年产100万方混凝土搅拌站的设计

目录 1 厂址的选择 1 1 1 搅拌站厂址的确定 1 2 工艺流程的确定及配料 2 2 1 生产线的选择 2 2 2 工艺流程的确定 3 2 3 配料的选择 4 3 物料平衡计算 热平衡计算 6 3 1 物料平衡计算的作用 6 3 2 物料平衡计算的基础资料 6 3 4 混凝土配合比设计 9 4 设备选型及工艺参数的确定 11 4 1 生产线的选择 11 4 2 搅拌站组成简述 12 4 3 搅拌主机选型 12 4 4 骨料配料站的设置 13 4 4 1 配料机 13 4 4 2 配料层 13 4 5 搅拌楼主体构造 13 4 5 1 进料层 13 4 5 2 贮料层 14 4 5 3 计量层 14 4 5 4 搅拌层 14 4 5 5 出料层 14 4 5 6 控制室 14 4 6 水泥筒仓的设计 14 4 7 贮仓设计 16 4 7 1 仓顶工艺设计要求 16 4 7 2 铲车的选型 16 4 7 3 运输车计算与选择 16 4 7 4 皮带输送机的选型 16 4 8 骨料堆场布置 17 4 8 1 骨料堆场设计的一般要求与原则 17 4 8 2 骨料堆场的生产工艺 17 4 8 3 原料 砂 石 堆场贮库计算 18 5 控制 环保及检测部分设计 19 5 1 控制设计 20 5 2 环保设计 20 5 3 实验室的建设 检测部分 20 1 厂址的选择 1 1 搅拌站厂址的确定 重庆璧山大路镇火石村 1 在厂址的选择过程中 应遵循位置恰当 布置合理 费用小的原则 因大型拌和厂 占地面积较大 设备种类较多 且石料的堆放应有一定的储存量 具体在进行厂址选择时 应考虑以下因素 原材料供应厂家的选择 土地租赁费 原材料及成品料进出拌和厂交通 便利 水 电的来源方便 场地地势稍高 环境干爽且地下水位低 2 原材料特别是石料它是影响混合料质量性能的关键 所以在厂址选择过程中 不但 要考虑拌拌厂的工程建设费及石料运输费 也要考虑石料的来源问题 选择拌和厂厂址的 方法有 一种是向一个标段供应成品料 在这种情况下 可以把拌和厂厂址选择在靠近本 标段的路基且在该标段的中点附近 但要注意 此时石料厂只能选在标段垂直中线附近且 距离拌和厂最近 如果先选择了石料厂 这时则要看该石料厂与施工标段的相对位置 若 石料厂距该施工标段的一端点较近 则拌和厂应选在该端点附近 若不在两上端点附近 则拌和厂应选在离料厂最近且靠近该标段路基 因为把石料运到拌和厂 再从拌和厂把成 品料运到施工现场这一过程中 石料向同一方向或以拌和厂为基点向两边流动运输费是最 小的 因为在这种情况下 石料运输交通较方便 3 搅拌站是整个工程施工的核心 能否正常生产 对工程的进度和造价有限大的影响 为了保证拌和厂的正常运转 处理好前期准备工作和外围关系非常重要 厂址选择好以后 到当地土地管理部门和电力部门进行联系 办理临时用地及用电的相关手续 并签订土地 租赁合同和用电合同 与土地管理部门一起丈量土地并打桩 组织人力和机械设备扎围墙 并平整场地 清理场地内的青苗或树木 与电力部门协商高压电进厂的地点和方法 并与 电力部门签订变配电建设合同 2 工艺流程的确定及配料 2 1 生产线的选择 中联重科 HLS270 混凝土搅拌楼 采用整体封装的形式 在容易产生粉尘的地方都单独 设有高效的除尘装置 能有效减少粉尘扩散 在搅拌混凝土时主楼产生震动方面 该环保 型搅拌楼较普通型搅拌站要减少很多 噪音也控制在有效范围内 在高效节能方面 环保 型搅拌楼由 8 个 120 立方米储料仓 24 条斜皮带机组成全自动高效上料系统 并采用自制 复合螺带搅拌主机 在搅拌混凝土时 效率可提高 30 左右 同时 该搅拌楼采用物料循 环系统 实现了严格意义上的零排放 中联重科 HLS270 混凝土搅拌楼参数 2 2 工艺流程的确定 1 主楼与筒仓 配料机与料场进行统一密闭封装 牢固 气派 美观 2 骨料暂存于主楼顶部的储料仓 直接落入下方的砂石秤计量 计量好后卸入搅拌主 机 减少骨料输送环节 缩短备料时间 3 混凝土搅拌好后 搅拌主机卸料门全开 以最快速度卸入集料斗 缩短出料时间 4 骨料经称量后直接进入搅拌主机 