цех предварительно напряженных железобетонных изделий

Формула изобретения

1. Цех предварительно напряженных железобетонных изделий, состоящий из стационарно расположенных герметичных термоформ с крышками, в котором для надземного выполнения основных технологических операций используются технологические транспортные тележки, а для создания предварительного напряжения в рабочей арматуре изготавливаемых железобетонных изделий и для тепловой обработки бетона применяют технологическую линию, снабженную соответственно системой подачи в термоотсеки термоформ высокотемпературного теплоносителя, оснащенной нагревателем, и системой циркуляции хладагента из цеховой воздушной линии в опалубочный отсек и в отсек термокрышки термоформ, при этом прямая линия соединена с опалубочным отсеком термоформы и с наружной герметичной оболочкой нагревателя высокотемпературного теплоносителя, отличающийся тем, что содержит единые трубопроводные прямые и обратные линии и единые входные и выходные коллектора термоформ систем циркуляции теплоносителя и хладагента, а линия подачи хладагента из цеховой воздушной системы, расположенная до единой прямой трубопроводной линии, проходит непосредственно через нагреватель высокотемпературного теплоносителя и снабжена на выходе редуктором для регулирования давления выходящего нагретого хладагента.

2. Цех предварительно напряженных железобетонных изделий по п.1, отличающийся тем, что единые трубопроводные прямые и обратные линии и единые входные и выходные коллектора термоформ представляют собой по сечению труба в трубе, т. е. состоят из внутренних и наружных труб для подачи соответственно теплоносителя и хладагента, при этом выходные патрубки единых входных коллекторов термоформ оснащены регулируемыми задвижками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к цехам по производству предварительно напряженных железобетонных изделий.

Известны различные конструкции цехов предварительно напряженных железобетонных изделий (1). Наиболее близким по технологической сущности является цех предварительно напряженных железобетонных изделий, состоящий из стационарно расположенных герметичных термоформ с крышками, в котором для наземного выполнения основных технологических операций используются технологические транспортные тележки (2). Возможно для создания предварительного напряжения в рабочей арматуре изготавливаемых железобетонных изделий и для тепловой обработки бетона применяют технологическую линию, снабженную соответственно системой подачи в термоотсек термоформ высокотемпературного теплоносителя, оснащенной нагревателем и системой циркуляции хладагента из цеховой воздушной линии в опалубочный отсек и в отсек термокрышки термоформ, имеющей прямую и обратную трубопроводные линии, при этом прямая линия соединена с опалубочным отсеком термоформы и с наружной герметичной оболочкой нагревателя высокотемпературного теплоносителя.

Однако наличие большого количества трубопроводных линий и коллекторов термоформ для систем циркуляции теплоносителя и хладагента значительно усложняют технологическую линию, а использование для нагрева хладагента наружной герметичной оболочки нагревателя высокотемпературного теплоносителя неэкономично и малоэффективно.

Целью изобретения является упрощение технологической линии производства предварительно напряженных железобетонных изделий.

Указанная цель достигается тем, что цех предварительно напряженных железобетонных изделий, состоящий из стационарно расположенных герметичных термоформ с крышками, в котором для надземного выполнения основных технологических операций используются технологические транспортные тележки, а для создания предварительного напряжения в рабочей арматуре изготавливаемых железобетонных изделий и для тепловой обработки бетона применяют технологическую линию, снабженную соответственно системой подачи в термоотсек термоформ высокотемпературного теплоносителя, оснащенной нагревателем и системой циркуляции хладагента из цеховой воздушной линии в опалубочный отсек и в отсек термокрышки термоформ, имеющей прямую и обратную трубопроводные линии, при этом прямая линия соединена с опалубочным отсеком термоформы и с наружной герметичной оболочкой нагревателя высокотемпературного теплоносителя, содержит единые трубопроводные прямые и обратные линии и единые входные и выходные коллектора термоформ систем циркуляции теплоносителя и хладагента, а линия подачи хладагента из цеховой воздушной системы, расположенная до единой прямой трубопроводной линии, проходит непосредственно через нагреватель высокотемпературного теплоносителя и снабжена на выходе редуктором для регулирования давления выходящего нагретого хладагента. Причем единые трубопроводные прямые и обратные линии и единые входные и выходные коллектора термоформ представляют собой по сечению трубу в трубе, т.е. состоят из внутренних и наружных труб для подачи соответственно теплоносителя и хладагента, при этом выходные патрубки единых входных коллекторов термоформ оснащены регулируемыми задвижками.

