合肥某高架桥配套混凝土搅拌站设计

合肥某高架桥配套混凝土搅拌站工艺设计合肥某高架桥配套混凝土搅拌站工艺设计 摘要摘要 混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和发展的 它是高架桥工程施工中 的必备设备 它由贮料 配料 搅拌 放料等结构部件组成 是一个受多环节 制约的复杂系统 而随着我国经济建设的高速发展 综合国力不断增强 由于 道路交通的需求 高架桥的建设日益兴起 从而产生其配套混凝土搅拌站的需 要 本设计的主要宗旨是高效 节能 环保等特点 所以设计为全封闭骨料堆 场 它的设计极大的降低了粉尘和噪音的污染 而且将砂石料含水量受天气影 响降到最低 解决了冬季施工因沙子产生冻块对混凝土质量造成的影响 节省 人工 减少工人的劳动强度 由于料场封闭后的保温作用还降低了冬季搅拌水 电加热费用 节约了能源消耗 为解决搅拌站长期困扰的车辆洗刷水和混凝土残渣回收问题 我们设计了 车辆的清洗问题 通过车改 可以把混凝土残渣中砂石和水泥浆分离 实现了 砂石再利用 并能将刷车水实现再利用 达到无污染水废物排出和水资源充分 利用的目的 关键词 混凝土 配合比 高架桥 搅拌机 配料 Hefei supporting concrete mixing station for a viaduct plant process design Abstract Cement concrete mixing station with the birth of the emergence and development It is the viaduct bridges in the construction which consists of storage materials ingredients mixing discharge and other structural components is a multi link constrained by a complex system With the rapid development of China conomic construction comprehensive national strength because of the demind for the traffic resulting in a modern concrete mixing station The main purpose of this design is efficient energy saving environmental protection and other features so the design is fully enclosed yard aggregate it is designed to greatly reduce dust and noise pollution Aggregate moisture content and will minimize the impact by the weather to solve the frozen winter construction blocks produced by sand impact on concrete quality save labor and reduce labor intensity After the yard closed also reduces the heat effect of mixing water and electricity in winter heating costs saving energy consumption To address the long term problems of traffic mixing water and concrete wash residue recycling we designed a vehicle cleaning problems Through the vehicles have changed you can put in the gravel and concrete slurry residue separation to achieve the gravel re use and can re use of water brush trucks to clean water adequate waste discharge and water use purposes Keywords concrete mix viaduct mixer ingredients 目录目录 摘要 I 前言 1 第一章 混凝土配合比的计算 5 1 1 设计条件 5 1 2 普通混凝土配合比计算 5 1 2 1 确定配置强度 5 1 2 2 确定水灰比 w