Вертикальные камеры тепловлажностной обработки. Тепловлажностные камеры прокатного стана. Схемы конструкций.

МДК0201 Теплотехническое оборудование. Занятие №28.

Установки непрерывного действия. В установках непрерывного действия в отличие от периодических легче механизировать и автоматизиро­вать весь процесс. Производительность труда обслу­живающего персонала на них значительно возрастает, поэтому в настоящее время они и внедряются наиболее широко в производство. В качестве установок непре­рывного действия для тепловлажностной обработки наи­более широко применяют щелевые горизонтальные, ще­левые полигональные и вертикальные пропарочные ка­меры.

Горизонтальные пропарочные камеры щелево­го типа представляют собой туннель длиной b = 100—120 м. Ширина туннеля проектируется в расче­те на движение через него одного-двух изделий на каждой форме-вагонетке и находится в пределах b =5—7 м. Высота h=1,0—1,17 м. В камере помещает­ся от 17 до 27 вагонеток с изделиями. В отличие от пе­риодически действующих камер, где подъем температу­ры, а затем изотермическая выдержка и охлаждение осуществляются последовательно во времени в одной камере, щелевые пропарочные камеры по длине разде­ляются на соответствующие зоны: зону подъема темпе­ратуры среды, изотермической выдержки и охлаждения. В первую и вторую подводится тепловая энергия, третья зона — зона охлаждения, теплом не снабжается, а нао­борот, вентилируется холодным воздухом. Разделение камеры на функциональные зоны позволяет экономить тепловую энергию за счет затрат теплоты на нагрев конструкций после каждого цикла по сравнению с уста­новками периодического действия.

Схема горизонтальной щелевой пропарочной камеры показана на рисунке 1. Принцип работы такой камеры следующий. Вагонетка с изделием в форме 1 поступает на снижатель 2, оборудованный толкателем. Снижатель опускает вагонетку на уровень рельсов щелевой камеры 4, и толкатель выталкивает вагонетку со снижателя в камеру. При этом вагонетка с изделием проходит под механической шторой 3, которая предохраняет торец, камеры от выбивания паровоздушной смеси и проника­ния в нее холодного воздуха. Одновременно вагонетка с изделием усилием толкателя продвигает весь поезд, находящийся в камере, и последняя вагонетка также че­рез герметизирующую штору 5 выдвигается на подъем­ник 6, который поднимает вагонетку на уровень пола, откуда она транспортируется на пост распалубки изде­лий. Изменяя ритм загрузки вагонеток можно повы­шать или снижать производительность камеры.

Камера разделяется на три зоны: зону подъема тем­пературы — подогрева /, зону изотермической выдержки II и зону охлаждения III. Тепловая обработка изделий в камере сводится к следующему. Материал, поступив­ший в камеру, может подогреваться либо паром, либо ТЭНами. При нагреве паром для его подачи используют двухсторонние стояки, причем первая пара стояков рас­полагается на расстоянии 20—25 м от входа с шагом от 2 до 6 м, а последняя — на расстоянии 35—40 м от выг­рузочного торца камеры. Пар смешивается с воздухом, образуя паровоздушную смесь. Для улучшения исполь­зования теплоты пара устраивают рециркуляцию: паро­воздушную смесь отбирают у загрузочного конца камеры и возвращают в конец зоны подогрева. Рецир­куляция помогает уменьшить потери пара, проникающе­го в зону охлаждения за счет его передвижения к загру­зочному концу камеры. Кроме того, в этих же целях между зоной изотермической выдержки и охлаждения устраивают воздушные завесы или перегородки из тер­мостойкой резины. Воздушные завесы в целях экономии тепла устраивают и в месте загрузки камеры. Макси­мальный нагрев изделий при использовании пара со­ставляет 80—85 °С, ибо в данном случае в камере кроме пара находится воздух.

Рисунок 1. Схема горизонтальной пропарочной камеры щелевого типа

t — длина камеры; l _I Z_I, t _I —соответственно длины зон подъема тем­пературы, t_II - изотермической выдержки и t_III охлаждения

Рисунки 2, 3. Схемы полигиональной пропарочной камеры и камеры щелевого типа.

Кроме рассмотренных на заводах применяют щелевые камеры с расположенными на разных уровнях зонами тепловой обработки. Схемы таких камер даны на рис. 2. На рис. 3 показана щелевая камера, где ма­териал на вагонетке входит в зону подогрева I, подо­гревается и попадает на снижатель 2. Снижатель спу­скает изделие на уровень рельсов зоны изотермиче­ской выдержки II, которая отделена от зоны подогрева глухим перекрытием. После зоны II материал попадает в зону III, где охлаждается за счет просасывания хо­лодного воздуха, и материал через подъемник 3 тран­спортируется на пост распалубки. Принцип подачи и отбора воздуха аналогичен принятому для горизонталь­ной щелевой камеры (см. рис. 3). Тепловлажностная обработка в камерах, расположенных на разных уров­нях, может осуществляться паром или ТЭНами. Такая камера занимает меньше места и легче компонуется с остальным оборудованием.

