淺談水泥混凝土攪拌站水泥供儲(chǔ)料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作

王學(xué)偉

摘要：隨著我國(guó)城市化發(fā)展的加快和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日漸增多，水泥混凝土的需求量不斷增長(zhǎng)，建立專門水泥混凝土攪拌站進(jìn)行預(yù)拌制已成為行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。這樣既可以節(jié)約水泥，也可以控制粉塵，減少污染，但是這也對(duì)相關(guān)的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更多的要求。

關(guān)鍵詞：水泥筒倉(cāng);攪拌站;供儲(chǔ)料系統(tǒng);設(shè)計(jì)制作

隨著我國(guó)城市化發(fā)展的加快和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日漸增多，水泥混凝土的需求量不斷增長(zhǎng)，建立專門水泥混凝土攪拌站進(jìn)行預(yù)拌制已成為行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。這樣既可以節(jié)約水泥，也可以控制粉塵，減少污染，但是這也對(duì)相關(guān)的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更多的要求。水泥筒倉(cāng)的設(shè)計(jì)便是攪拌站倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的核心部分，不僅要求具有合理的倉(cāng)儲(chǔ)容量，同時(shí)還要做好密封，避免儲(chǔ)料污染或是損失變質(zhì)。本文對(duì)混凝土攪拌站水泥倉(cāng)筒的設(shè)計(jì)與制作進(jìn)行了探討。

一、攪拌站水泥供儲(chǔ)系統(tǒng)的組成

攪拌站水泥供儲(chǔ)系統(tǒng)主要包括水泥輸送設(shè)備、水泥筒倉(cāng)、水泥儲(chǔ)料斗等幾個(gè)部分。水泥筒倉(cāng)中的水泥通過輸送設(shè)備輸送到水泥儲(chǔ)料斗，或者是直接運(yùn)輸?shù)剿喾Q量斗中。為了使水泥均勻地卸入稱量斗，應(yīng)采用給料機(jī)作為配料裝置，一般采用螺旋輸送機(jī)兼做配料和輸送使用。水泥供儲(chǔ)系統(tǒng)由一條與集料分開的獨(dú)立的密閉通道在提升和稱量之后單獨(dú)進(jìn)入攪拌機(jī)內(nèi)，這種密封式的供儲(chǔ)料通道從根本上改變了過去輸送時(shí)水泥飛揚(yáng)的現(xiàn)象，減少了環(huán)境污染。水泥倉(cāng)筒和儲(chǔ)料斗采用氣動(dòng)破拱器進(jìn)行破拱，與集料儲(chǔ)料倉(cāng)一樣，水泥筒倉(cāng)和儲(chǔ)料斗也設(shè)有料位計(jì)，以實(shí)現(xiàn)料位的實(shí)時(shí)查看和自動(dòng)供料。

二、水泥輸送設(shè)備的分類和選擇

攪拌站水泥供儲(chǔ)料系統(tǒng)中，水泥輸送設(shè)備主要分為機(jī)械輸送和氣力輸送兩大類。其中機(jī)械輸送方式主要為螺旋輸送機(jī)輸送、斗式提升機(jī)輸送，分別為水平輸送或垂直輸送時(shí)使用;還有一類為傾斜式輸送機(jī)，集水平輸送和垂直輸送功能于一體，適用性強(qiáng)、運(yùn)輸可靠，但投資較大。儲(chǔ)料倉(cāng)、稱量斗與筒倉(cāng)之間的水泥運(yùn)輸大多采用機(jī)械式輸送。氣動(dòng)輸送方式通過輸送泵將水泥壓縮吹散為懸浮狀態(tài)，混合其它沿管道輸送到目的地，再用吸塵器將水泥從氣流中分離出來(lái)。氣力輸送方式由輸送泵、輸送管道、收塵器組成，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、工藝布置靈活，但能耗多、噪音大。散裝水泥車向水泥筒倉(cāng)卸料時(shí)一般采用氣力輸送，在水泥倉(cāng)筒頂部設(shè)有輸送管道和收塵器，利用散裝水泥車上的輸送泵即可將水泥輸送至筒倉(cāng)內(nèi)。當(dāng)使用袋裝水泥時(shí)，需要專門的袋裝水泥抽氣裝置進(jìn)行氣力輸送，袋裝水泥在水泥收料口拆包后，由螺旋輸送機(jī)和斗式提升機(jī)經(jīng)水泥流管送入水泥倉(cāng)中。

三、水泥筒倉(cāng)的設(shè)計(jì)與制作

水泥筒倉(cāng)用于儲(chǔ)放散裝水泥，通常在靠近混凝土攪拌樓處單獨(dú)設(shè)置或是直接設(shè)置在攪拌樓上部。單獨(dú)設(shè)置的水泥筒倉(cāng)貯存量不受限制，便于集中貯存和集中管理，可滿足多個(gè)攪拌車間的供料;而設(shè)置于攪拌樓上部的筒倉(cāng)則需要根據(jù)來(lái)料和生產(chǎn)情況合理設(shè)計(jì)貯量。