避免物料输送中洒落 保证物料的配合比 提高 混凝土质量 5 搅拌楼的工作流程更加适应裹浆法新的搅拌工艺 提高混凝土的均质性 从而提升 混凝土强度 6 砂石分开计量后单独进入搅拌主机 更加适应了裹浆新搅拌工艺 节约原材料成本 7 顶置储料仓集中储料 保证了物料供应的持续性 减少了皮带空运转时间 降低能 耗 8 先进除尘设计 对料场 皮带机 粉仓全方位多层次密闭封装 运用喷淋降尘系统 皮带清洗系统 主机高压清洗系统 实现楼外粉尘零排放 对粉秤 搅拌主机采用先进的 布袋反吹除尘技术 防止粉料外泄 实现楼内粉尘颗粒排放小于 10 毫克每平方米 9 物料循环利用 废水完全回收利用 实现零排放 使用砂石分离机及浆水回收系统 对物料循环回收利用 2 3 配料的选择 混凝土搅拌站所用配料分为骨料 粉料 液料三类 其中砂 石 水泥 粉煤灰 矿 渣粉 各类外加剂 水这七种基本原材料 1 砂 以粗砂或中砂为宜 其颗粒级配 含泥量及有害物质含量均符合 普通混凝土用砂质 量标准及检验方法 JGJ52 的规定 泵送混凝土宜用中砂 其通过 0 315mm 筛孔的量不 少于 15 本设计选用人工砂 2 石 其颗粒级配范围 针片状颗粒含量 含泥量及有害物质含量要符合 普通混凝土用碎 石粒径或卵石质量标准及检验方法 JGJ53 的规定 泵送混凝土碎石粒径不大于输送管 内径的 1 3 卵石则不大于 2 5 分类 碎石 卵石按技术要求分为 类 类 类三种类别 类适用于强度等级大于 C60 的混凝土 类适用于强度等级为 C30 C60 及抗冻 抗渗要求的混凝土 类适用于强度等级小于 C30 的混凝土 本设计主要采用 类 最大粒径 D 20mm 的碎石 堆积密度 1 55g cm3 3 水泥 宜选择强度等级为混凝土强度等级的 1 0 1 5 倍的水泥为宜 根据 通用硅酸盐水泥 GB175 2007 选择的水泥规格为 P O42 5 水泥强度等级值的富余系数为 1 10 1 13 4 粉煤灰 粉煤灰的主要化学成分是氧化硅 氧化铝和氧化铁 优质粉煤灰可以减少用水量 提 高混凝土拌合物的坍落度 流动度 又能改善混凝土的和易性及可泵性 同时还能降低混 凝土泌水率和干缩率 粉煤灰的选用应该根据 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB T1596 2005 标准将其 分为 级 级 级三种 本设计采用 级粉煤灰 取代水泥量为 10 5 矿渣粉 矿渣粉是由高炉炼铁产生的熔融矿渣骤冷时 来不及结晶而形成的玻璃态物质 矿渣 粉颗粒呈球状 表面光滑致密 主要是由 CaO MgO SiO2和 A1203组成 共占矿渣粉总量 的 95 以上 且具有较高的潜在活性 在激发剂的作用下 可与水化合生成具水硬性的胶 凝材料 将其掺人水泥中 水化时活化 SiO2和 A1203 与混合胶凝体系中产生的 Ca OH 2反 应 进一步形成水化硅酸钙产物 填充于空隙中 较细的矿渣掺和料将增加与其它掺和料 的接触面积 即影响其与 Ca OH 2生反应的有效面积 从而影响其与 Ca OH 2反应程度及水 化产物的数量和质量 矿渣粉在水淬时形成的大量玻璃体 具有微弱的自身水硬性 细度大于 350m2 kg 一般为 400 600m2 kg 其活性比粉煤灰高 用于高性能混凝土的矿渣粉磨至比表面积超 过 400m2 kg 以较充分地发挥其活性 减少泌水性 研究表明矿渣粉磨得越细 其活性 越高 掺入混凝土中后 早期产生的水化热越多 越不利于控制混凝土的温升 而且成本 较高 6 各类外加剂 合成减水剂 合成减水剂是外加剂品种中最重要的产品 可以单独使用 也可以作为各种复配产品 的母料使用 我国合成减水剂的产量居世界产量的第一位 按照 GB8076 混凝土外加剂 的划分 合成减水剂分为三种 高性能减水剂 以聚羧酸系减水剂为代表 高效减水剂 以 萘 系等减水剂为代表 和普通减水剂 以木质素磺酸盐类为代表 膨胀剂 膨胀剂的主要特性是掺入混凝土后起抗裂防渗作用 它的膨胀性能可补偿混凝土硬化 过程中的收缩 在限制条件下成为自应力混凝土 我国生产膨胀剂主要品种有 U 型膨胀 剂 生 熟明矾石 