Способ получения теплоносителя для тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий

Изобретение относится к технологиям производства бетона, бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а именно к способам, предусматривающим воздействие на процесс формирования структуры бетона и на свойства изделий из бетона, и может найти применение в промышленности строительных материалов. Способ получения теплоносителя для тепловлажностной обработки (ТВО) бетонных и железобетонных изделий включает сжигание топлива, увлажнение продуктов его сгорания водяным паром и подачу полученного таким образом теплоносителя в пропарочную камеру для тепловлажностной обработки изделий. При этом получение теплоносителя осуществляют в топочной камере котлоагрегата. Причем подачу воды для получения пара осуществляют в зону горения топочной камеры. При этом температуру теплоносителя перед подачей его в пропарочную камеру поддерживают в интервале 100-200°C за счет регулирования количества подаваемой в зону горения воды в количестве от 2 до 60 л/мин. Техническим результатом является повышение качества продукции и снижение эксплуатационных затрат при ТВО изделий. 1 пр.

 

Изобретение относится к технологиям производства бетона, бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а именно к способам, предусматривающим воздействие на процесс формирования структуры бетона и на свойства изделий из бетона парогазовоздушной среды, и может найти применение в промышленности строительных материалов.

Известно, что для формирования структуры бетона при производстве бетонных и железобетонных изделий весьма важным являются влажностные условия твердения бетона. Поэтому при разработке технологий производства изделий из бетона весьма широко используют их тепловлажностную обработку (ТВО). ТВО бетонных и железобетонных изделий сокращает время набора прочности бетона, позволяет получить бетонные изделия высокого качества, но является достаточно затратным технологическим процессом, влияющим на себестоимость производимой продукции (см. Баженов Ю.М. «Технология бетона» Учебное пособие для технологических специальностей строительных вузов. Издание второе, переработанное. Издательство «Высшая школа». 1979, с. 207, Богомолов О.В., Малышев А.А, журнал «ТЕХНОЛОГИИ БЕТОНОВ» №1-2, 2012, с. 26).

Известен способ ТВО железобетонных изделий в среде насыщенного пара, производимого централизованными паропроизводящими котельными, работающими на углеводородном топливе (см. Марьямов Н.Б. «Тепловая обработка изделий на заводах сборного железобетона». Москва. «Стройиздат», 1970, стр. 5).

Недостатком данного способа является подача насыщенного водяного пара в пропарочные камеры под давлением от 2 до 6 атм, в чем нет технологической необходимости и экономической целесообразности. Более того, перед поступлением в пропарочную камеру давление пара должно быть снижено, в противном случае, в камеру поступит острый пар, что приведет к пересушиванию изделий в пропарочных камерах и ухудшению их прочностных характеристик. В любом случае, использование насыщенного пара под давлением в процессах ТВО бетонных и железобетонных изделий является неэкономичным и приводит к снижению качества бетонных и железобетонных изделий.

Известен способ изготовления бетонных и железобетонных изделий, включающий тепловую обработку изделий при атмосферном давлении теплоносителем в виде дымовых газов (см. В.В. Перегудов, М.И. Роговой. «Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей». Москва, «Стройиздат», 1983, с. 142-144).

Недостатком данного способа является высокая температура теплоносителя в пропарочной камере, что приводит к интенсивному испарению влаги с поверхностных слоев бетона, его высушиванию и, как следствие, снижению прочности изделий.

Известен способ получения теплоносителя при изготовлении в термосекциях железобетонных изделий, включающий подачу в объем термосекции горючего газа и воды, распыляемой посредством форсунок по объему термосекции, поджиг горючего газа и образование теплоносителя в виде продуктов сгорания горючего газа и пара, образуемого за счет испарения подаваемой в объем термосекции воды (см. патент РФ №2211139, кл. B28B 11/24, 2003 г.).

В результате анализа известного способа необходимо отметить, что теплоноситель получают в одном объеме (объеме термосекции), используя для его получения горючий газ и воду, что позволяет обеспечить ускоренное твердение бетонной смеси в термосекции. Однако в известном способе горючий газ подается в объем термосекции одним средством, а вода - другим. Таким образом, в известном способе используются разные средства (устройства) для получения теплоносителя, расположенные в разных точках термосекции. Это приводит к неполному перемешиванию газа и воды, образованию в объеме термосекции зон с высокой температурой (горючий газ) и низкой температурой (вода) и, как следствие, образованию термических напряжений в пропариваемых изделиях, потере прочностных характеристик и снижению качества продукции.