Сопоставительный анализ с прототипами цеха позволяет сделать вывод, что заявляемый цех предварительно напряженных железобетонных изделий отличается тем, что содержит единые трубопроводные прямые и обратные линии и единые входные и выходные и выходные коллектора термоформ систем циркуляции теплоносителя и хладагента, а линия подачи хладагента из цеховой воздушной системы, расположенная до единой прямой трубопроводной линии, проходит непосредственно через нагреватель высокотемпературного теплоносителя и снабжена на выходе редуктором для регулирования давления выходящего нагретого хладагента. Причем единые трубопроводные прямые и обратные линии и единые входные и выходные коллектора термоформ представляют собой по сечению труба в трубе, т. е. состоят из внутренних и наружных труб для подачи, соответственно, теплоносителя и хладагента, при этом выходные патрубки единых входных коллекторов термоформ оснащены регулируемыми задвижками.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что известны различные конструкции коллекторов, имеющих основное свойство распределения проходящих через них жидкостей и газов, однако предлагаемые единые входные патрубки за счет наличия на выходных патрубках регулируемых задвижек приобретают новое свойство регуляторов температуры, поступающих в термоформы теплоносителя и хладагента, что обеспечивается регулированием скорости их выхода из коллекторов.

Кроме того, проходящая через нагреватель высокотемпературного теплоносителя трубопроводная линия подачи хладагента, имеющая на выходе редуктор для регулирования скорости его выхода, несет одновременно два свойства - свойство транспортной линии и регулятора температуры выходящего из нагревателя хладагента.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 - фиг. 9 представлен схематично предлагаемый цех и его трубопроводные линии систем циркуляции теплоносителя - Т и хладагента - Х.

Цех предварительно напряженных железобетонных изделий состоит из стационарно расположенных термоформ с крышками 1 (см. фиг. 1), где для надземного выполнения основных технологических операций используются технологические транспортные тележки 2. Для создания предварительного напряжения в рабочей арматуре изготавливаемых железобетонных изделий, тепловой обработке бетона и для плавного отпуска напряженной арматуры на бетон, к термоформам 1 подсоединены трубопроводные системы, содержащие линии подачи теплоносителя 3 и хладагента 4 цеховой воздушной системы, проходящие непосредственно через нагреватель 5 (см. фиг. 1).

Следует отметить, что нагрев теплоносителя и хладагента экономичнее и рациональнее непосредственно в нагревателе, например, на газовом топливе (газовые печи), содержащем многорядные трубчатые змеевики, выполненные из жаропрочной стали и к которым соответственно подсоединены линии 2 и 3, т.е. прогрев теплоносителя и хладагента выполняют в среде продуктов сгорания природного газа.

На выходе из нагревателя 5 линия подачи хладагента 4 снабжена редуктором 6 (см. фиг. 1) для регулирования скорости выхода нагретого хладагента (воздух - газа).

Линии 3 и 4 соединены с едиными прямыми трубопроводными линиями 7, с термоформами 1 и едиными обратными трубопроводными линиями 8 через единые входные 9 и выходные 10 коллектора, подающие к термоформам 1 и отводящие от них одновременно теплоноситель и хладагент. При этом линии 7 и 8 и коллектора 9 и 10 представляют собой по сечению трубу в трубе (см. фиг. 2 - фиг. 9), т. е. состоит из внутренних и наружных труб для циркуляции соответственно теплоносителя - Т и хладагента - Х. Для линий 7 и 8 это трубы 11 и 12 (см. фиг. 2 - фиг. 5), для коллекторов 9 и 10 - 13 и 14 (см. фиг. 6 - фиг. 9).