c 6 1 2 3 确定 1 立方米混凝土用水量 7 1 2 4 确定 1 立方米水泥用量 8 1 2 5 选择合理的砂率值 8 1 2 6 确定 1 立方米混凝土沙石用量 9 第二章 物料平衡计算 10 2 1 干物料的计算 10 2 2 湿物料的计算 10 第三章 设备选型计算 12 3 1 搅拌机的选型计算 12 3 2 螺旋输送机的选型计算 14 3 2 1 原始资料 14 3 2 2 螺旋直径计算 14 3 2 3 验算输送能力 16 3 3 骨料配料机的选型计算 17 3 4 水表的选型 18 3 5 储料仓的计算 18 3 6 粉料筒仓 19 3 7 砂石输送设备选型计算 20 3 8 除尘装置 20 3 9 搅拌站的计量系统 21 第四章 混凝土搅拌站生产施工工艺流程 23 4 1 全站工艺流程 23 4 1 1 骨料配料系统 23 4 1 2 骨料送料 23 4 1 3 粉料储料 24 4 1 4 粉料给料 24 4 1 5 水 外加剂管路 24 4 1 6 配料及卸料系统 24 4 1 7 搅拌及出料系统 25 4 2 全站设计特色 25 4 2 1 混凝土回收站的作用 25 4 2 2 混凝土回收站的组成及流程 26 结束语 27 参考文献 28 致谢 29 前言前言 本次毕业设计的目的在于培养我们综合运用所学的基础理论 专业知识和 基本技能 提高分析 解决实际问题能力 提高查阅文献和收集资料的能力 计算机技术和外运应用能力 使学生系统而熟练地掌握混凝土搅拌站生产工艺 流程 具有进行混凝土搅拌站初步设计计算 编写设计说明书等工作能力 进 而培养学生创新精神和实践能力 为今后的实际工作打下基础 由于我国的城市化进程不断向前推进 商品混凝土在全国大中城市得到了 迅速发展和推广应用 混凝土搅拌站也得到了高速发展 但是随着工程建设规 模的迅速发展 规划建设的高层建筑 大型工业和基础设施项目越来越多 对 工程质量的要求特别是对混凝土强度等级设计标准的要求越来越高 经查阅资料知 混凝土搅拌站是用来集中搅拌混凝土的联合装置 又称混 凝土预拌工厂 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 搅拌主机 物料称量系统 物料输送系统 物料贮存系统和控制系统等 5 大系统和其他附属设施组成 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 1 经社会调研得知 目前整个搅拌站行业虽然企业比较多 但是规模普遍比 较小 环境卫生比较差 企业之间只有通过相互间的竞争才能谋求生存没有形 成比较统一的联盟 那中国来说 水泥行业没有规模性的进入混凝土行业 也 从反面说明了混凝土行业的不成熟 因此 我们搅拌站有以下缺点 1 搅拌站生产过程中噪音大 混凝十搅拌站 程的主要噪声源有 混凝土 搅拌机 空压机 混凝土运输车 柴油发动机 水泵等 噪声值在85 95dB A 之间 一般采取建筑隔声 减振等降噪措施可减缓对环境的影响 搅拌机机楼 采州隔卢效果较好的材料 门窗尽量开向噪声不敏感的方向 可达剑建筑隔声 的效果 2 搅拌站产生大量固体废物 混凝士搅拌站固体废物主要有 除尘器收集 的除尘灰 生活垃圾 餐厨垃圾 汽车修理问及泵机修理问产生的废油等 除 尘灰返同原料系统回川 生活垃圾送到生活垃圾填埋场处置 食堂产生的餐厨 垃圾经收集后按 重庆市餐厨垃圾管理办法 由市政府统一处理 汽车修理间 及泵机修理问产生的废油经收集后送有资质的单位同收处理 3 搅拌站生产过程中产生大量废水 混凝十搅拌站过程冲洗运输车辆时外 面遗留的混凝士 停运的运输罐车及搅拌机产生冲洗废水 经收集池收集后全 部回于混凝土生产 生活污水经隔栅挡渣后进入污水处理厂处理达标后排入长 江 2 以上问题都是我们应该高度重视的问题 我们在追求产量效益的同时 也 应该注意节能环保 在追求节能的同时 我们不能忽视环境保护 这就需要政 府有部门加大控制力度 也同时需要生产者自觉遵守有关的法律法规 2000 2004商品混凝土年复合增长率为38 38 预计2004 2008复合增长 率为19 28 8年复合增长率为28 48 未来几年行业仍处于高速增长期 行 业产品结构调整势在必行 现场搅拌混凝土将逐步被预拌混凝土所取代 历年来设备利用率在50 左右徘徊 平均单个搅拌站每年的实际产量小于 20万立方米 规模效益难以显现 过去几年高增长除了宏观经济利好等因素外 行业进入门槛低 只要具有一定的资金或市场 任何企业和个人都可建站经营 等因素一方面促成了行业高速度发展 另一方面也为行业进入恶性竞争埋下了 隐患 在2003年整个混凝土企业呈现 井喷 的势头 企业数量从2000年的726家 迅速增长至1359家 增长率从2000年的6 3 到2001年的12 28 而到2003年 则成为增长的拐点 企业增长进入较为平稳的阶段 近年增速降缓主要由以下两方面决定 宏观调控加强 