Автоклав

3. Безрозмірна температура

^п =0,99; ^п=0,25

               4.     Температура  центра виробу в кінці стадії:

               t^ц_1-2= ŧ_1-2- ^п (ŧ_1-2-t_1-1)=92,4-0,99*(92,4-40,8)=41,3^oC

               5.     Температура  поверхні виробу в кінці стадії:

               t^п_1-2= ŧ_1-2- ^п (ŧ_1-2-t_1-1)= 92,4-0,25*(92,4-40,8)=79,5^oC

               6.      Середня  температура виробу  в кінці  стадії:

               ŧ_б1-2=0,67· t^ц+0,33· t^п=0,67*41,3+0,33*79,5=53,9^oC 
 
 
 
 
 
 

Третя стадія

1. Критерій Віо:

Ві_1-1=

=30*0,15/0,175=25,7 
 

2. Критерій  Фур'є:

F₀=α·τ/R²=0,00113*0,6/0,15²=0,03

               α=3,6·λ_м/(с·ρ)= 3,6*0,175/(0,795*700)=0,00113

3. Безрозмірна температура

^п =0,99; ^п =0,25

               4.     Температура  центра виробу в кінці стадії:

               t^ц_1-3= ŧ_1-3- ^п (ŧ_1-3-t_1-2)=144-0,99*(144-118,2)=118,4^oC

               5.     Температура  поверхні виробу в кінці стадії:

               t^п_1-3= ŧ_1-3- ^п (ŧ_1-3-t_1-2)=144-0,25*(144-118,2)=137,55^oC

               6.      Середня  температура виробу  в кінці  стадії:

               ŧ_б1-3=0,67· t^ц+0,33· t^п=0,67*118,4+0,33*137,55=124,85^oC 
 

               2. Період ізотермічного  витримування

Температура ізотермічного  витримування: t_II=187^oС

Температура центру виробу на початку витримування t^ц_1-3=17,3^oC

Температура повехні  виробу на початку ізотермічного  витримування  t^ц_1-3=127,97^oC

Середня температура  процесу ізотермічного витримування t_II=156,5^oC

1. Критерій Віо:

Ві_1-1=

=30*0,15/0,175=25,7

2. Критерій Фур'є:

F₀=α·τ/R²=0,00113*5,5/0,15²=0,27

               α=3,6·λ_м/(с·ρ)= 3,6*0,175/(0,795*700)=0,00113

3. Безрозмірна температура

^ц =0,66; ^п =0,09

               4.     Температура  центра виробу в кінці стадії:

               t^ц₂= ŧ₂- ^п (ŧ₂-t^ц_1-3)=187-0,66*(187-118,4)=141,7^oC

               5.     Температура  поверхні виробу в кінці стадії:

               t^п₂= ŧ₂- ^п (ŧ₂-t^п_1-3)=187-0,09*(187-137,55)=182,54^oC

               6.      Середня  температура виробу  в кінці  стадії:

               ŧ_б2=0,67· t^ц+0,33· t^п=0,67*141,7+0,33*182,5=155,16^oC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Розрахунок прогріву  виробів з врахуванням

теплоти екзотермічних реакцій.

Період  нагрівання: 

1. Питома  теплота екзотермії в період нагріву:

 

q_екз=400*202*0,724/(162+0,96*202)=101,3 кДж/кг 

М – марка  цементу

            a= 0,32+0,002·=0,32+0,002*202=0,724

2. Кількість температуро-годин:

0,5*(187+15)*2=202^oC*год

3. Загальна теплота екзотермії, яка виділяється в'яжучим, що знаходиться в установці:

Q_екз=q_екз·Ц·V_б=101,3*56,73*220=1043414,8 кДж 

4. Підвищення середньої температури виробів за рахунок теплоти екзотермії:

Δt_бі=

_{tбi=1043414,8/(56,73*700*0,795)=33,05^oC}

5. Фактичне значення температури вироба:  

      t_Бі=t_Бі+t_Бі=124,95+33,05=158^oC 
 
 
 
 
 
 

Період  ізотермічного витримування: 
 

1. Питома  теплота екзотермії в період нагрівання:

q_екз =400*555,5*1,43*/(162+0,96*555,5)=281,7 кДж/кг

a=0,32+0,002=0,32+0,002*555,5=1,43

2. Кількість температуро-годин:

^oC

3. Загальна теплота екзотермії, яка виділяється в'яжучим, що знаходиться в установці:

Q_екз=q_екз·Ц·V_б=281,7*56,73*220=2875030,2 кДж 

4. Підвищення середньої температури виробів за рахунок теплоти екзотермії:

Δt_бі=

_{tбi=2875030,2/(56,73*700*0,795)=91,06^oC}

       5. Фактичне значення температури вироба:  

          t_Бі=t_Бі+t_Бі=155,16+91,06=246,22^oC 
 

Теплотехнічний  розрахунок 

А. Період нагріву

Прихід  теплоти, кДж 

1. Теплота, принесена сухою частиною бетонної маси:

