混凝土搅拌站.docx
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混凝土搅拌站
维修费用低等优越性。
根据统计，目前全世界混凝土使用量可以平均到每年每人超过3吨[22]。
预拌商品混凝土起源于欧洲，1903年德国建成世界上第一个预拌混凝土工厂。
国外实践证明，采用预拌混凝土，一般可提高劳动生产率一倍多，节约水泥10%～15%，降低工程成本5%左右。
预拌混凝土的应用数量和比重，标志着一个国家的混凝土生产工业化水平。
预拌混凝土是建筑工程中一项意义重大的现代化生产形式，其全部内容就是把混凝土这个主要的建筑材料从生产备料、混凝土的拌制及运输、浇注一系列生产环节从传统的一揽施工系统中剥离出来，成为一个独立经济核算的材料加工企业——混凝土预拌工厂。
混凝土的预拌化生产不要求生产技术和生产装备作根本性变化，却能因为混凝土的生产专业化、集中化等特点为建筑工程、市政工程、水利工程等需要用混凝土的工程节省水泥、砂石等原材料、改进施工组织、提高设备利用率、减轻劳动强度、降低生产成本，是施工企业受益；并能保护环境、减轻环境污染、节省施工用地、改善劳动条件而使社会受益。
根据国外预拌混凝土行业生产实践表明，采用预拌混凝土进行施工，一般可以提高劳动生产率50%-200%，节约原材料10%-15%，降低劳动成本20%左右。
预拌混凝土生产企业生产过程是根据用户的要求，生产出用户所需要的品种、强度等级的混凝土，然后用特定的运输工具，在约定的时间内，把预拌混凝土运输到施工现场，并把它用专门的混凝土泵浇筑到构筑物的模板中。
由于生产方式和运输方式的特点，国外把这种在工厂内生产的混凝土称为预拌混凝土；因为这种预拌混凝土明显具有商品性质，所以也成为商品混凝土。
早在十九世纪中后期，在欧洲就出现了最早的商品混凝土生产企业。
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1872年在英国设计建造了世界上第一座商品混凝土搅拌站。
第二次世界大战后，全世界面临着战后重建，商品混凝土行业以此为契机得到了快速的发展，到1950年，美国建起了1700多家商品混凝土生产厂，年产量达到了3800万立方米，占其全部混凝土用量的35%。
其他国家：
如德国、英国、法国、意大利、荷兰、比利时等国家的商品混凝土行业也相继发展起来。
在亚洲等地区，日本的商品混凝土行业发展比较早，发展也比较快，从1950年开始建第一家商品混凝土工厂，到1960年已有5000家，全年产量达到15000万立方米，居世界第二位；前联邦德国为欧洲首位，年产量达到5800万立方米。
在一些经济发达的国家商品混凝土用量占全部混凝土用量的比例也非常高，如：
美国：
84%；瑞典：
83%；澳大利亚：
68%；荷兰：
56%。
在前苏联达到了3600万立方米左右。
我国混凝土搅拌站始建于20世纪80代的上海、常州两城市。
随着发展，我国城市的预拌混凝土产量平均每年以15%的幅度递增。
据统计，到2005年，全国各省市共有混凝土生产企业1914家，年设计生产能力86018万m3，实际年产量37766.9万m3。
根据有关资料显示，目前全世界较大型（年产量在一万立方米以上）商品混凝土生产厂家共有3万多家，行业的从业人员有四十万人，已经构成了一个体系。
混凝土搅拌站按移动性分类，主要分为：
移动式、拆迁式和固定式。
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移动式搅拌站通常带有行走装置，以便于现场移动。
主要适应于移动较强的工程，如道路、桥梁等建设项目。
拆迁式搅拌站是相对固定式而言，其特点是移动场地时必须将大部件拆开装运。
目前我国使用的拉铲式搅拌站皮带机上料的二阶式搅拌站大部分属于这种类型。
主要适应于商品混凝土工厂及大中型混凝土施工工程。
根据德阳市商品混凝土市场的调查和分析，采用固定式混凝土搅拌站，搅拌设备采用双卧轴式强制式搅拌机，根据客户的不同需求生产不同的混凝土，据以往的经验，混凝土主要用于道路、桥梁、楼房等建筑。