预期固定资产投资 增速下降 设备保有量 成新度大幅提高 拌站基数不断增大 2004年 中国混凝土行业集中度整体不高 商品混凝土前十强企业的总产 量也仅占行业总产量的13 目前整个行业存在着企业数量多 规模较小 企 业层次较低的现状 行业处于买方市场 企业通过恶性竞争来求得发展 处在 诸侯混战 的时候 行业也没有形成统一的联盟 在买方面前没有话语权 企业在面对恶意拖欠等等行业潜规则时显得力不从心 预拌混凝土在我国发展极不平衡 地区差异较大 在北京 上海 广州 江苏等大城市 预拌混凝土使用量比较大 尤其是江苏省 2005年发展极为迅 速 新建混凝土生产企业30多家 新增生产能力1000多立方米 产量也从2004 年第二位一举反超上海 2005年数据表明 预拌混凝土产量第一的江苏为5930 万立方米 比1999年全国总产量还多500万方 上海预拌混凝土用量5016万立方 米 与1999年全国的产量相当 这证明这些城市已经接近或达到发达国家的水 平 但在西部地区 有的省份还没有一家预拌混凝土搅拌站 有的省市即使有 预拌混凝土搅拌站 由于种种原因 也未充分发挥作用 从下图中可以看出中 国商品混凝土十强企业也主要建立在这三大区域 新利恒是中国现阶段唯一一 个从全国战略考虑的混凝土企业 其目标是建成为中国混凝土行业的航母 目 前在十个省会城市分别建了十家搅拌站 目前水泥企业集团却没有大规模进入 虽然令人困惑 但从另一方面也说 明时机尚不成熟 同时现在唯一一个产量超过千万方的混凝土企业却偏安上海 或江苏一隅 已进入国外专业混凝土企业虽进退维谷 但不乏虎视眈眈等待时 机者 混凝土中加入外加剂既能节约资源又能保护环境 2005年全国年产111万吨 销售收入约51亿 2005年全国共有合成企业200家 其中规模化企业近80家 半数以上的企业规模太小 主要以萘系生产为主 产 量占到80 左右 高浓高效减水剂用量还不到5 聚羧酸盐高效减水剂是我国 高效减水剂发展的一个亮点 但仍处在初级阶段 有10多家有生产能力 目前 中国外加剂销售收入十强企业中 主要产品为萘系母料的为4家 分别为浙江五 龙 天津雍阳 天津飞龙和浙江吉龙 而以江苏苏博特新材料股份有限公司为 首的则是以终端产品为主 2004年销售收入高达3 75亿元 同时我国外加剂企 业开始谋求向国外输送产品 如浙江五龙化工 龙游五强等 2005年继续延续2004年下半年水泥运行经济效益逐渐降低的趋势 继续惯 性下滑 2006年初水泥价格明显出现回暖迹象 商品混凝土中磨细矿物掺合料的大量使用 不仅改善了混凝土的诸多性能 而且通过减少水泥熟料用量 在一定程度上抑制了大规模建设时期对水泥的强 劲需求 从而节约了国家的宝贵资源和能源 我国混凝土机械行业已形成多系列 多品种规格的局面 无论是搅拌机 搅拌楼 搅拌输送车还是混凝土泵 泵车 等产品 除大型的和高技术含量的 型号外 常规产品已基本能满足施工需要 各生产厂家的生产条件普遍得到了 改善 生产能力进一步增强 国外混凝土机械进口数量逐年下降 120m3 h以下 的搅拌站 125m3 h以下的输送泵以及搅拌机等国产设备已占主导地位 我国 的预拌混凝土搅拌站始建于20世纪70年代后期的上海 常州等地 随后 由于 建设的需要和政府的支持 城市预拌混凝土发展较快 每年以约15 的幅度递 增 但在西部地区 预拌混凝土的发展还有有待时日 我国商品混凝土行业现 在正处在一个快速发展的轨道上 这一方面得益于政府的政策导向的强大作用 一方面也归结于我国正处在一个经济腾飞 建筑业蓬勃的良好形势下 各大工 程项目相继开工 都在为我国混凝土行业做出杰出的贡献 3 第一章第一章 混凝土配合比的计算混凝土配合比的计算 1 11 1 设计条件设计条件 采用的材料 1 水泥 P O 42 5 级 水泥强度等级值的富余系数为 1 10 1 13 取 1 12 密度为 3 1g cm3 2 砂 中砂 表观密度 2 65g cm3 堆积密度 1 50g cm3 3 石 碎石 表观密度 2 70g cm3 堆积密度 1 55g cm3 石子最大粒径 20mm 4 水 自来水 5 减水剂 减水剂的用量为水泥用量的 1 1 2 取 1 减水效果为 15 18 取 15 该搅拌站为合肥某高架桥配套的专用搅拌站 其混凝土主要用在高架桥墩 柱以及路面 混凝土设计强度等级为 C50 要求强度保证率 95 要求混凝土 拌和物的坍落度为 35 50mm 施工单位为历史统计资料 1 2 普通混凝土配合比计算普通混凝土配合比计算 1 2 1 确定配置强度确定配置强度 根据 JGJ T55 2000 混凝土配制强度为 ocu f kcu f 1 645 1 1 其中 ocu f 混凝土的配制强度 kcu f 设计要求的混凝土强度标准值 MPa 施工单位混凝土强度标准差的历史统计资料 此值可按下面取值 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 