Из каких компонентов состоит полностью укомплектованная установка для производства товарного бетона?

Руководство по полной конфигурации установки для производства товарного бетона

Оператор установки для производства товарного бетона в Восточной Африке заказал новую завод товарного бетона для городского рынка, обслуживающего 30–40 проектов ежедневно. В течение первого месяца производство столкнулось с постоянными узкими местами — не из-за пропускной способности бетоносмесителя, а из-за разделения заполнителей в бункерах, что замедляло циклы дозирования на 90 секунд на каждую загрузку. На заводе было предусмотрено три отделения для заполнителей, тогда как местные составы бетона требовали пяти различных фракций. Модернизация с добавлением двух дополнительных бункеров обошлась в 28 000 долларов США и потребовала двухнедельного простоев, которого можно было бы избежать при правильном планировании конфигурации на стадии технического задания.

А завод товарного бетона представляет собой систему взаимосвязанных подсистем. Ошибка в любом одном компоненте создаёт узкое место, которое снижает эффективность всей операции независимо от того, насколько высока производительность бетоносмесителя.

Пять основных систем

Система дозирования и хранения заполнителей

Хранение заполнителей определяет площадь занимаемой территории и поток материалов на всем предприятии завод товарного бетона . Линейные бункеры с четырьмя–шестью отдельными питателями, каждый из которых вмещает 15–30 кубических метров, подают материал на весовую ленту или суммирующий бункер внизу. Радиальные скребковые системы или бункеры звездообразной формы служат альтернативой для площадок, где ограниченная вертикальная высота не позволяет использовать надземные бункеры, хотя и требуют большей площади на тонну хранимого материала.

Последовательность дозирования — сначала крупный заполнитель, затем мелкий заполнитель, затем цементирующие материалы — минимизирует расслоение и обеспечивает чистое опорожнение весового бункера. Тензодатчики под каждой задвижкой бункера заполнителей обеспечивают данные о массе в реальном времени с точностью ±1 %. Скорость ленты и степень открытия задвижки настраиваются совместно таким образом, чтобы последние 5–10 % каждой фракции подавались при пониженной скорости, предотвращая переполнение, которое со временем накапливается в виде систематических погрешностей дозирования при сотнях циклов в день.

Хранение и взвешивание цементирующих материалов

Цементные силосы являются самыми высокими элементами в завод товарного бетона компоновка. Типовая конфигурация включает болтовые силосы вместимостью 100 или 150 тонн для обычного портландцемента, а также отдельные силосы для летучей золы, шлака или микрокремнезёма в зависимости от местных требований к составу бетонной смеси. Количество силосов определяет, сколько вяжущих компонентов, дополняющих цемент, может дозировать завод без риска перекрёстного загрязнения: два силоса обеспечивают приготовление базовых смесей из ОПЦ и летучей золы; четыре силоса позволяют реализовывать сложные тройные и четверные системы вяжущих.

Под каждым силосом ротационный питатель или дроссельный клапан регулирует подачу цемента в весовой бункер для цемента. Аэрационные пластины в конической части силоса обеспечивают псевдоожижение порошка для стабильной плотности выгрузки. Весовой бункер для цемента подвешен независимо на тензодатчиках и изолирован от вибрации, передающейся через конструкцию завода во время дозирования заполнителей и работы бетоносмесителя.

Сердце смешивания

Двухваловые смесители для высокопроизводительного производства товарного бетона

Двухваловые горизонтальные смесители доминируют на современных завод товарного бетона установки производительностью свыше 60 м³/ч. Два вращающихся в противоположных направлениях вала с перекрещивающимися смесительными лопастями создают пересекающиеся потоки, обеспечивающие гомогенизацию сухих материалов за 8–12 секунд и завершение полного цикла перемешивания — сухого перемешивания, влажного перемешивания и выгрузки — за 35–50 секунд в зависимости от сложности состава бетонной смеси.

Смесительный желоб облицован сменными износостойкими пластинами из никелевого чугуна (Ni-Hard) или карбида хрома на дне и боковых стенках. Смесительные лопасти и ножи отлиты из белого чугуна с высоким содержанием хрома для обеспечения стойкости к абразивному износу; при правильной регулировке зазора между ножами и облицовкой желоба срок службы ножей составляет 30 000–50 000 замесов. Выгрузочная дверца приводится в действие гидравлически и открывается за 3–5 секунд; уплотнение дверцы должно предотвращать протечку цементного теста в период влажного перемешивания.

Вода, добавки и системы управления

Точное дозирование

Точность дозирования воды напрямую определяет осадку конуса и водоцементное отношение — два параметра, наиболее сильно влияющих на прочность бетона при сжатии. A завод товарного бетона использует систему дозирования воды по массе с резервуаром для хранения, насосом и бункером-дозатором вместо одного только расходомера. Дозирование по массе обеспечивает точность ±0,5 % по сравнению с ±2–3 % для турбинных расходомеров, чувствительных к колебаниям давления в трубопроводе.