我们根据客户的要求，自己算出配合比，在实验室中调整，以确定最后的配方。
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搅拌机小时生产率：
式中：
—搅拌机小时生产率，
；
—进料容量，L；
-出料容量，L；
—出料系数，对混凝土一般取0.65～0.7；砂浆取0.85～0.95；
—每罐料的搅拌时间，s，可参考搅拌机有关性能参数；
—每次进料时间，s；
—每罐料出料时间，s；
—搅拌筒复位时间，s；
根据国家《GB/T9142-2000混凝土搅拌》国家标准5.12和5.13规定[20]
JS2000：
（3）搅拌机数量：
式中：
n—搅拌机计算台数，取整数；
—搅拌站计划小时生产率，
；
—每台搅拌机小时生产率，
；
3.2螺旋输送机的选型计算
水泥等粉料的输送必须在完全密封的腔体内进行，以免污染环境和输送物料受潮。
O形截面的螺旋输送机是应用最广泛的粉料供料输送装置。
其机壳采用无缝钢管，常见规格有φ219，φ273，φ325，机壳尾部进口通过球形绞链与筒仓翻板门连接，头部出口通过帆布袋柔软连接通向主体上的粉料秤斗。
螺旋的长度不应超过14m，可通过更换中间节段得到不同的螺旋总长度。
这里，我们选择水平螺旋输送机，实体式螺旋面的右旋单头螺旋。
具体选择LS螺旋输送机。
其适用于水平或倾斜的（倾斜角不大于20°）需要连续地输送粉状和小块状如水泥、砂、谷类及煤块等不易粘结的散状物料的场合[7]。
根物料平衡表，每小时水泥用量为
Q=286.9/16=17.93t/h
3.3原始资料
输送物料为水泥，其输送能力Q=17.93t/h；
输送距离L＝9m；
输送量为3.92m3/h
物料单位容重质量为ρ=0.311t/m3
3.4螺旋直径计算
螺旋直径可初步按下式计算：
式中：
－－输送能力t/h
－－物料特性系数，见表2
－－倾斜系数，见表1
－－物料单位容重质量，t/m3
－－填充系数，见表1
表1倾斜系数表
倾斜角度/°
0
5
10
15
20
倾斜输送系数C
1
0.97
0.94
0.92
0.88
填充系数φ
0.5
0
0.46
0.42
0.40
表2常用物料的填充、特性、综合系数
物料的粒度
物料的磨琢性
物料
填充系数
螺旋面形式
特性系数K
综合系数
粉状
无、半磨琢
面粉、石灰、纯碱、煤粉
0.35~0.40
实体螺旋面
0.0415
75
粉状
磨琢性
水泥、白粉、石膏粉
0.25~0.30
实体螺旋面
0.0565
35
粉状
无、半磨琢性
泥煤、谷物、锯木屑
0.25~0.35
实体螺旋面
0.0490
50
粉状
磨琢性
型砂、砂、成粒的煤
0.25~0.30
实体螺旋面
0.0600
30
在满足使用条件的前提下，螺旋输送机倾斜布置选择18°，则由表查得K＝0.0565φ＝0.40C＝0.88＝0.311得D=0.401m，
螺旋直径应圆整到标准系列，标准系列为0.250，0.315，0.400，0.500，0.630，0.800。
所以可以选择D1＝315mmD2＝400mmD3=500mm三种的螺旋输送机。
三种型号规格如下表。
三种输送机型号、规格
型号、规格
LS315
LS400
LS500
螺旋直径D（mm）
315
400
500
螺距S（mm）
315
355
400
转速n（r/min）
75
75
60
输送量QΦ=0.33（m3/h）
36.4
66.1
93.1
3.5验算输送能力
可以由下面公式验算：
可选择LS400，LS500。
考虑为适合搅拌站的型号，所以选择LS500，如下表。
螺旋输送机技术参数
型号、规格
LS500
螺旋直径D（mm）
500
螺距S（mm）
400
转速n（r/min）
60
输送量QΦ=0.33（m3/h）
93.1
3.7水表的选型
根据技术结果得：
水表选用LXLD—32平旋翼式定量水表
直径Φ32mm
额定流量10.0m3/h
一次供水量30～100L，如下表
表LXLD—32规格
项目
