混凝土搅拌站基本组成及工作原理

混凝土搅拌站基本组成及工作原理编制时间：二O一O年五月,目录,第一章混凝土搅拌站综述第二章搅拌站常见布置形式及主要部件介绍第三章工作原理及生产工艺流程,第一章混凝土搅拌站综述,概述搅拌站型号的组成及其意义使用环境条件,第一节概述,混凝土搅拌站的发展简述混凝土搅拌站的分类,第一章混凝土搅拌站综述,一、混凝土搅拌站的发展简述,混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和发展的，最初搅拌设备仅以单机的形式出现，随着技术的发展及对混凝土要求的提高，出现了各种不同型式带有计量装置的搅拌设备，从而产生了混凝土搅拌站。德国于1903年建立了世界第一个混凝土搅拌站，随后，美国于1913年、法国于1933年、日本于1949年建立各国的搅拌站。国外60年代到70年代是商品混凝土发展速度最高的阶段，也是混凝土搅拌设备发展最快的时期。我国自50年代开始研制混凝土搅拌楼，主要用于水利工程。70年代中期开始生产小型混凝土搅拌站，用于工业与民用建筑工程，80年代后我国的混凝土搅拌站技术发展很快，目前我国环保型搅拌站、搅拌楼开始步入市场。,第一节概述,一、混凝土搅拌站的发展简述,（1）商品混凝土厂与一般工程建设用搅拌设备仍然以搅拌站为主，大型工程建设中搅拌站及搅拌楼并存。（2）由于搅拌站的技术基本成熟，单纯生产普通混凝土的设备以追求高可靠性为主。（3）为保证混凝土的质量和生产率，搅拌设备的辅助设备发展较快，如砂石含水率测定仪，混凝土稠度测定仪，水泥仓连续料位计等。（4）环保指标要求越来越高，主要包括噪声、粉尘、残余混凝土处理及回收和废水利用及处理等。,综合国内外近几年的发展，搅拌站的发展动态大致有下列几个特点：,二、混凝土搅拌站的分类,混凝土搅拌站的分类方式很多，这里主要介绍以移动性、工艺流程及其它常用的分类方式。,第一节概述,二、混凝土搅拌站的分类,通常分为三类，即：1）移动式2）拆迁式3）固定式,1、按移动性分类,1）移动式搅拌站:通常带有行走装置，以便于现场移动。主要适应于移动性较强的工程，如道路、桥梁等建设项目。,*按移动性分类*,二、混凝土搅拌站的分类,2）拆迁式搅拌站: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。,*按移动性分类*,二、混凝土搅拌站的分类,3）固定式搅拌站：指拆迁比较困难的搅拌设备，一般是一阶式上料或混凝土结构的搅拌设备，适用于商品混凝土工厂、预制厂及大型混凝土工程等场合使用。,*按移动性分类*,二、混凝土搅拌站的分类,传统的划分方法为一阶式和二阶式。称一阶式为搅拌楼，二阶式为搅拌站。有些场合下也称一阶式为垂直式或塔式搅拌设备，二阶式为水平式搅拌设备。,二、混凝土搅拌站的分类,2、按工艺流程分类,图1一阶式搅拌设备工艺流程,料场,卸砼,搅拌,计量,储料,图1为一阶式搅拌设备的工艺流程，其特点是物料（主要指骨料）经一次提升到最高点，然后垂直下落进行计量并进入搅拌机中搅拌。一阶式搅拌设备有时采用多个搅拌主机，但由于分料、控制比较复杂，而且目前搅拌主机的可靠性较高，因此采用这种方式的很少。这种设备的优点是，由于一般采用全封闭形式，所以适应一切气候条件，并且整套设备的使用寿命长。缺点是，由于空间大，设备布置方便，维修性好，因此可靠性高。缺点是占地面积大，一次性投资大。