автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Исследование и разработка методов повышения энергетической эффективности тепловлажностной обработки строительных материалов

На правах рукописи

СИНЕЛЬНИКОВ Дмитрий Сергеевич

/у,-

ИССЛЕДОВАНИЕ II РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05 14 04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2007

003058954

Работа выполнена в Липецком государственном техническом университете

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Губарев Василий Яковлевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Мозговой Николай Васильевич,

кандидат технических наук, доцент Кузьмин Сергей Николаевич

Ведущая организация

Центральная научно-исследовательская лаборатория по строительным материалам г Липецка

Защита состоится «24» мая 2007 года в 1200 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212 037 05 Воронежского государственного технического университета по адресу 394026, г Воронеж, Московский просп, 14

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного технического университета

Автореферат разослан «24» апреля 2007 г

диссертационного совета

Ученый секретарь

Бараков А В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Тепловая обработка играет важную роль в производстве практически всех строительных материалов Именно при тепловой обработке могут быть вскрыты такие неотъемлемые факторы современного производства строительных материалов, как повышение качества продукции, увеличение выпуска изделий за счет повышения производительности агрегатов, обеспечение экономии энергетических ресурсов

Производство строительных материалов относится к числу наиболее энергоемких отраслей промышленности На практике на тепловую обработку затрачивается до 30% стоимости производства материалов, расходуется до 80% энергии, потребляемой производством Длительность тепловой обработки составляет 80 90% времени всего производственного цикла Таким образом, от эффективности и экономичности работы тепловых камер во многом зависит энергопотребление в строительной сфере страны в целом

Основным теплоносителем в технологическом процессе тепловлажност-ной обработки строительных материалов в настоящее время является насыщенный водяной пар Коэффициент его полезного использования достаточно низок, а удельные расходы велики Поэтому важным является совершенствование систем и оборудования, использующих водяной пар для тепловой обработки изделий, а также, как показывают работы последних лет, переход на беспаровые методы тепловой обработки

Представленный в диссертации материал является обобщением результатов, полученных при выполнении научно-исследовательских работ в рамках тематического плана РААСН и госбюджетной работы «Повышение энергетической эффективности технологических процессов»

Цель работы. Исследование и разработка методов повышения энергетической эффективности тепловлажностной обработки строительных материалов В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи

1) Анализ структуры приведенных энергозатрат в существующих камерах тепловой обработки бетонных изделий

2) Исследование теплового и влажностного факторов при беспаровой тепловой обработке бетонных изделий и анализ способов увлажнения продуктов сгорания природного газа

3) Разработка способа создания и поддержания регламентируемого режима изменения температуры и влажности при тепловлажностной обработке бетона

4) Разработка экспериментальной установки тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа

5) Экспериментальное исследование процесса тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа и его энергетической эффективности

Научная новизна.

1 На основе комплексного анализа структуры энергозатрат и потерь теплоты при тепловлажностной обработке получено, что максимум потерь в паровых пропарочных камерах связан с неоптимальными параметрами влажност-ного и температурного режимов и потерями при производстве и транспортировке пара

2 Решена задача получения необходимых параметров среды и разработан способ тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа с раздельным регулированием непосредственно в камере температуры и влажности среды

3 Предложен и экспериментально исследован режим тепловлажностной обработки, отличающийся раздельным регулированием температуры и влажности при сжигании природного газа непосредственно в камере, позволяющий повысить прочность бетона, сократить время тепловлажностной обработки и снизить расход энергии

4 Получены экспериментальные данные величины энергозатрат и потерь тепла в экспериментальной камере тепловлажностной обработки продуктам сгорания природного газа с раздельным регулированием температуры и влажности и сопоставлены с энергозатратами в подобной камере паровой обработки Показано, что предложенный режим позволил снизить энергозатраты на 50%

Практическая значимость.

1 Разработана схема создания и поддержания оптимальных параметров при раздельном регулировании температуры и влажности среды в процессе тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа, обеспечивающая существенное снижение энергозатрат

2 Экспериментально доказана возможность сократить время «пропари-вания» бетона без снижения его качества

3 Разработана экспериментальная установка, позволяющая снизить энергозатраты на производство бетонных изделий с улучшенными физико-механическими характеристиками Экспериментальная установка позволила отказаться от использования пара от внешних источников и парового хозяйства и получить существенное (до 50%) снижение энергозатрат

Внедрение результатов

Результаты исследования используются при разработке камер тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа на ОАО «Завод Железобетон» города Липецка, а также в учебном процессе, при постановке лабора-

торных работ на кафедрах «Промышленная теплоэнергетика» и «Строительные материалы»

На защиту выносятся:

1 Результаты теоретического анализа структуры энергозатрат при теп-ловлажностной обработке бетона продуктами сгорания природного газа

2 Результаты экспериментальных исследований процесса тепловлажно-стной обработки продуктами сгорания природного газа при раздельном регулировании температуры и влажности

3 Результаты экспериментальных исследований энергозатрат установок паровой тепловлажностной обработки с использованием продуктов сгорания природного газа

4 Соотношение для расчета коэффициента теплоотдачи в процессе тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на конференции, посвященной 30-летию кафедры «Промышленная теплоэнергетика» Липецкого государственного технического университета (Липецк, 2005), на десятых академических чтениях Российской Академии архитектуры и строительных наук (Казань, 2006) и на Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию ЛГТУ (Липецк, 2006)

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит [1] - анализ исследования влияния различных факторов при проведении эксперимента на физико-механические характеристики получаемого бетона, [2] - разработка камеры тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа, [3] — вариант расположения открытой водной поверхности в тепловой камере над зоной горения, позволяющий раздельно регулировать влажность и температуру среды, [4] - проведение экспериментов по определению прочностных характеристик образцов бетона, [5] -теоретический анализ статей расхода энергоресурсов в полном технологическом процессе производства бетона в пропарочной камере и камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа, [6] -анализ фактических энергозатрат в процессе тепловлажностной обработки бетона по экспериментальным данным лабораторных камер, [7] -анализ возможности повышения влажности в среде продуктов сгорания природного газа различными приспособлениями, [8] — проведение эксперимента и обработка экспериментальных данных

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы (119 наименований) и приложений, содержащих рабочие материалы в форме расчетов, документы,

отражающие результаты производственных внедрений и их эффективность Работа изложена на 177 страницах, содержит 26 таблиц и 38 рисунков

Автор выражает благодарность и глубокую признательность заведующему кафедрой «Строительные материалы» ЛГТУ, доктору технических наук, профессору Александру Дмитриевичу Корнееву за консультации и методическую помощь в области технологии производства строительных материалов

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованна актуальность темы диссертации, представлены основные направления теоретических и экспериментальных исследований, проводимых с целью повышения энергетической эффективности тепловлажно-стной обработки строительных материалов, показаны научная и практическая значимость решаемых проблем, перечислены основные положения работы

В первой главе представлены существующие режимы пропаривания бетонных и железобетонных изделий, рассмотрены различные конструкции тепловых аппаратов, используемые в зависимости от технологии производства бетона, и пути снижения расхода тепловой энергии в производстве бетонных изделий

Режимы тепловлажностной обработки характеризуются длительностью отдельных стадий процесса пропаривания и температурой изотермического прогрева С режимом тепловлажностной обработки бетона тесно связаны его строительно-технические свойства, расход цемента и тепловой энергии

Общий цикл пропаривания разделяют на 4 периода

1 предварительное выдерживание,

2 подъем температуры среды в камере,

3 изотермический прогрев,

4 охлаждение

Подбор режима пропаривания производят в зависимости от требуемого критерия оптимальности при заданных ограничениях При этом во всех случаях должны обеспечиваться требуемые проектные свойства бетона и необходимая отпускная или передаточная прочность

В зависимости от технологии для тепловлажностной отработки бетонных изделий применяют различные тепловые агрегаты пропарочные камеры периодического и непрерывного действия, кассетные установки, термоформы, термопосты и т д Рассмотрены и изучены особенности конструкций и принципы тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий в тепловых камерах с их преимуществами и недостатками

Основной причиной значительного перерасхода теплоты является неудовлетворительное состояние пропарочных камер, тепловых сетей, запорной арматуры и средств контроля расхода пара