C35 时 5 0 混凝土设计强度等级高于 C35 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 则 f 50 1 645 0 5 50 8225 1 2 1 2 21 2 2 确定水灰比 确定水灰比 w cw c 根据 JGJ T55 96 及图纸和技术规范 cebaocu ce ff fa c w 1 3 ce f 水泥 28d 抗压强度实测值 gcecce ff 1 4 c 水泥强度等级值的富余系数 a b 为回归系数 经计算得 w c 0 45 再根据混凝土使用环境条件 由表查出相应的最大水灰比限值 表表 1 11 1 混凝土最大水灰比和最小水泥用量混凝土最大水灰比和最小水泥用量 环境条件结构物类别最大水灰比 最小水泥用量 kg m3 素混 凝土 钢筋 混凝 土 预应力 混凝土 素混 凝土 钢筋 混凝 土 预应 力混 凝土 1 干燥环境 正常的居住或办 公用房屋内部件 不作 规定 0 650 60200260300 环境条件结构物类别最大水灰比 最小水泥用量 kg m3 无 冻 害 高湿度的室内部 件 室外部件 在非侵蚀性 0 700 600 60225280300 土 或 水中的 部位 2 潮 湿环 境 有 冻 害 经受冻害的室外 部件 在非侵蚀性土和 或 水中且经 受冻害的部件 高湿度且经受冻 害的室内部件 0 550 550 55250280300 3 有冻害和 除冰剂的潮 湿环境 经受冻害和除冰 剂作用的室内和 室外部件 0 500 500 50300300300 注 1 当用活性掺合料取代部分水泥时 表中的最大水灰比及最小水泥用量即为替代前的 水灰比和水泥用量 2 配制 C15 级及其以下等级的混凝土时 可不受本表的限制 续表 1 1 由表复核 满足配合比设计要求 1 2 31 2 3 确定确定 1 1 立方米混凝土用水量立方米混凝土用水量 表表 1 21 2 混凝土单位用水量选用表 混凝土单位用水量选用表 kg mkg m3 3 卵石最大粒径 mm 碎石最大粒径 mm 项目指标 102031 540162031 540 10 30 190170160150200185175165 35 50 200180170160210195185175 55 70 210190180170220205195185 坍落度 mm 75 90 215195185175230215205195 注 1 本表用水量系采用中砂时的平均取值 如采用细砂 每立方米混凝土用水量可增加 5 10kg 采用粗砂时则可减少 5 10kg 2 掺用各种外加剂或掺合料时 可相应增减用水量 3 本表不适用于水灰比小于 0 4 时的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土 由碎石的最大粒径为 20mm 坍落度为 35 50mm 查混凝土单位用水量选 用表得 W0 195kg 使用减水剂后 减水率为 15 则 W0 185 1 15 165 75Kg 1 2 4 确定确定 1 立方米水泥用量立方米水泥用量 根据已选定的每 1m3混凝土的用水量 W0 和得出水灰比值 c w 可求 出水泥用量 C0 C0 W0 W C 375Kg 对照表 1 1 最小水泥用量为 300kg 375kg 故满足耐久性要求 减水剂用量 AE 为 掺合量为水泥用量的 1 则 AE 375 1 3 75Kg 1 2 5 选择合理的砂率值选择合理的砂率值 可根据粗骨料的种类 最大粒径及已确定的水灰比 在表 1 3 中的范围内 选定 表表 1 3 混凝土砂率选用表 混凝土砂率选用表 由 w c 0 5 碎石的最大粒径为石子最大粒径 20mm 查混凝土砂率选用表 得 Sp 35 1 2 6 确定确定 1 立方米混凝土沙石用量立方米混凝土沙石用量 Co c Go g So s Wo w 0 01 1 1 5 Sp 35 So So Go 1 6 So 605Kg m3 Go 1200Kg m3 因此 Co Wo So Go AE 375 165 75 1200 3 75 1 0 44 1 61 3 2 0 01 卵石最大粒径 mm 碎石最大粒径 mm 水灰 比 w c 102040162040 0 4026 3225 3124 3030 3529 3427 32 0 5030 3529 3428 3333 3832 3730 35 0 6033 3832 3731 3636 4135 4033 38 0 7036 4135 4034 3939 4438 4336 41 第二章第二章 物料平衡计算物料平衡计算 在实际生活中 沙石含有少量的水分 生产操作过程 原料有少量的生产损失 令砂含水量为 3 石含水量为 1 生产损失为 水泥 1 砂 3 石 3 水 2 年工作时间 300 天 日工作时间 两班制 每班 8 