混凝土搅拌站各机构参数的确定.docx

混 凝 土 搅 拌 站 各 机 构 参 数 的 确 定determination to parameters of mechanism of concrete mix plant方圆集团有限公司何永荣 /heyongrong焦予民 /jiao yumin混凝土搅拌站是用来集中搅拌混凝土的联合装置，又称混凝土預拌工厂，是混凝土生产的成套设备。混 凝土搅拌站的类型较多，它的组成部分也是各式各样 的，但它的基本组成部分为：供料系统、计量（称量） 系统、搅拌系统、电器系统和辅助设备（如空气压缩 机、水泵等），用以完成混凝土原材料水泥、水、砂、 石子和掺合料、添加剂等的输送、上料、储存、配料、 搅拌和出料等工作。混凝土搅拌站的称量精度和生产 率的高低是衡量一个搅拌站性能好坏的重要指标。而 在满足称量精度和生产率的前提下，搅拌站各系统参 数的选择是否匹配是评价一套搅拌站设计合理性的关 键。本文仅以搅拌站生产率为基准提出搅拌站各机构 参数的设计依据。时及搅拌机周期的相关规定来确定。1.1组成混凝土各物料的配比在进行混凝土搅拌站设计时，混凝土配比可参照 以下两种方式确定：（1）根据国家标准 gb9142/t-2000 及混凝土搅 拌机产品质量检验程序规范规定的不同容量搅拌机 标准试验配料表如表 1 所示。（2 ）工地常用的混凝土配比如表 2 所示。1.2搅拌站周期可按照以下方法确定搅拌机的工作周期按 gb/9142-2000 中 3.14 规定， 从上料开始至出料完成一罐次所用的时间。即各种规 格搅拌机的最短循环周期为s=st + s m + sc(式中st 为投料时间，s m 为搅拌时间，sc 为卸料时间)。而搅 拌站个机构的最短循环周期应小于或等于搅拌机的最 短循环周期 s 为最佳。搅拌机的各工作时段的时间可按下列方法确定： 依据gb/t9142-2000 混凝土搅拌机国家标准 5.1设计的依据严格来讲，一套混凝土搅拌站的设计应依据其所 加工混凝土的配比和国家有关标准对搅拌站各机构用表 1 不同容量搅拌机标准试验配料表参考文献1. 孙国新. 客运专线制存梁场设计的关键问题研究. 铁 道工程学报. 200（5 4）：782. 王治斌. 客运专线箱梁预制施工技术研究. 铁道建筑 技术. 200（5 2）：9113. 熊敏、罗源方. 高性能混凝土泵送特点. 建设机械技 术与管理. 200（6 6）：344. 王刚. 京津城际混凝土箱梁预制浅析. 建设机械技术与管理. 200（6 6）：30335. 李青. 客运专线箱梁制存梁场的布置方案. 铁路工程 造价管理. 200（5 2）：1618收稿日期 ：2007-12-18通讯地址: 徐建华，湖南省长沙市银盆南路 361 号102 cmtm 2 00 8 . 0 2公称容量 l水泥 k g水k g砂k g石子 kg合计 k g粒径mm累计 5101020204020060 36 15841 77 11823649035010563 27673 13420741485850015090 39410319229659112257502251355911552884448871838100030018078820638459211822450150045027011823095768881773367520006003601576412768118423644900300090054023646181152177635467350表 2工地常用的混凝土配比表 3搅拌时间的规定表 4各种强制式搅拌主机的标准规定最短循环周期1.2 规定：搅拌时间应符合表 3。（1）同样根据国（2 ）皮带机上料的搅拌站时序图（见图 2 ）。3搅拌站各机构参数的确定从搅拌站工作时序图图 1 和图 2 不难看出：要使搅 拌站的设计合理就必须保证骨料、粉料、水、添加剂 等工作系统的循环周期小于或等于该搅拌站所采用搅 拌机的最短循环周期 s 。3.1对于爬斗上料的搅拌站而言（1）骨料投料时间 st + 料斗下降时间 sd+ 配料机 出料时间 sg + 料斗上升时间 sd s，才能保证该搅拌 站取得最佳的生产率；这一过程是整个搅拌站周期的 关键，它直接影响着搅拌站循环周期的长短。（2 ）水泥和粉煤灰配料、卸料的时间总和小于或 等于该搅拌站所采用搅拌机的最短循环周期 s。但考虑 到水泥起拱、螺旋机生产效率等因素，2000 型以下的 搅拌机，水泥配料、卸料的时间总和最好不大于 60s ，2000 型以上的搅拌机，水泥配料、卸料的时间总和最 好不大于 70s。（3）水、添加剂等其他物料均按 6070s以内设计。家标准 5.1.3 规定：“自落式锥形倾翻出料搅拌机和强制式搅拌机应在 15s 内、自落式锥形反转出料搅拌机应在 30s 内将搅拌好的物料卸净.”（2） 搅拌机的投料时间一般根据经验取得。由以上三点可以确定，各种以强制式搅拌机为搅 拌主机的混凝土搅拌站的周期见表 4，由表 4 可以看出， 公称容量 1500l 的搅拌主机可以根据骨料上料方式 的不同设计成为每小时 50 个或 60 个循环的搅拌站，而 公称容量 2000l 的搅拌主机最短工作循环次数小于50 次 /h。所以，按过去的习惯将皮带机上料带骨料集 料斗的搅拌站设计为循环次数为 60 次 /h 是不正确的。 这样，不仅浪费资源和能源，而且丝毫不能提高搅拌 站的效率。除非有搅拌时间小于 35s 的新型的大型的搅 拌主机出现。2两种不同形式的搅拌站的工作时序（1） 爬斗上料搅拌站的时序图（见图 1）。2 00 8 . 