Технологические схемы бетонных заводов и их оборудование
Приготовление бетонной смеси - комплексный технологический процесс, включающий ряд подготовительных операций и операций по непосредственному приготовлению смеси. В состав первых операций входят, кроме заготовки составляющих бетонной смеси, их хранение и подача в бункера бетонного завода.
Операции по непосредственному приготовлению смеси включают дозирование составляющих, их загрузку в бетоносмеситель, перемешивание в бетоносмесителе и выдачу готовой смеси. Оборудование для осуществления этих операций обычно монтируется в одном сооружении, называемом бетонным заводом или бетоносмесительной установкой.
По принципу действия различают бетонные заводы двух типов: периодического (цикличного) действия и непрерывного действия.
Заводы первого типа приготовляют и выдают бетонную смесь отдельными порциями, второго - приготовляют и выдают бетонную смесь непрерывно. Заводы включают оборудование и устройства для выполнения упомянутых выше отдельных операций.
Заводы циклического действия компонуется по двум схемам: одноступенчатой (вертикальная или башенная компоновка) - рис. 18.1,а и двухступенчатого (партерная компоновка) - рис. 18.1, б.
Одноступенчатая (башенная) схема характеризуется тем, что все составляющие бетонной смеси сразу, в одну ступень, поднимаются на командную высоту (башню) в бункера и затем под действием собственного веса (вертикально) последовательно поступают в дозаторы, смесители и другое оборудование. Отсюда и название схемы. Применяют ее обычно на стационарных бетонных заводах.
При двухступенчатой схеме весь процесс приготовления смеси разбивается на две ступени. В первой ступени обычно предусматривают дозирование заполнителей с получением сухой смеси. Далее эта смесь транспортируется (поднимается) на вторую ступень, где расположены бетоносмесители и осуществляется перемешивание и выдача бетонной смеси. Эту схему применяют в основном на бетоносмесительных установках и небольших заводах (цехах).
По принципу перемешивания бетоносмесители делятся на два типа:
• бетоносмесители гравитационные или свободного перемешивания;
• бетоносмесители принудительного перемешивания.
Принцип действие гравитационных бетоносмесителей - перемешивание за счет падения составляющих смеси и их смешения при вращении барабана (рис. I8.3, а). Вращающийся барабан имеет на своих стенках лопасти, с помощью которых составляющие захватываются и поднимаются в верхнее полонение, а затем падают под действием силы тяжести (отсюда и название - гравитационные). Скорость вращения барабана должна быть такой, чтобы составляющие под действием центробежной силы прижимались к стенкам барабана и поднимались на возможно большую высоту, и только затем падали. При малой скорости вращения процесс перемешивания замедлится, а при слишком большой - вообще прекратится, так как все составляющие прижмутся к стенкам барабана под действием центробежной силы. Поэтому скорость вращения долина быть оптимальной, соответствующей получению наибольшего эффекта перемешивания.
Принцип действия бетоносмесителей принудительного действия - перемешивание в неподвижной чаше за счет вращения ротора с лопастями (рис. 18.3,6).
- загрузочное отверстие; 12 - привод вала ротора; 13 - редуктор; 14 - электродвигатель; 15
- смешивающие лопасти; 16 - затвор; 17 -разгрузочное отверстие.
Те и другие типы цикличных бетоносмесителей применяются для приготовления смесей различных составов и консистенций. Однако гравитационные бетоносмесители наиболее эффективны для приготовления пластичных смесей, а принудительного действия - для жестких бетонных смесей. В то же время практика показывает, что гравитационные бетоносмесители более надежны по износоустойчивости рабочих органов, наиболее пригодны для применения крупных заполнителей размером до 150 мм, имеют меньшую массу и большую производительность по сравнению с бетоносмесителями принудительного действия. Поэтому на крупных гидротехнических стройках наибольшее применение нашли именно гравитационные бетоносмесители и заводы на их основе. Бетоносмесители принудительного перемешивания способны обеспечить большую однородность смеси и поэтому наиболее широко распространены на заводах сборного железобетона.
Все цикличные бетоносмесители различаются по емкости барабана. Причем последняя выражается как по загрузке qз , так и по выгрузке qв. Первая означает сумму объемов составляющих бетонной смеси до их перемешивания, вторая - объем готовой смеси после перемешивания всех составляющих.
Выпускаемые цикличные бетоносмесители имеют обычно емкость по загрузке 500, 700, 1200, 1500, 3000 л, из которых и компонуются секции бетонных заводов.
Для дозировки составляющих бетонной смеси при использовании цикличных бетоносмесителей применяют весовые дозаторы.
Промышленность выпускает полные комплекты оборудования для отдельных секций бетонных заводов и в зависимости от общей мощности бетонного завода, они компонуются из разных количеств секций. Выборочная номенклатура отечественных бетоносмесителей дана в табл. 18.3.
Бетоносмесители непрерывного действия по принципу перемешивания схожи с циклическими бетоносмесителями принудительного действия и состоят из горизонтального барабана и вращающегося в нем ротора с лопастями, обеспечивающими перемещение смеси и ее перемешивание вдоль барабана (рис. 18.4). Время перемещения определенной порции бетонной смеси вдоль барабана должно соответствовать времени, необходимому для ее перемешивания до требуемой однородности. Эти требования обусловливают длину барабана, скорость вращения вала барабана и углы расположения лопастей.
На бетонном заводе непрерывного действия преобладает оборудование, обеспечивающее именно непрерывность процесса приготовления бетонной смеси: конвейерные линии подачи составляющих, дозаторы непрерывного действия, бетоносмесители непрерывного действия и т.д. (рис. 18.5). Отсутствие ряда операций по сравнению с цикличными заводами (в частности, цикличной загрузки и выгрузки смеси) делает заводы непрерывного действия высокопроизводительными, и с этой точки зрения при больших интенсивностях работ они предпочтительнее. Однако они имеют тот недостаток, что требуют остановки и регулировки при изменении марки бетона, т.е. состава бетонной смеси. Поэтому на гидротехнических стройках они находят применение при больших объемах и интенсивностях укладки одной марки бетона, и обычно в комплексе о заводом циклического действия. При этом бетонные смеси тех марок, которые требуется в небольших объемах, готовят на заводах циклического действия, а на заводе непрерывного действия приготовляют бетонные смеси марок, имеющих большой объем и укладываемых непрерывно длительное время.
Промышленность выпускает бетоносмесители непрерывного действия производительностью 15, 30, 60 м3/ч. Бетонные завода с одной технологической линией такой производительности применяются в промышленном строительстве. Для гидротехнического строительства применяются заводы с двумя-тремя технологическими линиями производительностью 100-150 м3/ч. Выборочная номенклатура бетоносмесительных установок приведена в табл. 18.4.
