Федеральное агентство по образованию
Тверской государственный технический университет
Кафедра «Гидравлика, теплотехника и гидропривод»
Курсовая работа
Тема «ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
УСТАНОВОК ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ»
Выполнил: студент 4 курса
группы ПСК 0907
Рыжов И.С.
Проверил: Кузнецов Б.Ф.
Тверь 2012
Содержание
Введение
1. Характеристика исходных материалов.
2. Описание конструкции и выбор режима работы установки.
3. Расчет режима нагрева изделия.
4. Технологический расчет.
5. Теплотехнический расчет.
6. Теплотехнические показатели работы установки.
7. Санитария, охрана труда и техника безопасности.
8. Библиографический список литературы.
Характеристики исходных материалов и изготовляемых изделий
Состав и расход исходных материалов для формирования изделий рассчитывают в соответствии с заданной маркой бетона Мб 300.
Принимаем:
Ц=150 кг/м3,
П= кг/м3
Щ= кг/м3
В/Ц = 0,3
Мц 600
ρб=2500 кг/м3
Бетон в соответствии с ГОСТ 26633 – 91 имеет класс по прочности В30.
Песок и щебень перед использованием подвергаются испытаниям
по ГОСТ 8736-93 и ГОСТ 8267-93.
Плиты перекрытий ж/б сплошные для КНД производства
по ГОСТ 12767-94. Применяются для использования в качестве несущей части перекрытий зданий различного назначения с нагрузкой до 6 МПа.
Применяется арматура классов АТ – IV, Аr – IV и Аr – V по ГОСТ 10884. Напрягаемая арматура классов АТ – III и А – IVс по ГОСТ10884 м арматура классов А – I и А – II по ГОСТ 5781.
Рис 1. Эскиз ж/б сплошной плиты (в мм) для крупнопанельных зданий.
Расчет нагрева изделий
Для правильного назначения режимов ТВО необходимо знать кинетику изменения и распределение температуры по толщине изделия.
Теплообмен сплошных бетонных плит, расположенных горизонтально в паровоздушной среде, при конденсации и естественной конвекции, выражен следующей эмпирической зависимостью:
;
где Lопр— определяющий размер, равный толщине плиты (высота плиты при ее горизонтальном положении) h в м; теплофизические свойства среды – пленки конденсата сс, λс; νс; βс; ρс и Pr — теплоемкость в кДж/кг·°С; коэффициент теплопроводности в Вт/м·°С, коэффициент кинематической вязкости в м2/с; коэффициент объемного расширения в 1/°С; плотность в кг/м3 и критерий Прандтля определяются по табл. 1 Приложения в зависимости от определяющей температуры. Определяющей температурой tопр,°С является средняя температура пограничного слоя пленки конденсата, которая вычисляется по формуле: 
, где tн – начальные температуры среды и изделия, принимаемые равными температуре воздуха в цехе, °С; tиз – температура изотермической выдержки, °С; ts = (tиз – Δt) – температура поверхности изделия, °С. После вычислений, значение определяющей температуры следует округлить до величины кратной 0,5 °С. Критерий Грасгоффа 
; критерий конденсации 
, где r – скрытая теплота парообразования в кДж/кг, определяемая по табл. 1 Приложения в зависимости от определяющей температуры.
В многоярусных и одноярусных (щелевых) туннельных камерах непрерывного действия паровоздушная среда находится в вынужденном движении благодаря естественной циркуляции паровоздушной среды через торцовые сечения камеры и работы циркуляционных вентиляторов. В этом случае процесс теплообмена между средой камеры и изделиями выражается следующими критериальными зависимостями, полученными И. Б. Заседателевым:
при φ > 65% 
,
при φ ≤ 65% 
,
где tс - температура сухого термометра равная tопр,°С, tм – температура мокрого термометра, определяемая по табл.3 Приложения с учетом φ%; Δt— средний перепад температур между средой и изделиями, °С. В критериях Nu и Re за определяющий размер Lопр принят 
, где s – поверхность теплообмена изделия, м2. Скорость движения теплоносителя в этих установках может достигать 1,5—2 м/сек. Теплофизические свойства среды – паровоздушной смеси находятся по табл.2 приложения по величине tопр.
Эти формулы получены в результате испытания образцов бетонных изделий при изменении критерия Рейнольдса (
) в пределах
5 · 103 < Re < 40 · 103.
Расчет
Определение температуры поверхности изделия:
ts = (tиз – Δt) =(80-4,950)=75,05°С
Определение определяющей температуры:
Определение критерия Прандтля (по табл. 1 Приложения методическое пособие): Pr=3,677;
Определение критерия конденсации:
Где сс=4,178 кДж/кг·°С, r = 2393,2 кДж/кг (по табл. 1 Приложения методическое пособие).
Определение Lопр :
Определение Критерия Рейнольдса:
Где νс=14,797·10-6 м2/с (по табл.2 Приложения методическое пособие)
Определение Нуссельта для сплошных бетонных плит:
Определение среднего коэффициента теплообмена:
Где λс=0,027 Вт/м·°С (по табл. 2 Приложения методическое пособие).
Определение удельной величины тепловыделения бетона при нормальном режиме твердения в течение 28 суток:
QЭ28=(0,83·Mц + 87)=(0,83·600+87)=585 кДж/кг
Определение коэффициента температуропроводности:
м2/ч
Определение скорости подъема температуры среды:
град/ч
Определение коэффициента тепловыделения:
Определение критерия Био:
Определение критерия Фурье:
Определение коэффициента µ 1 с помощью графика (приложение 1):
Определение коэффициента C2 по графику (приложение 3):
Определение темпа нагрева изделия за счет внутреннего источника тепла:
Определение мощности тепловыделения qv:
Темп нагрева:
Определение коэффициента А1 находим по графику (приложение 2):
Расчётную формулу для вычисления температуры изделия в периоде подъёма температуры среды разбиваем на составляющие:
X=0(в центре изделия):
X=R(на поверхности изделия):
Определение средней по толщине температуру изделия к концу периода подъема температуры среды:
°С
Определение градиента температуры по толщине изделия:
°С/м.
Температурное поле по толщине изделия в периоде изотермической выдержки
Находим коэффициент C3 по графику в приложении 4.
Определение критерия Фурье:
где t = (t израс - t под)=(6-5)=1 ч.
Темп нагрева изделия за счет внутреннего источника тепла:
Определение коэффициента D:
При X=R
При X=0
Определение коэффициента F:
При X=R
При X=0
Определение температуры в периоде изотермической выдержки:
.
°С
°С
Определение средней по толщине температуру изделия к концу периода изотермической выдержки:
°С