Тепловлажностная обработка наиболее эффективный способ ускорения твердения бетона. Она является важнейшей технологической операцией при производстве сборных железобетонных изделий

1. Исходя из расчета температурного поля плиты в период изотермической выдержки (табл. 5.2.2) определяем среднюю температуру панели в конце периода изотермической выдержки.

2. Средняя температура плиты в конце периода изотермической выдержки:

3. Средняя температура плиты за весь период изотермической выдержки равна:

4. Определяем количество градусо-часов за период изотермического прогрева:

5. Определяем общее количество градусо-часов за периоды подъема температур и изотермической выдержки:

6. Тепловыделение 1 кг цемента составит:

для 1 м³ бетона:

8. Удельный расход тепла в период изотермической выдержки:

9. Расход тепла в этот период на плиту:

Составляем циклограмму работы камер тепловой обработки

Гидравлический расчет составляется по тепловому балансу расхода пара для определения диаметров подводящих паропроводов и необходимого давления пара, поступающего в систему. Такой же расчет делается и для конденсатоотводящих систем.

Таблица 6.1 - Гидравлический расчет трубопроводов

d₁ – внутренний диаметр паропровода, мм;

l – длина паропровода на участке, м;

R – потери на трение 1м паропровода;

ω – скорость движения пара, м/с;

Потери на местные сопротивления на участке:

R1+z – полное сопротивление на участке;

R1 – суммированные потери на трение на участке;

Q₁=ΣGi_П – количество теплоты, транспортируемое с паром на участке;

ρ=1,391 кг/м³ - плотность пара.

Давление пара в магистральном трубопроводе:

Существенный резерв экономии топлива — использо­вание вторичных энергетических ресурсов (ВЭР), которые возникают в технологии производства строительных изделий.

Экономия таких ресурсов может осуществляться дву­мя путями. Первый путь предусматривает повышение энергетического КПД технологических тепловых уста­новок — сушилок, печей, пропарочных камер и т. п. В результате улучшения организации технологического процесса, условий тепло- и массообмена, режимов рабо­ты тепловых установок, применения эффективной тепло­изоляции, снижения массы ограждающих конструкций, совершенствования процессов сжигания топлива значи­тельно повышается КПД процесса тепловой обработки. Второй путь предполагает использование ВЭР, позво­ляющее экономить общий расход тепловой энергии по предприятиям строительной индустрии.

Здесь излагается использование вто­ричных энергетических ресурсов, образующихся при ра­боте тепловых установок. Для тепловых установок, при­меняющихся в строительной индустрии, энергосодержащими отходами являются отработанные газы печей и сушилок, конденсат, отбираемый от пропарочных камер (конденсат от автоклавов используется при перепуске самими автоклавами), и теплота выгружаемой продук­ции.Экономическая целесообразность использования вто­ричных энергетических ресурсов (ВЭР) определяется их температурным уровнем, тепловой мощностью и непре­рывностью выдачи.

Температура отходящих газов печей строительной индустрии составляет 373—473 К и только температур­ный уровень отходящих газов керамзито-обжигающих вращающих печей составляет 700—770 К. Температура конденсата пропарочных камер 330—350 К. Температу­ра отходящих газов сушильных установок 310—350 К.

Объем отходящих газов, например от туннельных пе­чей для обжигастроительной керамики производитель­ностью 30 млн. шт. кирпича в год, составляет около 20000 м³ в час с температурой 390 К- С этими отходя­щими газами выбрасывается около 3100000 КДж теп­ловой энергии. Тепловая энергия, выбрасываемая одной пропарочной камерой с конденсатом при тепловлажностной обработке 20 м³ бетона за 10 ч подачи пара, со­ставляет около 2x200000 КДж и т. д. Следовательно, количество выбрасываемой теплоты при обработке материала очень велико.

Техника безопасности – это комплекс технических и организа­ционных мероприятий, направленных на обеспечение безопасных условий труда, прежде всего, путем предупреждения и устранения причин несчастных случаев. В состав таких мероприятий могут вхо­дить: разработка правил безопасного ведения работ, ограждение вращающихся частей машин и механизмов, защитное заземление электроустановок, изучение работающими правил техники безопас­ности. Задача техники безопасности состоит в том, чтобы техническими и организационными мероприятиями способствовать безопасности труда.