搅拌楼一般适用固定场合，如商品混凝土厂及预制厂等，也适用于大型工程。,二、混凝土搅拌站的分类,*按工艺流程分类*,图2为二阶式搅拌设备的工艺流程，其特点是物料（主要指骨料）需经过二次提升，即计量完毕后，再经皮带机或提升斗提升到搅拌机中进行搅拌。这种结构的优点是结构紧凑，一次性投资小，缺点是维修不方便，整套设备的使用寿命短。一般适用于中小型商品混凝土厂及大中型混凝土施工工程。,图2二阶式搅拌设备工艺流程,储料,计量,卸砼,搅拌,料场,二、混凝土搅拌站的分类,*按工艺流程分类*,生产率有差别，即使是使用同样的搅拌主机，二阶式搅拌设备的生产率要比一阶式搅拌设备的生产率低。,二、混凝土搅拌站的分类,*按工艺流程分类*,一阶式和二阶式搅拌设备的另外一个区别是:,为了解决生产率及占用场地的问题，目前国际上盛行的一种产品是介于一阶式和二阶式之间的搅拌设备，图3是其工艺流程，其特点是骨料计量后提升到搅拌机上方的储料斗内，当程序要求投骨料时，将骨料投入搅拌机中，这样骨料在储料斗中等待时，骨料计量可以同时进行，从而提高了生产率。这种方式的优点是，除继承了一阶式、二阶式搅拌设备的优点外，还既提高了生产率，减少了占地面积。我们目前生产的搅拌站主要是这种形式。,图3介于一阶式和二阶式搅拌设备工艺流程,储料,计量,卸砼,搅拌,料场,储料,二、混凝土搅拌站的分类,*按工艺流程分类*,除上述常用的两种分类方法外，还可按其它分类方法分类，按搅拌站是否配置搅拌机并加水搅拌分为干料配料站和湿搅拌站，按所配置搅拌主机的进料连续性分为连续式搅拌站和间歇式搅拌站，不过干料配料站和连续式搅拌站一般在我国不经常使用。,二、混凝土搅拌站的分类,3、其它分类方法,第二节中联搅拌站型号组成及型谱,搅拌站的型号组成及意义公司现有搅拌站型谱,第一章混凝土搅拌站综述,2HZS省略表示普通商砼，T表示高铁专用；G表示G型工程站，P表示P型工程站理论生产率m3h（单机）S表示主机为双卧轴搅拌主机Z表示搅拌站,L表示搅拌楼H表示混凝土省略表示标准双机站(控制室中置),表示:控制室外置（可分期或同建）省略表示单机；2表示双机,一、搅拌站型号的组成及其意义,第二节中联搅拌站型号组成及型谱,搅拌站的理论生产率是指混凝土搅拌站在标准工况下生产C20混凝土（不加外加剂、掺合料等）并连续不断生产出来经捣实后混凝土的体积。由于实际工况需外加剂和掺合料，与标准工况有差异，搅拌站的产能会发生变化，此现象属正常。,理论生产率如何定义？,一、搅拌站型号的组成及其意义,理论生产率(m3/小时)=搅拌主机能力(m3/次)循环次数(次/小时)（说明：按搅拌周期为60秒计算。）,理论生产率如何计算？,一、搅拌站型号的组成及其意义,一般来说，60搅拌站（1方主机）年生产能力约为15万方；90搅拌站（1.5方主机）年生产能力约为20万方；120搅拌站（2方主机）年生产能力约为25万方；180搅拌站（3方主机）年生产能力约为35万方；240搅拌站（4方主机）年生产能力约为45万方；270搅拌站（4.5方主机）年生产能力约为50万方；300搅拌站（5方主机）年生产能力约为60万方。,我公司已有各型号搅拌站的年理论产量？