单位
计算公式及依据
计算结果
定量水表的选择
型号、规格
根据计算结果和定量水表主要参数
LXLD-32平螺翼式定量水表
通径
mm
32
额定流量
m³/h
10.0
一次供水量
L
30-100
3.8储料仓的计算
砂石的储存场地的储存在16h操作周期为7天的需求量，场地均为露天三面围墙。
M砂=690.0×7=4830.0t
V砂=M砂/ρ砂=3220.0m³
令砂场的高h1=6m，则
S砂=V砂/h1=536.7
则则可设计成砂场规模为22m×25m×6m
M石=1252.8×7=8769.6t
V石=M石/ρ石=5657.8m³
令石场的高h2=10m则
S石=V石/h2=565.78
则可设计成砂场规模为23m×25m×10m
3.9粉料筒仓
粉料仓也叫粉料罐，适宜于储装各种干燥的小颗粒类粉体物料,是一种占地小,装卸方便的料仓,普遍用于储装散水泥、散装粉煤灰、矿石粉、稠化粉，是混凝土搅拌站的料仓设备之一。
常见粉料仓（罐）规格有50吨、100吨、150吨、200吨、300吨…………。
筒仓由筒体、风帽、支腿及梯子等组成，贮料筒体上下侧壁装有料位器，下部锥体设有破拱装置，内外壁设梯子，顶部有检修进口，并设置排气除尘风帽，进灰管从支腿旁直通筒体上部。
粉料通过散装水泥输送车接头与进灰管连通直接送入贮料筒体。
水泥的散装水泥，2天的需求量。
M水泥=284.0×2=568t，如下表
表水泥筒仓的技术参数
水泥仓型号
罐体直径
罐体高度
罐体总高度
相配主机
JLSNC200T
4.5m
18.6m
25.2m
JS1500
据了解，水泥仓有200T的规格，选择4个，这样可以储存多来的水泥，满足要求。
3.10砂石输送设备选型计算
据物料平衡表得
石为1252.8/16=78.3t/h砂为690/16=43.1t/h
需输送物料量G=78.3+43.1=121.4t/h
初步计算输送带的宽度
Q=385×B×B×V×ρs
V为初选输送带的速度，1.0m/s
ρs为物料堆积密度，1.6t/m3
B=448mm
输送带宽度
槽角
验算宽度mm
输送能力Q
断面系数K
物料堆积密度ρs
物料堆积休止角a
输送带速度V
倾角系数C1
速度系数C2
500
35
合适
115不合适
300
1.6
30
1.0
0.96
1.0
650
35
合适
194合适
800
35
合适
205合适
335
2.0
0.96
验算输送机的输送能力公式为
Q=K×B×B×V×ρs×C1×C2
比较分析：
B=650mm或B=800mm的输送能力能满足生产需求，但根据需要能满足生产能，且利用率大，所以选择B=650mm。
3.11除尘装置
搅拌站内的粉尘来源和收尘的措施
（1）砂石堆场皮带输送机将砂石送入堆场时，由于落差较大，会产生一定的粉尘。
可采用雾化的喷淋设备来压制粉尘，但要控制喷淋程度，否则会影响到砂石的含水率。
（2）粉料称量斗由于螺旋输送机将粉料输送到粉料称量斗时产生的粉尘。
一般会选用全封闭的称量斗，称量斗顶部用一根通风管与收尘设备连接。
（3）搅拌机称量后的混合料投入搅拌机时产生的粉尘，在全封闭的搅拌机顶端用一根通风管与收尘设备连接，并可要求加水雾化、均匀压制粉尘。
（4）粉料筒仓散装粉料罐车在往筒仓内送料时，由于物料的落差产生的粉尘，同时还伴随有仓内压力的产生。
对于这种料仓，不但要考虑料仓的出尘问题，还要考虑仓内的压力释放问题。
除尘措施主要是在每个筒仓的顶部加设仓顶收尘器，或多个筒仓合用一台收尘器，即从每个筒仓顶部引下一个通管，通管的下部均与收尘器连接，以此达到收尘的目的。
为防止收尘器不能正常工作时，仓内的压力增大而可能产生的爆仓现象，宜在藏顶部设置减压阀。
综上所述，在皮带输送机上增设放尘罩或将皮带机整体封闭起来，使砂石在封闭的通道中运行。
这样不仅可挡风防止砂石粉尘所造成的污染，而且也避免了雨雪对混凝土质量的影响，同时也延长了输送机皮带的使用寿命。
对于二阶搅拌楼桑德储料斗可以加设收尘设备管道，并可在入口添加阻尘板，减少粉尘直接向外排放的面积，增加防尘效果。