Все работы, связанные с изготовлением бетонных и железобетонных изделий должны выполняться, как правило, механизированным способом.

При погрузо-разгрузочных работах, связанных с цементом ручные работы при температуре 40 °С и более не допускаются. Рабо­чих, занятых на этих операциях, обеспечивают спецодеждой, респира­торами и противопыльными очками.

При производстве сборного железобетона основные технологические процессы следующие: подача материалов в бетоносмесительный узел, приготовление бетонных смесей, изготовление и подача к месту фор­мовки арматурных сеток и каркасов, формование и теплообработка изделий, распалубка, складирование готовой продукции. Каждый из процессов имеет специфические особенности. Так, при подаче це­мента в бетоносмесители выделяется большое количество пыли. Чтобы ее уменьшить, все каналы для спуска цемента герметически уплот­няют. При загрузке материалов в бетоносмесители соблюдают оче­редность: сначала подают воду, а потом остальные материалы. Приме­няют также гидравлические форсунки, которые включаются в момент загрузки и разбрызгивают воду, устраняя пылевыделение. Большое внимание следует уделять на предприятиях обеспыливанию воздуха и отходящих газов печей и сушильных установок с целью создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда. Для создания нормальных условий труда все помещения цементных заводов должны обеспечиваться системами искусственной и естественной вентиляции. Очистка воздуха, отбираемого из цементных мельниц, производится с помощью рукавных или электрофильтров. Отходящие газы печей подвергаются очистке для предотвращения загрязнения воздушного бассейна и территории, окружающей завод. Для этого устанавливают электрофильтры.

Наиболее целесообразный метод борьбы с пылевыделением в бетоносмесительных узлах - перевод их на автоматическое управление. При вращении бетоносмесителей категорически запрещается выпол­нять работы, связанные с очисткой барабана, вала, лопастей, мелким ремонтом. Все работы разрешается выполнять только при полной остановке бетоносмесителей и отключенном питании электричеством и сжатым воздухом. На пульте управления должен быть вывешен пла­кат: «Не включать, работают люди!».

При использовании на открытых полигонах бетоносмесителей со скиповыми подъемниками для предохранения работающих от па­дающих кусков транспортируемого материала, а также на случай обрыва лебедки, направляющие швеллеры загрузочного ковша снизу и с боков ограждают сетками.

Арматурные сетки и каркасы заготавливают механизированным способом. Тянущие ролики, шестерни и правильные барабаны пра­вильно-отрезных станков закрывают глухими кожухами и предохранительными щитками. Верстаки для заготовки арматуры прочно закрепляют в полу, а двусторонние верстаки разделяют продольной металлической предохранительной сеткой высотой 1 м. Вертушки для бухт арматуры устанавливают на расстоянии 1,5...2 м от пра­вильного барабана на высоте 0,5 м от уровня пола и ограждают. Но­вые бухты проволоки в тянущие ролики станка заправляют только при отключенном двигателе.

Перед пуском станка для резки арматуры проверяют исправность тормозных и пусковых устройств, зубчатых сцеплений, наличие за­щитных кожухов и установку ножей. Зазор между плоскостями по­движного и неподвижного ножей допускается не более 1 мм. Резать арматурную сталь на части длиной менее 30 см без приспособлений, предохраняющих рабочих от травматизма, запрещается. Удалять со станков и столов металлическую пыль и окалину рабочие должны в за­щитных очках.

При изготовлении арматурных сеток и каркасов применяют сты­ковую, точечную и дуговую сварку. В процессе выполнения электро­сварочных работ выделяются вредно действующие лучистая энергия и различные газы.

Большую опасность при этом представляют также искры и брызги металла.

Для предохранения рабочих, занятых на других операциях, места электросварки ограждают защитными ширмами. Для предохранения от ожогов электросварщиков и подсобных рабочих обеспечивают бре­зентовой спецодеждой. Корпуса контактных точечных или стыковых машин должны быть надежно заземлены. Сварщики должны иметь очки с прозрачными стеклами, фартуки и рукавицы.

