EN
Ръководство за пълна конфигурация на готова за употреба бетонна централа
Оператор на централа за готов бетон в Източна Африка поръчал нова завод за производство на готова бетонна смес за градски пазар, обслужващ 30–40 проекта дневно. През първия месец производството срещна устойчиви задръжки — не поради капацитета на бетономесителите, а поради разделянето на агрегатните бункери, което забавяше циклите на смесване с по 90 секунди за всяка товарна единица. Заводът бил проектиран с три агрегатни отсека, докато местните рецепти за бетон изисквали пет различни фракции. Модернизирането с два допълнителни бункера струва 28 000 щ.д., а необходимата двуседмична спирка можеше да се избегне чрез правилно планиране на конфигурацията още на етапа на техническата спецификация.
А завод за производство на готова бетонна смес е система от взаимосвързани подсистеми. Грешката в който и да е един компонент създава задръжка, която забавя цялата операция, независимо от това колко мощен е бетономесителят.
Петте основни системи
Система за дозиране и съхранение на агрегати
Съхранението на агрегати определя площта и материала поток на целия завод за производство на готова бетонна смес . Компартиментни бункери в линия с четири до шест отделни хопъра, всеки от които побира 15–30 кубични метра, подават материала към теглеща лента или към натрупващ хопър отдолу. Радиалните скреберни системи или хопърите с формата на звезда представляват алтернатива за обекти, където ограниченията във вертикалното разстояние не позволяват използването на високо разположени бункери, макар и при по-висока цена за земя на тон съхраняван материал.
Поредността на дозирането — първо грубият агрегат, след това финият агрегат и накрая циментните материали — минимизира сегрегацията и осигурява чисто изпразване на теглещия хопър. Тензодатчиците под всяка врата на агрегатните бункери осигуряват реалновременни данни за теглото с точност ±1 %. Скоростта на лентата и отвора на вратата се нагласяват едновременно така, че последните 5–10 % от всяка фракция се изсипват с намалена скорост, за да се предотврати претоварването, което се натрупва и води до системни грешки при дозирането при стотици цикли на ден.
Съхранение и дозиране на циментни материали
Циментните силози са най-високите елементи в един завод за производство на готова бетонна смес компоновка. Типична конфигурация включва прикрепени с болтове силози с вместимост 100 тона или 150 тона за обикновен портландцемент, както и отделни силози за летяща пепел, шлака или кремнеземен дим в зависимост от местните изисквания към състава на бетонната смес. Броят на силозите определя колко допълнителни цементиращи материали може да дозира заводът без риск от кръстосано замърсяване — два силоза са достатъчни за основни смеси от обикновен портландцемент и летяща пепел; четири силоза поддържат сложни тройни и четворни връзващи системи.
Под всеки силоз е монтиран ротационен фидер или бутерфлай клапан, който регулира потока на цемента към теглилния хопър за цемент. Аерационни плочи в конусовата част на силоза флуидизират праха, за да се осигури постоянна плътност на изпускането. Теглилният хопър за цемент е независимо окачен на товарни клетки и е изолиран от вибрациите, предавани през конструкцията на завода по време на дозирането на агрегатите и работата на бетономесилката.
Сърцето на смесването
Двувалкови бетономесилки за производство на готов бетон в големи обеми
Двувалковите хоризонтални бетономесилки доминират в съвременните завод за производство на готова бетонна смес инсталации с производителност над 60 м³/ч. Два вала с противоположно въртене с взаимно зацепващи се разбъркващи ръце създават пресичащи се потокови модели, които хомогенизират сухите материали за 8–12 секунди и завършват пълен цикъл на разбъркване — сухо разбъркване, влажно разбъркване и изтоварване — за 35–50 секунди, в зависимост от сложността на състава.
Разбърквателната камера е облицована с подменяеми износостойки плочи от никел-твърд чугун или хромов карбид отдолу и от двете страни. Разбъркващите ръце и ножовете са отливки от бял чугун с високо съдържание на хром за устойчивост срещу абразия — срокът на експлоатация на ножовете при правилна регулация спрямо облицовката на камерата може да достигне 30 000–50 000 партиди. Вратата за изтоварване се управлява хидравлично и се отваря за 3–5 секунди; уплътнението на вратата трябва да задържа циментовата паста без протичане по време на фазата на влажно разбъркване.
Вода, добавки и системи за управление
Прецизно дозиране
Точността при дозирането на водата директно контролира консистенцията (слямп) на бетона и водно-цементното съотношение — двата параметъра, които най-силно влияят върху компресивната якост. A завод за производство на готова бетонна смес използва система за дозиране на вода чрез теглене с резервоар за съхранение, помпа и теглилна бункерна камера вместо само поточен метър. Дозирането чрез теглене осигурява точност ±0,5 % в сравнение с ±2–3 % за турбинни поточни метри, които са подложени на колебания в налягането по тръбопровода.