由于在收尘器的选择上，由于分量称量斗、搅拌机所产生的瞬间粉尘浓度较大，通常选用收尘效果较好的脉冲参吹除尘器。
脉冲反吹除尘器通过压缩空气以脉冲方式周期间歇的吹入内部，吹落附在表面的粉尘。
为了减少生产管理，通常搅拌楼内称量斗、搅拌机和储料斗各收尘点各用一台收尘器。
3.12搅拌站的计量系统
计量装置按计量元素的物理特性区分有流量时间计量、容积计量、重力称重计量等方法，称重计量装置按结构区分有机械杠杆秤、杠杆电子秤和电子秤等形式，电子秤量装置按受力传感器的数量区分又有一点式、三点式和多点式电子秤的称谓，按受力方式区别还有拉力传感器或压力传感器的区别。
目前，全电子称重计量的称量装置一般称量斗采用三点式，带计量槽皮带机采用四点式，液态添加剂秤采用一点式电子秤，依照计量装置的安装形式选择拉力或压力传感器[10]。
该搅拌站计量系统一般由一水泥秤、添加剂秤、水秤、组成。
主要作用是完成水泥、水、外加剂等几种物料的配料过程。
搅拌站的计量系统一般包括水计量系统、水泥计量系统、液体外加剂计量系统。
第四章混凝土搅拌站生产施工工艺流程图
混凝土搅拌站生产施工工艺流程图如表
石子堆场
石子
砂子
进料口
砂堆场
罐车
工地
砂仓
计量
计量
搅拌机
石仓
水
水泵
计量
外加剂
计量
微机控制系统根据选定的配方进行计算并控制步骤动作
终端显示器
水泥仓
计量
水泥
键
盘
输
入
搅拌站进行混凝土生产时，首先打开石料和砂料的给料阀门分别将骨料投入到秤斗进行称量，秤斗中的骨料不断增加直到电子秤指示到配比所要求的重量才控制下料阀门停止投料，起动传送带将骨料卸入预混合仓。
和上述方法类似，在骨料配料的同时在各自的秤斗中进行水泥、粉煤灰的计量。
在生产一大轮混凝土所需的各种骨料、粉料计量完毕后，若上一轮搅拌已经完成，控制预混合仓开门，以把各种材料装入搅拌机进行搅拌，开预混合仓门的同时计量水及添加剂，完成计量后直接加到搅拌机中。
完成所有的配料后开始搅拌计时，在搅拌机运行了规定的时间后，打开搅拌机的门进行卸料，完成混凝土生产的一个循环。
为了提高搅拌站的生产效率，在搅拌机进行混凝土搅拌时，下一个生产循环的骨料粉料等的称重计量同时进行。
各骨料、粉料先按要求混合的比例储存于混料仓中，待上一次搅拌完成，将混料仓中的物料全部投入到搅拌腔，进行下一轮的搅拌，同时又进行新一轮的配料。
实现了称量物料快速按比例一次性快速向搅拌腔投料，搅拌与配料同时进行，提高混凝土搅拌实际工效。
混凝土骨料配料站：
骨料配料站分为混凝土料仓和粗细骨料称量装置两部分。
骨料仓分三格，分别储存商品混凝土中石、小石及砂，总容量达140m3。
各种骨料通过秤斗、传感器独立计量。
配料、称量、传送由自动程序控制。
大容量粉料筒仓系统：
粉料筒仓系统共设有八个粉料筒仓，每个筒仓容积每个200m3，因此，可提供更多的混凝土品种，并符合高强、高性能商品混凝土技术发展的需要。
粉料上料采用气力输送，仓顶装有仓顶除尘器、安全门和人孔。
仓内装有缆式电容测量电极，对料位进行连续测量，粉料仓的下锥体段装有气力破拱装置。
仓底出料口装有手动蝶阀和配料螺旋机，手动蝶阀可以调节开度大小，以调节配料速度。
膨胀剂筒仓外侧设有直梯到仓顶，顶上八个筒仓连接成环绕走道，以便除尘设备安装和顶部检修。
配料层：
水泥、粉煤灰及掺合料、水及外加剂的配料在此层进行，共设有5台套配料称量装置，各种物料均单独计量，具有粗精称配料功能。
设置于配料层的骨料集料装置实为粗细骨料进入搅拌机的等待料斗，此装置的使用可以在很大程度上提高进料速度，从而提高生产率。
骨料集料装置还配置悬臂式传感器，再一次监控骨料计量的准确性。
搅拌层：
搅拌层由HLS120搅拌机、搅拌机进料装置、卸水管路、搅拌机检修平台等部件组成。
搅拌机为双卧轴强制式，生产能力为120m3/h。
搅拌机进料装置是骨料、粉料、卸水管路给搅拌机喂料的过渡接口。
装置两侧设有四个检修入口，当检修门开启时通过接近开关作用保证搅拌机检修时安全性。
卸水管路中装有高压射流泵，以加速水秤卸水和冲洗搅拌机搅拌臂和叶片。
出料层：
