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蒸压加气块设备生产线中蒸压釜热物理原理

[ 发布日期:2018-05-02 10:38:17 点击:650 来源:洛阳中冶建材设备有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]
  蒸压加气块设备生产线中的蒸压热物理过程是加气混凝土获得强度等性能的必要条件,是使制品实现水热合成的具体方式和手段,它不仅关系到制品性能的好坏,也关系到工厂的生产效率的提高和能源的消耗。
  在蒸压釜内,当高压蒸汽送人后,在蒸汽与坯体之间,蒸汽与釜体和蒸养车底板等设备之间将进行一系列热交换过程,将蒸汽的热量传给坯体(包括与之接触的设备)。热量传递效率越高,蒸压加气块设备生产线中坯体升温就越快,坯体内外达到均匀温度的时间也就越短。
  蒸压加气块设备生产线中蒸汽与坯体的热交换是从坯体外露的表面首先开始的。当高温的蒸汽与坯体表面接触时,被迅速冷却,同时释放出气化热,蒸汽冷凝后在坯体表面形成水膜并充满外表气孔。这时,坯体表面首先被加热,逐渐形成坯体外层温度和湿度高于坯体内层温度和湿度的情形。在这种情况下,表层温度势必向较低的内部传递,较高温度的水分也将向内层渗透。这种传递和渗透直到坯体内外温度湿度达到平衡为止。在坯体与模板接触的部分。热量的传递通过模板间接进行。由于没有和蒸汽直接接触的机会,也没有冷凝水由外向内的迁移运动,因而这部分坯体的温度增长将滞后蒸汽直接接触的部分。当坯体内外各部分温度接近均衡,釜内蒸汽达到要求的温度时,升温过程即告结束,养护进人恒温阶段。

  恒温的目的主要是使制品充分进行水化反应,生成足够的水化产物并达到必要的结晶度,使制品获得良好的性能;同时坯体中心部分少量尚未达到恒温温度的部分将在恒温阶段前期达到与外层一致的温度。在此期间,由于制品内部水化反应大量进行,放出较多的水化热,可能出现釜内温度再升高的现象(有时釜内压力升高0.1MPa)。




  降温阶段的热交换与升温过程相反,由于釜内蒸汽的排出,气压下降,制品表面水分迅速汽化,吸收制品热量并随之带出釜外,坯体表面湿度和温度的降低,使制品内部的高温液体向表层迁移。釜内制品的温度就是在这样连续进行的水分迁移和不断汽化中降低温度。同样,由于模底板的阻隔,制品与模底板接触部分的降温过程将滞后于其它的部分。由于在降温的开始阶段制品的内部处于饱水状态,降温过程基本上靠水分的迁移和汽化完成,因而热交换较快,降温速度也较快;在后期,蒸压加气块设备生产线制品内部水分已经大量减少,气泡内的空间逐步由高温液体变成蒸汽,水分迁移变慢,热交换速度随之降低。此时制品内外的热传导将因温度差而逐渐发生更多的作用,但整个制品总的降温速度将明显低于前一阶段。这也是实际中常见的现象。
  由于在整个蒸压加气块设备生产线中蒸压过程中,热量在坯体内部的传递主要靠冷凝水的迁移和蒸汽的渗透来完成,所以加气混凝土坯体的透气性对坯体内部的传热具有较大的影响。表现为对坯体升温速度的影响。影响加气混凝土坯体透气性的因素主要是原材料的品种,同品种的加气混凝土,则材料的细度影响透气性。一般来说,从品种看透气性比较好的依次为水泥-矿渣-砂、水泥-石灰-砂和水泥-石灰-粉煤灰;从细度看,较粗的材料优于较细的材料。
  干空气的传热效率大大低于蒸汽。空气中含湿量越高,其含热量和放热系数也越高,所以,蒸压加气块设备生产线中蒸压釜内含有干空气,对热交换是一种阻碍。例如,在田2.85×26m的蒸压釜内,当装满12个6m×l.5m×0.6m的加气混凝土坯体时,除去坯体、底板和小车的体积后,尚有约l00m3的自由空间,若不进行抽真空,蒸压加气块设备生产线釜内坯体经3h的升温达到120℃左右,6.5h才能达到恒温温度均匀,而若进行30rain抽真空,使釜内真空度达-0.06MPa,则1.5h便可升温达175℃以上,3h左右可达到均匀恒温。这是因为空气在坯体表面形成一层静止的薄层,这层气膜的导热系数很小,它阻碍蒸汽向坯体的传热。同样,根据气体方程,计算出这部分空气将使蒸汽压力下降0.06MPa,气体和坯体的温度都将低于相应压力的饱和蒸汽温度。
  另外,蒸汽经过热交换后形成的冷凝水也将吸收一部分热量,且冷凝水较多时,聚集在釜的底部,加之空气的比重大于蒸汽,因而往往造成了釜内上下部分的温度差异。因此,在蒸压加气块设备生产线中生产中,在升温的同时应及时地排放过多的冷凝水。
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