1、水泥倉(cāng)的容量設(shè)計(jì)

混凝土攪拌站需根據(jù)所使用水泥牌號(hào)的多少，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)水泥倉(cāng)，分別貯存不同牌號(hào)的水泥。并根據(jù)用料情況合理設(shè)計(jì)容量，以滿足攪拌機(jī)的供料需求。水泥筒倉(cāng)容量設(shè)計(jì)主要與以下幾個(gè)方面有關(guān)：一是攪拌機(jī)的生產(chǎn)能力，應(yīng)按照接近于最大生產(chǎn)能力時(shí)的水泥配比用量來(lái)計(jì)算倉(cāng)儲(chǔ)容量;二是要看水泥供應(yīng)規(guī)劃，如果是散裝水泥，應(yīng)考慮水泥能否及時(shí)供應(yīng)，適當(dāng)增加倉(cāng)儲(chǔ)容量;如果為袋裝水泥，則要綜合考慮攪拌站內(nèi)大水泥倉(cāng)庫(kù)的儲(chǔ)量，應(yīng)滿足每個(gè)牌號(hào)的水泥倉(cāng)容量不小于攪拌站一個(gè)臺(tái)班所需的水泥量，避免影響攪拌機(jī)連續(xù)作業(yè)。建議水泥貯存量按照下式計(jì)算：Q=qnG/1-S。式中：Q為水泥貯存量（t）;q為平均配合比中的水泥用量（t/m3）;G為混凝土產(chǎn)量（m3/d）;n為貯存周期（天）;S為水泥損耗率。

2、水泥筒倉(cāng)幾何尺寸的確定

水泥倉(cāng)幾個(gè)主要尺寸包括：水泥倉(cāng)圓筒部分直徑、水泥倉(cāng)卸料口直徑、水泥倉(cāng)底錐高度、水泥倉(cāng)圓筒高度、卸料口法蘭與地面間距。這些幾何尺寸決定了筒倉(cāng)容量和使用性能，在計(jì)算各部位強(qiáng)度之前需先確定幾個(gè)主要的幾何尺寸。幾個(gè)與筒倉(cāng)容量有關(guān)的尺寸應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)所需的卸料能力進(jìn)行確定;卸料口法蘭與地面間距在設(shè)計(jì)時(shí)，為了便于操作和保持螺旋輸送機(jī)合適的仰角，閥門中心高度宜設(shè)計(jì)在1.8m以下;螺旋輸送機(jī)角度在25°～35°范圍內(nèi)為宜。

3、水泥倉(cāng)的附件

水泥倉(cāng)附件主要包括：除塵器、安全閥、破拱裝置、料位計(jì)、梯子與欄桿、卸料閥等。為了滿足水泥生產(chǎn)的環(huán)保要求，水泥倉(cāng)都設(shè)有除塵器，輸送水泥時(shí)的帶壓空氣必須經(jīng)過除塵處理后才能排入大氣。一般選用袋式除塵器作為水泥倉(cāng)的除塵裝置，其與水泥倉(cāng)頂?shù)倪B接務(wù)必牢靠，且要做好防水。水泥氣動(dòng)輸送時(shí)，為了避免空氣壓力對(duì)倉(cāng)體造成損壞，倉(cāng)頂還需要設(shè)置重力式安全閥，并連接自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)空氣壓力達(dá)到一定值自動(dòng)開啟閥門排壓。由于水泥顆粒之間以及與筒壁之間存在一定的摩擦力，某種條件下會(huì)使水泥產(chǎn)生拱塞，此時(shí)就需要專門的破拱裝置將拱破除。破拱裝置一般采用壓縮空氣作為動(dòng)力，在底錐靠近卸料口等易出現(xiàn)拱堵的位置沿周均布幾個(gè)風(fēng)嘴，通過壓縮空氣將拱破掉。在采用壓縮空氣進(jìn)行破拱時(shí)，應(yīng)在風(fēng)口前安裝除濕設(shè)備，以將空氣中的水分去除，避免水泥污染變質(zhì)。

4、管道及其附屬設(shè)備

水泥輸送管路一般采用熱軋無(wú)縫鋼管，管壁厚度不宜小于4mm。卸料彎頭安裝在水泥輸送管道出料端部，應(yīng)安裝緊固牢靠并做好密封，防止漏灰。水泥輸送管道在彎管處會(huì)受到比較大的磨損，產(chǎn)生壓力損失，應(yīng)適當(dāng)增加彎管處的管道壁厚和內(nèi)徑，以減少磨損和壓力損失。

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