Известен способ ТВО железобетонных изделий при атмосферном давлении теплоносителем, в качестве которого используют дымовые газы, которые перед тепловой обработкой изделий в пропарочной камере насыщают водяными парами в слоевом теплообменнике (см. патент РФ №2214330, кл. B28B 11/24) - наиболее близкий аналог.

Данный способ предполагает получение теплоносителя для ТВО в двух разных физических объемах и в разное время - получение дымовых топочных газов в теплогенераторе и их последующее увлажнение при фильтрации через слоевой теплообменник. Это приводит к тому, что поток топочных газов увлажняется неравномерно, возможен проскок высокотемпературного неувлажненного газа в пропарочную камеру, что приводит к неравномерным температурам и химическому составу теплоносителя в пропарочной камере и, как следствие, пересушиванию части поверхности бетонного изделия, возникновению термических напряжений в изделии и, соответственно, снижению прочностных характеристик бетона. Кроме того, топочные газы могут попадать в рабочую зону производственного цеха, что недопустимо с точки зрения экологической безопасности и требует дополнительных затрат на создание систем вентиляции.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение теплоносителя, обеспечивающего повышение качества продукции, снижение эксплуатационных затрат при ТВО бетонных и железобетонных изделий в пропарочных камерах за счет подачи теплоносителя оптимального состава и температуры.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения теплоносителя для тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий, включающем сжигание газообразного или жидкого топлива, увлажнение продуктов его сгорания водяным паром и подачу полученного таким образом теплоносителя в пропарочную камеру для тепловлажностной обработки изделий, новым является то, что получение теплоносителя осуществляют в топочной камере котлоагрегата, причем подачу воды для получения пара осуществляют в зону горения топочной камеры котлоагрегата, при этом температуру теплоносителя перед подачей его в пропарочную камеру поддерживают в интервале 100-200°C за счет регулирования количества подаваемой в зону горения воды в количестве от 2 до 60 л/мин.

Заявленный способ реализуют следующим образом.

Весь процесс получения (приготовления) теплоносителя осуществляют в едином замкнутом объеме, например, в топочной камере (камере сгорания) котлоагрегата, работающего на газообразном или жидком топливе (природный газ, пропан, дизельное топливо и др.).

Для получения теплоносителя в топочную камеру котлоагрегата подают приготовленную по стандартной технологии топливную смесь (например, смесь природного газа с воздухом), осуществляют ее поджиг, при этом в зону горения топочной камеры подают (впрыскивают) воду, которая практически мгновенно испаряется и полученный в результате испарения пар смешивается с продуктами сгорания топливной смеси, в результате чего образуется гомогенная парогазовоздушная смесь (теплоноситель).

При получении теплоносителя перед подачей его в пропарочную камеру постоянно контролируют его температуру и регулируют ее значение в пределах от 100 до 200°C. Регулирование температуры теплоносителя осуществляют изменением количества подаваемой в зону горения воды. При регулировании температуры теплоносителя в указанных выше пределах количество подаваемой в зону горения воды составляет от 2 до 60 л/мин в зависимости от паропроизводительности котлоагрегата и конкретного значения температуры теплоносителя, регламентированного технологическим процессом для конкретного изделия, загруженного в пропарочную камеру. При этом влажность среды в пропарочной камере зависит от конкретной заданной температуры для осуществления ТВО бетонных и/или железобетонных изделий.

Регулирование температуры теплоносителя осуществляют стандартной системой управления работой котлоагрегата. В процессе работы котлоагрегата в его топочную камеру (после цикла ее продувки) поступает топливовоздушная смесь, которая воспламеняется, например, электроподжигом. Температура в топочной камере измеряется термодатчиками и ее значение передается в контроллер системы управления работой котлоагрегата. При разогреве камеры до заданной температуры по команде контроллера срабатывает электромагнитный клапан, открывающий подачу воды в зону горения топочной камеры котлоагрегата. Поступившая вода практически мгновенно испаряется, смешиваясь с продуктами сгорания топливовоздушной смеси, образуя теплоноситель (парогазовоздушную смесь). Температура теплоносителя постоянно контролируется и регулируется в заданных технологических пределах количеством подаваемой воды в зону горения топочной камеры котлоагрегата.

