Способ управления пропаркой железобетонных изделий в ямных пропарочных камерах

 

Изобретение относится к производству строительных материалов. Может быть использовано на предприятиях стройиндустрии, оснащенных не более 3 - 5 ямными пропарочными камерами для организации управления тепловлажностной обработки железобетонных изделий. Способ управления пропаркой железобетонных изделий в ямных пропарочных камерах заключается в том, измеряют давление перед ямной пропарочной камерой, определяют и поддерживают это давление, соответствующее требуемому расходу для стадий подъема температуры и изотермической выдержки изделий путем интерполирования ближайших значений расходов пара из предварительно рассчитанных для минимум 6 - 8 возможных режимов пропарки, причем соответствие значений давления и расхода пара определяют путем установки перед камерой 4 - 6 возможных давлений, измерения для каждого из них в 3 - 5 точках коллектора давления, определении графическим способом для полученной зависимости среднего значения и расчете по этому давлению расхода пара. Изобретение обеспечивает упрощение системы управления пропаркой и снижение расхода тепловой энергии. 4 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано на предприятиях стройиндустрии, оснащенных не более 3 5 ямными пропарочными камерами при организации управления тепловлажностной обработки железобетонных изделий.

Известен полуавтоматический способ управления пропаркой железобетонных изделий в ямных пропарочных камерах, заключающийся в поддержании регулятором давления постоянного давления пара перед дроссельной диафрагмой, подаче через предварительно рассчитанное отверстие диафрагмы дозируемое количество пара в ямную пропарочную камеру до момента нагрева до заданной температуры изотермической выдержки, затем включении в работу двухпозиционного регулятора температуры, обеспечивающего автоматическое поддержание температуры в камере, равной заданному значению путем отключения подачи пара при ее повышении и включении при ее понижении (1).

Недостатком известного способа является наличие погрешности подачи дозируемого количества пара при использовании диафрагмы с известным сечением отверстия при условии постоянства давления пара перед ней, так как при этом не учитывается величина гидравлического сопротивления транспортировки пара по трубе после диафрагмы и условия выхода пара из отверстий парового коллектора в камеру. В действительности давление пара в коллекторе резко падает по сравнению со значением давления перед диафрагмой. Для конкретной камеры эти условия будут соответствовать только этой камере. Дополнительно резко повышается погрешность дозирования подачи пара в связи с повсеместным отсутствием на предприятиях стройиндустрии регуляторов давления пара.

В известном способе одинаковым с заявляемым является осуществление предварительного расчета расхода пара по известному давлению и подаче дозируемого количества пара в период разогрева камеры.

Известен способ программного регулирования режима тепловой обработки железобетонных изделий, заключающийся в подаче пара через паровой коллектор в рабочее пространство камеры заполненное нагреваемыми железобетонными изделиями, измерении температуры образующейся при этом греющей среды в камере, сравнении ее с заданным программным значением изменяющимся во времени, открытии клапана подачи пара в камеру при ее недогреве и закрытии этого клапана при температуре греющей среды равной заданному значению (2).

Применение двухпозиционной системы автоматического регулирования температуры в ямных пропарочных камерах, обладающих большой тепловой инерционностью, снижает точность регулирования температуры и приводит к перерасходу тепловой энергии. При использовании более точных систем регулирования, основанных на данном способе управления пропаркой, приходится усложнять эти системы, что повышает ее стоимость и снижает ее надежность.

В известном способе одинаковыми с заявляемым является осуществление контроля параметра греющей среды и изменение подачи пара при его отклонении от задания.

Целью изобретения является упрощение системы управления пропаркой до обеспечения экономической целесообразности ее применения на предприятиях стройиндустрии оснащенных незначительным числом ямных пропарочных камер и снижение расхода тепловой энергии.

Поставленная цель достигается измерением параметра греющей среды и поддержанием его значения равным заданному путем изменения подачи пара, причем в качестве параметра греющей среды используют давление пара перед камерой, а задание давлений последнего для стадий подъема температуры и изотермической выдержки определяют путем предварительных расчетов необходимого расхода пара по уравнениям теплового баланса для 6 8 возможных режимов пропарки в зависимости от загрузки камеры и наружной температуры, а также расхода пара из парового коллектора камеры по уравнению истечения струи из отверстия в атмосферу с учетом площади всех отверстий коллектора для среднего давления пара в коллекторе, для определения величины которого также предварительно выбирают и последовательно устанавливают 4 6 возможных значений давления пара перед камерой и для каждого из них измеряют давление в 3 5 точках коллектора, после чего составляют табличную или графическую зависимость между этими давлениями и по ней, например, графическим способом определяют среднее давление истечения пара в камеру из коллектора для каждого из выбранных значений давлений перед камерой, далее, рассчитав значения расхода по среднему давлению, используя зависимость между давлением пара перед камерой и средним давлением в коллекторе камеры, составляют табличную или графическую зависимость между расходом пара и его давлением перед камерой, а затем, после загрузки камеры, интерполируя ближайшие из рассчитанных по уравнению теплового баланса к условиям пропарки, определяют минимально-необходимые расходы пара для стадий подъема температуры и изотермической выдержки и по их величинам, используя последнюю зависимость, определяют требуемое давление задания пара перед камерой.