Дозирането на добавки изисква отделни помпи и резервоари от неръждаема стомана или полиетилен за всяка добавка — водоредуктор, суперпластификатор, забавител, ускорител и аерирател. Всяка добавка се дозира в отделен теглилно-дозиращ съд, преди да бъде изплакната в смесителя заедно с част от водата за дадената партида. Кръстосаното замърсяване между линиите за добавки причинява непредсказуеми взаимодействия относно времето на затвърдяване и консистенцията (слъмп), които са трудни за диагностициране на място.
Системата за управление на завода координира всички тези подсистеми — входни порти за агрегати, фидъри за цимент, помпи за вода и добавки, както и изпускателна система на бетономесител — чрез програмируем контролер с логическа схема, като записите за всяка партида се съхраняват за целите на проследяване на качеството. Влажностните сензори в бункерите за агрегати предоставят данни в реално време за съдържанието на вода, така че контролерът автоматично коригира количеството вода в партидата, компенсирайки промените във влажността на агрегатите поради дъжд или отцеждане от натрупването.
Съображения относно подредбата на завода
Подредбата на площадката за завод за производство на готова бетонна смес трябва да осигурява ефективно движение на камионите в три зони: доставка на суровини (камиони за агрегати и цистерни за цимент), вътрешен трансфер на материали (движение на товарачи между натрупванията и бункерите) и изпращане на готовия бетон (камиони за готов бетон, чакащи под изпускателната точка на бетономесителя). Кръстосаното движение между всеки две от тези зони предизвиква задръствания, които намаляват дневната производителност.
Често задавани въпроси
Какви са основните компоненти на завод за производство на готов бетон?
Пълната готова бетонна централа включва пет основни системи: съхранение и дозиране на агрегати (отделени контейнери с теглителни бункери), съхранение на циментови материали (силози с аерация и шнекови транспортьори), смесителна единица (с два вала или планетарна), дозиране на вода и добавки (теглено дозиране с отделни помпи) и система за управление, базирана на ПЛК, с възможност за запис на партидите.
Колко циментови силоза са необходими за една готова бетонна централа?
Минимум два силоза поддържат обикновен портландцемент (OPC) и един допълнителен циментов материал. Централите, които произвеждат високопроизводителен или специализиран бетон с тройни или четворни връзки на свързващи материали – включващи пепел от въглища, шлака и кремнеземен дим – изискват три до четири силоза, за да се осигури разделно съхранение на материалите и да се избегне кръстосано замърсяване между несъвместими циментови материали.
Кой тип смесител е най-подходящ за голяма по обем готова бетонна централа?
Хоризонталните смесители с двойна ос осигуряват най-високата производителност (60–180 м³/ч) при цикли на смесване от 35 до 50 секунди и отлично хомогенизиране за стандартните класове бетон за готова употреба. Планетарните смесители осигуряват по-интензивно смесване, подходящо за високопрочен и специализиран бетон, но работят с по-ниска производителност на единица, поради което се използват по-често в префабрикатни, а не в големи операции за производство на бетон за готова употреба.
Каква е точността на дозирането на агрегати в съвременна инсталация за бетон за готова употреба?
Тегленето чрез тензодатчици на отделните затвори на бункерите за агрегати постига точност ±1 % за всяка фракция. Датчиците за влажност в бункерите за агрегати предават данни в реално време към системата за управление, която автоматично коригира количеството вода в партидата, за да се запази целевото съотношение вода-цемент независимо от промените във влажността на агрегатите, причинени от атмосферните условия или състоянието на складирането.
Какво оборудване за дозиране на добавки е необходимо в инсталация за бетон за готова употреба?
Всеки тип добавка изисква отделна дозираща помпа, резервоар за съхранение от неръждаема стомана или полиетилен и независимо теглилно устройство. Типичните заводи за производство на готова бетонна смес дозират четири до шест типа добавки — пластификатори за вода, суперпластификатори, забавятели, ускорители, въздушно-вкарващи агенти и модификатори на вискозитета. Споделените тръбопроводи между несъвместими добавки предизвикват химически взаимодействия, които развалят цели партиди.
Как е проектирана подредбата на завод за производство на готова бетонна смес, за да се осигури ефективно движение на товарни автомобили?
Подредбата разделя три зони за движение: приемане на суровини (товарни автомобили за агрегати и цистерни за цимент в задната част), вътрешен трансфер на материали (движение на товарачи покрай бункерите) и издаване на готовата бетонна смес (автомобили за готова бетонна смес, чакащи в еднопосочен кръг под бетономесителите). Кръстосаното движение между зоните намалява дневния производствен капацитет поради забавяния от опашки в общите точки на достъп.