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混凝土搅拌站各机构参数的确定

放大字体  缩小字体 发布日期:2008-04-22  来源:中国混凝土网  作者:何永荣 焦予民
核心提示:混凝土搅拌站各机构参数的确定

  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。

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.

1.2 规定:搅拌时间应符合表3

  (1)同样根据<GB/T9142-2000 混凝土搅拌机>国家标准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 )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60~70s以内设计。

3.2 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S c + 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。

 
 
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