热工计算.doc
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热工计算.doc
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热工计算书
一、基本计算数据
C30普通硅酸盐混凝土,每方立方原材料用量:
水:
175kg;水泥:
300kg;砂:
825kg;石:
1000kg;一级粉煤灰:
70kg;防冻剂:
12kg。
顶板厚度1.0m。
二、最大绝热温升
—混凝土最大绝热温升(℃)
—混凝土中水泥(包括膨胀剂)用量()
F—混凝土活性掺和料用量()
K—掺和料折减系数。
粉煤灰取0.25。
Q—水泥28d水化热(kJ/kg),取300。
c—混凝土比热、取0.97
ρ—混凝土密度、计算得2382
=(300+0.25×70)×300/(0.97×2382)
=44.43℃
三、混凝土中心计算温度
—t龄期混凝土中心计算温度(℃)
—混凝土浇筑温度(入模温度),取10℃。
—t龄期降温系数
浇注层厚度1.0m对应各龄期降温系数查表取得。
见下表。
浇筑层厚度(m)
龄期t(d)
3
6
9
12
15
18
21
1.0
0.49
0.29
0.17
0.09
0.05
0.03
0.01
从上表中可知:
3d龄期时混凝土中心计算温度最大。
计算得:
T1(3d)=10+0.49×44.43=31.77℃
四、暖棚热源计算
因31.77-25=6.77°C
即当满足温度高于6.77℃时,可满足设计要求的“混凝土内外温差不大于25℃”。
考虑到暖棚的热流失以及棚内架子管吸热等因素,控制暖棚内空气温度平均温度为15℃
由Q=cm△t,可计算出将暖棚内空气由-15℃升高到15℃需要的热量:
其中c—空气比热容,1.01kJ/(kg·℃)
m—闭合框架内的空气质量,按西区第7仓计算。
m=nρv=1.293×9.5×30×26.62=9809.6kg
计算得Q=1010×9809.6×30=297×103(kJ)
煤发热量按3800大卡/kg计算即15.96×103(kJ)
需用煤量18.6kg。
考虑热损失系数0.7。
由此可计算出煤的一次燃烧量为27kg。
因7仓闭合框架内放置了16个火炉,即每个火炉有1.7kg煤同时燃烧即可满足要求。
综上,火炉热源设置满足要求。
五、顶板顶面覆盖蓄热保温保温计算
1、保温材料厚度计算:
—保温材料厚度(m)
—所选保温材料(阻燃岩棉被)的导热系数(W/(m·k))取0.04。
—混凝土表面温度()
—施工期大气平均温度()
—计算得混凝土最高温度。
—一般取20~25(℃),取20。
—一般取15~20(℃),取20。
λ—混凝土导热系数,取2.33[W/(m·K)]
Kb—传热修正值,取1.3
计算得:
=0.011m即1.1cm。
两层阻燃岩棉被的平均厚度为2.5cm满足此理论计算要求。
2、混凝土保温层传热系数[kJ/m2·K]:
—混凝土表面模板及保温层的传热系数[kJ/m2·K]
—各保温材料厚度
计算得:
=1/[(0.025/0.04)+1/23]=1.5
(2)混凝土虚厚度
式中,—混凝土虚厚度(m);
k—折减系数,取2/3;
λ—混凝土导热系数,取2.33[W/(m·K)];
=2/3×2.33/1.5=1.04m
(3)混凝土计算厚度
式中:
H—混凝土计算厚度(m);
h—混凝土实际厚度;
H=1.00+2×1.04=3.08m
(4)混凝土表层温度
式中:
—混凝土表面温度(℃);
—施工期大气平均温度(℃),取-10℃。
—混凝土虚厚度(m)
—混凝土中心温度(℃)
T2(3d)=-10+4×1.04×(3.08-1.04)(T1(3d)+10)/3.082
=27.37℃
(5)混凝土内平均温度
Tm(3d)=(27.37+31.77)/2=29.57℃
△T1=T1(3d)—T2(3d)=4.4℃<25℃
综上,采取两层岩棉被覆盖顶板顶面的保温方法可以满足设计要求。
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