Выходные патрубки теплоносителя 15 и хладагента 16 единых входных коллекторов 9 снабжены регулируемыми задвижками, соответственно 17 и 18, позволяющими дифференцированно регулировать скорость выхода теплоносителя и хладагента. Это обусловлено необходимостью получения одинаковой температуры нагрева термоотсеков термоформ, имеющих разное поперечное сечение, и достижения заданной температуры прогрева бетона изделия.

Для включения трубопроводных линий подачи теплоносителя и хладагента на нагрев и в линии 7 и 8 система снабжена задвижками 1А, 1Б, 2А, 2Б, 19, 20, 21 (см. фиг. 1). Все трубопроводные линии и коллектора систем циркуляции теплоносителя и хладагента защищены теплоизоляцией 22 (см. фиг. 3, фиг. 5, фиг. 7, фиг. 9).

На фиг. 1 - фиг. 9 не показаны бункера бетонораздатчики, предназначенные для подачи бетона в технологические транспортные тележки 2 и расположенные под покрытием цеха, а также не представлены тележки по вывозу готовых железобетонных изделий.

Предлагаемый цех предварительно напряженных железобетонных изделий работает следующим образом.

Изготовление преднапряженных железобетонных изделий ведут по группам термоформ "А" и "Б". Также выделяют два этапа изготовления - подготовительный и этап натяжения арматуры и тепловой обработки бетона. При этом подготовительный этап (разборка термоформы, погрузка готовых изделий на тележки по вывозу, зачистка, смазка опалубочной поверхности термоформы, армирование, включая полную укладку в силовые упоры термоформы рабочей арматуры с анкерами на концах) выполняют с помощью технологических транспортных тележек.

Начинают с группы термоформ "А", где после окончания подготовительного этапа, во всех термоформах этой группы производят предварительное напряжение рабочей арматуры изготавливаемых железобетонных изделий. Для этого в трубопроводной системе открывают задвижки 1А (остальные задвижки закрыты) (см. фиг. 1) и теплоноситель, проходя по линии 3 и нагреваясь в нагревателе 5, поступает через коллектор 9 в термоотсеки термоформ 1 и далее через выходной коллектор 10 попадает в обратную трубопроводную линию 8. Следует отметить, что для нагрева телпоносителя до высокой температуры T = 250 - 300^oC, необходимой для обеспечения заданного температурного удлинения термоотсеков термоформ, предусмотрено несколько режимов нагрева печи 5, в зависимости от количества включаемых в нагрев газовых горелок.

Так, в начальный момент подачи высокотемпературного теплоносителя в силовые термоотсеки термоформ 1 включают первый режим нагрева (наименьшая температура нагрева теплоносителя, например 50^o - 60^oC), затем в течение нескольких минут температуру повышают до заданной, включением остальных режимов нагрева (увеличивают количество включаемых газовых горелок).

Кроме того, задвижками 17 на выходных патрубках 15 входного коллектора 9 (см. фиг. 6 - фиг. 9) дифференцированно регулируют скорость подачи нагретого теплоносителя в термоотсеки термоформ (термоборта, термоподдон) для получения единой температуры нагрева и дальнейшего их одинакового температурного удлинения. После натяжения арматуры технологическими транспортными тележками 2 (см. фиг. 1) выполняют укладку, уплотнение и заглаживание бетона в термоформах 1. Для чего предварительно из бетоносмесительного узла в бункере - бетонораздатчики цеха подают бетон, которым и загружают далее на высоте технологические транспортные тележки 2.