Более совершенная конструкция камеры предложена сотрудниками Киевского инженерно-строительного ин­ститута (рис.4). Она несколько отличается от пре­дыдущей. Часть камеры, расположенная над полом, удлинена, а длина камеры, расположенной под полом по отношению к камере, показанной на рис. 4, уменьшена. Таким образом зона подогрева I находится под зоной охлаждения III. Кроме того, между зоной ох­лаждения и зоной подогрева сплошного перекрытия не делают. Зона изотермической выдержки II располагает­ся на втором и первом ярусах и разделена сплошным перекрытием

Рисунок 4. Схема двухъярусной пропарочной камеры

а — двухъярусная пропарочная камера; б — камера Киевского инженерно-стро­ительного института

Вертикальные пропарочные камеры. В поисках способа более рационального использования теплоты и уменьшения площади цеха проф. Л. А. Семенов предло­жил вертикальную пропарочную камеру, схема которой приведена на рис. 5. Принцип работы такой камеры заключается в следующем. Изделие в форме 1 по при­водному рольгангу 2 проходит до положения 3, пока­занного пунктиром, в камеру 4, состоящую из бетонной коробки 5, покрытой теплоизоляционным слоем 6. Свер­ху бетонную коробку 5 покрывают герметичной сталь­ной крышкой 7. В положении 3 изделие останавливается концевым выключателем. Этот же концевой выключа­тель включает в работу загрузочные гидродомкраты 14. Они поднимают изделие из положения 3, при этом форма с изделием утапливает защелки 13, а штабель оказывается выше защелок. занимают положение, показанное на рисунке. После вы­хода защелок гидродомкраты начинают опускаться вниз, проходят между защелками, оставляя штабель изделий на защелках. Пока такие камеры применяют лишь на ограниченном числе предприятий

Разрез А-А

Рисунок 5. Схема вертикальной пропарочной камеры.

Пакетные установки прокатного стана. Для бескамерной тепло­вой обработки бетона наиболее широко применяют па­кеты, установленные в штабель на специальном устрой­стве— пакетировщике. Он состоит из подъ­емного стола — траверсы, четырех гидродомкратов, направляющих колонн и четырех упоров-отсекателей. Работа пакетировщика заключается в следующем. На стол-траверсу ставят термоформу со сформован­ным изделием, готовую к тепловой обработке. Вклю­чают гидродомкраты и поднимают стол-траверсу немно­го выше упоров-отсекателей. При этом упоры-отсекатели во время прохождения формы утапливаются. После того, как форма поднялась вверх, упоры-отсекатели под действием эксцентрично приложенной силы собственной массы возвращаются в нормальное положение. Далее стол опускается, а форма с изделием остается на упорах и подключается к системе пароснабжения. Следующая форма с изделием поднимается аналогичным образом, только форма, стоящая на упорах, оказывается на уже поднятой. Пакетировщик рассчитан на одновременную обработку шести форм.

Термоформу пакетировщика переоборудуют из обыч­ной, жесткой стальной формы посредством приварки к каркасу поддона формы стального листа. Образующу­юся под формой полость используют как нагревательный отсек. В нее подают пар и из нее отбирают конденсат. Пар в полость каждого поддона-формы подают, присоединяя к штуцеру формы гибкий шланг от парораспредели­тельной системы и регулируют его подачу вентилями. Отбор конденсата осуществляется также с помощью шлангов, присоединяемых к штуцерам поддона формы. Открываются вентили и конденсат через конден-сатоотводчик спускается в систему конденсатоотбора. Тепловую обработку изделий проводят без предвари­тельной выдержки. Каждое изделие, кроме верхнего, обогревается с двух сторон. Чтобы обеспечить оптималь­ные режимы тепловой обработки на пакетировщике ус­танавливают регулятор программного регулирования температуры. Подъем температуры осуществляют до 90—95 °С за 2 ч. Однако прогрев изделий в таких фор­мах неравномерен, в местах, удаленных от подачи па­ра, температура бетона на 30—40 °С в течение первых 2—3 ч меньше. Поэтому прочность на сжатие изделий, прошедших тепловую обработку в пакетировщиках, в разных точках бывает различной.

Задание: 1. Подготовить конспект лекции в печатном word-документе.

2. Предоставить схемы другихвертикальных камер тепловлажностной обработки и тепловлажностных камер прокатного стана.

Срок выполнения 16.10.2020.