小时 混凝土的配合比为 Co Wo So Go AE 1 0 44 1 61 3 2 0 01 混凝土每年总用量 30 103m3 2 1 干物料的计算干物料的计算 每天水泥用量 mc t mc 375 1 1 kg m3 1000m3 379t 每天砂用量 ms t ms 605 1 3 kg m3 1000m3 623t 每天石用量 mg t mg 1200 1 3 kg m3 1000m3 1236t 每天水用量 mw t mw 165 75 1 2 kg m3 1000m3 169t 每年物料用量为用每天物料的用量乘以 300 天即可 2 2 湿物料的计算湿物料的计算 每天砂用量 ms t ms ms 1 3 642t 每天石用量 mg t mg mg 1 1 1248t 每天水用量 mw t mw mw ms ms mg mg 138t 每年物料用量用每天物料的用量乘以 300 天即可 表表 2 1 物料平衡表物料平衡表 物料平衡 干物料 湿物料 物料 名称 天然 水分 生产 损失 天 年 天 年 备注 水泥 1379 砂33623642 石1312361248 水 21695070013841400 混凝土 100030 万 减水剂3 751125 混凝土 单位 m3 其余单 位为 t 配合比 Co Wo So Go AE 375 165 75 1200 3 75 1 0 44 1 61 3 2 0 01 第三章第三章 设备选型计算设备选型计算 3 1 搅拌机的选型计算搅拌机的选型计算 搅拌机以搅拌原理来划分可分为强制式和自落式两类 两者相比 强制式 的搅拌作用强烈 一般在 30 60 秒的搅拌时间就可将混合物拌成匀质性混凝土 自落式的搅拌时间需翻倍甚至更长 在相同的搅拌容量下 强制式与自落式相 比搅拌机的驱动功率较大 相应的设备装机总功率及配电设施要增加 但是工 作周期较短 所以生产混凝土的单位能耗增加不大 所以 这里选择强制式搅 拌主机 强制式搅拌机按结构型式区分为两类 一类是立式搅拌轴 另一类是卧式 搅拌轴 两者相比立轴型式的功率消耗要高于卧轴型式 对骨料粒径的适应范 围立轴型式最大粒径一般为 60 卧轴型式最大粒径一般为 80 两者的结构 特点 立轴搅拌机的上盖部位受驱动装置安装位置与维修条件的限制 用作搅 拌站的主机 不利于骨料投料装置和粉料计量装置的结构设计 而卧轴搅拌机 的驱动装置在罐体旁侧位置 罐体上方可合理布置骨料投料和粉料计量装置 驱动装置的维护保养工作也更方便 综合各方面因素 卧轴搅拌机更适合用作 搅拌站主机 双卧轴与单卧轴型式相比 搅拌叶片的线速度低 耐磨损 罐体 各部位衬板的磨损程度比较接近 衬板的使用寿命长 经济性好 驱动装置可 采用双套同步运行 更有利于大规格机型的配套条件和产品系列化发展 因此 双卧轴搅拌机成为应用最广泛的搅拌站主机 6 搅拌站年产 30 万立方米 年工作 300 天 两班制每班 8 小时 因此每小时 时产量为 30 000 300 16 63m3 h 最终选择的是天津安建机电设备有限责任公司的搅拌机 参数如表参数如表 3 1 进料 容量 L 出料 容量 L 生产 率 m3 h 骨料最 大粒径 mm 配套动 力 KW 外形尺坟长 宽 高 mm 整机质量 kg JS15002400150070 9010068 7200 4814 7950 12800 表表 3 23 2 搅拌机的选择计算搅拌机的选择计算 序 号 项目单位 计算公式及 依据 计算结果 方案 I方案 II 1 确定搅拌机工艺方案 根据工艺布 置要求 及 物料平 衡表 双卧轴强制 式 混凝土搅拌 机 锥形倾翻出 料 混凝土搅拌 机 水泥 t d379 石子 t d1236 砂 t d623 2 需搅拌物料 水 t d169 时产量 h62 5 3 搅拌楼生产 能力日产量 d 物料平衡 表 1000 名称 型 号 规格 JS1500 型双 卧轴强制式 混凝土搅拌 机 JF1500 锥形 倾翻出料混 凝土搅拌机 出料容量 L15001500 进料容量 L24002400 搅拌额定 功率 KW45 022 0 每小时工 作循环次 数不少于 次 4020 4 选择混凝土 搅拌机 骨料最大 粒径 mm 混凝土手 册 表 4 4 和表 4 6 以 及 物料平 衡表 100150 5 每台机每小时生产能力 h Q 3600V t1 t2 t3 70 9037 5 6 综合分析 比较 在进料容量 出料容量相等的条件下 锥形倾 翻出料混凝土搅拌机的生产能力远小于双卧轴 强制式混凝土搅拌机 达不到生产要求 而且 双卧轴强制式搅拌机 结构紧凑 运转平稳高 效的减速机构使得搅拌更激烈 更均匀 更迅 速 独特的轴端密封机构保证了可靠性及较长 的使用寿命 7 结论方案 I 比方案 II 好 故选择方案 I 3 2 螺旋输送机的选型计算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 