Открытый доступ  Доступ для подписчиков

В технологии производства железобетонных изделий различного назначения широко применяются различные виды тепловой обработки в целях ускорения твердения бетона, а также повышения производительности и технико-экономических показателей производственного процесса. На предприятиях сборного железобетона основное применение получила тепло-влажностная обработка (ТВО) водяным паром, в полевых условиях более удобными и эффективными являются различные виды электротепловой обработки. Однако в последнем случае нередко существует дефицит электрической энергии, и возникает задача разработки и применения организационно-технологических решений осуществления эффективной тепловой обработки железобетонных изделий в условиях недостатка энергетических ресурсов. Перспективное техническое решение данной задачи - применение теплонасосных систем для осуществления тепловой обработки железобетонных изделий. Предложение основано на опыте эффективного применения таких систем для отопления жилых и производственных помещений в зимнее время. При этом для повышения эффективности данного технологического решения для привода теплового насоса целесообразно использовать двигатель внутреннего сгорания (ДВС), а также обеспечить рекуперацию низкопотенциального тепла, выделяющегося в виде потерь при работе ДВС и компрессора теплонасосной системы. Представлена предполагаемая конструкция установки по изготовлению железобетонных изделий на основе теплонасосной системы. Выполнен анализ характеристик энергетических потоков в установке и её КПД в сравнении с аналогичными характеристиками конкурирующего варианта - применение электротепловой обработки с питанием от бензо-дизельэлектрического генератора. Показано, что КПД установки на основе теплонасосных систем имеет величину 4,3 - 4,7, в то время как КПД конкурирующего варианта - в пределах 0,76 - 0,88, т. е. значительно уступает по энергоэффективности установке на основе теплонасосной системы. В итоге, при одинаковых затратах первичных энергоресурсов (бензин, дизельное топливо, газ) установка на основе теплонасосных систем может обеспечить тепловую обработку в 5,5 - 6 раз большего объёма бетона, чем при использовании установки электротепловой обработки с питанием от бензо-дизельгенератора.

зимнее бетонирование; тепловая обработка; бетон; железобетон; тепловой насос; хладагент; теплообмен; бензиновый электрогенератор; двигатель внутреннего сгорания

Баженов Ю. М. Технология бетона. - М.: Изд-во АСВ, 2003. - 500 с.

Бондаренко В. М. Железобетонные и каменные конструкции / В. М. Бондаренко, В. И. Римшин, Р. О. Бакиров, В. Г. Назаренко; под ред. В. М. Бондаренко. - М.: Высшая школа, 2008. - 887 с.

Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях / Под ред. Б. А. Крылова, С. А. Амбарцумяна, А. И. Звездова. - М.: НИИЖБ, 2005. - 276 с.

Федосов С. В., Бобылев В. И., Соколов А. М. Электротепловая обработка бетона токами повышенной частоты на предприятиях сборного бетона: монография. - Иваново: ФГБОУ ВО "ИГЭУ им. В. И. Ленина", ИВГПУ, 2016. - 336 с.

Федосов С. В., Федосеев В. Н., Воронов В. А. Использование низкопотенциальной теплоты окружающего воздуха в испарительно-конденсаторном блоке воздушного теплового насоса // Приволжский научный журнал. 2019. № 3. С. 37 - 46.

Алоян Р. М. Анализ энергоэффективности воздушного теплового насоса и электрокотла в условиях текстильного и швейного производства / Р. М. Алоян, В. Н. Федосеев, А. Б. Петрухин и др. // Изв. вузов. Сер. "Технология текстильной промышленности". 2016. № 4. С. 5 - 11.

Алоян Р. М. Термодинамическая эффективность воздушных тепловых насосов, используемых в малоэтажных текстильных строениях / Р. М. Алоян, В. Н. Федосеев, Н. В. Виноградова и др. // Изв. вузов. Сер. "Технология текстильной промышленности". 2017. № 5. С. 314 - 318.

Азаров А. И. Холодильные машины. Справочник / А. И. Азаров, В. П. Алексеев, А. В. Быков и др. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 223 с.

Трубаев П. А., Гришко Б. М. Тепловые насосы. - Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2009. - 142 с.

Алоян Р. М., Федосеев В. Н., Петрухин А. Б. Экономическая эффективность воздушно-тепловых насосов для объектов производственного и непроизводственного назначения // Изв. вузов. Сер. "Технология текстильной промышленности". 2016. № 1. С. 18 - 21.

Луканин В. Н. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов / В. Н. Луканин, К. Н. Морозов, А. С. Хачиян и др.; под ред. В. Н. Луканина. 2-е изд, перераб. и доп. - М. Высшая школа, 2005. - 479 с.

Джеймс Д. Холдерман, Чейз Д. Митчел мл. Автомобильные двигатели. Теория и техническое обслуживание. 4-е изд. М.-СПб.-Киев, 2006. - 592 с.

Долгушин А. А. Рекуперация теплоты отработавших газов двигателя автомобиля / А. А. Долгушин, Д. М. Воронин, Ю. А. Гуськов, А. Ф. Курносов // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 87 - 90.

Рекус Г. Г. Электрические двигатели и электрические генераторы. Электрооборудование производств: учеб. пособие для вузов. - М., 2005. C. 170 - 277.

Вольдек А. И., Попов В. В. Электрические машины. Машины переменного тока: учеб. для вузов. - СПб.: Питер, 2008. - 350 с.