Снижению тепловых потерь в пропарочных камерах кроме реконструкции ограждений с применением различных теплоизоляционных материалов способствуют такие мероприятия, как организация системы контроля и учета расхода теплоты, повышение тепловой устойчивости систем теплоснабжения камер, регулирование параметров теплоносителя с помощью средств автоматизации, повышение коэффициента заполнения камер

Основной вид теплоносителя при тепловой обработке бетона — насыщенный водяной пар Главный его недостаток — низкий коэффициент использования и высокие удельные расходы Работы последних лет показывают эффективность в ряде случаев беспаровых методов тепловой обработки

В заключение первой главы сформулированы основные направления настоящего исследования

Во второй главе диссертации исследованы процессы структурообразо-вания бетонов через влажностный и температурный режимы и методы решения проблемы влажности при тепловлажностной обработке продуктами сгорания природного газа

Тепловая обработка играет важную роль в производстве практически всех строительных материалов Именно при тепловой обработке могут быть раскрыты такие неотъемлемые факторы современного производства строительных материалов, как повышение качества продукции, обеспечение экономии энергетических ресурсов

Результаты, полученные в работах С А Миронова, Л А Машинной, Б А Крылова, И И Бернея, К Э Горяйнова, И Б Заседателева, Н Б Марьямова, И М Грушко, О П Мчедлова-Петросяна, А Н Счастного, Л И Козловой, М Т Солдаткина, Н И Куприянова, В В Бубело и других авторов, дают основание для разработки и применения на практике многих полезных рекомендаций и технических приемов в беспаровых способах тепловой обработки строительных материалов

Таким образом, обобщенные результаты теоретических и практических исследований в области технологии бетонов создали предпосылки для комплексного решения научной проблемы управления процессами формирования структуры бетона с позиций обеспечения требуемого качества изделий и ресурсосбережения

В заводской технологии сборного бетона и железобетона в последние 1520 лет широкое применение получили беспаровые способы тепловой обработки, имеющие определенные преимущества перед традиционными паровыми, но одновременно требующие разрешения вопроса обеспечения достаточного со-

держания влаги в твердеющем бетоне Особое внимание специалистов-производственников привлекает способ тепловой обработки продуктами сгорания природного газа, применение которого позволяет отказаться от громоздкого парового хозяйства и, самое главное, снизить теплопотребление

Однако массового распространения способ тепловой обработки не получил из-за неотработанности необходимого режима влажности Достаточно отметить, что уровень относительной влажности газообразных продуктов сгорания, поступающих в камеру тепловой обработки, не превышает 10 15% при температуре 100 120°С Указанные значения параметров среды твердения неизбежно приводят к быстрому обезвоживанию бетона

Опыт первого года эксплуатации камер подтвердил их высокую экономичность, но вместе с тем обнаружились отрицательные моменты, в том числе пересушка некоторых изделий, недобор прочности отдельными изделиями а иногда и случаи трещинообразования бетонов

Дальнейшие работы показали, что «смягчение» режимов тепловой обработки можно проводить как по пути снижения температуры, так и по пути повышения влажности теплоносителя

Известно несколько способов дополнительного увлажнения среды твердения бетонных изделий при использовании продуктов сгорания природного газа

1 Применение специальной конструкции теплогенератора с использованием теплообменника,

2 Подача в камеру совместно с продуктами сгорания водяного пара,

3 Распыление воды в потоке газов на входе в тепловую камеру,

4 Устройство в камерах тепловой обработки всевозможных приспособлений для создания значительной поверхности испарения воды

В диссертационной работе рассмотрена возможность повышения влажности среды за счет создания в камере тепловой обработки открытой водной поверхности Этот способ привлекателен своей простотой и позволяет регулировать не только температуру среды, но и независимо влажностную составляющую, являющуюся неотъемлемой частью тепловлажностной обработки бетона При создании экспериментальной камеры были рассмотрены три варианта расположения открытой водной поверхности

1 Горелка располагается над «водяной ванной»,

2 Использование погружной горелки,

3 Горелка располагается под «водяной ванной»

В первом варианте на дно камеры тепловой обработки наливается слой воды, продукты сгорания непосредственно попадают на воду Однако неблагоприятные условия теплообмена непосредственно в камере тепловой обработки не обеспечили достаточного испарения воды

Во втором варианте используется принцип «барботирования» Продукты сгорания газового топлива выводятся из выхлопных патрубков горелок погружного типа под уровень жидкости Недостатком такой системы является нерегулируемость процесса изменения влажности среды в камере тепловой обработки бетона и быстрое парообразование и насыщение объема камеры паром с влажностью 90 100%

В третьем варианте непосредственный контакт поверхности воды и теплоносителя отсутствует Горелка располагается под резервуаром с открытой водной поверхностью Открытый огонь не попадет непосредственно на бетон, а закрывается металлическим каркасом ванны Данный факт позволяет исключить унос влаги из бетонных изделий, особенно на начальном этапе повышения температуры среды, тем самым предотвратить трещинообразование бетонных изделий Расположение горелки под «водяной ванной» позволяет плавно повышать как температуру воды, так и регулировать влажность среды тепловой камеры В результате подъема температуры среды твердения на начальном этапе влажность среды составляет 40 60%, а к изотермическому прогреву влажность среды достигнет 90 95% Данные условия пропарки, согласно «Инструкции по тепловой обработке изделий из бетона в продуктах сгорания природного газа», являются оптимальными

На основании исследования конструкций тепловых камер, используемых в настоящее время для тепловлажностной обработки бетона, пришли к выводу, что в связи с огромным распространением в промышленности бетона ямных пропарочных камер, экспериментальная камера тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа будет представлять собой подобие вышеназванной пропарочной камеры, хотя данный принцип доувлажнения среды может быть использован и в других тепловых агрегатах

Ямные пропарочные камеры являются наиболее простыми и дешевыми Перевод их на беспаровой способ тепловой обработки бетона не потребует существенных финансовых затрат и сложной реконструкции

В третьей главе дана теоретическая оценка эффективности энергоиспользования в технологическом процессе производства бетона, приведенного к одному теплоносителю - природному газу Данная оценка может быть найдена только при сравнении тепловых балансов пропарочной камеры и камеры тепловой обработки продуктами сгорания природного газа

Основная энергетическая схема технологического процесса тепловлажностной обработки бетона в пропарочных камерах состоит из

- химводоподготовки,

- производства пара в паровых котлах,

- транспортировки пара к тепловым камерам,

- пропаривания бетона в камерах

На рис. I представлены суммарные статьи расхода в тепловом балансе при производстве бетона в традиционной пропарочной камере, приведенной к одному теплоносителю - природному газу.

36,1%

31.3%

23,9%

0,9%

И Расход тепла па нагрев сырой иолы

Еб Потери тепла на производство пара

■ Потери тепла на транспортировку пара

В Расход тепла на нагрев бетона

И Потери тепла теплопроводностью

Рис. I. Полный баланс расходов тепла при производстве бетона

в традиционной пропарочной камере

Для сравнения двух тепловых балансов принимаем одинаковые условия: использование одного вида топлива, размеров камеры, теплоты, идущей на нагрев бетона, форм, ограждений и арматуры, потери тепла в окружающую среду через стенки камеры, неплотности и т.д.