出料层由混凝土出料装置和出料检修平台组成。
混凝土出料装置通过四铰轴挂于搅拌平台上，装置上部为一容量2m3的混凝土出料斗，出料斗外壁装有一台振动电机，必要时可启动振落积料，下部为左右臂双气缸夹紧装置，通过控制气动元件给搅拌车喂料，出料口离地高度为3.75m。
骨料上料：
骨料仓底皮带机和上料皮带机依据总体规划布置，传动装置分别由外置式电动滚筒驱动。
电动滚筒设置有逆止器，防止胶带倒滑。
配料装置系统：
混凝土搅拌站的配料系统包括中石、小石、砂、水泥（两台）、粉煤灰及掺合料、水、三种外加剂（减水剂、缓凝剂、泵送剂）三选其一，其8台独立计量的传感器电脑秤，各配料装置均设有给料器、称斗及电子传感器，配料时物料借助重力，经各自的给料器进入称斗，达到预定的重量后，给料门自动关闭，停止配料。
所有配料均设有粗、精两级配料功能。
秤的精度为±0.1%，配料精度符合SL242-99的有关规定：
骨料为±0.2%，其余均为±0.1%。
配料系统的全部生产过程均由主控室的微机集中控制，称量的给定值可以通过微机按配比设定，实际称量值可以通过微机进行容积、重量、落差计算。
搅拌机：
本站所采用的双卧轴强制式混凝土搅拌主机，生产率为120m3/h，该机结构紧奏，使用可靠，搅拌迅速，拌和质量好，是近年来国内出现的新机型机种之一。
搅拌主机由减速电机、联轴器、搅拌筒总成、搅拌机构、卸料机构、供油系统、罩壳和支架等部件组成。
水、外加剂、空气管路：
供水系统分上水和下水管道，水源由厂区供水网路提供。
分搅拌用水、水箱溢流水、冲洗及外加剂泵冷却用水三路。
外加剂管路系统由三路相同的外加剂管路组成，分别供给三种不同的外加剂。
外加剂泵和外加剂仓设于搅拌站主楼左侧基础上。
压缩空气管路系统是搅拌站的一个重要组成部分，是执行元件的动力源，在电控系统程序发出信号时，各电磁气阀的启闭将压缩空气导入各气缸和破拱装置，使有关的机构实现预定的动作。
搅拌站的各种弧门给料器、称斗弧门、搅拌机搅拌筒的卸料等动作都是通过电磁气阀来实现自动控制。
电磁气阀全部采用24V直流控制电源，可保证电磁阀工作稳定可靠。
除尘装置：
本搅拌站的粉料采用气力输送入仓，在搅拌站粉料仓仓顶装有除尘装置和安全门。
仓顶装有机械振打袋式除尘器，处理风量达到30～40m3/min。
当仓内压力超过0.04MPa时，仓顶安全门自动打开放气。
为了保障搅拌站内部的良好环境，尽可能符合环保要求，并保证控制室的空气含尘量＜6mg/m3。
本搅拌站设有主楼除尘系统、仓顶除尘系统。
主楼除尘系统由滤筒式除尘器和管道组成。
主要过滤搅拌机和三台粉料秤的含尘气体。
使搅拌机和三台粉料秤内气体的压力保持一定，减少扬尘。
含尘气流由管道切向进入除尘器的除尘箱，经滤筒过滤后返回搅拌机。
废气排放符合国家十三类废气排放标准，送灰时仓顶排气含尘量小于100mg/m3，其余环境含尘量小于6mg/m3。
第五章环境保护
本工程的污染物主要有三类：
大气污染物，如粉尘等；噪声污染和水污染。
（1）粉尘
粉尘是拟建工程造成大气污染的主要物质。
在本工程的工艺生产过程中，如原料的输送、配料；水泥的搅拌、输送等均产生粉尘。
为了有效地控制各个扬尘点的粉尘，工艺上除了尽量密闭设备，降低落料高差外，全厂设置了多个除尘系统。
粉尘经高效除尘净化后，有组织地进行排放，排放浓度均控制在国家标准规定值以下。
（2）污（废）水
本工程不会产生工业废水。
生活废水水量小且无毒无害，可不经处理和雨水一起有组织排放。
粪便污水经化粪池处理。
（3）噪声
拟建工程主要噪声声源和声级分别为：
空气压缩机：
90~100dB（A）
设计中可考虑如下措施减少噪音：
如建造绿化带，选用低噪声设备，厂房外墙采取隔音措施。
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仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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