219 273 325 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 Q1 375 16 23 7t h 3 2 1 原始资料原始资料 输送物料为水泥 其输送能力 Q 23 7t h 输送距离 L 10m 输送量为 3 92m3 h 物料单位容重质量为 0 311t m3 3 2 2 螺旋直径计算螺旋直径计算 螺旋直径可初步按下式计算 m 5 2 C Q KD 3 1 式中 Q 输送能力 t h K 物料特性系数 见表 1 8 C 倾斜系数 见表 1 7 物料单位容重质量 t m3 填充系数 见表 表表 3 3 倾斜系数表倾斜系数表 表表 3 4 常用物料的填充 特性 综合系数常用物料的填充 特性 综合系数 倾斜角度 05101520 倾斜输送系数 C10 970 940 920 88 填充系数 0 50 460 460 420 40 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 4 0 实体螺 旋面 0 041575 倾斜角度越大 允许的填充系数小 螺旋输送机的输送能力越低 因此 在满足使用条件的前提下 螺旋输送机尽量避免倾斜布置 所以采用水平布置 则由表查得 K 0 0565 0 5 C 1 0 311 得 D 0 39mm 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 315mm D2 400mm D3 500mm 三种的螺旋输送机 表表 3 5 三种输送机型号 规格三种输送机型号 规格 粉状磨琢性 水泥 白粉 石 膏粉 0 25 0 30 实体螺 旋面 0 056535 粉状 无 半磨 琢性 泥煤 谷物 锯 木屑 0 25 0 35 实体螺 旋面 0 049050 粉状磨琢性 型砂 沙 成粒 的煤 0 25 0 30 实体螺 旋面 0 060030 型号 规格LS315LS400LS500 螺旋直径 D mm 315400500 螺距 S mm 315355400 转速 n r min 757560 输送量 Q 0 33 m3 h 36 466 193 1 3 2 3 验算输送能力验算输送能力 可以由下面公式验算 Cn SD47Q 2 3 2 可选择 LS400 LS500 考虑为适合搅拌站的型号 所以选择 LS400 荆州市天骐重工机械有限公 司 如表 3 6 表表 3 6 螺旋输送机技术参数螺旋输送机技术参数 3 3 骨料骨料配料机的选配料机的选 型计算型计算 骨料配料机是集砂与石 子的贮料 计量 配料输出 等功能于一体 模块化设计 的骨料流程装置 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 PLD 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适配的 批次骨料配料容量 按贮料仓的数量区分 配料机有单斗 2 斗 3 斗 1 m3 以下的搅拌机一般 配 2 3 斗配料机为典型 能适应各种级配的骨料贮存 1m3以上的搅拌机一般 配 3 斗配料机为典型 每仓贮料容量一般在 5 15 m3 大容量贮料仓上部可做成 装配式以适应运输条件 为了提高有效容积 料仓下部应做成两个锥形斗的落 料形式 供料采用气动控制底门开启方式 斗数用户根据原材料情况确定 8 因为搅拌主机的进料容量是骨料的配料容量 而主机的进料容量为 2400L 项目参数 LSY400 旋体直径 mm 365 旋体转速 r min 175 机壳外径 mm 402 额定输送量 Q 水泥 t h 45 0 110 140 项目参数 输送长度 m 6 12 工作位置角度 0 45 型号Y180M 4 功率 kW L 7 18 5 型号Y180L 4 电动机 功率 kW L 7 22 续表 3 6 所以选择骨料的配料容量为 2400L 如表 1 10 表表 3 7 配料机型号计算配料机型号计算 3 8 国内主要国内主要 PLD 配料机型号配料机型号 型号称量斗公称容积 m 储料斗容积 m 生产率 m h 整机质量 kg PLd8000 82 2482350 PLd12001 23 2603760 PLd16001 63 4804820 PLd24002 43 121209000 PLd32003 24 1816010500 PLd48004 84 3028013500 3 4 水表的选型水表的选型 根据技术结果得 水表选用 LXLD 40 平旋翼式定量水表 直径 40mm 额定流量 20 0m3 h 一次供水量 60 200L 表表 3 9 LXLD 40 规格规格 项目单位计算公式及依据计算结果 定 量 水 型号 规格根据计算结果和定量水表主 要参数 LXLD 40 平螺 翼式定量水表 项目单位计算公式及依据计算结果 