В результате сравнения тепловых балансов тегиювлажностной обработки бетона (рис. 2) получаем, что в камере тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа удельная -экономил энергии составляет 160 МДж или 4,5 м'1 природного газа, т.е. снижение удельных энергозатрат по сравнению с традиционными пропарочными камерами достигнет 43%,

0 Камера тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа

■ Традиционная пропарочная камера

0,16

0,14

0,12

я - 0.1

1

0,08

=

в,06

г*

0.04

0,02

0

СИ лдцичй С ПриТОЮДСтпОИ ПЛ|)Й

РАСКОЛ Т"1 .г. н л

У и |1 уЦп

обрабо гку Г'СТ'Ч

Г1пгс]1н теща в теп шмсрс

Рис. 2. Сравнительный анализ баланса расходов тепла при тегиювлажностной обработке бетона в тепловых камерах

Теоретическое сравнение тепловых балансов технологических процессов производства бетона в традиционной пропарочной камере и камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа показало, что, с энергетической точки зрения, тепловлажностная обработка бетона продуктами сгорания природного газа выгоднее, однако без практических опытов по определению качества получаемого бетона в камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа нельзя говорить о какой-либо экономии, так как основной характеристикой выпускаемых бетонных изделий является прочность

В четвертой главе диссертационной работы описывается конструкция разработанной камеры тепловой обработки бетона продуктами сгорания, проведение эксперимента и обработка экспериментальных данных

За основу разработки камеры тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа была взята стандартная лабораторная безнапорная пропарочная камера с электронагревателями кафедры «Строительные материалы» Липецкого государственного технического университета Экспериментальная камера отличается от своего аналога установкой газовой горелки и резервуара с открытой водной поверхностью, расположенной над ней, вместо ТЭНов (рис. 3)

Рис 3 Схема экспериментальной камеры тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа

Процесс тепловлажностной обработки бетона в безнапорной пропарочной камере с электронагревателями идентичен тепловому процессу в традиционной камере, так как при испарении воды ТЭНами за короткое время камера заполняется паром со 100%-ной влажностью В данной камере, как и в традиционной пропарочной, возможность регулировки влажностной характеристикой отсутствует Коэффициент полезного действия электронагревателей соизмерим с КПД парового котла, использующего в качестве топлива природный газ

Для сравнения прочностных характеристик бетона в традиционной пропарочной камере и камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа были проведены лабораторные эксперименты

Выбираем пятичасовой общий цикл тепловлажностной обработки для двух камер, соответствующий следующим режимам 5 часов=(0,5)+1,5+2+1

где 0,5 часа - предварительная выдержка в окружающей среде, 1,5 часа -подъем температуры среды камеры до 85 °С, 2 часа — изотермический прогрев и 1 час - охлаждение

Рассмотрим отличительные характеристики при тепловлажностной обработке бетона в безнапорной пропарочной камере и камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа

90 4

/ \ ~ Безнапорная пропарочная камера ~ ~ Камера тепловой обработки продуктами сгорания природного газа

/ 4 1

О о ¿60 >ч н га П. * \

!

£ о 1- 1

30 ■ 20 - -1

0ЮОЮОт010О«ОЮ«ПО*ПОЛ 14 Ю Г— СООТ-ОЧГОЭЮОСЧСОЮЮ

Время мин

Рис 4 Зависимость температуры среды в центре камеры от времени при тепловой обработке в различных экспериментальных камерах

На рис 4, 5, 6 соответственно изображены изменения температуры среды в центре камеры, температуры на поверхности бетона и влажность в двух экспериментальных камерах

Анализируя кривые температуры среды на рис 4, отчетливо видно, что в камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа температура среды в период подъема заметно опережает температуру в безнапорной пропарочной камере, так как в безнапорной пропарочной камере необходимо время для начала процесса парообразования, заполнения свободного пространства паром и плавного подъема температуры

На рис 5 температура поверхности бетона при одинаковой температуре изотермического выдерживания — 85°С в камере тепловой обработки продукта-

ми сгорания природного газа достигает 72°С, а в безнапорной пропарочной камере максимальное значение температуры составляет около 64°С Это можно объяснить тем, что пространство безнапорной пропарочной камеры заполнено насыщенным паром, который покрывает образцы бетона толстой пленкой сконденсировавшегося пара и препятствует более полному массо- и теплообмену между средой и образцами бетона В свою очередь, камера тепловой обработки продуктами сгорания природного газа заполнена парогазовой смесью с влажностью около 55% в период подъема температуры, что позволяет лучше прогреть бетон, в период изотермического выдерживания влажность в камере составляет порядка 90 95%

I * I > 1 Безнапорная пропарочная камера " ™ Камера тепловой обработки продуктами старания природного газа

* ф

О ф * л

«1 о. г

о. а с Й

10 0

О10О»ЛОЮО1ЛО*ЛОООО1ЛОЮО

Время ТВ О мин

Рис 5 Зависимость температуры на поверхности бетона от времени при тепловой обработке в различных экспериментальных камерах

Из-за оптимальной влажности в камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа образцы бетона забирают столько влаги, сколько им требуется и когда требуется, поэтому пленка конденсата на образцах минимальна Данный факт позволяет при температуре среды в 85°С поднять температуру поверхности бетона до больших значений, а следовательно, и увеличить температуру всего образца бетона Высокая температура образца бетона при одинаковой температуре среды приводит к увеличению скорости гидратации цемента и к увеличению скорости твердения

По кривым влажности, приведенным на рис 6, видно, что в безнапорной пропарочной камере в период подъема температуры влажность среды в среднем составила 85% Данный факт является причиной значительного перерасхода пара и тепловой энергии при тепловлажностной обработке бетона Поэтому уже к окончанию периода нагрева температуры среды до 85°С влажность дос-

И

тигает 100% В камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа влажность среды никогда не достигает 100%

•Безнапорная пропарочная камера

Камера

тепловой

обработки

продуктами

сгорания

природного

газа

(Ч N N N

Время мин

Рис 6 Зависимость влажности среды в камере от времени при тепловой обработке в различных экспериментальных камерах

В результате проведения опытов в экспериментальных тепловых камерах оказалось, что прочностные свойства бетона, приведенные на рис 7, в камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа на 15-20% выше, чем в безнапорной пропарочной камере

1 1 58

1 52 г"

37 ШР

ШшИ

Камера тепловой обработки продуктами сгораний природного газа

Безнапорная пропарочная камера с электронагревателями

ЕЗ Диапазон

нормативной прочности

05 ю ко на

Время час

Рис 7 Нарастание прочности бетона после тепловлажностной обработки в различных экспериментальных камерах

Анализ экспериментальных данных указывает на то, что производство бетона в камерах тепловой обработки продуктами сгорания природного топлива выгодно не только с энергетической точки зрения, но и улучшает прочностные свойства бетона с традиционными пропарочными камерами.

Результаты опыта показывают, что для получения бетона в камерах тепловой обработки продуктами сгорания природного газа с нормативными прочностными характеристиками общий цикл тепловяажпостной обработки составит меньше времени, а следовательно, и потребление тепловой энергии.

При сравнении двух тепловых балансов тепловлажпостной обработки бетона {рис. 8) получаем, что в камере тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного га5а экономия тепловой энергии составляет 57% по сравнению с лабораторной безнапорной пропарочной камерой. Однако высокие удельные расходы тепла на тепловую обработку образцов бетона связаны с нерациональным заполнением пространства камер!,! бетоном и плохой теплоизоляцией камер.

ШКамера тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа

■ Традиционная пропарочная камера

Раехал тепла. Расасод тепла на Потери тепла я

апзнный с теттловлажноетт1» тсплокой камере лрпнзвлдстпон тра обработку оет-она

Рис. 8. Сравнительный анализ баланса расходов тепла

теп лов лаж ноет ной обработки бетона при проведении опытов

В нягой главе диссертационной работы проведено исследование коэффициента теплоотдачи для предложенной! режима тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа.

При расчете режимов тепло влаж ноет ной обработки продуктами сгорания необходимо знать величину коэффициента теплоотдачи. Термическое сопротивление образцов бетона можно описать дифференциальным уравнением нестационарной теплопроводности с внутренним источником тепла, вследствие гидратации цемента.