,一、搅拌站型号的组成及其意义,二、公司现有搅拌站型谱,*商混（高铁）系列搅拌站*工程站系列搅拌站*搅拌楼,第二节中联搅拌站型号组成及型谱,1、商混（高铁）系列搅拌站,二、公司现有搅拌站型谱,理论生产率,布置形式,2、工程站系列搅拌站,二、公司现有搅拌站型谱,理论生产率,布置形式,3、搅拌楼,二、公司现有搅拌站型谱,理论生产率,布置形式,作业温度140C湿度90%最大雪载荷800Pa最大风载荷700Pa作业海拔高度2000m,第三节使用环境条件,第一章混凝土搅拌站综述,第二章中联搅拌站常见布置形式及主要部件介绍,搅拌站常见布置形式搅拌站主要部件介绍,第一节中联搅拌站常见布置形式,第二章中联搅拌站常见布置形式及主要部件介绍,HZS形式单机2HZS形式双机2HZS形式双机,HZS形式单机,第一节中联搅拌站常见布置形式,2HZS形式左线,2HZS形式右线,第一节中联搅拌站常见布置形式,2HZS形式双机,第一节中联搅拌站常见布置形式,2HZS形式双机,第一节中联搅拌站常见布置形式,第二节搅拌站主要部件介绍,第二章中联搅拌站常见布置形式及主要部件介绍,搅拌主楼控制室主机除尘装置搅拌站五大系统组成简述物料贮存、供给和称量系统,混凝土搅拌站按系统类型分,可分为：,搅拌系统物料贮存系统、物料供给系统、物料称量系统、控制系统和其他附属设施。,第二节搅拌站主要部件介绍,骨料贮存、供给、称量系统，粉料贮存、供给、称量系统，液态物料贮存、供给、称量系统等。,物料贮存、供给、称量三系统按物料类型分，可分为：,粉仓、螺旋输送机,斜皮带机,搅拌主楼,砂石配料机,图1搅拌站实体图（2HZS形式）,第二节搅拌站主要部件介绍,第二节搅拌站主要部件介绍,一、搅拌主楼,（以2HZS形式商混搅拌站为例）,图2搅拌主楼（装修前）,搅拌主机,拢料斗,过渡料斗,主机除尘器,粉秤、水秤、外加剂秤及支架,骨料中间仓及支架,上部主机架,中部主机架,下部主机架,外加剂罐,二层楼梯,一层楼梯,控制室,一、搅拌主楼,二层平台（中部主机架）立在一层平台（下部主机架）上，用于安装主机除尘器、骨料中间仓、粉秤、水秤、外加剂秤等。,搅拌层（二楼）,一层平台（下部主机架）立在地基上，用于安装搅拌主机和拢料斗。拢料斗安装在搅拌主机出料门下方，搅拌主机上方安装有过渡料斗。,搅拌层（二楼）,楼内楼层间均设有楼梯和照明系统,楼道宽畅、明亮。主楼周围有外加剂罐。控制室有时在主楼内。上部主机架立在二层平台（中部主机架）上。,图3搅拌主楼（装修后）,C型钢作骨架，50/100mm厚的夹芯彩钢板作外封。,一、搅拌主楼,出料高度约为4米,第二节搅拌站主要部件介绍,二、控制室,独立控制室结构,宽敞明亮,设施高档彩钢板制造，豪华装修，备冷暖空调四周设铝合金门窗，便于观察和操作配置室内照明系统和操作椅室内配置完整自动化控制系统,第二节搅拌站主要部件介绍,三、主机除尘装置,采用性价比高的箱式布袋收尘；布袋材料为涤纶针刺毯，经久耐用，除尘效果好；结构简易，装卸、清理方便；外观紧凑、美观。主机除尘系统主要由箱体支架和布袋组成。本除尘系统可以防止搅拌主机中的粉灰外泄，并将收集的粉灰重新放回到搅拌主机中。当搅拌主机加料时，含粉灰的空气在负压作用下通过胶管、布袋的过滤后排出；当搅拌主机卸料时，粘在布袋上的粉灰在压缩空气反吹下，经胶管落回搅拌主机中。另外，布袋还连接骨料中间仓的通气管，对骨料中间仓产生收尘的效果。可选配圆形收尘机。,第二节搅拌站主要部件介绍,四、搅拌站五大系统组成,搅拌系统物料贮存系统物料供给系统物料称量系统控制系统,四、搅拌站五大系统组成,1、搅拌系统搅拌主机,1）搅拌主机按其搅拌方式分强制式搅拌主机和自落式搅拌主机。