硬石膏等组成 复合膨胀剂 CEA 铝酸钙膨胀剂 AEA 一高强熟料 天然明矾 石 石膏 EA L 膨胀剂 生明矾石 石膏等组成 FN M 膨胀剂 硫铝酸盐混凝土膨胀剂 CSA 微膨胀剂 引气剂引气剂是在搅拌时加入的能够在砂浆和混凝土中引入大量均匀分布的 封闭 的 微小气泡 并能使气泡保留在硬化混凝土中的外加剂 引气剂常用来改善塑性砂浆和 混凝土和易性 减少泌水和离析 同时提高抗冻性 大幅度提高砂浆和混凝土的耐久性 目前国内应用量较多的引气剂是松香热聚合物和皂甙类引气剂 本次设计选择减水剂 减水剂作为混凝土最常用的外加剂之一 一般的减水剂主要有 脂肪族减水剂 木质素硫酸钙等 查木钙减水率为 18 减水剂 胶凝材料含量 2 2 7 水 常用的拌合用水为自来水 地下水 应注意对水温的控制 防止水中含有异物 按 JGJ63 1989 混凝土拌合用水标准 进行质量控制 本设计选自来水 本设计所使用的原材料 如表 2 1 表 2 1 本次设计所用的原材料 原材料产地规格品种 水泥重庆璧山冀东水泥厂P O425 粉煤灰重庆腾辉粉煤灰 级 外加剂 减水剂 重庆三圣外加剂木质素硫酸钙 木钙 粗骨料重庆 类碎石 细骨料重庆粒径在 0 15 4 75mm 之间 拌合用水地下水饮用水 地下水 3 物料平衡计算 热平衡计算 3 1 物料平衡计算的作用 1 计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量 作为确定车间生产任务 设 备选型及人员编制的依据 2 计算各种原料 辅助材料及燃料需要量作为总图设计中确定运输量 运输设备和计 算各种堆场 料仓面积的依据 3 计算水 电和劳动力的需要量 确定原材料 燃料等的单位消耗指标 作为公用设 计和计算产品成本等的依据 3 2 物料平衡计算的基础资料 1 工厂规模 混凝土构件产品方案 2 每种构件混凝土或者钢筋工程数量 3 混凝土各种类型配比 4 车间工作制度 生产周制度 生产班制度 物料平衡计算因实际条件限制 只能粗略估计其一天各材料的消耗量 混凝土搅拌站 设计为年产 100 万方混凝土 计划每月设备检修 1 5 天 每月实际工作日为 27 天 年度效 率系数值取 0 87 则可计算出每天的混凝土生产量 W A d 12 K 1000000 A 27 12 0 87 计算得 A 3548m 式中 W 搅拌站年产量 d 每月实际工作天数 A 每天的生产量 K 年度效率系数 根据生产方案的设计则一天内 C30 C40 C50 的日产量分别为 1951m 887m 710m 因此可计算出各原材料每天的用量为 水泥的日消耗量 Q1 323 8kg m 1951m 406 9kg m 887m 495 8kg m 710m 1345t 粉煤灰的日消耗量 Q2 36 0kg m 1951m 45 kg m 887m 55 kg m 710m 147t 外加剂的日消耗量 Q3 7 9kg m 1951m 9 9kg m 887m 12 1kg m 710m 33t 粗骨料的日消耗量 Q4 1169kg m 1951m 1162kg m 887m 1197kg m 710m 4161t 细骨料的日消耗量 Q5 687kg m 1951m 599kg m 887m 514kg m 710m 2237t 3 3 混凝土配合比计算 确定配制强度 由下列公式 为了保证混凝土能够达到设计要求的强度等级 在进 行混凝土配合比设计时 既要考虑到实际施工条件与实验室条件的差别 又要考虑到对混 凝土强度的不利影响 必要使混凝土的配置强度高于设计等级强度 根据现代混凝土配合 比设计手册得 混凝土配制强度为 cu o cu k 1 645 式中 cu o 施工配制强度 MPa cu k 设计的混凝土强度标准值 MPa 取值 混凝土设计强度等级低于 C20 时 4 0 混凝土设计强度等级为 C20 C40 时 5 0 混凝土设计强度等级高于 C40 时 6 0 根据 混凝土强度检验评定标准 的规定 混凝土强度的保证率达到 95 水灰比的确定 由下列公式 W C A ce cu o AB ce 式中 W C 水灰比值 