Расчет требуемой мощности

Для осуществления принятого режима тепловой обработки бетона необходимо затратить определенное количество тепла в единицу времени или при электротермообработке бетона – определенную электрическую мощность. Требуемая электрическая мощность устанавливается теплотехническим расчетом отдельно для периодов подъема температуры Р_п и изотермического выдерживания Р_и.

Порядок расчета требуемой мощность одинаков для всех прогревных методов и ведется в следующей последовательности.

1. Определяется удельная электрическая мощность, необходимая для нагрева бетона Р_б на стадии подъема температуры:

, кВт/м³ (2.6)

где С_б–удельная теплоемкость бетона, равная 1,05 кДж/кг·°С; γ_б – плотность бетона, 2400 кг/м³; U – скорость подъема температуры, °С /ч.

2. Определяется удельная электрическая мощность, необходимая для нагрева опалубки Р_оп:

, кВт/м³ (2.7)

где С_i, γ_i, δ_i – соответственно удельная теплоемкость (кДж/кг·°C), плотность (кг/м³) и толщина (м) i - го слоя опалубки (приложение 4); U– скорость подъема температуры, °С /ч.

3. Определяется удельная электрическая мощность, требуемая для нагрева арматуры Р_а:

, (кВт/м³) (2.8)

где С_а – удельная теплоемкость стали (приложение 4 ), кДж/кг·ºC;р – удельный расход арматуры на кубометр бетона, кг/м³ (при отсутствии данных об армировании конструкций величина р условно принимается равным 200 кг/м³); U– скорость подъема температуры, °С /ч.

4. Находится удельная электрическая мощность, необходимая для компенсации потерь тепла в окружающую среду Р_потерь:

, кВт/м³ (2.9)

где К –коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/м²·°С; t_и – температура изотермического выдерживания, °С; t_н.в – температура наружного воздуха, °С.

5. Определяется удельная электрическая мощность Р_п, требуемая на стадии подъема температуры для нагрева бетона с заданной скоростью:

Р_п = Р_б + Р_оп + Р_а + Р _потерь – Р_э , кВт/м³ (2.10)

где Р_э– удельная электрическая мощность, соответствующая интенсивности тепловыделения цемента, приближенно принимается равной 0,8 кВт/м³.

6. Удельная электрическая мощность, требуемая для тепловой защиты конструкции в период изотермического выдерживания Р_и, рассчитывается по формуле:

Р_и = 1,16·10^-3 ·К·М_п· (t_и.-t_н.в) , (кВт/м³) (2.11)

где К –коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/м²·°С; t_и – температура изотермического выдерживания, °С; t_н.в – температура наружного воздуха, °С.