2）强制式搅拌机是目前国内外搅拌站使用的主流，它可以搅拌流动性、半干硬性和干硬性等多种混凝土。强制式搅拌机按结构形式分为主轴行星搅拌机、单卧轴搅拌机和双卧轴搅拌机。而其中尤以双卧轴强制式搅拌机的综合使用性能最好。3）自落式搅拌主机主要搅拌流动性混凝土，目前在搅拌站中很少使用。4）我公司搅拌站全部采用双卧轴强制式搅拌机。全系列搅拌主机包括中联-CIFA自制主机和仕高玛主机两个品牌。,搅拌主机,四、搅拌站五大系统组成,2、物料贮存系统,骨料露天堆放（也有环保要求较高的大型商品混凝土搅拌站将砂石料场至于封闭大棚内）；粉料用全封闭钢结构筒仓贮存；外加剂用钢结构或其它材质容器贮存；生产用水贮存于搅拌站附近的水池。,四、搅拌站五大系统组成,3、物料供给系统,物料供给系统由三个部分组成。骨料供给：目前我公司搅拌站骨料输送采用皮带输送方式。粉料供给：混凝土可用的粉料主要是水泥、粉煤灰和矿粉。目前我公司普遍采用的方式是螺旋输送机输送方式。液态物料供给：主要指水和液态外加剂，它们都由电机泵输送。,四、搅拌站五大系统组成,4、物料称量系统,物料称量系统是影响混凝土质量和混凝土生产成本的关键部件，主要分为骨料称量、粉料称量和液态物料称量三部分。骨料称量精度2，水泥、粉料、水及外加剂的称量精度均达到1。,5、控制系统,气路系统电控系统,四、搅拌站五大系统组成,（1）气路系统,配备上海复胜或英格索兰空压机另配备储气罐（0.3m3或0.6m3)配备济南华能系列气动附件气动主管道采用橡胶管，分支管道采用透明PU软管，防止管道生锈,*控制系统*,四、搅拌站五大系统组成,储气罐,空压机,气动三联件,（2）电控系统,*采用当今先进的工控机+PLC组成上、下位机控制模式*采用德国西门子300系列PLC作为下位控制机完成所有参数和信号的采集、运算及输出控制*采用西门子PLC的专用称重模块，实现计量、配料控制*采用台湾研华工业控制计算机作为上位监控机实现配料、卸料、搅拌和出砼全过程的监控*采用施耐德NS系列空气开关和施耐德GV2系列电机保护器、C45N系列断路器产品*采用施耐德系列交流接触器、中间控制继电器、按钮和指示灯*采用施耐德系列空气开关和施耐德系列电机保护器,*控制系统*,四、搅拌站五大系统组成,电控柜,操纵台,打印机,显示器,监控器,硬件,*动画模拟显示砼站的生产工艺流程*具有配料自动补偿、故障报警等功能*在自动生产时可改为手动操作，不影响后续自动生产*具备落差自动调整修正，确保配料准确度*称量欠秤补偿，超秤报警*按生产工艺具有动作互锁功能*数字式校秤简单、直观，通过PC界面的提示即可完成*可在线修改水配比*可存储各种生产数据，选择打印当罐、当车报表*具有打印多种发货单格式可供选择，也可特殊设计定制发货单*具有数据管理、配方管理、通讯管理、故障报警、校秤管理、落差管理、打印管理、票据生成、粉仓料位管理、用户管理、操作员管理、司机管理、施工部位管理、车辆管理,四、搅拌站五大系统组成,操作界面,软件,*电控系统*,第二节搅拌站主要部件介绍,五、简述物料贮存、称量及供给系统,骨料贮存、称量及供给系统粉料贮存、供给及称量系统液态物料贮存、供给及称量系统,1、骨料贮存、称量及供给系统,砂石配料机,斜皮带机,五、简述物料贮存、称量及供给系统,（1）砂石配料机,骨料仓,卸料门,振动器安装座,气缸、电磁阀,称量斗,平皮带机,*骨料贮存、称量及供给系统*,五、简述物料贮存、称量及供给系统,砂石配料机,我公司使用的砂石配料机分为两类：,（1）地仓式配料机,（2）钢结构配料机,地仓式配料机的优点：主要应用于环境比较恶劣的地方，具有保温、挡风作用。