Контактно-стыковые машины ограждают для предотвращения разлета искр. Осматривать, настраивать, чистить, ремонтировать и переключать ступени машины разрешается только при выключен­ном рубильнике, который устанавливают на щитке перед машиной. Для контроля за водяным охлаждением в электросварочной машине устраивают открытый слив воды. По окончании сварочных работ машины отключают от сети.

При подаче, укладке, уплотнению и тепловой обработке бетонных смесей на организм рабочего вредно влияют вибрация, шум, повышен­ная влажность окружающей среды и другие факторы. Поэтому рукоят­ки вибраторов снабжают амортизаторами, обеспечивающими вибра­цию в пределах норм, допустимых для ручного инструмента. По окон­чании работы вибраторы и шланговые провода очищают от бетонной смеси и протирают насухо.

Лотки, хоботы, виброгрохоты и другое оборудование для спуска бетонной смеси в конструкцию прочно прикрепляют к надежным опорам.

Чтобы не допускать пребывания рабочих на виброплощадках, раз­равнивают и заглаживают бетонную смесь по форме механизирован­ным способом. Для глушения вибрации и нераспространения ее на фундаменты, основание и пол здания, виброоборудование устанав­ливают на пружинные амортизаторы, резиновые прокладки.

При тепловой обработке бетона выделяется значительное количест­во влаги. Для ее удаления и поддержания воздухообмена в формовоч­ных цехах устраивают приточно-вытяжную вентиляцию. Крышки пропарочных камер герметизируют. Для предотвращения утечки пара в местах примыкания их к камерам устраивают песочные или водя­ные затворы.

Паропроводы покрывают теплоизоляцией, а парораспределительные устройства ограждают или устанавливают в местах, исключающих возможность ожогов обслуживающего персонала. Пропарочные камеры оборудуют переносными лестницами для спуска или подъема рабочих. Доступ рабочих в камеры разрешается при температуре в них не выше 40 °С. При электро-прогреве бетона оборудование, электропровода надежно ограждают, а корпуса электрооборудования заземляют. Зона электро­прогрева должна иметь надежное ограждение, установленное на рас­стоянии не менее 3 м от прогреваемого участка. Кроме того участок электропрогрева оборудуют предупредительными плакатами, си­стемой блокировки и световой сигнализации, а обслуживающий персо­нал инструктируют.

Работы на складах готовой продукции должны быть максимально механизированы.

При складировании бетонных и железобетонных изделий (стеновых панелей) соблюда­ют следующие правила: стеновые панели складируют в кассеты или пирамиды; панели перегородок — в кассеты вертикально.

Количество нетоксичной пыли в воздухе на рабочих местах должно быть не более 2 мг/м³ для пыли, содержащей 10 % кварца, и не более 10 мг/м³ – для других видов пыли. В производственных помещениях без вредных выделений (газ, пыль и др.) объемом менее 40 м³ на одного работающего должен быть обеспечен воздухообмен не менее 30 м³/ч. Во всех производственных и бытовых помещениях необходимо устраи­вать естественную, искусственную или смешанную вентиляцию, обес­печивающую надежную очистку воздуха.

Ямные и туннельные камеры пропаривания:

Трубопроводы пара, установленные в камерах, должны быть ограждены. Ограждения должны исключать возможность ожогов рабочих при обслуживании камер.

Камеры пропаривания должны быть оборудованы системами непрерывного удаления конденсата.

В соединениях крышек с ямными камерами должны быть устроены песочные или водяные затворы, исключающие поступление пара в производственные помещения (на полигонах — в атмосферу).

На крышках ямных камер должны быть предусмотрены устройства для строповки и перемещения их грузоподъемными кранами.

Ямные камеры высотой более 1 м от уровня пола или площадки должны быть оборудованы по периметру стационарными площадками с лестницами.

Для производства строповочных, очистных и ремонтных работ внутри ямных камер должны быть предусмотрены скобы шириной 300 мм с шагом 300 мм, заделанные в стены камер на глубину не менее 150 мм.

Перекрытия туннельных камер, а также люки в каналах, паропроводах должны быть уплотнены. Уплотнения должны исключать возможность поступления пара в производственные помещения через неплотности в перекрытиях и соединениях.

