片冰氣力輸送在大崗山混凝土系統(tǒng)中的應(yīng)用與實踐

【摘要】氣力輸冰是一種新型的物料輸送形式，結(jié)構(gòu)簡單、布置方便，但氣力輸冰技術(shù)管理的好壞，對冰的質(zhì)量、產(chǎn)量影響很大。因此，做好冰的生產(chǎn)、保溫、輸送、稱量四個環(huán)節(jié)的技術(shù)管理，是混凝土產(chǎn)量、質(zhì)量的保證。

【關(guān)鍵詞】氣力輸送；片冰；混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)；技術(shù)

1、引言

在水電站大壩混凝土澆筑中，因水泥水化熱的作用，混凝土澆筑入倉后其溫度會繼續(xù)上升。在溫度下降的過程中，會產(chǎn)生溫度熱應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生龜裂。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，需要在混凝土生產(chǎn)過程中，加入片冰預(yù)先冷卻混凝土，從而降低混凝土的溫升。國內(nèi)水電站大型預(yù)冷混凝土片冰生產(chǎn)系統(tǒng)，從制冰樓到混凝土攪拌樓，多采用機械式送冰方式。機械式輸冰結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對機械輸冰送轉(zhuǎn)置布置的空間有嚴(yán)格的要求。氣力輸冰因其結(jié)構(gòu)簡單、容易布置。在大型混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)中，得到越來越多的廣泛應(yīng)用。但氣力輸冰也存在弱點，對片冰的冰溫要求很高。在片冰生產(chǎn)、保溫、輸送、稱量等各個環(huán)節(jié)，極易導(dǎo)致氣力輸冰管路不流暢，造成堵冰，嚴(yán)重影響輸冰的效率和預(yù)冷混凝土的出機口溫度。要解決氣力輸冰問題，必須抓好生產(chǎn)源頭、中間存儲保溫、氣力輸送、調(diào)節(jié)出冰四個環(huán)節(jié)。大崗山工程混凝土拌合生產(chǎn)系統(tǒng)較好的解決了這個問題。

2、片冰系統(tǒng)原理與工藝流程

冷水進(jìn)入片冰機，經(jīng)過制冷凝結(jié)后，在旋轉(zhuǎn)冰刀作用下，延冰機內(nèi)壁落入儲冰庫，進(jìn)行片冰存儲和保溫。生產(chǎn)用冰時，儲冰庫扒冰爪做水平直線運動，將片冰扒入螺旋輸送機，并送入關(guān)風(fēng)機。羅茨風(fēng)機產(chǎn)生的風(fēng)壓，通過一級水冷卻和二級氨冷卻后，經(jīng)輸送管道將片冰送至混凝土攪拌樓臨時儲冰庫，同時再將氣體分離。最后經(jīng)稱量螺旋輸送機，將片冰送入稱量冰斗。片冰的流程：片冰機→儲冰庫→扒冰機→螺旋輸送機→關(guān)風(fēng)機→輸送管道→臨時儲冰庫→稱量螺旋輸送機→稱量冰斗。

3、氣力輸冰存在的主要問題分析

冰是一種透明的六方晶系的晶體結(jié)構(gòu)，根據(jù)的冰的形成條件不同，其形狀和透明度各有不同。在常壓下冰的融點為0℃。冰的溫度越低，其導(dǎo)熱性能越好；冰的溫度越低，其抗壓強度越高。根據(jù)冰的物理特性，在實際氣力輸冰過程中，由于種種原因易使片冰溫度升高，造成片冰凝結(jié)成團(tuán)將管道堵塞；或是片冰成團(tuán)粘附在螺旋輸送機葉片上，造成片冰輸送效率下降；或是粘附在冰倉口、稱量斗壁等處使得輸冰工序停滯。片冰凝結(jié)成團(tuán)的機理是片冰溫度高，在壓力風(fēng)送過程中，易破碎，使得表面?zhèn)鳠崦娣e增加，更進(jìn)一步加劇片冰溫度升高。片冰表面吸熱融化成水，粘附性增加。

解決氣力輸冰過程中產(chǎn)生的堵冰、結(jié)團(tuán)等問題的主要措施，就是控制或降低片冰的溫升。片冰的溫度越低，其抗壓強度就越高，片冰外形易保持完整，粘附性就越小。片冰在輸送過程中與管壁、螺旋機槽、稱量斗壁產(chǎn)生的摩擦力就越小，氣力輸冰效率就越高。

4、氣力輸冰片冰溫度的控制與技術(shù)管理

根據(jù)片冰的外形、表面溫度、手感、外形尺寸，將片冰分為三種物理形態(tài)：干冰，潮冰和濕冰。通過實踐，從片冰的三種形態(tài)來看，干冰是最理性氣力輸送用冰，潮冰為氣力輸送可用冰，濕冰為氣力輸送不可用冰。由于在氣力輸冰工藝流程中，片冰的溫度會受到外界溫度影響逐漸升高，控制片冰的冰溫，是氣力輸冰技術(shù)得以應(yīng)用的基礎(chǔ)。所以要保持氣力輸冰連續(xù)有效，必須做好四個環(huán)節(jié)技術(shù)管理。

4.1制冰環(huán)節(jié)

