3.3. Расчет бетоносмесительного цеха

Основной задачей бетоносмесительных цехов и установок заводов сборного железобетона является производство бетонной смеси сборного железобетона с заданными неизменными качественными показателями. На БСУ производятся следующие основные процессы и операции: прием исходных материалов из транспортных средств, их хранение, переработка, в том числе распределение по отсекам, бункерам, силосам, резервуарам, при необходимости подогрев, размораживание, подача к расходным бункерам, определение влагосодержания материалов, смешивание, выгрузка готовой смеси, регулярная очистка рабочих поверхностей и плоскостей от налипших частиц материалов и смеси их регенерации.

По принципу действия смесительные цехи и установки разделяют на предприятия цикличного и непрерывного действия.

По компоновке оборудования на партерные (двухступенчатые) и высотные (одноступенчатые смесительные установки и цехи);

По схеме расположения смесительных машин в плане на линейные (однорядны и двухрядные) и гнездовые (при линейном однорядном расположении каждому смесителю необходим один комплект дозаторов с расходными бункерами, при гнездовом расположении – один комплектов дозаторов обеспечивает работу трех-пяти смесителей).

По способу управления производственными процессами на механизированные, автоматизированные и заводы-автоматы.

На механизированных установках и в цехах основные технологические процессы по транспортированию, погрузочно-разгрузочным операциям осуществляются машинами и механизмами, управляемыми, как правило, вручную. На автоматизированных установках и в цехах все процессе подачи, перегрузки, дозирования исходных материалов, приготовления и выгрузки готовых смесей полностью автоматизированы. Управление этими процессами производится дистанционно при визуальном наблюдении за течением технологического процесса. В системе автоматики предусмотрены автоблокировка и сигнальная связь. На заводах-автоматах все процессы полностью автоматизированы.

Автоматизация процессов приготовления связана с необходимостью измерения и определения различных параметров: скорости движения внутризаводских транспортных средств, давления в системах пневматики или гидравлики, температуры воды, заполнителей, цемента, добавок, готовой смеси, уровней заполнения бункеров, силосов, резервуаров, расходных емкостей, массы дозируемых материалов, массы транспортируемых материалов, концентрации растворов добавок, влагосодержания заполнителей, удобоукладываемости смеси, времени и последовательности

включения транспортных средств, дозаторов, смесителей, положения клапанов, затворов, шиберов, сбрасывающих тележек, барабанов и разгрузочных затворов смесителей и др.

Как правило, большинство перечисленных процессов и операций в той или иной степени автоматизированы. Для завершения комплексной автоматизации процесса приготовления бетонной смеси с использованием микропроцессорной и электронно-вычислительной техники необходимо обеспечить:

• регулирование и контроль загрузки и разгрузки бункеров, силосов, резервуаров, отсеков, поступления материалов со склада в транспортные средства и далее в расходные бункера БСУ, очистку и регенерации остатков исходных материалов готовой смеси;

• хранение в памяти ЭВМ до 100-200 составов бетонной смеси;

• управление дозированием в пределах до 70-80 последовательных взвешиваний исходных материалов с погрешностью не более 1%;

• заданную последовательность загрузки и выгрузки материалов;

• контроль влажности материалов с коррекцией доз в каждом цикле;

• управление работой всей системы с функциональным контролем, диагностикой и сигнализацией о неполадках;

• визуальный контроль за ходом технологического процесса;

• вывод на дисплей и цифропечатающее устройство сведении о дате, времени и составе приготовления смеси,

• производительности, количестве израсходованных материалов, адресов потребителей, простоев оборудования и т.д.

Производительность бетоносмесительных и растворосмесительных цехов (отделений, установок) рассчитывают по максимальной часовой потребности в бетонных и растворных смесях. При этом часовой коэффициент неравномерности выдачи бетонной смеси принимается не более 0,8.

В состав бетоносмесительных и растворосмесительных цехов, отделений входит следующее оборудование: смеситель, дозаторы, станции управления, расходные бункера, установки для приготовления химических добавок, склады заполнителей и цемента и транспортные устройства для подачи сырьевых материалов и выдачи приготовленных смесей.

По методам приготовления смесители классифицируются на цикличные и непрерывного действия. В свою очередь цикличные смесители подразделяют на барабанные (гравитационные), тарельчатые (принудительного действия с вертикально расположенными смесительными валами)и лотковые (принудительного действия с горизонтально расположенными смесительными валами).

Смесители непрерывного действия делят на гравитационные и принудительного действия.

Расчет.

1. Определение часовой производительности бетоносмесительного цеха:

П_ч = (0,8*1,2*П)/(260*Н)

0,8 – коэффициент часовой неравномерности;

1,2 – коэффициент запаса мощности;

П – годовая производительность завода, м³/год;

260 – число рабочих дней в году;

Н – число рабочих часов в сутки.

Пч = (0,8*1,2*40000)/(260*16) = 9,23 м³/час.

2. Определение часовой производительности смесительной машины, м³/ч:

П_м = 0,001*Б*В*N

Б – вместимость смесительного барабана при загрузке (Б = 750 дм³);

В – коэффициент выхода бетонной смеси для тяжелого бетона (В = 0,67);

N – число замесов, определяется по таблице для тяжелого бетона (N = 25)

П_м = 0,001*750*0,67*25 = 12,55м³

3. Количество бетоносмесительных машин, шт.

k_бм = П/V*N₁

k_бм = 9,23/750*25 = 0,3 шт, принимаем 1 шт.