При загрузке и выгрузке ямных камер пропаривания должны применяться траверсы с автоматическими захватами.

При эксплуатации туннельных камер не должно быть выделения пара в производственные помещения через загрузочные и разгрузочные проемы.

Загрузочно-разгрузочные проемы камер должны плотно закрываться шторами из брезента.

Вагонетки туннельных камер должны быть оборудованы устройствами, исключающими падение их с рельсовых путей.

Загрузочные и разгрузочные стороны туннельных камер должны быть оборудованы двухсторонней звуковой и световой сигнализацией (электрозвонками, электрическими лампами).

Охрана окружающей среды:

Сохранение окружающей среды при современном уровне развития науки и техники одна из самых крупномасштабных и дорогостоящих программ. Поэтому в цехе разработаны комплексные мероприятия по охране окружающей среды от вредных воздействий пыли и твёрдых отходов производства.

Для защиты атмосферного и внутризаводского воздуха предусмотрено устройство приточно-вытяжной вентиляции и установка фильтров – пылеулавливателей и циклонов в местах обильного пылевыделения. Отходы производства и мусор собираются в мусоросборник, которые по мере заполнения удаляются из цеха на общую свалку, расположенную за пределами предприятия на земле, не пригодной для сельскохозяйственного использования и отделённой от жилого района санитарно-защитной зоной шириной не менее 500 метров. Сам цех расположен на окраине города с подветренной стороны и отдалён от жилого района санитарно-защитной зоной шириной не менее 100 метров.

В цеху установлено две категории за загрязнением воздуха: стационарное и маршрутное. Стационарное обеспечивает непрерывную регистрацию. Маршрутное проводится по определенному графику в фиксированных точках. Согласно этому составлена карта., в которой указывается наименование оборудо- вания, рабочего места, где могут быть выбросы, указан вид выбросов. Затем в карте по определенному графику фиксируется наличие выбросов, их количество, а так же предельно допустимая концентрации.

В настоящее время целесообразно осуществляеть переход на без отходное производство, так как брак и бой изделий происходит дробление на дробильной установки и вновь используется в качестве заполнителей, техническая вода после очистки используется вторично. Все это позволяет существенно уменьшить загрязнение окружающей среды.
Заключение

Как следует из результатов разработки курсового проекта, для производства плит дорожных по агрегатно-поточной технологии производительностью 9000 м³/год необходима ямная камера, которая представлена на чертеже и рассчитана в пояснительной записке.

В данном курсовом проекте представлена современная технологическая схема производства железобетонных изделий, благодаря которой автоматизируются и механизируются большинство операций технологического процесса. В проекте предусмотрены мероприятия по экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов: применение высокопроизводительного современного оборудования позволило повысить качество поверхности готового изделия. Строгое соблюдение технологических параметров, обеспечение поддержания заданных режимов позволяют снизить производственные потери на протяжении всего технологического процесса.

Экономия материалов позволяет сократить материальные и энергетические затраты, тем самым обеспечивая снижение себестоимости изделий, повышая конкурентоспособность на рынке сбыта.

1. ТКП 45-1.03-42-2008 Безопасность труда в строительстве. Производство строительных материалов, конструкций и изделий

2. Тепловая обработка изделий на заводах сборного железобетона / В. В. Цветков – Киев: Будивельник, 1978. – 112 с.

3. Тепловые установки заводов сборного железобетона. Проектирование и примеры расчёта / А. А. Кучеренко – Киев: Вища школа, 1978. – 280 с.

4. СНиП 3.09.01-85 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий.

5. П2-01 к СНиП 3.09.01-85 Производство сборных железобетонных конструкций и изделий.

6. СНБ 2.04.01-97 Строительная теплотехника.

7. СТБ 1383-2003. Панели из керамзитобетона.

8. Методические указания к выполнению курсового проекта на тему “Разработка технологии тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий”.

9. Отопление и вентиляция. Учебник для вузов. В 2-х ч. Ч. I. Отопление Изд 3-е перераб. и доп. M., Стройиздат, 1975. 483 с. Авт.: П. H. Каменев, A. H Сканави, В. H. Богословский и др.