УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МОНОЛИТНЫХ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Полезная модель относится к устройству для тепловой обработки монолитных бетонных и железобетонных конструкций, преимущественно для стен и колонн, а также для отогрева стыков, мерзлых грунтовых и бетонных искусственных оснований.
Известно устройство для конвективного обогрева конструкций с опалубочными шторами путем передачи теплового потока от теплогенератора в область, ограниченную теплоизолирующим укрытием и щитами опалубки.
Недостатками известного устройства являются материалоемкость и громоздкость, значительное образование конденсата, появление температурного расслоения зон в самом замкнутом пространстве и в теле прогреваемого бетона, что отрицательно отражается на процессе структурообразования твердеющего бетона. /Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях/НИИЖБ, М.; 2005. - с. 275/.
Техническая задача заключается в устранении расслоения температуры по высоте при прогреве бетона воздушным конвективным прогревом путем принудительного смешивания теплого, в ограниченном теплоизолированном пространстве, воздуха, при снижении энергозатрат за счет уменьшения объема прогреваемого воздушного пространства, граничащего с опалубкой, и повышении эффективности передачи тепла бетону.
Задача реализуется таким образом, что в устройстве для тепловой обработки монолитных бетонных конструкций, содержащем корпус, электронагреватель, металлический щит, вентилятор, воздуховоды для подачи воздуха и крепежные элементы, согласно полезной модели, электронагреватель смонтирован внутри корпуса в нижней части и закрыт металлическим щитом, расположенным над ним, вентилятор установлен по вертикальной оси в верхней части устройства и оснащен регулятором скорости и электродвигателем, при этом корпус в нижней части соединен с воздуховодом, выполненным в виде сопла в форме раструба, а в верхней части корпус снабжен петлевым креплением для возможности подвешивания устройства в зоне тепловой обработки конструкции.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что электронагреватель смонтирован внутри корпуса в нижней части и закрыт металлическим щитом, расположенным над ним, вентилятор установлен по вертикальной оси в верхней части устройства и оснащен регулятором скорости и электродвигателем, при этом корпус в нижней части соединен с воздуховодом, выполненным в виде сопла в форме раструба, а в верхней части корпус снабжен петлевым креплением для возможности подвешивания устройства в зоне тепловой обработки конструкции.
Такое взаимное расположение электронагревателя и вентилятора, а также возможность регулирования температуры нагрева и скорости подачи воздуха обеспечивает оптимальный температурный режим прогрева бетона конструкции.
Устройство располагается в верхней зоне прогреваемого воздушного пространства и предотвращает скапливание нагретого воздуха, образовавшегося из-за конвекции в верхних частях пространства, снижает относительную влажность более чем на 20% и устраняет образование конденсата. Осевой вентилятор засасывает нагретый воздух, вынуждает его двигаться вниз и направляет в наименее нагретую зону прогреваемого пространства, каковой является нижняя часть конструкций при воздушном прогреве. Таким образом, в нем образуется воздушная масса с однородной температурой, значение которой также регулируется электронагревателем, установленным в устройстве воздушно конвективно-вентиляционного прогрева. Передача тепла от теплого воздуха к опалубке осуществляется конвекцией. Далее за счет теплопроводности бетона происходит нагрев внутренних слоев возводимой конструкции. Открытые поверхности прогреваемого бетона утепляются эффективными теплоизолирующими материалами, например, используются термоактивные маты.
Технический результат заключается в том, что при снижении теплопотерь за счет уменьшения объема прогреваемого пространства и утепления теплоизоляционными материалами, упрощается конструкция устройства, уменьшается его вес и материалоемкость, повышается его мобильность, а также возможность быстрой замены устройства в случае выхода его из строя,
На фиг. 1 представлено устройство для тепловой обработки монолитных бетонных конструкций; фиг. 2 - 1-1 фиг. 1; фиг. 3 - схема расположения устройства при тепловой обработке монолитной бетонной стены.
Устройство содержит корпус 1 из прочной стали, электронагреватель 2, осевой вентилятор 3 с электродвигателем 4, металлический щит 5, сопло 6, смонтированную на корпусе петлю 7 для подвешивания и крепления устройства на конструкции в зоне тепловой обработки.
Сопло 6 может быть выполнено направленным в сторону от устройства, а также под заданным углом. Мощность устройства зависит от количества тепла, необходимого для нагрева, которое рассчитывается исходя из объема греющего воздушного пространства, теплоемкости опалубочной системы, бетона и основания, величин теплопотерь в окружающую среду и эффективности теплоизолирующего материала.
Корпус устройства для тепловой обработки монолитных бетонных конструкций выполнен из прочной стали, оснащен металлической решеткой, оребренным воздушным трубчатым и другими электронагревателями для нагрева воздуха, осевым вентилятором, оснащенным многоступенчатым регулятором скорости, обеспечивающим увеличение или уменьшения скорости истечения воздуха, воздуховыпускным соплом для регулирования потока воздуха и его дальнобойности.
Подвешивают агрегат с помощью болтов, крючков и закрепляют цепями или металлическими тросами. Чтобы избежать колебаний, трос устанавливают под углом 90 градусов.
0
0
Основным требованием к устройству является обеспечение заданного уровня температуры и ее однородности по высоте конструкций. Для прогрева бетона монолитных конструкций целесообразно применять мягкий режим прогрева с температурой в пределах +25°…+70°С. Для контроля температуры нагревателя используют термодатчик, а для подключения к электрической цепи вилочные разъемы. Расчетный перепад температур Δt между температурой в зоне установки устройства и в нижней зоне в пределах диапазона рационального применения устройства составляет Δt=3÷5°С.
Устройство следует размещать симметрично и равномерно по площади прогреваемого пространства. При определении площади помещения, обслуживаемой одним устройством, рекомендуется соблюдать условие
1
где l и b - длина и ширина прогреваемой зоны одним устройством, м;
п.з
h - высота прогреваемой зоны, м.
Устройство должно устанавливаться на расстоянии не менее 100 мм от опалубки и теплоизолирующего укрытия.
Устройство работает следующим образом. При подключении к электрической цепи электронагреватели 2 передают тепло проходящему через них потоку воздуха, который движется с помощью осевого вентилятора 3. Поток воздуха регулируется соплами 6, которые устроены в нижней части устройства.
Удельная мощность нагревателя рассчитывается с учетом напряжения, силы тока, других параметров и характеристик нагревателей.
Предлагаемое устройство для воздушного нагрева монолитных бетонных и железобетонных конструкций целесообразно применять для тепловой обработки тонкостенных конструкций и термосного выдерживания преимущественно обычных монолитных стен и колонн. Данное устройство возможно использовать совместно с инфракрасным обогревом бетона, с использованием отходящих газов и др.
Устройство изготавливается индустриальным способом в заводских условиях.