Исходные данные. Стена толщиной 0,16 м. Бетон объемной массы γб = 2400 кг/м3, удельной теплоемкости C б = 1,05 · 103 Дж/(кг · °С). Арматура удельной теплоемкости C а = 0,48 × 103 Дж/(кг · °С), расход арматуры на 1 м3 бетона 180 кг.
Стена обогревается с помощью инфракрасной установки типа «короб» толщиной h = 0,25 м под тепляком (рис. 83). Отражатель выполнен из оцинкованного железа.
Рис. 83. Схема к расчету параметров инфракрасной установки для обогрева стены, возводимой в скользящей опалубке
1 - инфракрасный излучатель; 2 - короб-отражатель; 3 - бетон
Начальная температура бетона t н = 10 °С;
Температура изотермического прогрева на облучаемой поверхности t и = 80 °С.
То же, на необлучаемой поверхности t и = 60 °С.
Температура воздуха на наружных подвесных лесах t н.в = 15 °С.
То же, на внутренних подвесных лесах t в.в = 7 °С.
Коэффициент теплоотдачи открытой поверхности стены примем α = 20 Вт/(м2 · °С).
Скорость подъема опалубки v = 2,4 м/сут = 0,1 м/ч.
Продолжительность периода разогрева τп = 3 ч.
То же, изотермического прогрева τи = 7 ч.
|
|
Ход расчета
1. Высота зоны разогрева [формула (77)]
h п = 0,1 · 3 = 0,3 м;
высота зоны изотермического прогрева [формула (78)]
h и = 0,1 · 7 = 0,7 м.
2. Объем прогреваемого бетона в зонах:
разогрева V нб = 0,3 · 0,16 = 0,048 м3;
изотермического прогрева V нб = 0,7 · 0,16 = 0,112 м3.
3. Масса арматурной стали в зонах:
разогрева m па = Δ m а V пб = 180 · 0,048 = 8,64 кг;
изотермического прогрева m иб = 180 · 0,112 = 20,16 кг.
4. Средняя температура бетона в период:
разогрева [формула (69)]
изотермического прогрева [формула (70)]
5. Температура стенок установки в зонах:
разогрева [формула (71)]
изотермического прогрева [формула (72)]
6. Коэффициент теплоотдачи облучаемой поверхности [формула (68)] в зонах:
разогрева
изотермического прогрева
7. Мощность, требуемая для:
разогрева [формула (66)]
изотермического прогрева [формула (67)]
P и = 5,95 · 0,7(80 - 15) + 20 · 0,7(70 - 7) = 1153 Вт.
8. По табл. 56 для бетона принимаем ε = 0,7.
9. Энергетическая освещенность [формула (65)] в зонах:
разогрева
изотермического прогрева
10. Зададимся следующими параметрами инфракрасной установки. Диаметр излучателей примем равным d = 18 мм, расстояния между ними S = 250 мм.
Тогда , а отношения длины (a 1) и ширины (a 2) к высоте h:
в зоне разогрева
в зоне изотермического прогрева
По табл. 57, используя правило интерполяции, получим:
По табл. 58 получим аналогично для зон:
разогрева φо-п = 0,259;
изотермического прогрева φо-п = 0,307.
11. По табл. 56 находим для оцинкованного железа ε0 = 0,23.
12. По формуле (75) находим для зон:
разогрева
φ = 0,481 + [(1 - 0,23)0,481 · 0,259 - 0,121] = 0,456;
изотермического прогрева
|
|
φ = 0,481 + [(1 - 0,23)0,481 · 0,307 - 0,121] = 0,474.
13. Минимальная мощность инфракрасной установки в зонах:
разогрева
изотермического прогрева
14. Общая мощность инфракрасной установки на 1 м длины периметра сооружения составит
P общуст = P пуст + P иуст = 1,97 + 4,06 = 6,03 кВт.
ПРИЛОЖЕНИЕ 19