По окончании бетонирования все термоформы 1 группы "А" закрывают термокрышками и начинают тепловую обработку бетона включением систем циркуляции хладагента в опалубочный отсек и в отсек термокрышки. Для этой цели закрывают задвижку 19, открывают задвижки 2А, 20, 21 и хладагент из линии 4 подают в нагреватель 5, откуда редуктором 6 регулируют скорость его подачи в нагретом виде в единую трубопроводную линию 7 и далее через коллектор 9 в термоформы 1 (см. фиг. 1). Из термоформ 1 уже отработанный хладагент поступает через коллектор 10 в обратную трубопроводную линию 8.

Периоды подъема температуры и изотермического прогрева режима термообработки бетона выдерживают редуктором 6, обеспечивающим на 1-ом этапе необходимую скорость выхода нагретого хладагента из нагревателя 5 и как следствие в первом приближении его заданную температуру в трубопроводной линии 7.

Далее на 2-ом этапе эту температуру уточняют регулируемыми задвижками 18 входных коллекторов 9.

Тепловую обработку бетона изделий группы термоформ "А" ведут до начала периода остывания режима термообработки, при обязательной непрерывной подачи высокотемпературного теплоносителя в силовые термоотсеки термоформ 1. К данному моменту во второй группе термоформ "Б" заканчивают подготовительный этап и сюда переводят систему подачи нагретого теплоносителя, закрывая сначала задвижки 1А и открывая-1Б (см. фиг. 1). Предварительное напряжение рабочей арматуры изготавливаемых железобетонных изделий группы "Б" производят аналогично группе "А", в которой по окончании изотермического прогрева режима термообработки систему циркуляции хладагента переводят на режим остывания, т. е. закрывают задвижки 20, 21, открывают 19 (см. фиг. 1) и холодный газ (воздух) из линии 4, минуя нагреватель 5, поступает в линию 7, далее через коллектор 9 в термоформы 1 и затем из коллектора 10 в линию 8.

По окончании периода остывания систему циркуляции хладагента в группе термоформ "А" отключают и ведут распалубку изготовленных железобетонных изделий с обрезкой свободных концов напряженной арматуры специальным оборудованием, входящим в комплект технологических транспортных тележек 2. Этими же тележками железобетонные изделия транспортируют и грузят на тележки по вывозу готовых изделий.

Использование предлагаемого цеха предварительно напряженных железобетонных изделий в сравнении с прототипами обеспечивает эффективность в следующих направлениях:

1. Использование единых трубопроводных прямых и обратных линий, а также единых входных и выходных коллекторов, для одновременной подачи к термоформам и отвода от них теплоносителя и хладагента, значительно упрощает технологическую линию для создания предварительного напряжения, тепловой обработки бетона и плавного отпуска напряженной арматуры на бетон. При этом существенно уменьшаются трудозатраты.

2. Сечение единых трубопроводных линий и коллекторов, состоящее из внутренней и наружной трубы соответственно для теплоносителя и хладагента, увеличивает съем тепла для последнего и повышает качество тепловой обработки бетона изготавливаемых изделий.

3. Наличие на выходных патрубках единых входных коллекторов регулируемых задвижек позволяет дифференцированно регулировать скорость подачи теплоносителя и хладагента, как для получения единой температуры в термоотсеках термоформ, независимо от их поперечного сечения, так и достижению заданной температуры тепловой обработки бетона.

4. Прохождение линии подачи хладагента непосредственно через нагреватель (газовую печь) и нагрев хладагента в трубчатых многорядных змеевиках более экономично и эффективно, а наличие в линии на выходе из нагревателя редуктора регулирует температуру выходящего хладагента.

5. Наличие в трубопроводной линии подачи хладагента двух регуляторов скорости - редуктора на выходе из нагревателя и регулируемых задвижек на единых входных коллекторах позволяет регулировать для тепловой обработки бетона температуру нагретого хладагента в два этапа: на первом этапе - в единой прямой трубопроводной линии, на втором - перед входом в термоформы, что повышает качество термообработки бетона.

Источники информации

1. Справочник по производству сборных железобетонных изделий, М., Стройиздат, 1982, с. 300 - 306.

2. Предварительно напряженный и самонапряженный бетон в США, М., Стройиздат, 1974, с. 217 - 255.