缺点：但建造地基所需费用较高。,砂石配料机,1）骨料仓：分为4个相同的料仓，贮存砂、石。每个骨料仓均设2个卸料门，实现粗称和精称，执行元件选用杰菲特/亚德客系列气缸和电磁阀。标配搅拌站的骨料仓设置为2个砂仓和2个石仓，其中每个砂仓各设有2个振动器。,2）称量斗：标配搅拌站的骨料仓设置为4个，采用单独计量方式，每个砂斗体设有1个振动器，称重传感器选用托利多/梅迪亚。,3）平皮带机：由包胶电动滚筒驱动，并带丝杆张紧装置，皮带带宽800/1000/1200mm，厚10mm，配有两套清扫器，驱动系统选用天减或泰隆产品。,砂石配料机主要由骨料仓、称量斗、平皮带机和其他附属设施组成。,（2）斜皮带机,头部进入搅拌主楼，料落入骨料中间仓,尾部进入地坑，接运砂石配料机称量完成的料,搅拌主楼,砂石配料机,五、简述物料贮存、称量及供给系统,*骨料贮存、称量及供给系统*,斜皮带机,机架为拆装式大角钢桁架结构，中间有支撑架。倾斜度为18度，20度，45度等。带坠重张紧装置。五层尼龙橡胶皮带，厚10mm、宽800/1000/1200mm等。皮带机上封彩钢板，皮带下方设有接料槽板。皮带机两侧均设有宽650mm的维修走道。设有拉绳式急停开关和防跑偏开关。皮带机驱动采用减速机外挂式（天减或泰隆）驱动，带逆止装置。头部配有清扫器，尾部配有空段清扫器。,斜皮带机,2、粉料贮存、供给及称量系统,粉仓螺旋输送机粉秤,五、简述物料贮存、称量及供给系统,（1）粉仓粉料贮存,粉仓体与螺旋输送机相连螺旋输送机与粉秤相连完成粉料的输送,粉仓体,粉仓架,检修平台,粉仓上部连接走台,粉仓爬梯,粉仓下部连接走台,主楼至粉仓连接走台,五、简述物料贮存、称量及供给系统,*粉料贮存、称量及供给系统*,粉仓,筒仓规格齐全，适用不同用户不同方量的要求，有100T、150T、200T、250T、300T、350T等多种规格可择粉料罐的上下部水平走道相互贯通，筒仓之间相互贯通，各个细节处处体现人性化采用WAM仓顶收尘机，使粉尘零排放采用WAM料位指示计，预防冒顶现象发生采用WAM压力安全阀，预防爆仓重大安全事故发生采用WAM破拱助流气垫，防止粉料起拱现象发生采用WAM手动蝶阀，方便使用和维护设置冒顶警示灯和振动清灰开关,粉仓,筒仓附件：,收尘机,安全阀,料位计,蝶阀,助流气垫,（2）螺旋输送机粉料供给,采用仕高玛/WAM名牌螺旋输送机螺旋叶片拉伸成形，输送更为流畅、快捷螺旋各段采用变螺距设计，不易发生堵塞现象中间支撑免维护设计有专门的加油嘴连接到主楼内，在主楼内即可给螺旋输送机加油，更具人性化。WAM可不加油,*粉料贮存、称量及供给系统*,五、简述物料贮存、称量及供给系统,螺旋输送机,螺旋输送机叶片,（3）粉秤粉料称量,称重传感器设置为3个，保证称量平稳选用名牌称重传感器（托利多或特迪亚）选用意大利WAM/曼威力蝶阀设置WAM振动器，并可实现自动、手动振动计量斗还配有通气帽和通气管，防止托秤现象发生,*粉料贮存、称量及供给系统*,五、简述物料贮存、称量及供给系统,蝶阀,传感器,振动器,气动蝶阀,粉秤,3、液态物料贮存、供给及称量系统,水贮存、称量及供给系统外加剂贮存、称量及供给系统,五、简述物料贮存、称量及供给系统,（1）水贮存、供给及称量