Анализ известных технических решений показал, что выполнение тепло-гидравлического балансового испытания ямной пропарочной камеры по предложенной методике, позволяет получить зависимость между давлениями пара перед этой камерой и количеством пара, выходящего из парового коллектора в эту камеру, в результате чего появляется возможность осуществлять дозируемую подачу пара в эту камеру по давлению пара перед ней, что и обеспечивает существенную новизну заявляемого технического решения.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно по уравнению теплового баланса осуществляют расчет требуемых расходов пара для стадий подъема температуры и изотермического выдерживания изделий для шести возможных режимов пропарки, в зависимости от коэффициента заполнения камеры изделиями и наружной температуры.

Результаты сведены в табл.1.

После загрузки камеры изделиями определяем по табл.1 путем интерполирования ближайших значений расхода пара для конкретного коэффициента загрузки камеры и наружной температуры, что на стадиях подъема температуры расход пара должен быть равен 375 кг/ч, а при изотермическом выдерживании изделий 105 кг/ч.

Далее, выбираем возможные значения давления пара перед камерой равными 0,025, 0,02, 0,015, 0,01, 0,005 МПа. Устанавливаем каждое из этих давлений перед камерой и измеряем в трех точках давление по длине коллектора, строим график распределения этого давления по длине коллектора и графическим способом определяем среднее давление истечения пара в камеру через отверстия парового коллектора, для каждого из устанавливаемых значений давления пара перед камерой.

Результаты сводим в табл.2.

По известной методике расчета расхода пара, выходящего в атмосферу (3), производят расчет количества выходящего пара из коллектора в камеру для найденных средних давлений истечения. При суммарной площади 1440 мм² расход пара будет равен соответственно данным табл.3.

Для удобства контроля хода тепловлажностной пропарки железобетонных изделий производим градуировку второй дополнительной шкалы манометра, установленного перед камерой таким образом, чтобы против рисок соответствующих значениям выбранного давления перед камерой, стояло рассчитанное значение расхода пара, поступающего в камеру из коллектора, т.е. согласно данным табл.4.

После этого путем интерполирования определяем, что для обеспечения расхода пара в камеру в количестве 375 кг/ч в период подъема температуры, давление пара перед камерой должно быть равным 0,016 МПа, а для подачи в камеру 105 кг/ч пара в период изотермического выдерживания изделий, давление перед камерой должно быть равным 0,005 МПа.

Таким образом, управление пропаркой изделий сводится для оператора в поддержании давления пара перед камерой в период подъема температуры равным 0,016 МПа, а в период изотермического выдерживания изделий 0,005.

При управлении пропаркой в ручном режиме путем поддержания температуры греющей среды, равной заданному значению, на величину изменения подачи пара влияет вид бетона и изделия, местоположение и техническое состояние камеры, лифт парового вентиля и гидравлическая характеристика коллектора, степень загрузки камеры и температура окружающей среды, степень прогрева камеры, тепловая инерционность камеры, что в совокупности не позволяет своевременно выявить ошибку при изменении величины подачи пара, а это и является причиной имеющего место перерасхода тепловой энергии при пропарке железобетонных изделий в камерах, не оснащенных автоматическими системами управления. В заявляемой системе управления обеспечивается оперативное безинерционное воздействие на регулируемый параметр, т.е. расход пара по показанию манометра, установленного перед камерой, что и обеспечивает достижение поставленной цели.

Формула изобретения

Способ управления пропаркой железобетонных изделий в ямных пропарочных камерах, включающий измерение параметра греющей среды и поддержание его значения равным заданному путем изменения подачи пара, отличающийся тем, что в качестве параметра греющей среды используют давление пара перед камерой, а задание давлений последнего для стадий подъема температуры и изотермической выдержки определяют путем предварительных расчетов необходимого расхода пара по уравнениям теплового баланса для 6 8 возможных режимов пропарки в зависимости от загрузки камеры и наружной температуры, а также расхода пара из парового коллектора камеры по уравнению истечения струи из отверстия в атмосферу с учетом площади всех отверстий коллектора для среднего давления пара в коллекторе, для определения величины которого также предварительно выбирают и последовательно устанавливают 4 6 возможных значений давления пара перед камерой и для каждого из них измеряют давление в 3 5 точках коллектора, после чего составляют табличную или графическую зависимость между этими давлениями и по ней, например, графическим способом находят среднее давление истечение пара в камеру из коллектора для каждого из выбранных значений давления перед камерой, далее, рассчитав значения расхода пара по среднему давлению, используя зависимость между давлением пара перед камерой и средним давлением в коллекторе камеры, составляют табличную или граничную зависимость между расходом пара и его давлением перед камерой, а затем после загрузки камеры, интерполируя ближайшие из рассчитанных по уравнениям теплового баланса к условиям пропарки, определяют минимально необходимые расходы пара для стадий подъема температуры и изотермической выдержки и по их величинам, используя последнюю зависимость, определяют требуемое давление задания пара перед камерой.

РИСУНКИ

Рисунок 1