3 ОАЭ

"Ш

rí

иш

Математическая постановка задачи

дт

о2/(х,у, г) 52/(дг, у, г) дх2 бу1

лх р

Краевые условия

({х>у,*)~ 'о = сопи д1(5,у,т) дх

Я х -

дх

гг(х,0,г)

5г

= 0,

= о

(2)

(3)

(4)

Так как геометрическое множество всех точек, принадлежащих кубу, т е его объем, является пересечением (перемножением) двух неограниченных пластин, то и другие параметры куба (а не только объем), например, температура в какой-либо точке, будут результатом пересечения (перемножения) параметров пластин

е{х,У,т)=[(ср -/(*,>>,г)]4Р -/„)=4„-'{х,т)\'кР-'оМ^-«МИь - О=вМ*0М (5)

При этом каждая из безразмерных температур в(х,т)и 0(у,т) по определению является решением соответствующего одномерного уравнения теплопроводности, тогда получим

{-

дх

{л X X [,„ - ,(5,0]+ ?,}*[<„ - '<х.г)Ь'

(6) (7)

Коэффициент теплоотдачи газовой среды рассчитан с учетом уравнения нестационарной теплопроводности с граничными условиями III рода и фактическими температурами среды и образцов бетона в процессе тепловлажностной обработки по формуле

А*

-С

(8)

Были рассчитаны значения коэффициента теплоотдачи при экспериментальных и нормативных температурах среды, поверхности и центра бетона, а также рассчитаны температуры поверхности и центра бетона при экспериментальном коэффициенте теплоотдачи среды и нормативном, для традиционной пропарочной камеры

-1 «Р. 12 3 в "М 1 , *

7" к ф --

• ♦

♦ *

*

2 ; ILPOI PtB ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ВЫДКРЖИВАНИЕ 1

1

• 10 2* 30 40 se «в 7« *0 »о 10« lio 12« 130 14« (50 I«« ISO |90 20S 11$ US 23S

Вргчя ароаесс* геи wmkmoctioi обработки мая

Рис 9 Изменения коэффициента теплоотдачи в камере тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа

1 4 * _

•

С -

* *

/

- —

\ ПРОГРЕВ J— |—} WíOTEPMVTHECKOE ВЫДРРЖИВ АННЕ

О 1(1 W И й Я <0 70 И М 100 II» 12» tJO 140 »SO JÍ5 ЧЯО 190 2115 2¡S 225 2JS Время кромке! 1сплоа.-пмспосгмой обработки мин.

Рис 10 Расчетная и фактическая температура на поверхности образца в камере тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа

Рис 11 Расчетная и фактическая температура в центре образца в камере тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа

На основании рис 9, 10 и 11 можно сделать вывод, что незначительные отличия температур поверхности и центра бетона связаны с тем, что в расчетах принималось постоянное, стационарное тепловыделение бетона от гидратации портландцемента, а также измерение температур с определенной погрешностью Это связано с образованием конденсата на поверхности бетона, что вносит свои коррективы в расчеты, и неравномерным прогревом бетона по объему из-за неоднородности структуры (щебень, цемент, песок)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Анализ структуры энергозатрат при тепловлажностной обработке бетона свидетельствует о низком коэффициенте использования тепла традиционными пропарочными камерами (около 27%), поэтому актуальной является задача повышения эффективности процесса тепловлажностной обработки с использованием продуктов сгорания природного газа, что позволит повысить коэффициент использования тепла до 50%

2 Предложена схема создания и поддержания регламентируемых оптимальных параметров при раздельном регулировании температуры и влажности среды в процессе тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа, обеспечивающая существенное снижение энергозатрат

3 Создана экспериментальная установка и проведены эксперименты по исследованию процесса тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа при раздельном регулировании температуры и влажности

4 Анализ экспериментальных исследований показывает, что снижение энергозатрат при тепловлажностной обработке в экспериментальной установке с использованием продуктов сгорания природного газа составляет 57% по сравнению с экспериментальной установкой паровой тепловлажностной обработки бетона при одинаковом периоде пропаривания

5 Экспериментально показана возможность снижения времени тепловлажностной обработки при сохранении нормативной прочности и соответствующего снижения энергозатрат

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1 Экспериментальные исследования тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа /АД Корнеев, В Я Губарев, Д С Синельников, В Г Соловьев // Строительные материалы М , 2007 №1 С 30-31

Статьи и материалы конференций

2 Использование природного газа для тепловой обработки железобетонных изделий /АД Корнеев, В Г Соловьев, Д С Синельников, П В Требухин //Теплоэнергетика 2005 сб науч тр Липецк ЛГТУ, 2005 С 100-102

3 Соловьев В Г , Синельников Д С Проблемы энергосбережения и их решения в производстве строительных материалов// Сб тез , докл и материалов науч -техн конф аспирантов и студентов ИСФ ЛГТУ Липецк ЛГТУ, 2005 С 72-75

4 Корнеев А Д , Соловьев В Г , Синельников Д С Особенности тепловой обработки бетонов продуктами сгорания природного газа// Достижения, проблемы и перспективы направления развития теории и практики строительного материаловедения Десятые Академические чтения РААСН Казань Изд-во Казанского государственного архитектурно-строительного университета, 2006 С 244-245

5 Синельников Д С , Губарев В Я , Соловьев В Г Оценка эффективности энергоиспользования при теготовлажностной обработке бетона// Достижения, проблемы и перспективы направления развития теории и практики строительного материаловедения Десятые Академические чтения РААСН Казань Изд-во Казанского государственного архитектурно-строительного университета, 2006 С 360-362

6 Синельников Д С , Губарев В Я Практическая оценка эффективности энергоиспользования при беспаровом способе тепловой обработки бетона // Техника и технология М , 2006 №3 С 74-79

7 Синельников Д С , Губарев В Я Методы решения проблемы влажности при тепловлажностной обработке бетона продуктами сгорания природного газа // Энергетика и энергоэффективные технологии междунар науч -техн конф , посвященная 50-летию ЛГТУ Липецк ЛГТУ, 2006 С 157-161

8 Синельников Д С , Губарев В Я Особенности тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа // Энергетика и энергоэффективные технологии междунар науч -техн конф , посвященная 50-летию ЛГТУ Липецк ЛГТУ, 2006 С 162-166

Подписано в печать 19 04 2007 Формат 60*84/16 Бумага для множительных аппаратов Уел леч л 1,0 Тираж 90 экз Заказ №/¿_С)

1,0 Тираж 90 экз Заказ № /$£)

для множительных аппар;

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский проегт И

Введение.

1. Тепловые процессы и установки в технологии строительных материалов.

1.1. Тепловая обработка бетона.

1.2. Конструкции тепловых аппаратов.

1.3. Пути снижения расхода тепловой энергии в производстве строительных материалов.

1 .4. Исследование управления процессами структурообразования через влажностный режим.

1.5. Методы решения проблемы влажности при тепловлажностной обработке строительных материалов продуктами сгорания.

1.6. Выводы.

2. Оценка теоретической эффективности энергоиспользования при тепловлажностной обработке строительных материалов.

2.1. Расчет энергозатрат при тепловлажностной обработке строительных материалов в традиционной пропарочной камере.

2.1.1. Энергозатраты на водоподготовку.

2.1.2. Энергозатраты на производство пара в паровом котле.

2.1.3. Энергозатраты на транспортировку пара.

2.1.4. Энергозатраты на тепловлажностную обработку бетона в пропарочной камере.

2.1.5. Тепловой баланс технологического процесса тепловлажностной обработки бетона в пропарочных камерах.

2.2. Расчет энергозатрат при производстве бетона в камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа.

2.3. Сравнение тепловых балансов технологических процессов пропарочной камеры и камеры тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа.

2.4. Выводы.

3. Экспериментальная камера тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа.

3.1. Описание экспериментальной установки тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания.

3.2. Описание опыта производства бетона в экспериментальной камере обработки бетона продуктами сгорания природного газа.

3.3. Тепловые балансы двух экспериментальных камер при проведении опыта.

3.3.1. Тепловой баланс камеры тепловой обработки продуктами сгорания природного газа.

3.3.2. Тепловой баланс безнапорной пропарочной камеры.

3.3.3. Сравнение тепловых балансов двух экспериментальных камер тепловлажностной обработки бетона.

3.4. Выводы.

4. Математическая модель процесса тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа.

Актуальность темы.

Важнейшим фактором развития экономики Российской Федерации является внедрение энергосберегающих технологий. На долю промышленного производства приходится примерно 65% всех потребляемых топливно-энергетических ресурсов. В связи с сокращением природных запасов топлива и сырья, задача их экономии в каждой отрасли принимает решающее значение.

Производство сборного железобетона относится к числу наиболее энергоемких отраслей промышленности строительных материалов. В теплоэнергетическом балансе заводов сборного железобетона до 80% теплоты идет на тепловую обработку изделий. До 85% годового объема производства сборного бетона в нашей стране приходится на долю пропарочных камер периодического и непрерывного действия, фактический коэффициент полезного использования которых составляет 20.25%. Таким образом, от эффективности и экономичности работы пропарочных камер во многом зависит энергопотребление в строительной сфере страны в целом.