0 2 建设机械技术与管理103公称容量l1000150020002500300035004000投料时间s888810 12 12 搅拌时间s 40 45 45 45 45 45 45 卸料时间s15 搅拌机最短循环周期 s63 63 63 63 70 72 72 每小时循环次数 57 57 57 57 51 50 50 最大理论生产率m3/h57 85.5114114153175200公称容量l5050075010001250200025006000搅拌方式 自落式 强制式 自落式 强制式 自落式 强制式 自落式 强制式 搅拌时间s 45 35 60 40 80 45 100 45 公称 容量 l粉料 kg液体 kg砂 kg石子 kg合计 k g粒径mm累计 水泥 粉煤灰 累计 水添加剂 累计 5101020204020072 14 86 36 238 16072 72 72 21650035012624.5150.563 3.566.528012612612637887550018035 21590 595 400180180180540125075027052.5322.51357.5142.56002702702708101875100036070 43018010 19080036036036018802450150054010564527015 285120054054054016203750200072014086036020 38016007207207202160500030001080210129054030 570240010801080108032407500施工技术 construction technology砂配料 石子 1 配料 石子 2 配料 石子 3 配料 水泥 1 配料 水泥 2 配料 粉煤灰配料 水配料 添加剂配料 砂、 石出料 骨料斗提升 骨料投料 骨料斗下降 水、 添加剂投料 水泥投料 混凝土搅拌 搅拌机卸料 图 1砂配料 石子 1 配料 石子 2 配料 石子 3 配料 水泥 1 配料 水泥 2 配料 粉煤灰配料 水配料 添加剂配料 砂、 石出料 砂石输送 骨料投料 水、 添加剂投料 水泥投料 混凝土搅拌 搅拌机卸料 图 2表 5各种强制式搅拌主机的现场实际最短循环周期tm3.2对于皮带上料的搅拌站而言对于皮带上料的搅拌站而言，由于机构中增设的 骨料集料皮带机和骨料中间缓存斗，故骨料投料时间 st+ 骨料输送时间 ss s；而骨料输送时间 ss= 配料 机出料时间 sc+ 每断面物料在皮带机上走过的时间（皮带长度带速）。 其他物料的要求与爬斗上料的搅拌站相同。 根据以上两条原则，可以确定出搅拌站各机构的主要参数如表 6 和表 7：表中的参数可作为搅拌站设计时各机构参数的参考值，当用户要求搅拌站的结构方式发生变化时，（如 半地下安装，延长轨道、增加搅拌时间等）都会影响 到搅拌站的生产效率，以上参数也应相应调整。4结论由搅拌机各机构的主要参数表 5 可以看出：（1 ）皮带上料搅拌站和爬斗上料搅拌站对配料机 出料速度的要求是不一样的，设计时应予以考虑。（采104 cmtm 2 00 8 . 0 2工程容量l1000150020002500300035004000投料时间s888810 12 12 搅拌时间s35 40 45 45 45 50 50 加水时间sw17 20 20 20 20 23 23 卸料时间sc16 13 19 19 22 23 23 最短循环周期s59 61 72 72 77 83 85 每小时循环次数 61 59 50 50 46.743 42 最大理论生产率 m 3 /h 61 88.5100125140150168施工技术construction technology表 6依据标准规定最短循环周期确定的搅拌站各机构主要参数表 7依据现场现场实际最短循环周期用不同的配料方式）（2）水系统的给水泵排量与水称排水泵排量应该区 别，这样，既不影响效率还可提高称量精度，节约成本。（3）骨料输送皮带应该以提高速度，减小带宽。这 样可提高效率。（4）优化搅拌主机的性能，提高搅拌效率和出料速 度，是提高搅拌站生产率的关键。这些参数还要根据相应机构的规格系列及系列设计原则进行圆整。本文只是强调在搅拌站设计时，要 先由时序进行系统的参数匹配，而不应该单一追求某 一个机构的效率。因为搅拌站是一个系统，系统的效 率就是它的效率。收稿日期:2007-11-13通讯地址 :山东省海阳市海阳路 243 号2 00 8 . 0 2 建设机械技术与管理105公称容量l1000150020002500300035004000投料时间s888810 12 12 搅拌时间s35 40 45 45 45 50 50 加水时间s17 20 20 20 20 23 23 卸料时间s16 13 19 1195 22 23 23 搅拌机最短循环周期s59 61 72 72 77 83 85 每小时循环次数 61 59 50 50 46.743 42 最大理论生产率m3/h61 88.5100125140150168骨料出料时间皮带上料43 37 46 46 48 51 53 爬斗上料18 18 18 18 21 25 25 配料机出料皮带生产率t/h皮带上料167292313392450494565爬斗上料40060080010001028骨料输送皮带带速m/s1.6222222骨料输送皮带机有效长度 m地面安装13 29 36 36 38 40 40 半地下安装36 47 47 50 骨料输送皮带生产率t/h167292313392450494565水泥螺旋机生产率t/h25 40 50 55 65 75 85 给水泵排量m 3/h (10m 扬程)16 23 31 39 46 53 60 水称排水泵排量m3 /h36 54 62 77.592 110125公称容量l1000150020002500300035004000投料时间s888810 12 12 搅拌时间s 40 45 45 45 45 45 45 加水时间s17 20 20 20 20 23 23 卸料时间s15 搅拌机最短循环周期s63 63 63 63 70 72 72 每小时循环次数 57 57 57 57 51 50 50 最大理论生产率m3/h57 85.5114114153175200骨料出料时间皮带上料43 37 46 46 48 51 53 爬斗上料18 18 18 18 21 25 25 配料机出料皮带生产率t/h皮带上料16729231339245