносителя до достижения температуры среднего слоя значений, превышающих на 5-10 С температуру снаружи камеры, и после снижения температуры внутреннего слоя до 45-55 С.

ТемпеТемпература на холодной стоо роне ограждения, С, при о температуре цеха, С ратура в центре буферного слоя, С

15

Тяжелый бетон

25,3

21,2

17,0

45.

24,4

20,3

16,2

23,5

1-9, 4

15,3

22,6!

4,4

18,5

21,8

17,6

l3 5

20,9

16,8

12,6

25!

5,8

11,8

l0,9

Керамзитобетон

55 17,0

50 16,2

45 15,4

40 14,6

25,4

21,2

24,6

20,4

19,6

23,9

18,9

23,0

13,9

18,0

22,3

13,0

17,3

21,5

16,5

20,8

ll 5

15,8

10,8

Энергозатраты в каждом цикле нагрева для камеры с неизменной загрузкой одинаковы. В течение обычных 14 ч теплового режима интегральные энергозатраты по предлагаемому способу (фиг. 4 ) примерно в 1,3 раза меньше, чем по известному (фиг. 3). Снижение энергозатрат обусловлено уменьшением потерь в окружающую среду за счет приближения температуры наружной поверхности ограждения к температуре окружающей среды (цеха).

1375622

Тещина стенки, фИ УЯ

4Ы1

Толщина стены уэ. ед

Фиг. Г

4f браня, ч

Aa3

Формула изобретения

Способ управления процессом тепловой обработки изделий иэ бетонных смесей в камере с трехслойными ограж 5 дениями, содержащими внутренний, Ф средний и наружный слои, путем подачи теплоносителя в камеру и контроля температуры среды, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижеЮ

С

8 фЩ7

Ф ния энергозатрат, производят дополнительный контроль температуры внутреннего и среднего слоев ограждений, а подачу теплоносителя осуществляют циклически до достижения температуры среднего слоя, превьппающей на 5-10 С температуру снаружи камеры, и после снижения температуры внутреннего слоя до 45-55 С.

Ф, ж

С С

1375622

И э с " бО

0 ц Щ

lal 30

Ю

fO

Составитель, В. Лебедева

Редактор Н. Гунько Техред И.Попович

Корректор М. Максимишинец

Заказ 733/24 Тираж 594

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предпвиятле r. Ужгород, ул. Проектная, 4