A B 回归系数 如表 5 3 ce 水泥 28d 抗压强度实测值 MPa 当无水泥抗压强度实测值时 ce 按下式确定 ce C ce g C 富余系数 ce g 水泥强度等级值 Mpa 水泥强度等级值的富余系数 C 遵循对 28d 水泥胶砂抗压强度无实测值表 5 2 所示 规律 表 3 1 水泥强度等级值的富余系数 水泥强度等级值富余系数 32 51 12 42 51 16 52 51 10 表 3 2 回归系数选用表 石子种类 系数 碎石卵石 A0 460 48 B0 070 33 每立方米混凝土用水量 水灰比在 0 40 0 80 范围时 其用水量可按表 3 3 确定 表 3 3 塑性混凝土的用水量 kg m3 拌合物稠度卵石最大粒径 mm 碎石最大粒径 mm 项目指标102031 540162031 540 10 30190170160150200185175165 35 50200180170160210195185175 55 70210190180170220205195185 坍落度 mm 75 90215195185175230215205195 注 1 本表用水量系采用中砂时的平均值 采用细砂时 每立方米混凝土用水量可增 加 5 10kg 采用中砂时 则可减少 5 10kg 2 参合各种外加剂或掺合料时 用水量相应调整 砂率 Sp 的确定 混凝土的合理砂率按表 3 4 来确定 表 3 4 混凝土的砂率 碎石最大粒径 mm 卵石最大粒径 mm 水灰比 W C 162040102040 0 4030 3529 3427 3226 3225 3124 30 0 5033 3835 3730 3530 3529 3428 33 0 6036 4135 4033 3833 3832 3731 36 0 7039 4438 4336 4136 4135 4034 39 计算配合比 当采用质量法时 应按下列公式计算 mc mso mgo mwo mo mcp Sp mso mso mgo 100 式中 mc 每立方米混凝土的水泥和粉煤用量 kg mgo 每立方米混凝土的粗集料用量 kg mso 每立方米混凝土的细集料用量 kg mwo 每立方米混凝土的用水量 kg mo 每立方米混凝土的减水剂用量 kg mcp 每立方米混凝土拌合物的假定质量 kg 其值可取 2350 2450 3 4 混凝土配合比设计 设计混凝土的配合比就是根据工程要求 结合形式 施工条件和采用的原材料来确定 经济合理的混凝土组分 及粗细集料 水 水泥 掺合料和外加剂的比例 根据重庆现阶段的情况 以及设计的实际情况 本设计只对 C30 C40 C50 三种强度 等级的塑性混凝土配合比设计进行计算 所涉及的物料平衡也将根据这一情况进行计算 本设计年产量为 100 万方 所设计的产品方案如表 3 5 表 3 5 产品规格分布表 产品名称年产量 m C30 混凝土 C40 混凝土 C50 混凝土 55 万 25 万 20 万 C30 混凝土配合比计算 C30 混凝土使用 P O42 5 水泥 使用的碎石最大粒径 20mm 1 配制强度 已知 5 0MPa cu o cu k 1 645 30 1 645 5 0 38 23MPa 2 水灰比 查表 5 3 知回归系数 A 0 46 B 0 07 W C A ce cu o AB ce 0 46 42 5 38 23 0 46 0 07 42 5 0 49 3 单位用水量由表 3 3 确定 加入 2 2 的木质素硫酸钙 减水率为 18 加入前的 用水量 查表得 215kg m 加减水剂后 mw0 215 1 18 kg m 176 3kg m 4 根据水灰比确定水泥用量 mc mwo C W 176 3 0 49 359 8kg m 用粉煤灰代替 10 的水泥 则粉煤灰的用量为 mf 359 8kg m 10 36 0kg m 实际水泥用量为 mco mc 1 10 323 8kg m 则外加剂含量为 mo 2 2 mf mco 7 9kg m 5 砂率确定 查表 5 5 得 Sp 37 6 质量法确定粗细骨料 由下列公式计算取 mcp 