混凝土年产量m330 万 混凝土日产量m3 d1000 混凝土生产率m3 h24 砂石生产率m3 h Co Wo So Go AE 3 75 165 75 1200 3 75 1 0 44 1 61 3 2 0 01 40 原 始 参 数 结论由砂石生产率及搅拌主机的进料容量 可 以选择 PLD800 型号配料机 续表 3 8 通径 mm40 额定流量 m h20 0 表 的 选 择 一次供水量 L60 200 3 5 储料仓的计算储料仓的计算 表表 3 103 10 砂仓的选择计算砂仓的选择计算 序 号 项目 单 位 计算公式及依据计算结果 天需求量 Q t d 物料平衡表 623 储期 T d 实际情况 61 原始参数 预计仓数个根据配置需求 3 容量 q tq Q n304 5 2 确定筒仓 参数 尺寸 长 宽 高 mm 根据要求合理配置 5000 5000 4 600 表表 3 113 11 石仓的选择计算石仓的选择计算 序 号 项目 单 位 计算公式及依据计算结果 天需求量 Q t d 物料平衡表 1236 储期 T d 实际情况 31 原始参数 预计仓数个根据配置需求 2 容量 q tq Q n304 75 2 确定筒仓 参数 尺寸 长 宽 高 mm 根据要求合理配置 5000 5000 4 600 续表 3 10 3 6 粉料筒仓粉料筒仓 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 375 2 740t 据了解 水泥仓有 300T 的规格 选择 3 个 满足要求 表表 3 12 水泥筒仓的技术参数水泥筒仓的技术参数 3 7 砂石输送设备选型计算砂石输送设备选型计算 据物料平衡表得 石为 1236 16 78t h 砂为 623 16 40t h 需输送物料量 G 78 40 118t h 初步计算输送带的宽度 Q 385 B B V s V 为初选输送带的速度 1 0m s s为物料堆积密度 1 7t m3 水泥仓型号罐体直径罐体高度相配主机 JLSNC 300T5500mm13400mmJS1500 B 340mm 表表 3 13 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 s 物料 堆积 休止 角 a 输送 带速 度 V 倾角 系数 C1 速度 系数 C2 50035合适 217 合适 65035合适 368 合适 3001 01 0 80035合适 627 合适 335 1 730 2 0 0 96 0 96 验算输送机的输送能力公式为 Q K B B V s C1 C2 比较分析 B 650mm B 800mm 以及 B 500mm 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 500mm 3 8 除尘装置除尘装置 混凝土站的粉尘来源于骨料的投料 称量斗上料 混合料往主机投料时产 生大量的粉尘污染 储料料仓等方面 很大程度上影响了周围的环境和人为健 康 从可持续发展和环境保护发面来看 对搅拌站的除尘刻不容缓 在这里我 们使用的是水泥搅拌站仓顶电除尘器 电除尘器是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上 通过高压直流 电 维持一个足以使气体电离的静电场 气体电离后所生成的电子 阴离子和 阳离子 吸附在通过电场的粉尘上 而使粉尘获得电荷 荷电粉尘在电场力的 作用下 便向电极性相反的电极运行而沉积在电极上 可达到粉尘和气体分离 的目的 用细金属线的一端用绝缘子 悬挂在接地的金属圆筒的轴心上 并在 其上施加负性高电压 当电压达到一定值时 在金属线的表面上出现青蓝色的 光点 并发出嘶嘶之声 这种现象称为电晕放电 此时若从金属圆筒底部通入 含尘气体 绝大多数粉尘粒子便向圆筒运动而沉积 在圆筒的内壁上 当沉积 在圆筒壁上的粉尘达到一定厚度时 借助于振打机构使粉尘落人下部灰斗 净 化后的气体便从圆筒向上部排出 一般称圆筒为收尘板金属线为电晕极或放电 极 利用电离捕集烟气中悬浮尘粒这是电除尘的基本原理 尽管电除尘器的类 型和结构很多 但都是按照同样的基本原理设计出来的 用电除尘的方法分离 气体中的悬浮尘粒 主要包括了以下四个复杂而又相互有关的物理过程 1 气 体的电离 2 悬浮尘粒的荷电 3 荷电尘粒向电极运动 4 荷电尘粒沉积在电 极上 9 本设计采用电除尘装置进行除尘 使除尘效果更好 可以起到很好的收尘 集尘效果 未收集到的粉尘量少不会堵塞除尘管道 使整个除尘系统运行安全 可靠 该收尘器是一种收尘效率高 环保效果好 结构简单 成本低廉 适用 于大中小搅拌站的使用 3 9 搅拌站的计量系统搅拌站的计量系统 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已经普遍应用 