Существенным резервом снижения расхода тепловой энергии на заводах сборного железобетона является повышение теплового сопротивления и снижение тепловой емкости ограждений пропарочных камер. Достигается это устройством тепловой изоляции внутренней стороны ограждений камер.
Теоретическое обоснование необходимости устройства тепловой изоляции по всему периметру ямной камеры выполнено группой специалистов института ВНИИЖелезобетон под руководством доктора технических наук Г. С. Иванова. Институтом разработаны «Временные рекомендации по реконструкции пропарочных камер для снижения расхода тепловой энергии при тепловлажностной обработке железобетонных изделий».
Показателем эффективности тепловой изоляции в ямной камере принята разность суммарных суточных потерь тепла с I м2 бетонной стенки без изоляции ZQ0 и с теплоизоляцией SQ (табл. I4I).
Таблица 141
| Толщина теплоизоляции, δИ | Суточные потери тепла при толщине стенки σБ, м | ||
| 0.2 | 0.З | 0,4 | |
| Без изоляции | 7670/100 | 8750/100 | 9960/I00 |
| 0,02 | 1920/23 | 2430/28 | 3I50/32 |
| 0,04 | 1030/13,5 | 1420/16 | 1870/18,5 |
| 0,08 | 590/7,7 | 805/9 | 1070/10,5 |
| 0,12 | 450/6 | 600/7 | 780/7,8 |
| 0,18 | 370/5 | 480/5,5 | 600/6 |
Примечания: 1. В числителе суточные потери тепла, ккал/м2, знаменателе – то же, проц. 2. Значения потерь определены для следующих значений: удельной теплоемкости тяжелого бетона (CБ) и теплоизоляции (СИ) – 0,25 и 0,2 ккал/ (кг -°С); коэффициента теплопроводности тяжелого бетона (λБ) и теплоизоляции (λИ) – 2 и 0,03 ккал/ (ч — м-°С); объемной массы бетона стенок (γБ) и теплоизоляции (γИ) – 2400 и 100 кг/м3; коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности ограждений камеры (а) – 10 ккал/ (ч — мГ-°С); длительности пропаривания (τ) – 10 ч; температуры среды в камере (t1) и наружного воздуха (t2) – 80 и 15 °С.
Зависимость эффективности тепловой изоляции камер при различных коэффициентах теплопроводности изоляционного материала (λИ) и его толщине (δИ) применительно к толщине бетонной стенки, равной 0,3 м, приведена на рис. 59.
Количество расходуемого тепла зависит от эффективности применяемого утеплителя и его толщины, которые в свою очередь зачастую зависят от стоимости тепловой изоляции.
Толщина слоя тепловой изоляции будет оптимальной при оптимальном соотношении ее стоимости и эффективности, то есть при наименьшей суммарной стоимости ES теплоизоляции:
Где n – число оборотов работы камеры в течение года принимается равным 250; SN – стоимость I т пара, руб. (в среднем принимается 3 руб.); SИ – стоимость теплоизоляционного материала, его гидрозащиты и монтажные работы,. руб./мЗ.
Рис. 59. Зависимость эффективности теплоизоляции камеры от коэффициента теплопроводности (λИ) и толщины (δИ) изоляционного материала:
1—4 при соответственно 0,14; 0,11; 0,07; 0,035 Вт / (М°С); 5—8 – оптимальные толщины теплоизоляции при ее стоимости (SИ)соответственно 200, 100, 50 и 20 руб./м3
Значения оптимальных толщин теплоизоляции применительно к бетонной стенке камеры толщиной δБ = 0,3 м приведены в табл. 142. Тепловая изоляция стенок камер должна иметь паро — и гидрозащиту, выполненную из листовой стали с антикоррозионным покрытием или другого, проверенного на практике материала.
Днище камер утепляется минераловатными плитами, слоем керамзитового гравия или иного легкого заполнителя. В целях повышения эффективности камеры ее днище может быть выполнено из многопустотных легкобетонных панелей перекрытий или лотковых элементов, установленных ребрами вниз по бетонной подготовке.
| SИ руб. / м · | Оптимальные толщины SИ теплоизоляционного слоя м при λ и ккал / (ч м0 С) | ||||
| 0,03 | 0,06 | 0,09 | 0,12 | 0,18 | |
| 20 | 0,16 | 0,2 | 0,22 | 0,23 | 0,25 |
| 50 | 0,11 | 0,14 | 0,16 | 0,17 | 0,19 |
| 100 | 0,08 | 0,1 | 0,11 | 0,124 | 0,14 |
| 200 | 0,05 | 0,07 | 0,08 | 0,085 | 0,09 |
Гидроизоляция днища осуществляется двумя слоями бутилкаучуковой пленки: по защитной стяжке из цементно-песчаного раствора толщиной 4—5 см для днища, утепленного теплоизоляционным материалом, и по выравнивающей стяжке для днища из эффективных сборных конструкций.
Рис. 60. Конструкция малонапорной камеры СКТБ Главмоспромстройматериалов:
1 – механизированная крышка камеры; 2 – анкеры фиксации крышки; 3 – механизм затвора; 4 – гидропривод подъема крышки; В – обвязка камеры; 6 – обвязке крышки; 7 – уплотнитель; в —ролики; 9 – упоры запорной штанги; 10 – замок для упора; 11 – гидропривод затвора
Для предотвращения деформации парогидрозащиты стенок пропарочных камер в процессе разгрузки и загрузки изделий по периметру стен в вертикальном направлении устраиваются защитные ребра, функции защитных ребер в камерах с автоматическими стойками выполняют стойки. Защита гидроизоляции днища камеры от повреждения обеспечивается цементно-песчаной стяжкой.
В целях сокращения затрат пара при изготовлении сборного железобетона СКТБ Главпромстройматериалов разработаны малонапорные камеры термообработки изделий (рис. 60).
Опыт промышленной эксплуатации малонапорной камеры на комбинате «Стройиндустрия» Главмоспромстройматериалов показывает, что время термовлажностной обработки изделий сократилось до 5 ч, расход пара уменьшился на 32 %.