Полученный теплоноситель подают в пропарочные камеры для проведения ТВО бетона, бетонных и/или железобетонных изделий. Сам процесс ТВО является стандартным, он не является предметом патентной охраны и поэтому в материалах заявки не раскрыт.

Особенностями предлагаемого способа, непосредственно влияющими на достижение указанного технического результата, является получение теплоносителя в одном физическом объеме (топочной камере сгорания котлоагрегата), что позволяет создать гомогенную парогазовоздушную смесь с одинаковыми теплотехническими характеристиками, чему также способствует подача воды непосредственно в зону горения топочной камеры, а также то, что температура теплоносителя регулируется в широких пределах за счет количества впрыскиваемой воды в зону горения, которое составляет от 2 до 60 л/мин. Это позволяет варьировать температурой теплоносителя в диапазоне от 100 до 200°С. При температуре теплоносителя ниже 100°C из парогазовоздушной среды в паропроводах начинает образовываться конденсат, что приводит к резкому изменению теплофизических свойств теплоносителя и снижению эффективности ТВО изделий в пропарочной камере. Повышение температуры теплоносителя выше 200°C может привести к пересушиванию изделий, а также удорожанию системы ТВО: перерасходу топлива; необходимости применения для конструктивных элементов системы (уплотнителей, задвижек, запорной арматуры и пр.) жаропрочных материалов.

Предложенный способ позволяет получать гомогенный теплоноситель (парогазовоздушная смесь) с заданными теплотехническими характеристиками: температурой, влажностью, теплосодержанием.

Заявленный способ поясняется приведенным ниже примером его осуществления.

Пример. Для ТВО в пропарочную камеру на металлических стеллажах загружали 30 м3 бетона в виде блоков, изготовленных методом полусухого вибропрессования. По условиям технологического процесса ТВО оптимальная температура теплоносителя для этого процесса составляет 125-130°C. Для получения теплоносителя систему управления котлоагрегата (парогенератора) настраивали на заданную температуру теплоносителя. Для получения теплоносителя с заданной температурой определяли расход воды, подаваемой в топочную камеру котлоагрегата. С учетом загруженного в пропарочную камеру объема бетона для ТВО и оптимальной температуры теплоносителя, расход воды для получения теплоносителя с заданной температурой составлял 3 л/мин. Определение расхода воды производят по известным методиками, как правило, он не представляет сложностей для специалистов. Значение расхода воды для получения и поддержания заданной температуры теплоносителя может быть определено и опытно-экспериментальным путем. Включают котлоагрегат в работу. Подают в топочную камеру смесь природного газа и воздуха и осуществляют ее поджиг. В зону горения впрыскивают воду. В соответствии с объемом загруженного в камеру бетона для ТВО и значения температуры теплоносителя, расход воды для получения теплоносителя с заданной температурой составлял 3 л/мин. В процессе получения теплоносителя постоянно осуществляли контроль его температуры, которую поддерживали в интервале 125-130°C. Сбор теплоносителя осуществлялся в топочной камере котлоагрегата. В установленное технологическим процессом время по команде контроллера системы управления открывали клапан и подавали теплоноситель в пропарочную камеру для ТВО. Количество подаваемого теплоносителя регулировали проходным сечением клапана. ТВО изделий в пропарочной камере осуществляли в течение 6 часов в парогазовоздушной среде при заданной температуре и влажности среды в камере 60%.

В результате такой ТВО все изделия приобретали не менее 70% отпускной прочности и были готовы к отгрузке потребителю.

Способ получения теплоносителя для тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий, включающий сжигание топлива, увлажнение продуктов его сгорания водяным паром и подачу полученного таким образом теплоносителя в пропарочную камеру для тепловлажностной обработки изделий, отличающийся тем, что получение теплоносителя осуществляют в топочной камере котлоагрегата, причем подачу воды для получения пара осуществляют в зону горения топочной камеры, при этом температуру теплоносителя перед подачей его в пропарочную камеру поддерживают в интервале 100-200°C за счет регулирования количества подаваемой в зону горения воды в количестве от 2 до 60 л/мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу тепловлажностной обработки отформованных бетонных изделий, преимущественно сложной формы, например, зубатых железобетонных шпал.