Основным теплоносителем в технологическом процессе производства сборного железобетона в настоящее время является насыщенный водяной пар. Коэффициент полезного использования пара достаточно низок, а удельные расходы велики. Поэтому важным является совершенствование систем и оборудования, использующих водяной пар для тепловой обработки железобетона, а так же, как показывают работы последних лет, переход на беспаровые методы тепловой обработки.

Теоретической и практической основой исследования процессов тепло-влажностной обработки бетона являются соответствующие разделы таких фундаментальных наук, как теоретические основы теплотехники и теплофизики, теория гидрогазодинамики, механика жидкости и газов, а также основополагающие разработки прикладных наук в области технологии бетонов и др.

Результаты, полученные в работах С.А.Миронова, Л.А.Малининой, Б.А. Крылова, И.И.Бернея, К.Э.Горяйнова, И.Б.Заседателева, Н.Б.Марьямова, И.М. Грушко, О.П.Мчедлова-Петросяна, А.Н.Счастного, Л.И.Козловой, М.Т.Солдат-кина, Н.И.Куприянова, В.В.Бубело, других авторов дают основание для разработки и применения на практике многих полезных рекомендаций и технических приемов в беспаровых способах тепловой обработки строительных материалов.

Таким образом, результаты теоретических и практических исследований в области технологии бетонов создали предпосылки для комплексного решения научной проблемы управления процессами формирования структуры бетона с позиций обеспечения требуемого качества изделий и ресурсосбережения. С развитием этого направления связаны цель, задачи и содержание диссертационной работы.

Представленный в диссертации материал является обобщением результатов, полученных при выполнении научно-исследовательских работ на кафедрах «Промышленная теплоэнергетика» и «Строительные материалы» в Липецком государственном техническом университете в рамках тематического плана РААСН и госбюжетной работы «Повышение энергетической эффективности технологических процессов».

Основной целью диссертационной работы является разработка методов повышения энергетической эффективности тепловлажностной обработки строительных материалов.

В соответствии с поставленной целью основными задачами диссертационной работы являются:

1. Анализ структуры приведенных энергозатрат в существующих камерах тепловой обработки бетонных изделий.

2. Исследование теплового и влажностного факторов при беспаровой тепловой обработке бетонных изделий и анализ способов увлажнения продуктов сгорания природного газа.

3. Разработка способа создания и поддержания регламентируемого режима изменения температуры и влажности при тепловлажностной обработке бетона.

4. Разработка экспериментальной установки тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа.

5. Экспериментальное исследование процесса тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа и его энергетической эффективности.

Научная новизна работы.

1. На основе комплексного анализа структуры энергозатрат и потерь теплоты при тепловлажностной обработке получено, что максимум потерь в паровых пропарочных камерах связан с неоптимальными параметрами влажностного и температурного режимов и потерями при производстве и транспортировке пара.

2. Решена задача получения необходимых параметров среды и разработан способ тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа с раздельным регулированием непосредственно в камере температуры и влажности среды.

3. Предложен и экспериментально исследован режим тепловлажностной обработки, отличающийся раздельным регулированием температуры и влажности при сжигании природного газа непосредственно в камере, позволяющий повысить прочность бетона, сократить время тепловлажностной обработки и снизить расход энергии.

4. Получены экспериментальные данные величины энергозатрат и потерь тепла в экспериментальной камере тепловлажностной обработки продуктам сгорания природного газа с раздельным регулированием температуры и влажности и сопоставлены с энергозатратами в подобной камере паровой обработки. Показано, что предложенный режим позволил снизить энергозатраты на 50%.

Практическое значение работы.

1. Разработана схема создания и поддержания оптимальных параметров при раздельном регулировании температуры и влажности среды в процессе теп-ловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа, обеспечивающая существенное снижение энергозатрат.

2. Экспериментально доказана возможность сократить время «пропарива-ния» бетона без снижения его качества.

3. Разработана экспериментальная установка, позволяющая снизить энергозатраты на производство бетонных изделий с улучшенными физико-механическими характеристиками. Экспериментальная установка позволила отказаться от использования пара от внешних источников и парового хозяйства и получить существенное (до 50%) снижение энергозатрат.

Достоверность результатов.

Достоверность полученных результатов и выводов обеспечиваются применением фундаментальных законов тепломассообмена и сравнением теоретических и экспериментальных данных.

Внедрение результатов.

Результаты исследования используются при разработке камер тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа на ОАО «Завод Железобетон» города Липецка, а также в учебном процессе, при постановке лабораторных работ на кафедрах «Промышленная теплоэнергетика» и «Строительные материалы».

На защиту выносятся;

1. Результаты теоретического анализа структуры энергозатрат при тепло-влажностной обработке бетона продуктами сгорания природного газа.

2. Результаты экспериментальных исследований процесса тепловлажно-стной обработки продуктами сгорания природного газа при раздельном регулировании температуры и влажности.

3. Результаты экспериментальных исследований энергозатрат установок паровой тепловлажностной обработки с использованием продуктов сгорания природного газа.

4. Соотношение для расчета коэффициента теплоотдачи в процессе тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены на конференции, посвященной 30-летию кафедры «Промышленная теплоэнергетика» Липецкого государственного технического университета (Липецк, 2005), на десятых академических чтениях Российской Академии архитектуры и строительных наук (Казань, 2006) и на Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию ЛГТУ (Липецк, 2006).

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура диссертационной работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы (119 наименований) и приложений, содержащих рабочие материалы в форме расчетов, документы, отражающие результаты производственных внедрений и их эффективность. Работа изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц и 38 рисунков.

3.4. ВЫВОДЫ

1. В результате проведения опытов по производству бетона в экспериментальной камере тепловой обработки продуктами сгорания природного газа получили, что, прочностные свойства бетона улучшились более, чем на 20%, по сравнению с традиционной пропарочной камерой.

2. В ходе проведения тепловой обработки бетона в экспериментальной камере удалось решить основную проблему беспаровых способов обработки бетона - поддержания влажностного режима в оптимальном диапазоне.

В результате испарения воды из "водяной ванны" и смешения пара с сухими продуктами сгорания природного газа в период подъема температуры среды от 20 до 85 °С влажность в среднем составила 60.65%, что является оптимальным для данного периода. В традиционной пропарочной камере данный влажно-стный режим не выполним, так как в камеру подается насыщенный пар.

В период изотермического прогрева относительная влажность в экспериментальной камере составила 90.95%, что также является оптимальным для периода изотермического выдерживания при температуре 85 °С.

Поэтому можно сделать вывод, что «водяная ванна» справилась со своей главной проблемой поддержания оптимального влажностного режима.

3. Результаты проведенной 5-часовой обработки бетона продуктами сгорания природного газа в экспериментальной камере показали, что полученная прочность бетона соответствует 7-часовому циклу обработки бетона в традиционных пропарочных камерах.

Из этого можно сделать вывод, что для получения требуемой прочности бетона в экспериментальной камере затрачивается меньше времени, а, следовательно, и тепловой энергии, чем в пропарочной камере.

4. При сравнении тепловых балансов в экспериментальных камерах тепловлажностной обработки бетона получили, что удельные расходы тепловой энергии на обработку 1 тонны бетона в несколько раз превышают расчетные. Однако, это связано с тем, что данные опыты проводились для определения прочностных характеристик образцов бетона и его загрузили такое количество, сколько требовалось для проведения опытов. Второй причиной явилось ненадлежащая теплоизоляция вышеназванных тепловых камер (температура наружной стенки обоих камер достигала 60°С.

Однако, даже при такой неоптимальной работе камер, камера тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа показала свою более экономичную работу. Коэффициент полезного использования тепловой энергии данной камеры оказался даже еще выше расчетной и составил 57%. В свою очередь, безнапорная пропарочная камера использовалась не с полным технологическим процессом производства пара, исключая затраты на химводоочистку, производства пара в котельной и его транспортировку.

4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА НАГРЕВА БЕТОНА

Рассмотрим нагрев образца бетона (рис. 4.1) для определения многомерного температурного поля поперечным сечением s{ х S2 и начальным распределением температуры, равномерной по толщине t0 = const [116. 119].