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 第四章第四章 混凝土搅拌站生产施工工混凝土搅拌站生产施工工 艺流程艺流程 4 14 1 全站工艺流程全站工艺流程 商品混凝土生产工艺主要由原料的输送 储存 配比称量和搅拌组成 1 原料的输送 砂石集料输送设施选哟娜胶带输送机 斗式提升机 拉 铲子 链斗式输送机等 水泥 矿物掺合料等粉状物料选用管式螺旋输送机和 气力输送等 水和外加剂则采用电动泵 2 原材料的储存 砂石集料的储存一般采用堆场形式 也可采用库的形 式 水泥和矿物掺合料通常采用钢制筒仓 谁都储存则有水池和水箱组成 外 加剂采用储存槽 3 原料的配比称量 称量采用质量式或容积式计量称 4 混凝土的搅拌装置 不同 搅拌装置具有不同的搅拌方式和结构特点 由此决定搅拌机的性能和适用范围 搅拌装置按搅拌原理分直落式和强制式 自落式主要为双锥反转出料 双锥倾翻出料搅拌装置 强制式主要有双卧轴 单卧轴 双螺旋连续叶片 立轴涡桨式 立轴行星式搅拌装置 4 1 14 1 1 骨料配料系统骨料配料系统 骨料配料系统是集砂与石子等骨料的贮料 计量输出等功能于一体 一般 有贮料斗及计量斗组成 骨料计量按汁量方式区分 有砂 石独立计量和累积 计量两种 独立计量是在每个贮料斗下设置称量斗 完成计量后开肩计量斗气 动门 骨料落到下方的水平皮带机 由水平胶带机输出 累积计量是在水平皮 带机上设置档板与皮带构成计量槽 骨料落入计量槽与皮带机一起完成累积计 量 4 1 24 1 2 骨料送料骨料送料 骨料送料是将计量完成后的骨料料送入搅拌机 一般通过皮带机输送 也 可用拉斗提升机 4 1 34 1 3 粉料储料粉料储料 粉状原材料如水泥 粉煤灰 矿渣粉等都采用粉料仓 筒仓 储料 粉料仓 可设计为 100t 200t 300t 等 也可根据用户要求设计粉料仓容量 粉料仓的 容量越小 搅拌站连续生产混凝土时对粉料供应渠道的流通要求越高 4 1 44 1 4 粉料给料粉料给料 粉料给料是将水泥 粉煤灰等粉料送人相应的粉料称量斗内 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 应用最广泛是 O 形截面的螺旋输送机 4 1 54 1 5 水 外加剂管路水 外加剂管路 水 外加剂管路包括水和液态外加剂的供料装器及管路 件 通过管路将水 和液态外加剂送入站内相应的液体称量斗内 工程站通常选购带水泵的水箱 商混站一般都自建储水池用满水泵供水 外加剖泵应选用耐腐泵 供水管路应 设循环回水支路 以免停泵时上水管受缩变形 尤其是泵排量较大和采用软管 上水时更显必要 水泵和耐腐泵排量应满足搅拌站用水外加剂要求 泵的扬程 应大于上水 外加剂 的高度 4 1 64 1 6 配料及卸料系统配料及卸料系统 此系统是将混凝土所需的各种物料 骨料 粉料 水 外加剂等 按照配 比 通过精确地计量后送人搅拌机内 目前 搅拌站配料的汁量用电子称重计量 一般称量斗采用三点式 带计 量槽皮带机采用四点式 称量斗称量值较小 如液态外加剂 时也可采用五点式 依照计量装置的安装形式选择拉力或压力传感器 通常情况下 骨料 石 砂 在骨料配料系统计量完成后通过皮带机送入站内予加料斗 粉料 水泥 粉煤灰 等 水及液态外加剂在站内称量斗完成计量 粉料 水泥 粉煤灰等 1 可采用 独立汁量 也可采用累积计量 一般配 1 2 个称 水与外加剂可累积计量 也 可独赢计量 一般采用独立汁量 搅拌站常规设计可配 3 至 8 个计量装置配对 8 至 12 种物料进行配料计量 计量动态精度骨料 2 粉料 水和外加剂均 为 l 配料完成后 接收到放料信号后 各种物料的弧门 蝶阀 依次打开 将料送人搅拌机内 完成卸料程序 4 1 74 1 7 搅拌及出料系统搅拌及出料系统 搅拌系统是混凝土搅拌站的核心系统 是搅拌机将接受到的各种物料搅拌 成匀质混凝土 搅拌机按搅拌原理来划分可分为强制式和自落式两类 强制式 的罐体不动 搅拌轴旋转 通过拌臂带动搅拌叶片对罐体内的物料进行强制导 向搅拌 自落式拌筒旋转 借助安装在拌筒内的搅拌叶片 使物料抬起 物料 靠自身重力跌落 并随 t 轴向串动 从而实现搅拌效果 两者相比 强制式的搅 拌作用强烈 一般在 30 6O 秒的搅拌时间就可将混合物拌成匀质性混凝土 制 备专用或特种混凝土时 则需较长时间 自落式的搅拌时间需翻倍甚至更长 搅拌特种混凝土困难甚至不可能 在相同的搅拌容量下 强制式与自落式相比 搅拌机的驱动功率较大 相应的设备装机总功率及配电设施要增加 但是工作 周期较短 所以生产混凝土的单位能耗增加不大 综合搅拌的效率 功能 质 量 能耗各方面因素 搅拌站应选择强制式搅拌机作为主机 只有在骨料粒径 较 150mm 以下的碎石时才优先选用自落式搅拌机 混凝土搅拌完毕后可先存储 在搅拌机或搅拌机下部的出料斗内 待接到开门信号后 开启搅拌机门或出料 斗门 完