Изобретение относится к прикладной физике и химии и может быть использовано для управления процессом твердения минеральных вяжущих материалов (МВМ) в производстве сборных бетонных и железобетонных конструкций, заливочных смесей для установки машин и аппаратов, а также при изготовлении изделий из гипса, включая повязки медицинского назначения.

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано при производстве строительных материалов и изделий из них. Устройство для термообработки строительных материалов и изделий из них содержит камеру с генераторами инфракрасного излучения, теплоизолированные двери, пульт управления, аппараты и приборы, регулирующие параметры потоков излучения и внутреннего давления в камере.

Группа изобретений относится к области строительства, а именно к отделочным строительным материалам, способу изготовления акустических (звукоизолирующих) панелей или плит и технологической линии для их производства.

Изобретение относится к области производства пеноматериалов на основе асбестового, базальтового, углеродного, полиэфирного или полиамидного и других видов неорганических и органических волокон, используемых в области авиа- и судостроения, машиностроении и радиотехнической промышленности.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям для электроразогрева бетонной смеси в построечных условиях. Изобретение позволит обеспечить повышение равномерности разогрева бетонной смеси, сократить продолжительность разогрева бетонной смеси, уменьшить расход электроэнергии.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям камер для сушки бетонных и железобетонных изделий. Изобретение позволит уменьшить потери тепловой энергии.

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам управления термообработкой бетона. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для пропарки изделий из бетонов. .

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть применено при производстве изделий из бетона и железобетона. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу производства строительных материалов, преимущественно плит, изготовленных из гипса или гипсобетона. Поточная линия для производства стеновых плит или блоков из гипса или гипсобетона содержит узел дозирования компонентов формовочной смеси, смеситель, кассетную формовочную машину, захват для пакета отформованных плит, упаковочную машину и захват для установки сформированного грузового пакета на транспортную паллету. При этом в технологическую линию введено одно устройство для сушки плит или блоков из гипса или гипсобетона в виде пресса-захвата для пакетов плит, в котором усилием сжатого воздуха вода выдавливается из плит, доводя их до остаточной влажности менее 6-12 мас.%, один конвейер для пакетов отформованных и высушенных плит, один захват для снятия пакетов плит с конвейера. Техническим результатом является увеличение производительности за счет организации поточной линии для производства и снижение потребности в производственных площадях, снижение эксплуатационных издержек. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов. Устройство автоматического управления термовлажностной обработкой лицевых бетонных изделий включает камеру термовлажностной обработки, устройство циркуляции воздуха и устройство увлажнения, связанные с блоком управления. Устройство циркуляции выполнено в виде трубопровода с всасывающими отверстиями в верхней части камеры и содержит осевой вентилятор для всасывания влажно-теплого воздуха через отверстия, клапаны циркуляции и выброса влажно-теплого воздуха в атмосферу, выхлопные сопла в нижней части камеры и датчики влажности воздуха. Устройство увлажнения включает паровые увлажнители высокого давления и безнапорный паровой увлажнитель, выполненные с возможностью синхронизации. Безнапорный паровой увлажнитель расположен в камере термовлажностной обработки. Блок управления выполнен с возможностью автоматической передачи управляющих сигналов устройствам циркуляции и увлажнения, рассчитанных с учетом контроля периодичности поступления изделий в камеру, влажности самих изделий и температуры паровоздушной смеси в камере термовлажностной обработки изделий. Достигается повышение качества бетонных изделий. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для термообработки бетонных и железобетонных изделий, а также для реконструкции находящихся в эксплуатации ямных пропарочных камер. Ямная пропарочная камера содержит установленные на фундаменте опорные стойки по периметру камеры, на которых подвешены железобетонные балки с рамой гидрозатвора, на которых закреплены плиты несущего железобетонного слоя стеновых ограждений, нижняя часть которых расположена в траншее фундамента, заполненной песком. Причем железобетонные балки соединены между собой и с плитами несущего железобетонного слоя стеновых ограждений сваркой металлических закладных деталей. При этом внешняя сторона плит несущего железобетонного слоя облицована теплоизолирующим материалом. С обеих сторон нанесено покрытие из композитных материалов. С внутренней стороны нанесено светоотражающее лакокрасочное покрытие. При этом теплоизолирующее покрытие и покрытие из композиционных материалов приклеены на эпоксидные смолы с присадкой светоотражающих элементов. Техническим результатом является повышение износостойкости составных частей ямной пропарочной камеры, а также снижение расхода тепловой энергии при загрузке-выгрузке железобетонных изделий и их термообработке. 3 ил.

