混凝土搅拌站计量精度提升改造研究

1、混凝土搅拌站计量精度提升改造研究设备计量系统概况第十五项目部现有HLS180C 混凝土搅拌站一座，使用至今已有8 年。该混凝土搅拌站配备的外加剂计量系统为泵送外加剂的普通计量形式，外加剂计量系统由两个计量斗组成， 可进行四路外加剂计量， 每两路外加剂在一个外加剂计量斗内进行叠加计量；粉料计量为风送形式，可单独计量三种粉料；粉料外加剂为拨料机下料；水计量与外 加剂计量方式相同，为普通计量形式；骨料为粗精秤计量叠加计量， 共可进行四种骨料的计量。计量系统改造的原因外加剂计量系统存在偏差经过日常使用中对外加剂秤误差值的监控和统计，参照水运工程混凝土施工规范（ JTS202-2011），发现外加剂秤在

2、单车（累计计量）基本1%计量精度，而单盘超差情况时有发生。通过在供液管路 上增加三通回流和更换小排量泵， 以及在外加剂秤入口处管的末端增加阻尼挡板，减小液体冲击对秤计量精度的影响，更换称重传感器， 在称量值 20kg 时，将单盘合格率提高到了90%左右。而在低于原称值 60kg 的 30%时（即 18kg），特别是较小数值外加剂的计量时，单盘合格率较低。粉料计量系统改造粉料计量为风送结构， 单车（累计计量） 偶尔超差， 在低于 200kg时单盘有超差，单盘合格率偏低。主要原因是下坡风送下料较快，流量不固定， 气体压力大对秤的冲击大造成的计量不准确。特别是小量混凝土和大量的前几车有时超差。 而目

3、前新出厂的拌合站粉料上料采用子母螺旋可以达到计量精度。外加剂使用的种类和用量按 HLS180C 混凝土搅拌站外加剂使用量分析，外加剂使用种类最多为三种同时使用，各种外加剂的用量见表1。常规下外加剂使用的几种组合形式： 1+2、1+3、1+2+4、1+3+4。外加剂计量系统改造方案的比较结合第十五项目部混凝土搅拌站外加剂现有计量斗的数量及布置情况，主要设计出以下三种改造方案供选择，具体如下：4.12+0 方案原有两个外加剂计量斗位置不变，每个外加剂计量斗安装两套精 计量管路， 这样改造后每个计量斗仍可以进行叠加计量，共可以计量四种外加剂。 此种改造的优点是改造施工量小，不需要重新制作计量 斗，改

4、造费用低。缺点是原有两个外加剂计量斗最大称量值为60kg， 若进行较低称量值时，仍会有超差现象。4.22+1 方案原有两个外加剂计量斗位置不变，新制一个最大称量值为20kg的小计量斗， 小计量斗通过新作支架安装在原有两个外加剂计量斗侧面。两个大计量斗均安装两套精计量管路，具有叠加计量功能；新制的小计量斗只安装一套精计量管路。此种改造小计量斗可以进行小称量值的计量，确保计量精度。一共可以进行五种外加剂的计量。4.32+2 方案原有两个计量斗位置不变， 每个计量斗安装一套精计量管路，不设置叠加计量；另新制两个小计量斗，最大称量值为20kg，安装在两个大计量斗两侧， 两个小计量斗均安装一套精计量管路

5、。此方案与第二种方案基本相同，但是，费用较上一种稍微偏高，安装空间较困 难。通过对以上三种方案的比较，考虑经济性及现有HLS180C 混凝土搅拌站安装空间，且（2+1）方案中两个大计量斗一个小计量斗可 以满足混凝土搅拌时外加剂计量的需要，鉴于缩短改造工期和适当减少改造费用，故推荐使用第二种方案。粉料计量系统改造方案的比较与选择因该搅拌站储灰罐与主机为上下结构，粉料计量为风槽下料结 构，厂家提出了两种改造方案： （1）拆除风槽，将大罐底部接长，改造为子母螺旋上料方式，3233主螺旋输送机 +1681.5子螺旋输送机，由于螺旋较短 ,上料虽比风送慢但比长螺旋阻力小,上料快，对工作效率没有影响， 且

6、螺旋为固定流量，计量单盘误差可控制在1%范围内。（2）盘误差基本可控制在 2%范围内 ,因粉料流量不固定， 但有个别单盘超差的情况。从改造效果方面考虑， 第一种方案要优于第二种方案，但需要对混凝土搅拌站彩钢外墙和门窗等进行拆除，此方案工期较长， 费用较高。如果考虑减少对工期的影响，降低改造费用，可以考虑使用第二种方案进行改造。具体改造方案外加剂计量系统改造图 1 为外加剂计量系统改造流程。图 1外加剂计量系统改造施工方法计量料斗、储液罐与管路制作新制大计量斗两只， 采用 2mm 厚度不锈钢板加工， 尺寸与原混凝土搅拌站计量斗尺寸保持一致，两只计量斗用于替换原有外加 剂计量斗；另新制 20kg

7、小计量斗一只， 按照径 400mm，高度 400mm， 采用 2mm 厚度不锈钢板加工，结构参考大计量斗。五套精计量储液罐采用3mm 钢板制作，直径150mm，高度 200mm，入口处焊接DN25外丝接头用于连接外加剂泵送管，对 面方向上下各焊接一个DN25 外丝接头，用于连接粗计量管路和精计量电动阀门。计量料斗、储液罐机上安装由于原有的两只外加剂计量斗安装形式是使用门式吊架通 过吊杆传感器悬挂在水秤上方，为了避免改动量过大， 将新加装的小计量斗也采用此种方式安装。首先，要将两个大计量斗的龙门架拆除后向外侧偏移， 使卸料口可以将外加剂卸入水秤即可。将大计量斗龙门架重新焊接牢固后， 将新制的小计

8、量斗吊架与原龙门架交叉焊接牢固。然后，将小计量斗、吊杆传感器及卸料装置等统一安装在龙门架上，新制计量斗与原有两个计量斗呈三角形排列。最后，将储液罐固定在龙门架侧方，安装位置按照现场上料位置和卸料位置合理布置， 连接粗计量和精计量管路和电动阀门等机械部件。电气部件改造电气部件主要是由于增加了小计量斗的上料和卸料装置， 需要对下位机 PLC 内部程序进行升级，增加一组PLC 控制模块以及和控制模块配套的控制继电器。另外，精计量管路系统中的电动阀门需要增加对应的控制继电器。为了更好地实现精计量， 还需要对操作台的仪表进行配套更换。混凝土生产系统软件升级为了实现粗计量和精计量的程序控制，需要对混凝土生

9、产 系统软件进行升级， 增加精计量控制电动阀门启闭、调整精计量比例以及自动补秤等功能。粉料计量系统改造粉料计量将风槽结构拆除，改造为子母螺旋上料方式。该方案需对粉料风槽拆卸，拆除机棚，费用高，工期较长，对施工有一定影响。外加剂系统改造外加剂系统改造时不仅要考虑称量系统，还要对添加剂泵、管路、控制阀进行配套的检查和必要的更换。外加剂、水秤、粉料、 骨料秤更换传感器，保养气路系统，系统软件更新后，将PLY600 仪表更换为配套的PLY1200 型仪表，提高灵敏度。结语改造完成后，需要对所有计量斗进行重新校秤，按规范要求对粉料、液体计量、骨料计量验收。骨料单盘3%，累计 2%，外加剂和水单盘 1%，累计 1%，粉料单盘 2%，