Termodurificarea betonului si fabricarea pilonilor electrici
T.4.3.1 Date initiale ale proiectului
Pentru reducerea tipului de fabricatie al betonului, betonul este tratat cu apa calda înaintea turnarii în cofraje.Dupa un timp de prepriza cofrajele umplute cu beton sunt încalzite si apoi mentinute la temperatura înaintea decofrarii.
Se considera ca apa calda provine de la un hidroacumulator a carui încalzire este asigurata pe o durata de mentinere în temperatura cu o zi înaintea turnarii.
T.4.3.2 Cerintele proiectului
Determinarea puterii necesare pentru termoduri 24324v2115y ficarea betonului;
Determinarea puterii necesare pentru încalzirea apei;
Determinarea puterii totale de instalat considerând un coeficient de siguranta de
Determinarea consumului anual de energie electrica.
Pentru tratarea numerica a proiectului se dau urmatoarele date:
|
Caracteristici de productie |
Caracteristici produs |
Caracteristici cofraje |
|||
|
productia |
5000 piloni |
Beton: -masa medie -caldura masica Cp -rezistenta termica R |
1420Kg Wh/kgK
|
-teperatura exterioara -temperatura initiala a apei -temperatura initiala a betonului (ciment, nisip) |
min. q = 0C q = 0C q = 0C |
|
numarul de zile lucratoare pe an |
Cofrag: -masa medie -caldura masica Cp |
1500Kg Wh/KgK |
-coeficientul de transfer prin convectie hc |
W/m2K |
|
|
cantitatea medie de beton tratat pe zi |
30 t |
-suprafata de schimb a cofragului cu mediul exterior S |
m2 |
||
|
numarul de cofraje | |||||
|
cantitatea de apa utilizata pe zi (caldura masica Cp=1,16Wh/KgK) |
3000 l | ||||
T.4.3.3 Algoritm de calcul pas cu pas
|
Pasul 1 - Determinarea puterii necesare pentru fabricarea unui pilon |
||||||
|
||||||
|
unde: m , M -masa pilonului si al cofragului; Cp , cp-caldura masica a cofragului si al pilonului; q q -temperatura ansamblului beton+cofrag la începutul si sfârsitul turnarii; t1-timp de încalzire. S - suprafata de schimb a modelului; q -temperatura cofragului la mentinere; q -temperatura în exterior; R-rezistenta termica a cofragului; |
||||||
|
Definire |
Formule de calcul |
Rezultate numerice |
||||
|
Puterea consumata pentru fabricatie pilon din beton |
|
P1= W P2= W P= W |
||||
|
Pasul 2 - Determinarea puterii pentru încalzire apa |
||||||
|
Pentru ca cele 30 t de beton necesar fabricatiei zilnice a piloni, sa atinga temperatura q =300C (pentru a limita durata propriu-zisa cu 5 h ) trebuie ca sa fie tratat cu apa calda: m'C'p(q q )=M'cp(q q m' , M' -masa de apa si beton; Cp' , cp -caldura masica a apei si a betonului; q -temperatura initiala a apei; q -temperatura de începere a procesului;
Cunoscând ca încalzirea apei din hidroacumulator se efectueaza pe durata mentinerii la temperatura a pilonilor produsi în ziua anterioara, puterea necesara încalzirii apei este :
|
||||||
|
Definire |
Formule de calcul |
Rezultate numerice |
||||
|
Puterea necesara încalzirii apei |
|
q 0C P3= W |
||||
|
Pasul 3 - Determinarea puterii instalate |
||||||
|
Definire |
Formule de calcul |
Rezultate numerice |
||||
|
Pe durata cresterii în temperatura a cofragelor si a betonului functie de numarul de cofraje |
|
P'= W |
||||
|
Pentru perioadele mentinerii în temperatura a cofragelor si a betonului (care este si perioada de încalzire a apei în hidroacumulator): |
|
P''= W |
||||
|
Puterea instalata |
Deoarece P >> P
|
Pinst= kW |
||||
|
Pasul 4 - Determinarea consumului anual de energie |
||||||
|
Definire |
Formule de calcul |
Rezultate numerice |
||||
|
Considerând un numar de 240 zile lucratoare pe an si cunoscând consumul zilnic |
|
Wzi= Wh Wan= MWh |
||||
T.4.3.4 Analiza rezultatelor. Concluzii
|