要求片冰機生產(chǎn)的冰要達(dá)到干冰的效果，其技術(shù)要求如下：

4.1.1氨壓機應(yīng)運行在制冰工況，吸氣壓力調(diào)節(jié)在0.08～0.11Mpa之間。4.1.2片冰機蒸發(fā)器采用滿液供氨法。即：氨液控制閥旋轉(zhuǎn)到全開狀態(tài)。4.1.3片冰機進(jìn)水溫度應(yīng)控制在5～7℃。太低會使片冰內(nèi)循環(huán)水道堵塞，造成水溢出冰機接水槽，流入冰庫。太高會使影響產(chǎn)冰的質(zhì)量，達(dá)不到干冰的效果。水溫的調(diào)節(jié)可以采用2～3℃的冰水加常溫水進(jìn)行比例混合而實現(xiàn)。4.1.4片冰機回水溫度應(yīng)控制在2～3℃。其高低通過控制進(jìn)水溫度實現(xiàn)。4.1.5進(jìn)水量要調(diào)節(jié)適當(dāng)。冰機均水槽的水位保持在滿槽85%左右。槽壁分水小孔應(yīng)暢通，分水均勻。4.1.6回水量要保持充足。充足的回水量可以及時清除回水道冰渣，防止堵塞冰機回水道。量的大小通過進(jìn)水口控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。4.1.7制冰環(huán)節(jié)的關(guān)鍵控制點就是進(jìn)水溫度和進(jìn)水量的控制。

4.2冰庫儲存保溫環(huán)節(jié)

片冰的儲存要求在冰庫應(yīng)能保持干冰的狀態(tài)。其技術(shù)要求如下：

4.2.1冰庫的溫度要調(diào)節(jié)在-10～-15℃。溫度保持的關(guān)鍵是要切斷冰庫內(nèi)外熱傳導(dǎo)路徑。主要有門窗縫隙、冰庫鋼骨架、保溫材料接縫、冰庫冰機接口等。4.2.2冰庫保溫期間最高冰庫溫度不得高于-8℃。4.2.3蒸發(fā)器要定時沖霜，沖霜時間間隔8小時一次，每次30分鐘。4.2.4庫內(nèi)冷空氣要保持循環(huán)。啟動蒸發(fā)器風(fēng)機前，應(yīng)檢查風(fēng)機狀態(tài)，轉(zhuǎn)動自如，防止風(fēng)機凍死。4.2.5冰庫出冰量要適量。冰量的大小可以通過監(jiān)視羅茨風(fēng)機電機電流大小來控制，風(fēng)機電流控制在電機額定電流的70～80%為宜。4.2.6冰庫儲存保溫環(huán)節(jié)的控制關(guān)鍵點是蒸發(fā)器定時沖霜和最高庫溫不得高于-8℃的保持。

4.3氣力輸冰環(huán)節(jié)

氣力輸冰是遠(yuǎn)距離輸冰的實現(xiàn)環(huán)節(jié)，冰溫的損失最大，也最難控制。技術(shù)要求如下：

4.3.1關(guān)風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口送冰的風(fēng)溫應(yīng)控制在6～8℃。

4.3.2關(guān)風(fēng)機片冰進(jìn)口片冰的溫度應(yīng)控制在-6～-8℃。

4.3.3一級水冷卻器通冷卻水水溫2～3℃；二級氨蒸發(fā)器應(yīng)滿液通氨，監(jiān)測風(fēng)溫定時沖霜。

4.3.4羅茨風(fēng)機進(jìn)氣溫度應(yīng)控制在20℃以下。

4.3.5輸冰管道應(yīng)采用40mm厚橡塑海綿保溫。

4.3.6氣力輸冰環(huán)節(jié)控制關(guān)鍵點是送冰風(fēng)溫的控制。有效控制風(fēng)溫措施：一是提高一、二級冷卻器的效率。二是改善羅茨風(fēng)機進(jìn)氣溫度環(huán)節(jié)。

4.4稱冰環(huán)節(jié)

稱冰環(huán)節(jié)是氣力輸冰的最后的一個環(huán)節(jié)，冰稱量設(shè)置有臨時儲冰庫，由于片冰在冰庫的停留時間較短，庫內(nèi)一般沒有設(shè)置冷源。其技術(shù)要求如下：

4.4.1臨時儲冰庫的冰溫不得小于-2℃。

4.4.2連續(xù)生產(chǎn)時保持1/2倉位冰存量；斷續(xù)生產(chǎn)冰存量控制在1/4倉位以下。

4.4.3臨時儲冰庫應(yīng)保持良好大氣暢通，出風(fēng)口面積不得小于進(jìn)風(fēng)口面積。

4.4.4稱冰螺旋機安裝布置上傾角不應(yīng)大于8°。

4.4.5此環(huán)節(jié)的關(guān)鍵控制點是要根據(jù)預(yù)冷混凝土生產(chǎn)量，及時調(diào)節(jié)臨時儲冰庫的存冰量，以減少片冰的停留時間，保持片冰的良好的使用形態(tài)。

5、結(jié)束語

由于片冰具有容易破碎、容易融化和容易再次凍結(jié)的特點。因此氣力送冰的核心技術(shù)管理就是片冰溫度穩(wěn)定性的管理。本文闡述的是氣力送冰技術(shù)在大崗山混凝土拌合樓預(yù)冷混凝土生產(chǎn)中的有效應(yīng)用，而在制冰、儲冰、輸送、稱量四個環(huán)節(jié)的經(jīng)驗之談。氣力輸冰在不同的溫度環(huán)境、不同的設(shè)備配置、不同的工藝流程下，對片冰輸送的溫度控制要求也不盡相同，上述總結(jié)出的技術(shù)要求僅供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]李才生.氣力輸送片冰技術(shù)及其在三峽工程施工中的應(yīng)用[J].水利電力施工機械，1997（2）

[2]劉友元，吳燕明.冰庫及氣力輸冰系統(tǒng)在生產(chǎn)預(yù)冷混凝土中的應(yīng)用[J].建筑機械，2001（2）