Дозирование добавок требует использования отдельных насосов и стальных нержавеющих или полиэтиленовых резервуаров для хранения каждой из добавок — водоредуктора, суперпластификатора, замедлителя схватывания, ускорителя твердения и воздухововлекающего агента. Каждая добавка дозируется в отдельный весовой сосуд перед тем, как промываться в смеситель частью воды, предусмотренной для данной партии. Перекрестное загрязнение между линиями подачи добавок вызывает непредсказуемые взаимодействия времени схватывания и осадки конуса, диагностировать которые на строительной площадке затруднительно.

Система управления заводом координирует работу всех этих подсистем — ворот для агрегатов, питателей цемента, насосов для воды и добавок, а также разгрузки смесителя — с помощью программируемого логического контроллера; данные о каждой замесной партии сохраняются для обеспечения прослеживаемости качества. Датчики влажности в бункерах для агрегатов обеспечивают поступление данных о содержании влаги в реальном времени, что позволяет контроллеру автоматически корректировать количество воды в замесе, компенсируя колебания влажности агрегатов из-за дождя или стока воды с штабелей.

Аспекты планировки завода

Планировка площадки завод товарного бетона должна обеспечивать организованный поток автотранспорта в трёх зонах: доставка сырья (самосвалы с заполнителем и цистерны с цементом), внутренняя транспортировка материалов (перемещение погрузчиков между штабелями и бункерами) и отгрузка готовой бетонной смеси (автобетоносмесители, ожидающие загрузки под точкой разгрузки смесителя). Пересечение транспортных потоков между любыми двумя из этих зон вызывает заторы, снижающие суточную производительность.

Часто задаваемые вопросы

Какие основные компоненты входят в состав завода по производству товарного бетона?

Полностью укомплектованная установка для производства товарного бетона включает пять основных систем: хранение и дозирование заполнителей (отсеки с весовыми бункерами), хранение цементных материалов (силосы с аэрацией и шнековыми конвейерами), смесительную установку (двухвальная или планетарная), дозирование воды и добавок (весовое дозирование с использованием специальных насосов) и систему управления на базе ПЛК с возможностью регистрации каждой партии.

Сколько цементных силосов требуется для установки по производству товарного бетона?

Минимум два силоса позволяют хранить портландцемент и один дополнительный цементный компонент. Для предприятий, выпускающих высокопрочный или специальный бетон с тройными или четверными связующими смесями — с использованием летучей золы, доменного шлака и микрокремнезема — требуется три–четыре силоса для обеспечения разделённого хранения материалов и предотвращения их взаимного загрязнения несовместимыми цементными компонентами.

Какой тип смесителя наиболее подходит для установки по производству товарного бетона высокой мощности?

Горизонтальные смесители с двумя валами обеспечивают самую высокую производительность (60–180 м³/ч) при циклах перемешивания 35–50 секунд и превосходной гомогенизации для стандартных марок товарного бетона. Планетарные смесители обеспечивают более интенсивное перемешивание, подходящее для высокопрочного и специализированного бетона, однако их производительность на единицу оборудования ниже, поэтому они чаще применяются на заводах по производству сборного железобетона, а не на крупных предприятиях по выпуску товарного бетона.

Насколько точна дозировка заполнителей на современном заводе по производству товарного бетона?

Взвешивание заполнителей с помощью тензодатчиков на отдельных затворах бункеров обеспечивает точность ±1 % для каждой фракции. Датчики влажности в бункерах с заполнителями передают данные в систему управления в реальном времени, которая автоматически корректирует количество воды в замесе, поддерживая заданное водоцементное отношение независимо от колебаний влажности заполнителей, вызванных погодными условиями или состоянием штабелей.

Какое оборудование для дозирования добавок требуется на заводе по производству товарного бетона?

Для каждого типа добавки требуется отдельный дозировочный насос, стальной или полиэтиленовый резервуар для хранения и независимая весовая емкость. Типичные заводы по производству товарного бетона дозируют от четырех до шести типов добавок — пластификаторы, суперпластификаторы, замедлители схватывания, ускорители твердения, воздухововлекающие добавки и модификаторы вязкости. Использование общих трубопроводов для несовместимых добавок вызывает химические реакции, приводящие к порче целых партий бетона.

Как организовано размещение оборудования на заводе по производству товарного бетона для обеспечения эффективного движения автобетоновозов?

Планировка предусматривает разделение территории на три зоны движения: прием сырья (самосвалы с заполнителем и цистерны с цементом — в задней части завода), внутренняя транспортировка материалов (перемещение погрузчиков вдоль бункеров) и отгрузка готового бетона (автобетоновозы выстраиваются в очередь по одностороннему круговому маршруту под бетоносмесителем). Пересечение потоков транспорта между зонами снижает суточную производственную мощность за счет возникновения очередей в местах общего доступа.