2400 mc mso mgo mwo mo mcp Sp Sp mso mso mgo 100 算得 mso 687kg m mgo 1169kg m 所以初步配合比 mco mf mso mgo mw0 mo 323 8 36 687 1169 176 3 7 9 C40 混凝土配合比计算 C40 混凝土使用 P O42 5 水泥 使用的碎石最大粒径 20mm 1 配制强度 已知 5 0MPa cu o cu k 1 645 40 1 645 5 0 48 23MPa 2 水灰比 查表 5 3 知回归系数 A 0 46 B 0 07 W C A ce cu o AB ce 0 46 42 5 48 23 0 46 0 07 42 5 0 39 3 单位用水量由表 5 4 确定 加入 2 2 的木质素硫酸钙 减水率为 18 加入前的 用水量 查表得 215kg m 加减水剂后 mwo 215 1 18 kg m 176 3kg m 4 根据水灰比确定水泥用量 mc mwo C W 452 1kg m 用粉煤灰代替 10 的水泥 则粉煤灰的用量为 mf 452 1 m 10 45 2kg m 实际水泥用量为 mco mc 1 10 406 9kg m 则外加剂含量为 mo 2 2 mf mco 9 9kg m 5 砂率确定 查表 5 5 得 Sp 34 6 质量法确定粗细骨料 由下列公式计算取 mcp 2400 mc mso mgo mwo mo mcp Sp Sp mso mso mgo 100 算得 mso 599kg m mgo 1162kg m 所以初步配合比 mco mf mso mgo mw0 mo 406 9 45 2 599 1162 176 3 9 9 C50 混凝土配合比计算 C50 混凝土使用 P O42 5 水泥 使用的碎石最大粒径 20mm 1 配制强度 已知 6 0MPa cu o cu k 1 645 40 1 645 6 0 59 87MPa 2 水灰比 查表 5 3 知回归系数 A 0 46 B 0 07 W C A ce cu o AB ce 0 46 42 5 59 87 0 46 0 07 42 5 0 32 3 单位用水量由表 5 4 确定 加入 2 2 的木质素硫酸钙 减水率为 18 加入前的 用水量 查表得 215kg m 加减水剂后 mwo 215 1 18 kg m 176 3kg m 4 根据水灰比确定水泥用量 mc mwo C W 550 9kg m 用粉煤灰代替 10 的水泥 则粉煤灰的用量为 mf 550 9kg m 10 55 1kg m 实际水泥用量为 mco mc 1 10 495 8kg m 则外加剂含量为 mo 2 2 mf mco 12 1kg m 5 砂率确定 查表 3 4 得 Sp 30 6 质量法确定粗细骨料 由下列公式计算取 mcp 2450 mc mso mgo mwo mo mcp Sp Sp mso mso mgo 100 算得 mso 514kgm mgo 1197kg m 所以初步配合比 mco mf mso mgo mw0 mo 495 8 55 1 514 1197 176 3 12 1 4 设备选型及工艺参数的确定 4 1 生产线的选择 中联重科 HLS270 混凝土搅拌楼 采用整体封装的形式 在容易产生粉尘的地方都单独 设有高效的除尘装置 能有效减少粉尘扩散 在搅拌混凝土时主楼产生震动方面 该环保 型搅拌楼较普通型搅拌站要减少很多 噪音也控制在有效范围内 在高效节能方面 环保 型搅拌楼由 10 个 200 立方米储料仓 24 条斜皮带机组成全自动高效上料系统 并采用自 制复合螺带搅拌主机 在搅拌混凝土时 效率可提高 30 左右 同时 该搅拌楼采用物料 循环系统 实现了严格意义上的零排放 4 2 搅拌站组成简述 搅拌站的设备很主要 涉及到原料的利用率 能量的消耗 以及环境等问题 所以选 择设备对于搅拌站的涉及重重之重 一般的搅拌站大致相同的 混凝土搅拌站的基本主要 性能和组成部分列于表 4 1 其工艺流程如图 4 1 表 4 1 混凝土搅拌站的基本组成部分和性能 组 