Оптимизация управления энергоресурсами при тепловой обработке бетонных строительных изделий

• Автор: Горшков, Константин Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 192 с. : ил

Введение

1. Постановка задачи оптимизации управления тепловой обработкой

бетонных изделий с целью снижения их энергоемкости

1.1. Краткая характеристика технологии бетонных изделий

1.2. Анализ организации тепловой обработки бетонных изделий

1.3. 1.3. Анализ известных математических моделей процессов тепловой обработки

1.4. Анализ существующих методов автоматизации и оптимизации

управления тепловой обработкой.

1.5. Выбор цели и объектов исследования.

2. Анализ энергетических потоков, разработка и исследование

математических моделей процессов тепловой обработки железобетонных изделий и ее энергообеспечения.
2.1. Формулирование и формализация критериев оптимальности
управления энергообеспечением тепловой обработки.
2.2. Синтез математической модели энергетической системы тепловой
обработки завода ЖБИ с учетом сформулированных критериев
2.3. Анализ разработанных моделей с помощью ПЭВМ
3. Синтез систем оптимального автоматического управления
процессами тепловой обработки по сформулированным критериям
3.1. 1 Остановка и решение задач оптимального управления
3.2. Координация работы систем оптимального автоматического
управления тепловой обработкой в группе тепловых установок
Разработка инженерного метода оптимизации автоматизированного координированного управления тепловой обработкой бетонных
изделий
Экспериментальная проверка теоретических разработок
Методика и оценка результатов экспериментального исследования
установок процессов при тепловой обработке.
Исследование лабораторных локальной, многоканальной и
координированной систем автоматического управления.
Разработка многоканальной системы координированного управления группой тепловых установок.
Техникоэкономическая оценка результатов применения оптимальных координированных автоматизированных систем управления
Заключение.
Литература


Предварительное выдерживание изделий до начала тепловой обработки способствует формированию начальной структуры бетона, необходимой для восприятия им теплового воздействия. Длительность предварительного выдерживания зависит от всех факторов, которые определяют темп начального твердения бетона (В/Ц, активность цемента, подвижность смеси и др. Чем выше темп начального твердения бетона, тем может быть короче время предварительного выдерживания. Оно колеблется от 1+2 до 4+8 ч. Снижать длительность предварительной выдержки можно также при введении добавок-ускорителей твердения. При пропаривании изделий с большими открытыми поверхностями, а также распалубленных изделий необходимо увеличивать оптимальный срок предварительного выдерживания. Большее предварительное выдерживание до пропаривания требуется при применении цементов и бетонных смесей, содержащих новерхностно-активныс вещества. Подъем температуры среды в камере может производиться как с постоянной, так и с переменной скоростью. Тогда применяют режимы с прогрессивно возрастающей скоростью подъема температуры. Сущность таких режимов заключается в увеличении скорости подъема температуры по мере повышения начальной прочности бетона: в первый час - град/ч, во второй - град/ч, в последующие часы - + град/ч. При ручном регулировании подачи пара возможно один раз изменять скорость подъема температуры. За 1+1,5 ч температуру поднимают до - °С, изделия выдерживают при этой температуре 1+3 ч, а затем интенсивно поднимают температуру до максимальной (ступенчатый подъем температуры). В таблице 1. Во всех случаях не рекомендуется подъем температуры со скоростью более °С в час. Таблица 1. Из таблицы 1. Режимы тепловой обработки с прогрессивно возрастающей или ступенчатой скоростью подъема температуры позволяют на 2+3 ч сократить общий цикл твердения при неизменном расходе цемента, что равноценно снижению себестоимости изделий. При неправильно выбранной скорости подъема температуры по сечению изделий возникает перепад температур, и развиваются деструктивные процессы. Оптимальной температурой изотермического прогрева при применении портландцемента и его разновидностей является +°С. При использовании композиционных - цементов (шлако- и пуццолановые портландцемен-ты могут достигать температуры пропаривания +°С. Длительность изотермического прогрева назначается с учетом требуемой прочности бетона после пропаривания и последующего роста прочности при выдерживании изделий на складе при положительных температурах в возрасте 1 сут. В таблице 4 приведены ориентировочные данные по нарастанию прочности тяжелого бетона на портландцементах и шлакопортландцементах марок 0+0 в зависимости от длительности цикла тепло влажностной обработки, марки и сроков испытания контрольных образцов. В условиях достаточно хорошей теплоизоляции пропарочных камер после 2+4-х часового выдерживания подачу пара можно прекращать, при этом понижение температуры среды камеры составляет не более 4+6°С в час. При выдерживании таким образом изделий в течение 1+3 ч они остывают на 5+°С. Общую длительность изотермического прогрева целесообразно назначать в пределах 4+ ч при °С в зависимости от В/Ц, вида и марки цемента. При дальнейшем увеличении длительности изотермического прогрева прирост прочности идет медленно, возможны сбросы прочности, дает возможность форсировать режим пропаривания и осуществлять немедленную распалубку без предварительного выдерживания, а также использовать болсс высокие температуры прогрева (-0°С). Деструктивные процессы снижаются при тепловой обработке в среде с регулируемой влажностью. В период подъема температуры для предотвращения перемещения влаги по сечению изделий и создания некоторого капиллярного сжатия в бетоне относительная влажность среды составляет +%, затем при изотермическом выдерживании она повышается до +%. Такой способ тепловой обработки применяют, например, при изготовлении изделий на двухъярусных вертикально замкнутых станах. Таблица 1. Определенные особенности имеют режимы тепловлажностной обработки при пропаривании морозостойких бетонов, изделий из предварительно напряженного железобетона, легких бетонов на пористых заполнителях.