淺談模塊式混凝土攪拌站設計

韓傳法

摘? 要：混凝土的生產(chǎn)離不開攪拌站，混凝土的質量高低與攪拌站的性能設計密切相關。傳統(tǒng)的混凝土攪拌站，不僅占地面積大，而且運維管理工作量大，不利于攪拌站長遠發(fā)展。而模塊式混凝土攪拌站，是在攪拌站的設計中融合模塊化理念，既能減小占地面積，又能方便拆裝作業(yè)，有利于后續(xù)運維管理，滿足國家節(jié)能降耗的發(fā)展要求。該文以模塊式混凝土攪拌站為核心，首先分析了原理和優(yōu)點，然后指出模塊式混凝土攪拌站的設計流程，最后指出設計技術要點，以供參考。

關鍵詞：模塊式;混凝土攪拌站;原理;優(yōu)點;設計要點

中圖分類號：TU64? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

在建筑工程施工中，混凝土是一種常見的材料，具有強度高、原料豐富和價格低廉的特點。混凝土攪拌站是由攪拌主機、稱量系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、貯存系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成，屬于大型組合設備，其中的零部件功能模塊多，且具有通用性、系列化的特點，適合模塊化設計。以下結合實踐，探討了混凝土攪拌站的模塊化設計流程和要點。

1 模塊式混凝土攪拌站的原理和優(yōu)點

1.1 原理

模塊式設計，就是將多個要素組合在一起，構成一個功能完整的子系統(tǒng);多個子系統(tǒng)的組合，即可構成新的系統(tǒng)，得到不同規(guī)格、不同種類的產(chǎn)品。模塊化設計的原理，是先對相同功能、相近功能、不同功能的產(chǎn)品進行分析，設計出一系列功能模塊;然后對不同模塊進行組合，構成的新產(chǎn)品能滿足市場需求。混凝土攪拌站的模塊式設計，要遵循以下原則。1）利用最少的模塊，組合成最多的產(chǎn)品。2）可以滿足混凝土的生產(chǎn)需求。3）產(chǎn)品的精度高、性能穩(wěn)定、成本低廉。4）產(chǎn)品結構簡單，方便運輸和安裝。

1.2 優(yōu)點

模塊式混凝土攪拌站的優(yōu)點如下。

1.2.1 上料形式安全可靠

對骨料輸送系統(tǒng)的滑輪進行特殊設計，相對于傳統(tǒng)的爬升式攪拌站，不僅能延長鋼絲繩的壽命，還增設了限位保護裝置;在配料機、提升斗周圍安裝防護欄，可保證上料的安全性和可靠性。

1.2.2 安裝方法簡單快捷

混凝土攪拌站的主樓、控制室和空壓機房等，均分為數(shù)個模塊，攪拌站的各個系統(tǒng)就分布在這些模塊內。采用鋼結構基礎，取代原來的地基基礎，省略了混凝土施工環(huán)節(jié)，安裝更加方便。上料形式的改進，不僅縮小了占地面積，而且維護管理更方便。

1.2.3 環(huán)保性能突出

鋼結構基礎的使用，增加了設備和地面之間的接觸面積，施工時不需要開挖深基坑。而且，骨料區(qū)、主樓部位兩者隔離開，可以避免粉塵、撒料等情況，攪拌站內的環(huán)境更加整潔。