成 部 分主 要 性 能 称量机构石子 砂 水泥和掺和物 添加剂的称量 贮料仓 贮存石子 砂和水泥 掺和物 搅拌机 石子 砂 水泥和掺和物 添加剂的搅拌 混凝土料斗 向混凝土搅拌输送车卸料用的中间贮斗 气路管道 从空压机向各气缸供给压缩空气 骨料供给装置 向料贮料仓供骨料 添加剂供给装置 向添加剂的称量容器共添加剂 水泥供给装置 水泥贮存和向水泥贮料仓共水泥 供水装置 向水的称量容器供水 4 3 搅拌主机选型 混凝土搅拌车间的小时生产量 可根据下列公式计算 QS Qf n 其中 QS 混凝土的小时计算量 m3 h Qf 混凝土的日计算产量 m3 d n 每台混凝土搅拌机的日工作小时数 因此 QS Qf n 3548 10 355 m3 h 因砼搅拌站主机为 JS4500 其生产能力为 2403 h 的搅拌机 混凝土搅拌机的数量可按下列公式计算 N Qf q 式中 N 混凝土搅拌机的台数 取整数 q 每台混凝土搅拌机的小时生产能力 m3 h 本设计计划选用中联重科 HLS270 混凝土搅拌楼 所以 N Qf q 355 240 1 48 本设计生产 C30 C40 C50 混凝土 N 取整数 所以选用的搅拌机数量为 2 台 由于 所设计搅拌站生产的特点选择强制式混凝土搅拌机 据各方面条件与实际情况 选择 2 台 中联重科 HLS270 混凝土搅拌楼 4 4 骨料配料站的设置 本搅拌站设有200m3储存罐十个分别是四个水泥筒仓 两个粉煤灰筒仓 两个矿粉筒仓 和两个膨胀剂仓 粉料上料采用气力输送 粉料储存罐设置在搅拌主楼的一侧 由仓体 支腿 进灰管 除尘器 气力破拱装置 料位计及爬梯等组成 出口处设有手动蝶阀与螺 旋输送机 仓顶装有仓顶除尘器 安全门和人孔 混凝土骨料储存在堆料场 经过装载机运输到骨料配料站 配料站由储料仓 架体 计量斗和水平皮带输送机等组成 储料仓分六格 每格容积40立方米 分别储存商品混凝 土中碎石 卵石 豆石 细沙 粗砂 石子 砂子的配料是靠储料仓计量 配好料后就可 以放在皮带输送机把料传送到搅拌机中 砂仓设有振动装置 以保证下料顺畅 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 4 4 1 配料机 骨料配料机是集砂和石子的储料 计量 配料输出等功能于一体 模块化设计的果料 流程装置 不仅在工程站被广泛应用 也常用于商混站 配料机的型式用代号PL表示 规 格用单位为升的阿拉伯数字表示与搅拌主机的进料容量设配的批次骨料容量 如PL1600表 示设配1m3搅拌机 其额定出料容量为1000L 进料容量也就是骨料的配料容量为1600L PDL系列混凝土配料机是一种新型配料机械 适用于一般的建筑工地 道路 桥梁等工 程 可以为出料容量3000升及以下的混凝土搅拌机配料 可由搅拌机提升料斗直接接料 也可由皮带输送机接料 本配料机的称量采用重量控制仪及传感器 可对物料定量 配料 和控制 并自动修改落差 本机具有布置合理 结构紧凑 操作简便 配料精确 控制可 靠等优点 本设计选PL2400Q混凝土配料机 4 4 2 配料层 混凝土搅拌站的配料系统包括中大石 小石 砂 水泥 两台 粉煤灰及矿物掺合 料 水 外加剂 其10台独立计量的传感器电脑秤 各配料装置均设有电子传感器 称斗 及给料器 配料时物料可以根据重力 每个都要经过给料器进入称斗 达到预定的重量后 给料门自动关闭而停止配料 4 5 搅拌楼主体构造 主体分为3层 分别是第l层是成品料卸料斗 第2层是搅拌层 第3层是计量层 除尘 层 卸料层标准卸料高度为3 8m 该层装有JS4500双卧轴强制式搅拌主机 搅拌楼主体 主要有供料系统 储存仓 计量系统 搅拌机 出料口及控制系统等部分构成 4 5 1 进料层 搅拌楼的最上端是进料层 储料仓的顶板在楼面处 铲车把原材料运到进料层即可投 入生产 铲车司机要随时和控制室中控制人员保持联系 4 5 2 贮料层 为确保混凝土搅拌楼的正常运行 需要在堆场贮备充分的原材料 同时 需要在搅拌 楼本体贮备即时可供应的最小限度的材料 贮料层实际上就是材料进去计量斗之前的贮存 仓 其往往由一个大仓构成 