В начальный момент времени бетонный кубик помещается в среду с постоянной температурой tcpi > t0 и вступает в тепловое взаимодействие с газовой средой.

Требуется найти распределение температур в любой момент при условии, что имеет место симметричный нагрев, а теплообмен осуществляется по закону Ньютона-Рихмана. При этом необходимо учесть удельную мощность источника, то есть количество выделяемой теплоты в единице объёма вещества в единицу времени. В качестве внутреннего источника теплоты выступает гидратация (экзотермия) портландцемента в процессе тепловлажностной обработки бетона. z

Рис.4.1. Схема определения температурного поля образца бетона

Математическая постановка задачи: dt(x,y,r) \d2t{x,y,x) d2t{x,y,r) 1 gv дх2 дуг ср

0) дх

Граничные условия: t{x,y,0) = /0 = const ;

-<(S„,4 о) fel) = c . (4) dy dt(xДг) = 0

Начало координат находится в центре поперечного сечения кубика бетона. В данной формулировке задачи имеется естественный масштаб для введения безразмерной температуры Armax =tcp -tQ) поэтому можно записать e{x,y,r) = [tcp-t(x,y,r)\/(tcp-t0)

Геометрическое множество всех точек, принадлежащих кубу (его объем), является пересечением (перемножением) двух других множеств точек, одно из которых характеризует неограниченную пластину толщиной Si а другое - неограниченную пластину толщиной 6*2. Это обстоятельство наводит на мысль, что и другие параметры куба (а не только объем), например, температура в какой-либо точке, будут результатом пересечения (перемножения) параметров пластин. Поэтому предположим, что относительную температуру образца бетона в(х,у,т) можно представить в виде произведения относительных температур пластин с толщинами Sj и &, т.е. в{х,у,т) = [tM -t{x,y,r)\/(tM-t0)= {tM -t(x,r)\/(tM -/Jjfc,-t{y,r)\/(tM-t0)= 0(x,r)0(y,r) (7)

При этом каждая из безразмерных температур 0(х,г)и в(у,т) по определению является решением соответствующего одномерного уравнения теплопроводности при краевых условиях, совпадающих с краевыми условиями уравнения (1): х,0)=/(у,0)=/о ; (8) ю)

8<(0,r)^8l(0,r)0 . дх ду

Проверим это предположение. Перепишем (7) в виде -['*> -'Mb-/Cy,r)J/A/max (12) и подставим его в исходное уравнение (1). После несложных преобразований получим от ох ср д(у,т) ad2t(y,T)[qv дт ду2 ср 0

Вторые множители слагаемых этого уравнения равны нулю, так как t(x,T) и t(y,т) являются решениями соответствующих одномерных уравнений. Следовательно, (12) удовлетворяет (1). Подставим (12) в начальное условие (2) и получим t(x,y$) = tM-\tM -t(x,0)[tM - /(у,О)]/ Д/тах =/0

Тогда, с учетом (8), получим тождество '(*> У,0) = tM - [tM -t0 ]tM -t0 J/ A/max ^ t0

Таким образом, решение (12) удовлетворяет начальному условию. Подставим (12) в граничные условия (3) и (5) и получим:

Выражения в фигурных скобках равны нулю вследствие (9) и (10), следовательно, решение (12) удовлетворяет и граничным условиям.

Итак, (7) удовлетворяет всем уравнениям системы (1) - (6) и по теореме единственности является решением сформулированной задачи. Единственное ограничение, накладываемое на данный метод решения многомерных задач теплопроводности, состоит в требовании одинаковости температуры среды на всех поверхностях тела, так как в противном случае исчезает естественный масштаб температуры.

На основании решения уравнения нестационарной теплопроводности с граничными условиями III рода определим изменение коэффициента теплоотдачи в результате тепловой обработки бетона продуктами сгорания природного газа в экспериментальной камере.

Значения температуры среды, образцов бетона на поверхности и в центре образца приняты по экспериментальным данным, приведенным в таблице 4.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

1. Анализ структуры энергозатрат при тепловлажностной обработке бетона свидетельствует о низком коэффициенте использования тепла традиционными пропарочными камерами (около 27%), поэтому актуальной является задача повышения эффективности процесса тепловлажностной обработки. Использование тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа позволяет повысить коэффициент использования тепла до 50%.

2. Предложена схема создания и поддержания оптимальных параметров при раздельном регулировании температуры и влажности среды в процессе тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа, обеспечивающая существенное снижение энергозатрат.

3. Создана экспериментальная установка и проведены эксперименты по исследованию процесса тепловлажностной обработки продуктами сгорания природного газа при раздельном регулировании температуры и влажности.

4. Анализ экспериментальных исследований показывает, что снижение энергозатрат при тепловлажностной обработке в экспериментальной установке с использованием продуктов сгорания природного газа составляет 57% по сравнению с экспериментальной установкой паровой тепловлажностной обработкой бетона при одинаковом периоде пропаривания.

5. Экспериментально показана возможность снижения времени тепловлажностной обработки при сохранении нормативной прочности и соответствующего снижения энергозатрат.

1. Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных и железобетонных изделий: Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1984. - 672 е., ил.

2. Перегудов В.В., Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в технологии строительных материалов и изделий: Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1983.-416 е., ил.

3. Хинт И.А. Основы производства силикальцитных изделий. JI. - М.: Гос-стройиздат, 1962.-601 с.

4. Ржаницын А.Р. Строительная механика: Учеб. Пособие 2-е изд., перераб. -М.: Высшая школа, 1991.-439 с.

5. Кинд В.А., Окороков С.Д. Строительные материалы: Уч. для строит, вузов. JI. - М.: Госстройиздат, 1934. - 684 с.

6. Еремин Н.Ф. Процессы и аппартаты в технологии строительных материалов / Н.Ф. Еремин. М.: Высшая школа, 1986. - 280 с.

7. Румянцев Б.М., Журба В.П. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий: Учебное пособие для строительных вузов по спец. «Производство строительных изделий и конструкций». М.: Высш. шк., 1991.- 160 е., ил.

8. Вознесенский А.А. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий. М.: Стройиздат, 1964. - 286с., ил.

9. А.с. 1039926 А, МКИ3С04В 41/30. Способ тепловлажностной обработки бетонных изделий в туннельных камерах / В.В. Бубело, В.М. Ганжара, В.И. Ганжара.

10. Шмитько Е.И. Результаты исследования влагопереноса в изделиях при автоклавной обработке и его влияние на качество ячеистого бетона // Научно-технич. конф. Днепропетровского ИСИ: Тез. докл. 1970. - 4.1. - с.83-84.

11. Шмитько Е.И. О методике изменения температуры в бетоне при автоклавной обработке // Исследования по силикатным бетонам: Тр. проблемной лаборатории ВорИСИ.- 1970. Вып.4. - с.51-55.

12. Рекомендации по снижению расхода тепловой энергии в камерах для тепловлажностной обработки железобетонных изделий / ВНИИжелезобетон Минстройматериалов СССР. М.: Стройиздат, 1984. -56 с.

13. Malinowski R., Dworjadkin A. Die Luftdurehla ssigkeit und dia spezifisehe ober-flache der Poren einiger Leichtbetone. Chelmers Tekniska Hogskola, Cotelorg, 1965.- 16s.

14. Объещенко Г.А., Малинский E.H., Мурычев В.Б., Андрейченко А.В.Повышение эффективности использования тепловой энергии при производстве сборных конструкций // Бетон и железобетон. 1989. - №9. - с.37-39.

15. Горемыкин В.А. Синтез и энергосберегающиая технология производства керамических пигментов для строительных материалов: Автореф. дис.канд. техн. наук. Воронеж, 1996. - 25 с.

16. Грибачев И.В., Гряйнов К.Э., Счастный А.Н. Исследование изменения влажности керамзитобетона, подвергаемого тепловлажностной обработке в среде продуктов сгорания природного газа // Строительные материалы: Межвуз. сб. М.: Изд-во ВЗИСИ, 1978. - с.55-59.

17. Абрамов В.П., Яценко Е.А. Влияние повышенной температуры бетона на интенсивность его твердения / Бетон и железобетон. 1972. - №8. - с.20-23.