Q_c1=Gc·Cc·t_c1=24961,2·0.795·15=297662,31 кДж

2. Теплота, пренесена водою затворення:

Q_в=G_в1·C_в·t_в=83,6·4,19·15=5254,26 кДж

3. Теплота матеріалів огороджень:

Q_огр=G_огр·C_огр·ŧ_δ2=13780*0.67*158= 1431053 кДж;  

4. Теплота принесена  вагонеткою:

Q_ф3=G_ф·C_ф·t_ф3=46940,4*0,48*15=330770,8 кДж;

5. Теплота ізотермії цементу:

Q_ц=G_ц· q_екз=12480,6*101,3=1264284,78 кДж; 

Витрати теплоти за період нагріву:

1. Теплота сухої частини виробів, нагрітої до середньої температури до кінця періоду нагріву:

      Q_c2=G_c·C_c·ŧ_δ3=24961,2*0,755*158= 2977621,55 кДж;

2.     Теплота, необхідна для нагріву води затворення  до кінця періоду нагріву:

Q_в2=G_в·C_в·ŧ_δ3=83,6*4.19*158= 55344,9 кДж;

3. Теплота матеріалів огороджень:

Q_огр=G_огр·C_огр·ŧ_δ3=13780*0.67*158= 1578774,6 кДж;

4.      Теплота на випаровування і перегрів вологи до температури відходячих газів:

Q_п=W(2500+1,97·ŧ₂)=59(2500+1,97·187)= 169235,01кДж;

5. Теплота акумульована в матеріалах огородження на 1 м³поверхні:

Q_п=7,2λf(t_п-t_н) =7,2·0.1815·166.5·(158-15) =6568.1 кДж;

6. Затрати теплотик різьогородження в навколишнє середовища:

К= = 1,01

Q_т=3,6·К·F·(t_в-t_а.с.)=3,6·1,01·166.5(158-15)=12819,35 кДж;

7. Теплота, принесена вагонетками

Q_ваг=G_ваг·C_ваг· ŧ_δ2=46490,4*0,48*158= 3592778,11 кДж;

8. Кількість теплоти, яка повинна надійти в камеру за цей період:

Q_под1= _рас- _пр= 8393140- 3329029=5064111,8  кДж;

9. Витрати теплоносія:

2411,5кг;

10. Погодинна витрата теплоносія:

q_n1=G_n/τ₁=2411,5/2=1205,74кг

11. Питомі витрати пари:

Q_v1=G_n/v_б=2411,5/56,73=42,5кг/м³. 
 

Б. Період ізотермічного витримування

Прихід  теплоти, кДж 

1. Теплота, принесена сухою частиною бетонної маси:

Q_c1=Gc·Cc·t_c1=24961,2·0.795·158=3135376,31 кДж

2. Теплота, пренесена водою затворення:

Q_в=G_в1·C_в·t_в=83,6·4,19·158=55344,87 кДж

3. Теплота матеріалів огороджень:

Q_огр=G_огр·C_огр·ŧ_δ2=13780*0.67*158= 1431053 кДж;  

4. Теплота принесена  вагонеткою:

Q_ф3=G_ф·C_ф·t_ф3=46940,4*0,48*158=3559959,8 кДж;

5. Теплота ізотермії цементу:

Q_ц=G_ц· q_екз=12480,6*281,7=3515785,02 кДж; 

Витрати теплоти за період нагріву:

1. Теплота сухої частини виробів, нагрітої до середньої температури до кінця періоду нагріву:

      Q_c2=G_c·C_c·ŧ_δ3=24961,2*0,755*246,22= 4640189,6 кДж;

2.     Теплота, необхідна для нагріву води затворення  до кінця періоду нагріву:

Q_в2=G_в·C_в·ŧ_δ3=83,6*4.19*246,22= 86245,56 кДж;

4. Теплота матеріалів огороджень:

Q_огр=G_огр·C_огр·ŧ_δ3=13780*0.67*246,22= 2460289,46 кДж;

4.      Теплота на випаровування і перегрів вологи до температури відходячих газів:

Q_п=W(2500+1,97·ŧ₂)=59(2500+1,97·187)= 169235,01кДж; 
 

12. Теплота акумульована в матеріалах огородження на 1 м³поверхні:

Q_п=7,2λf(t_п-t_н) =7,2·0.1815·166.5·(246,22-15) =10235.1 кДж;

13. Затрати теплотик різьогородження в навколишнє середовища:

К= = 1,01

Q_т=3,6·К·F·(t_в-t_а.с.)=3,6·1,01·166.5(246,22-15)=19977,02 кДж;

14. Теплота, принесена вагонетками

Q_ваг=G_ваг·C_ваг· ŧ_δ2=46490,4*0,48*246,22= 5598821,67 кДж;