再跟据集料水泥等材料的品种数量 将内部分隔成若干个小 仓 4 5 3 计量层 目前各类固定式搅拌楼几乎均采用精确度高的质量计量法 就计量方式而言 常常是 水泥 集料 水及外加剂分别单独计量 常用的计量设备有机械杠杆秤和电子秤两类 4 5 4 搅拌层 搅拌层上部装有卸料装置 骨料 水 外加剂称量后经过卸料装置进入搅拌机 搅拌 机生产能力 240 m3 h 骨料的最大粒径不可超过 80mm 搅拌层装有 2 台 JS4500 强制式搅 拌机 装置两测还要设置检修入口 可以保证检修时的安全性 4 5 5 出料层 当搅拌楼用于预制构件厂时 它常设置两层出料层 上层通过底开门运输小车或吊斗 式运输小车 将混凝土拌合物运送到成型车间 分别由自落方式或起重机起吊 供应到浇 灌设备受料斗中 搅拌层平台下部应该安装一个混凝土出料斗 出料斗带弧门 弧门上装有 感应开关 可以随时显示弧门开关状态 弧门可全开门 也可半开门 此处带1个振动电机 功 率为0 25kW 搅拌车对应位置后 出料斗才可以开门卸料 4 5 6 控制室 控制室内有配电柜和中央控制台 控制系统采用计算机控制 混凝土搅拌站控制系统由 如下几部分组成 工业控制计算机 多路串口通讯卡 称重仪表 数字量输入 输出卡 操作台 强电柜 混凝土搅拌站机械系统组成 控制室通过给定的配合比控制进料量 水 和外加剂用量 达到很好的调控作用 掌握控制系统对混凝土材料的配料精度要求 对原 材料的控制精度应控制在土 1 以内 并具有较好的稳定性 精度很高 目前计算机控制 的方式有多种形式 而且随着计算机技术的发展控制的方式越来越多 控制室将是由技术人 员控制的随着科技的飞速发展 各行各业都在不断发生着技术革新 混凝土搅拌站对混凝 土的质量要求也在不断提高 控制系统作为搅拌站的 大脑 对混凝土的质量控制起着至 关重要的作用 因此 控制系统的选择对混凝土搅拌站的正长设计非常重要 本次设计的 控制系统决定选择为集散式控制系统 具体的控制工艺选择工控机 智能配料仪表 可编程 序控制器控制方式展 4 6 水泥筒仓的设计 拆卸式筒仓不仅克服上述技术不足 不受场地 设备 人员限制 拆卸安装运输方便 可以使筒仓循环使用 节省人力 物力 大大降低了工程造价 缩短工期 根据钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077 2003 要求 本设计选 400t 水泥的筒仓 300t 粉煤灰的筒仓 200t 高炉矿渣粉的筒仓 400t 水泥的体积为 400 1 5 266 67m 取设计体积为 270m 设计直径为 2 的倍数 此设计直径为dn 设计为 6m 则筒仓壁厚为 t mm 160100 100 6000 100 100 dn 式中 t 筒仓壁厚 mm dn 筒仓直径 mm 设筒仓高度为h 则 m R h55 9 314 3 270270 22 即 400t 水泥仓的规格为 高h约为 9 55m 直径dn为 6m 壁厚t 为0 16m 采用同样的方法可计算出 200t 粉煤灰和 300t 矿渣粉的规格分别为 粉煤灰 高h约 为 9 00m 直径dn为 6m 壁厚t 为0 16m 矿渣粉 高h约为 6 80m 直径dn为 64m 壁 厚t 为0 14m 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 筒仓的平面布置应遵循所用的输送设备最少的原则进行筒仓的平面布置 一般需遵循 筒仓尽量靠近卸料间 根据筒仓数量的多少 将筒仓布置成单列式或多列式 水泥筒仓的容积及贮存量的 确定可以由表4 2中确定 表4 2水泥筒仓容积及贮存量 筒仓内径 米 筒体高度 米 几何容积 米 有效容积 米 普通水泥 米 513260230300 615430380500 718700600780 82010008501100 1024190017002200 由表 4 2 本设计应选则筒仓规则如下 单机组组成 2 个 400t 水泥仓 规格高 9 55m 直径 6m 壁厚 0 16m 1 个 300t 粉煤 灰仓 规格高 10m 直径 8m 壁厚 0 18m 1 个 200t 