18. Богин A.M. Об уровне важности среды или тепловой обработке изделий // Транспортное строительство. 1981. - №2. - с.25-26.

19. Крылов Б.А., Козлова Л.И. Высокотемпературный прогрев изделий из легкого бетона в среде с пониженной влажностью // Бетон и железобетон. -1978.-№1.с.33-35.

20. Козлова Л.И. Термообработка изделий из разных видов бетона в высокотемпературной среде // Современные методы тепловой обработки сборного железобетона: Материалы семинара в МДНТП им. Ф.Э.Дзержинского. М., 1978.-с. 34-39.

21. Горяйнов К.Э., Счастный А.Н., Котенко Б.И., Пинсон Э.Б., Грибачев И.В. Исследование температурно-влажностного режима твердения железобетонных изделий в продуктах сгорания природного газа // Сб. тр. ЦНИИПсель-строя. 1975. - Вып. 12. - с.3-9.

22. Креймер Я.О., Прохоров С.Т., Зиновьев Г.В. Влияние температурно-влажностных параметров среды на режим тепловлажностной обработки железобетонных изделий // Сб. тр. ЦНИИЭПсельстроя. 1975. - Вып. 12. - с. 10-16.

23. Крылов Б.А., Грозов В.И. Эффективные теплоносители и оптимальные режимы термообработки бетона // Бетон и железобетон. 1979. - №10. - с. 6-8.

24. Крылов Б.А., Айрапетов Г.А., Шахабов Х.С. Влияние влагопотерь на свойства и структуру тяжелого бетона // Бетон и железобетон. 1981. - №11.-с.16-17.

25. Волосян Л.Я. Тепло- и массообмен при термообработке бетонных и железобетонных изделий. Минск: Наука и техника. - 1973. - 196 с.

26. Дмитрович А.Д. Тепло- и массоперенос при твердении бетона в паровой среде. М.: Стройиздат, 1967, - 243 с.

27. Орлович А.И. Обоснование и выбор режима тепловой обработки тяжелого бетона в сухой среде // X конф. Молодых ученых и специалистов Прибалтики и БССР по проблемам стройматериалов и конструкций: Тез. докл. Таллинн, 1979.-с.42-43.

28. Ганжара В.И. Исследование и разработка способа тепловлажностной обработки бетона с регулируемыми параметрами среды: Автореф. дис.канд. техн. наук. Днепропетровск, 1977. - 18с.

29. Пинсон Э.Б. Тепловая обработка сборного железобетона продуктами сгорания природного газа// Бетон и железобетон. 1984. - №3. - с. 10-11.

30. Станецкая И.И. Исследование влияния интенсивности теплового воздействия на тепло- и массообменные процессы при твердении тяжелого бетона в установках с теплоизолирующими поверхностями: Автореф. дис.канд. техн. наук. Минск, 1974. - 18 с.

31. Михельсон Ю.И. Определение режима тепловлажностной обработки в продуктах сгорания природного газа // Бетон и железобетон. -1984. №1.-с.34-38.

32. А.с. 1342740 СССР, МКИ3 В 28 В 11/00. Устройство для тепловлажностной обработки бетонных изделий / Е.И. Шмитько, С,В, Черкасов, В,Е, Невзгода, Ю,В, Рябцев.

33. Бубело В.В., Тимодеев В.М., Кухарь Н.Г. и др. О взаимном влиянии основных параметров паровоздушной среды в пропарочной камере и возможности их регулирования // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. 1983. -№6.-С.92-95.

34. Бубело В.В. Разработка методов и автоматизированной системы стабилизации прочности на основе управления параметрами паровоздушной среды в процессе термообработки: Автореф. дис.докт. техн. наук. -М., 1989. -41с.

35. Бабий С.В. Автоматическое адаптивное управление процессами структуро-образования бетона: Автореф. дис.канд. техн. наук. Одесса, 1982. - 16с.

36. Шмитько Е.И. О формировании структуры и свойств долговечности ячеистого бетона в процессе тепловой обработки изделий // Долговечность конструкций из автоклавных бетонов: Тез. докл. IV республ. конф. Таллинн, 1987.-с.33-35.

37. Абрамов В.П. Метод автоматического управления твердением бетона в процессе тепловой обработки железобетонных изделий: Автореф. дис.канд. техн. наук. М. - 1977. - 20с.

38. Шмитько Е.И. О влиянии энергетического состояния воды на ее взаимодействие с цементом // Проблемы химии и химической технологии центрального Черноземья РФ: Тез. докл. 1-й per. НТК. Липецк, 1993. - с.45-47.

39. Поспелова Е.А. Повышение эффективности технологии строительных материалов путем регулирования процессов переноса: Автореф. дис.канд. техн. наук. Белгород, 1999. - 22 с.

40. Демьянова B.C. Методологические и технологические основы производства высокопрочных бетонов с высокой ранней прочностью для беспрогревных ималопрогревных технологий: Ав- тореф. дис.канд. техн. наук. -Пенза, 2002.-44 с.

41. Перцев В.Т. Управление процессами раннего формирования структуры бетонов: Автореф. дис.докт. техн. наук. Воронеж, 2002. - 41 с.

42. Пособие по тепловой обработке железобетонных изделий продуктами сгорания природного газа (к СНиП 3.09.01-85) / НИИЖБ Госстроя СССР. М.: Прейскурантиздат, 1988. - 32 с.

43. Отработка рабочих технологических параметоров функционирования подсистемы тепловлажностной обработки АСУТП завода КПД-2: Отчет о НИР (заключ.) / ВорИСИ. Руководитель работы Е.И. Шмитько. Х/д 37/89. - № ГР 01.89.0060118.-Воронеж, 1989.-50 с.

44. Инструкции по тепловой обработке изделий из бетона в продуктах сгорания природного газа (ВСН 2-93-77) / Миннефтегазстрой. М., 1977. - 42 с.

45. Грибачев И.В. Исследование тепловлажностной обработки керамзитобетона в среде продуктов сгорания природного газа: Автореф. дне.канд. техн. наук.-М., 1978.-23 с.

46. Солдаткин В.М. Рациональные режимы тепловой обработки конструкционных легких бетонов в высокотемпературной среде с пониженной влажностью: Автореф. дис.канд. техн. наук. Минск, 1982. - 25с.

47. Шмитько Е.И., Черкасов С.В. Особенности твердения бетона в газовой среде с пониженной и низкой влажностью // Вопросы эффективности производства сборного железобетона: Сб. докл. обл. конф. по бетону и железобетону. Воронеж. - 1988. - с.35-40.

48. Шмитько Е.И. Управление процессами твердения бетона в свете решения проблемы энергосбережения // Строительные материалы. 1992. - №11. -с.7-11.

49. Применение в технологии приготовления бетонов теплогенератора ТОК-1000 // Информац. листок №22-91 Воронежского ЦНТИ / Сост. Е.И. Шмитько, С.В. Черкасов. Воронеж. - 1991.-2 с.

50. Копылов Н.И. Исследование возможности использования природного газа для тепловлажностной обработки железобетонных изделий: Автореф. дис.канд. техн. наук. Волгоград, 1969.-20 с.

51. Попов Н.А. Производственные факторы прочности легких бетонов. М. -Л.: Госстройиздат, 1932. - 104 с.

52. Роговой М.И., Кондакова М.Н., Сагановский М.Н. Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов: Учебное пособие для техникумов. М.: Стройиздат, 1975. -320 е., ил.

53. Тепловые расчеты печей и сушилок силикатной промышленности / A.M. Ба-ренбойм, Т.М. Галиева и др. Под ред. Д.Б. Гинсбурга и В.В. Зимина. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Стройиздат, 1964. - 496с.

54. Кривандин В.А., Марков Б.Л. Металлургические печи. И.: «Металлургия», Москва 1967,стр. 672

55. Кривандин В.А. и др. Металлургическая теплотехника в 2 томах. И.: «Металлургия», Москва 1986, стр. 1014

56. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей. И.: Металлургия, Москва, 1972, стр. 368

57. Теплофизическое измерения. Справочное пособие по методам расчета полей, характеристик тепломассопереноса и автоматизации измерений / В.В. Власов, Ю.С. Шаталов, Е.Н. Зотов и др. Под редакцей В.В. Власова. Тамбов: Изд-во ТИХМ, 1972. - 142с.