2 模塊式混凝土攪拌站的設計流程

模塊式混凝土攪拌站的設計，分為2個階段，首先是對單個產(chǎn)品進行模塊化設計，然后對系列模塊化產(chǎn)品進行設計。總結設計流程如下：

第一步，設計前，開展市場調研和分析，明確混凝土的生產(chǎn)需求，了解當?shù)氐牡匦巍夂颉⑺摹⑷宋牡葪l件。

第二步，依據(jù)調查結果，確定攪拌站的關鍵設計參數(shù)，分析產(chǎn)品的使用功能，對攪拌站進行定型。

第三步，訪問數(shù)據(jù)庫，檢索和目標型號相近的攪拌站實例，提取其中的設計方案，作為本次設計的參考方案。

第四步，劃分攪拌站的各個功能模塊，形成模塊需求。

第五步，再見訪問數(shù)據(jù)庫，檢索需要的模塊，對目標模塊進行修改或創(chuàng)建，并嘗試組裝模塊。

第六步，使用組裝完成的模塊，替換參考模塊方案。

第七步，對新的攪拌站模塊方案進行技術評審，判斷是否滿足混凝土生產(chǎn)需求，是否具有經(jīng)濟性、可行性。

第八步，經(jīng)評審后，輸出攪拌站的模塊式設計方案，繪制施工圖紙，編制技術文件，作為生產(chǎn)加工的依據(jù)。

3 模塊式混凝土攪拌站的設計技術要點

3.1 功能模塊

模塊式混凝土攪拌站的功能模塊，分為存料系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、供液系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、控制室和主框架等，可以對混凝土原材料進行貯存、計量、輸送、攪拌、出料，實現(xiàn)混凝土生產(chǎn)的自動化。

3.2 技術參數(shù)

混凝土攪拌站的技術參數(shù)，主要有理論生產(chǎn)率、循環(huán)周期、裝機總容量、攪拌主機公稱容量等。以HZS90CKK型號為例，技術參數(shù)如下：理論生產(chǎn)率為90 m3/h，攪拌機的公稱容積為1 500 L，循環(huán)周期為60 s，骨料的配料能力為2 400 L，分料倉的容量是2×100 t，骨料倉的容量是3×17 m3，提升機的生產(chǎn)率是250 t/h，螺旋輸送機的生產(chǎn)率是80 t/h，卸料高度是3.8 m，裝機總容量是164 kW。

3.3 模塊分解

對攪拌站的模塊進行分解時，先把總功能劃分為幾個獨立的分功能，再劃分為基本的功能單元，這些功能單元和功能模塊相對應。考慮到混凝土的生產(chǎn)需求不同，現(xiàn)場施工條件不同，因此攪拌站的結構、規(guī)格、性能也不同，最后組成的模塊有較大差異。其中，部分功能和功能模塊是一對一的關系，例如攪拌功能是通過攪拌模塊實現(xiàn)的;部分功能和功能模塊是一對多的關系，例如骨料稱重功能是儲存模塊、輸送模塊、計量模塊實現(xiàn)的;部分功能和功能模塊是多對一的關系，例如水供應功能、外加劑供應功能，均是供液模塊實現(xiàn)的。該攪拌站的功能模塊，可以分解為。1）主樓模塊。2）控制室模塊。3）儲料模塊。4）輸送模塊。5）計量模塊。6）攪拌模塊。7）供液模塊。8）除塵模塊。9）電氣模塊。

3.4 方便運輸?shù)脑O計技術

混凝土攪拌站的結構尺寸大、各種設備多，安裝調試過程復雜，模塊化設計方便運輸，能提高攪拌站的經(jīng)濟效益。結合以往經(jīng)驗，對大型構件進行模塊化設計，多采用“搭積木”的理念，對整機進行拆分，并且留置通用接口，后期利用螺栓等進行連接，從而方便運輸作業(yè)。攪拌站各部件的運輸效率提高，可以減少人力和物力的成本，有利于攪拌站獲得更大的利潤。

3.5 方便安裝的設計技術

隨著市場競爭加劇，攪拌站產(chǎn)品的類型不斷增加，縮短設計生產(chǎn)周期，成為企業(yè)的關注重點。眾所周知，攪拌站的結構尺寸大，零部件數(shù)量約為2 000個，要想快速安裝，可將各個部件設計成獨立模塊，在工廠車間內制作組裝，然后在現(xiàn)場裝配。以攪拌站主樓為例，可以分為左、中、右3個框架，鋼結構主體能拆卸，利用螺栓進行固定。其中，在鋼結構的基礎上，為多個部件設置了安裝座，例如粉料罐、配料站、外加劑和空壓機房等，這些部件也設置了安裝座和預留孔，安裝時利用螺栓緊固即可。

4 結語

隨著我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展，建筑工程中混凝土的使用更加普遍，對混凝土攪拌站的依賴性增強。對攪拌站進行模塊式設計，上料形式安全可靠，安裝方法簡單快捷，且環(huán)保性能突出。該文介紹了模塊式設計的流程的技術要點，希望為類似工程提供經(jīng)驗借鑒，實現(xiàn)降本增效的目標，促進攪拌站可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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