矿粉仓高 6 8m 直径 4m 壁厚 0 14m 均配有仓顶除尘器 4 7 贮仓设计 4 7 1 仓顶工艺设计要求 仓顶工艺设计需满足下述要求 各贮仓仓顶应设有不小于 600 600 的检修孔 水泥贮仓还应设有 150 200 的观察 孔 仓顶应设有间砂石堆场 水泥仓库发出仓空仓满的讯号设施 各种类型的运输设备或管道之间的间距和离墙净距必须便于操作 检修和安装 胶结料的运输设备和卸料设备 以及卸料设备和贮仓时间的联接应考虑密封 胶带输送机头部位没有头罩或挡板 4 7 2 铲车的选型 物料堆运的距离应该在小范围之内 堆运物料的坡度一般不大于 20 25 度 不选用与轻骨料的堆运 选取 3 辆铲车 每两辆铲车负责一条生产线 这样在淡季不会又多余的铲车 在生产 旺季可以采取租车的方法 以此节约生产成本 4 7 3 运输车计算与选择 产品供应半径为 20 公里 假定混凝土运输车在市内的车速为 35km h 则运输车来回 消耗的时间为 t 2 20 35 1 14h 外加上卸料时间 由此设定一辆运输车的周转时间 为 1 5h 而搅拌站每小时产出 169m 的混凝土 因此选择容量为 12m 的运输车 根据周转 3 时间和小时生产量以及运输车的容量计算运输车的台数为 n 1 5 169 12 21 12 台 故选用 22 台运输车 这样在施工淡季就不会有过多的闲置车辆 在夏季施工的旺季可 以选择租用一些运输车 这样可以降低成本并节省开支 4 7 4 皮带输送机的选型 本设计选用的是 TD75 型的固定式皮带输送机 规格表 53 表 5 3 皮带输送机规格表 型号断面形式带速 W m s 带宽 B mm 输送能力 t h TD75槽形1 650046 其托辊选用槽形 皮带宽度为 500mm 输送速度为 1 6m s 参考 混凝土制品工厂设计手册 查得 碎石允许的最大倾角 18 干砂允许的最大倾角 15 本设计选择的皮带输送机的倾角为 14 设计计算 皮带输送机的输送能力 按下列式计算 G KB2W v C1 C2 式中 G 输送散状物料时的输送能力 t n B 带宽 m W 带速 m s v 物料容重 t m3 C1 倾角系数 参考 混凝土制品工厂设计手册 查表 取 C1s 0 83 G1g 0 85 C2 速度系数取为 1 0 K 断面系数 由 混凝土制品工厂设计手册 查表 取K 390 由公式 计算 GS 390 0 52 1 6 1 6 0 83 1 207 2t h Gg 390 0 52 1 6 1 8 0 85 1 238 7 t h 每小时耗砂 2237 24 93 2t GS 93 2t 每小时耗石子 4161 24 173 3t Gg 173 3t 所以 选用的 TD75 型的固定式皮带输送机的输送能力满足要求 4 8 骨料堆场布置 4 8 1 骨料堆场设计的一般要求与原则 堆场地坪要求地面平整 压实 所以选用平整的场地 目的在于减少土方工作量和 土建设施 原料堆场应靠近混凝土搅拌车间 运输作业线尽可能避免与厂内主干道交叉 根据日产量 建厂的规模 及原料的贮存周期可以确定堆场的规模和机械化程度 必须要保证堆场的面积合理性 堆场的面积主要包括砂 石料堆的占地面积和砂石的装卸 运输作业线的占地面积 保证原料存放质量 砂石不要出现混料 污染或因离析而破坏级配 要注意地下水位等地质条件 堆场做好防水和排水的设计 避免沙石长期浸泡在水 中 4 8 2 骨料堆场的生产工艺 砂石堆场的主要生产工艺即 卸料 堆料 上料三项工序 这三项工序采用的运输设 备的不同将会在很大程度上影响堆场的设计 本次设计的主要堆场工艺如下 卸料 汽车自卸式 砂石堆场的工艺 堆料 铲车堆料 上料 皮带输送机输送至搅拌楼 4 8 3 原料 砂 石 堆场贮库计算 贮存计算依据 1 工厂规模 全年混凝土的产量 2 混凝土配合比 3 材料密度及混凝土的密度 4 耗损系数 生产过程的损耗 包括工艺过程的漏斗及不可回收的损耗 它与运输条 件 工艺过程等因素有关 贮存周期的确定 原材料在场内贮存的最少期限 称为贮存周期 一般以天数计算 砂石贮存周期主要 取决于砂石运输方式 一般砂石的贮存周期如表 5 4 表