Изобретение относится к строительной промышленности и может быть использовано при производстве бетонных и железобетонных изделий, а именно в процессе тепловой обработки отформованных бетонных и железобетонных изделий в камере обработки. Способ тепловой обработки железобетонных изделий включает предварительное выдерживание при температуре окружающей среды, подъем температуры до заданного значения и изотермический прогрев при этой температуре и остывание. При этом на этапе изотермического прогрева значение температуры прогрева периодически изменяют по амплитуде и по длительности при условии поддержания заданного среднего изотермического значения. При этом амплитуду колебаний и период колебаний изменяют в зависимости от изотермической температуры tзад по приведенным математическим выражениям. Техническим результатом является сокращение энергозатрат, необходимых для обеспечения заданного качества бетонных и железобетонных изделий и повышение качества изделий без изменений технологии тепловой обработки. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к производству железобетонных изделий методом твердения бетона под давлением, и может быть использовано для дорожного, мостового и аэродромного строительства, при изготовлении железобетонных изделий и конструкций из фибробетона. Способ изготовления изделий под давлением из высокопрочного фибробетона, по которому в полость пресс-формы устанавливают (при необходимости) арматуру и укладывают бетонную смесь. Затем закрывают пресс-форму и с помощью пресса создают давление внутри пресс-формы, посредством чего обжимают бетонную смесь. После набора бетоном прочности изделие освобождают от избыточного давления и вынимают его из пресс-формы. При этом бетонную смесь перед укладкой ее в пресс-форму наполняют волокнами фибры металлическими или неметаллическими, посредством чего получают фибробетон. Уложенную в пресс-форму бетонную смесь выдерживают в ней под давлением не менее 2,5 МПа до набора распалубочной прочности, но не менее 240 минут. Твердеющую бетонную смесь прогревают до температуры не более 80°C за счет подачи теплоносителя вовнутрь полости пресс-формы. Причем температура теплоносителя для прогрева формуемых изделий не должна превышать 95°C, а скорость повышения температуры не должна превышать 35°C в час. Техническим результатом является улучшение технических характеристик изделий, снижение расхода арматуры, снижение трудоемкости и сроков выполнения работ. 4 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов и предназначено для ускорения процесса отвердевания строительных материалов. Пропарочная камера содержит теплоизолированный герметичный корпус, по основанию которого пропущены высокотемпературные нагревательные элементы, скрытые слоем воды. При этом радиальный вентилятор установлен снаружи на корпусе камеры и соединен с ней посредством вытяжного канала с одной стороны и приточного канала с другой. Также на выходе приточного канала с помощью держателя установлен воздушный трубчатый электронагреватель (ТЭН). В потолке на направляющих установлена увлажняющая система, состоящая из труб и форсунок, подключенная к водопроводу. При этом боковые стенки камеры имеют направляющие, на которые устанавливаются решетки для размещения строительных материалов. Техническим результатом является экономия тепловой энергии и повышение качества обрабатываемых материалов за счет применения тепловлажностной обработки. 2 ил.

Изобретение относится к технологиям производства бетона, бетонных и железобетонных изделий и конструкций, а именно к способам, предусматривающим воздействие на процесс формирования структуры бетона и на свойства изделий из бетона, и может найти применение в промышленности строительных материалов. Способ получения теплоносителя для тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий включает сжигание топлива, увлажнение продуктов его сгорания водяным паром и подачу полученного таким образом теплоносителя в пропарочную камеру для тепловлажностной обработки изделий. При этом получение теплоносителя осуществляют в топочной камере котлоагрегата. Причем подачу воды для получения пара осуществляют в зону горения топочной камеры. При этом температуру теплоносителя перед подачей его в пропарочную камеру поддерживают в интервале 100-200°C за счет регулирования количества подаваемой в зону горения воды в количестве от 2 до 60 лмин. Техническим результатом является повышение качества продукции и снижение эксплуатационных затрат при ТВО изделий. 1 пр.

Наверх