58. Временные нормы для расчета расхода тепловой энергии при тепловлажностной обработке сборных бетонных и железобетонных изделий в заводских условиях (СН 513-79) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1980. - 48 с.

59. Артихович В.В., Нестеров Л.В., Протасевич A.M. Методика расчета режимов тепловой обработки изделий из бетона в «сухой среде» // Техника, технология, организация и экономика строительства: Сб. тр. Минск. - 1981. -Вып. 7. -с.11-13.

60. Теплотехнический справочник. М.: Энергия. - 1975. - Т.1. - 604 с.

61. Кострикин Ю.М. и др. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник / Ю.М. Кострикин, Н.А. Мещерский, О.В. Коровина. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 254 е., ил.

62. Стерман Л.С., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1991, - 328 е., ил.

63. Баранов П.А., Баранов А.П., Кузнецов А.А. Паровые и водогрейные котлы (эксплуатация и ремонт) М.:ПИО ОБТ, 2001. - 302 е., ил.

64. Липов Ю.М. и др. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 е.: ил.

65. Трембовля В.И. и др. Теплотехнические испытания котельных установок. -М.: Энергоатомиздат, 1991.-416 е.: ил.

66. Тепловой расчет котельных установок (Нормативный метод). Под ред. Н.В. Кузнецова и др. М.: «Энергия», 1973. - 269 е.: ил.

67. Промышленные тепломасообменные процессы и установки: Учебник для вузов. Под редакцией А.М.Бакластова,-М.:Энергоатомиздат, 1986.-328 е.; ил.

68. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов (СНиП 2.04.14-88*) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1988. - 30 с.

69. Корнеев А.Д. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов: Учебное пособие / А.Д. Корнеев, Г.Е. Штефан. Липецк: ЛГТУ, 2003. 102 с.

70. Шмитько Е.И. Процессы и аппартаты в технологии строительных изделий (расчеты аппаратов) / Е.И. Шмитько. Воронеж: ЦЧО, 1992 62 с.

71. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, A.JI. Носков. -JL: Химия, 1987. -576 с.

72. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Дытнерского. М.: Химия, 1983. - 240 с.

73. Расчет нагревательных и термических печей: Справочник. Изд. Под ред. Тымчака В.М. И.: Металлургия, Москва, 1983, стр. 480

74. Иоффе И.А. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. Учебник для техникумов. JL: Химия, 1991. 352 е., ил.

75. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / Под ред. Романкова. 10-е изд., перераб. и доп. JI.: Химия, 1987. - 576 е., ил.

76. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. и др. Под ред. Дытнерского 2-е изд., перераб., и доп. М.: Химия, 1991. - 496 с.

77. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона (ОНТП 07-85) / Минстройматериалов СССР. М., 1986. -51 с.

78. Шикирянский A.M. Исследование кинетики гидратации портландцемента и ее интенсификация в бетонах, подвергнутых тепловой обработке: Автореф. дис.канд. техн. наук. Челябинск. - 1975. -22с.

79. Шмитько Е.И., Черкасов С.В. Энергосберегающий способ тепловой обработки железобетонных изделий // Научн.-практич. конф. «Практика, проблемы разработки и внедрение ресурсосберегающих технологий»: Тез. докл. Липецк, 1987. - с. 16-18.

80. Корнеев А.Д., Соловьев В.Г., Синельников Д.С., Требухин П.В. Использование природного газа для тепловой обработки железобетонных изделий// Теплоэнергетика 2005. Сборник научных трудов. Липецк: ЛГТУ, 2005. -168 с.

81. Соловьев В.Г., Синельников Д.С. Проблемы энергосбережения и их решения в производстве строительных материалов// Сборник тезисов, докладов и материалов научно-технической конференции аспирантов и студентов ИСФ ЛГТУ/ Липецк: ЛГТУ, 2005. 75 с.

82. Смеси бетонные. Методы испытаний. (ГОСТ 10181-200) / Госстрой РФ. -М.: Стройиздат. 2000. 27 с.

83. Бетоны. Методы определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости. (ГОСТ 12730.0-78) / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат. 1978. 5 с.

84. Бетоны. Метод определения плотности. (ГОСТ 12730.1-78) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1978. - 6 с.

85. Бетоны. Метод определения влажности. (ГОСТ 12730.2-78) / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат. 1978. 4 с.

86. Бетоны. Метод определения водопоглощения. (ГОСТ 12730.3-78) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1978. - 4 с.

87. Бетоны. Метод определения показателей пористости. (ГОСТ 12730.4-78) / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат. 1978. 9 с.

88. Бетоны. Метод определения водонепроницаемости. (ГОСТ 12730.5-78) / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат. 1978. 15 с.

89. Бетон ячеистый. Методы испытаний. (ГОСТ 12852.0-77) / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат. 1977. 3 с.

90. Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия (ГОСТ 22685-89) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1989. - 14 с.

91. Бетоны. Методы ускоренного определения прочности на сжатие (ГОСТ 22783-77) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1977. - 9 с.

92. Вода для бетонов и растворов. Технические условия (ГОСТ 23732-79) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1979. - 6 с.

93. Бетоны. Метод определения тепловыделения при твердении (ГОСТ 2431680) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1980. - 8 с.

94. Материалы строительные нерудные и заполнители для бетона пористые. Номенклатура показателей (ГОСТ 4.211-80) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1980.-8 с.

95. Бетоны. Номенклатура показателей (ГОСТ 4.212-80) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1980. - 7 с.

96. Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии. Технические условия (ГОСТ 5578-94) / Минстрой РФ. М.: Стройиздат. 1994. - 14 с.

97. Смеси бетонные. Технические условия (ГОСТ 7473-94) / Минстрой РФ. -М.: Стройиздат. 1994. 17 с.

98. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам (ГОСТ 10180-90) / Госстрой СССР. М.: Стройиздат. 1990. - 46 с.

99. Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости (ГОСТ 8829-94) / Госстрой РФ. М.: Стройиздат. 1994. -31 с.

100. Синельников Д.С., Губарев В .Я. Практическая оценка эффективности энергоиспользования при беспаровом способе тепловой обработки бетона// Техника и технология. №3. Москва, 2006. - 84 с.

101. Корнеев А.Д., В.Я. Губарев, Д.С. Синельников, В.Г. Соловьев Экспериментальные исследования тепловлажностной обработки бетона продуктами сгорания природного газа//Строительные материалы. №1. Москва, 2007.

102. Телегин А.С., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Тепломассоперенос: Учебник для вузов: 2-е изд., перераб. и доп. Под редакцией Ю.Г.Ярошенко. М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. - 455 с.

103. Самарский А.А., Михайлов А.П., Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Наука; Физматлит, 1997. 320 с.

104. Швыдкий B.C., Ладыгичев М.Г., Шаврин B.C. Математические методы теплофизики: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 2001. 232 с.

105. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов те-пломассопереноса: Учебник для вузов / B.C. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев, Ю.Г. Ярошенко, Я.М. Городон. М.: Интермет Инжиринг, 199. -520 с.

106. УТВЕРЖДАЮ» Главный инженердолжность)

107. А^^аЪокЖелезобетон» / *Ьо* as «В.В.Галкин(фио)2006г.1. АКТвнедрения комплекса технических решенийпри переоборудовании ямных пропарочных камер в камеры тепловой обработки строительных материалов продуктами сгорания природного газа.

108. Принято решение о реконструкции пяти ямных пропарочных камер на камеры тепловой обработки продуктами сгорания природного газа с реализацией мероприятий по уменьшению непроизводственных потерь через неплотности между стенками и крышкой камеры.

109. Камера тепловой обработки продуктами сгорания природного газа планируется для использования при производстве бетонных и железобетонных материалов.

110. Заведующий кафедрой «ПТЭ» ЛГТУ Главный технологаспирантстепень)к.т.н., доценстепень)кйпий.) (ФИО)1. Синельников Д.С.-Губарев В.Я.1. ФИО)1. ОАО «Завод Железобетон»организация)должность)