Công nghệ vận hành trạm trộn bê tông xi măng (bản vẽ autocad)

Công nghệ vận hành trạm trộn bê tông xi măng (bản vẽ autocad)Phần mộtI. Sơ lược về bê tông và nhà máy sản xuất bê tôngPhần hai : Thiết lập sơ đồ và thuyết minh dây chuyền công nghệII.1 Thiết lập sơ đồ quy trình công nghệII.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ Phần ba : Tính cân bằng vật chất và chọn lựa các thiết bị thích hợpIII.1 Năng suất dây chuyềnIII.2 Tính cân bằng vật chấtIII.3 Lựu chọn thiết bị dây chuyềnPhần bốn : Tính và kiểm tra các thông số cơ bản của thiết bị IV.1 Băng tải vận chuyển và định lượngIV.2 Bunke chứaIV.3 Vít tải định lượngIV.4 Xe bồn vận chuyển bê tông

THIẾT LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VẬN HÀNH CHO

MỘT TRẠM TRỘN CUNG CẤP BÊ TÔNG TƯƠI

MỤC LỤC

Phần một

I / Sơ lược về bê tông và nhà máy sản xuất bê tông

Phần hai : Thiết lập sơ đồ và thuyết minh dây chuyền công nghệ

II.1/ Thiết lập sơ đồ quy trình công nghệ

II.2/ Thuyết minh dây chuyền công nghệ

Phần ba : Tính cân bằng vật chất và chọn lựa các thiết bị thích hợp

III.1/ Năng suất dây chuyền

III.2/ Tính cân bằng vật chất

III.3/ Lựu chọn thiết bị dây chuyền

Phần bốn : Tính và kiểm tra các thông số cơ bản của thiết bị

IV.1/ Băng tải vận chuyển và định lượng

IV.2/ Bunke chứa

IV.3/ Vít tải định lượng

IV.4/ Xe bồn vận chuyển bê tông

PHẦN MỘT:BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI

I.3/ SƠ LƯỢC VỀ BÊ TÔNG VÀ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÊ TÔNG

a Sơ lược về bê tông:

Bêtông là vật liệu không thể thiếu được trong công nghệ xây dựng hiện đại Là mộttrong những loại vật liệu xây dựng sử dụng với khối lượng lớn nhất Hiện nay, hàng nămtrên thế giới sử dụng khoảng hơn 2 tỷ m³ bêtông các loại

Bêtông được sử dụng trong các điều kiện khác nhau sao cho kết hợp hài hòa về kiếntrúc với môi trường xung quanh

Sử dụng bêtông dễ thể hiện hình dáng kiến trúc xây dựng, có tính thẩm mỹ cao Côngnghệ chế tạo không quá phức tạp và cũng không khó thực hiện Có nguồn nguyên liệu chếtạo dồi dào Có khả năng sử dụng rộng rãi nguồn nguyên liệu tại chỗ và tận dụng hầu hếtphế liệu của quá trình chế tạo Có nhu cầu năng lượng thấp, an toàn cho môi trường và độtin cậy cao

Ngày nay khoa học vật liệu đã làm giàu thêm kiến thức của chúng ta về cấu trúc vàcác tính chất của bêtông, về quá trình hình thành cấu trúc của chúng ,cho chúng ta khảnăng dự đoán được các tính chất và điều khiển tích cực các đặc tính của vật liệu

Trên cơ sở đó phát triển thiết kế bêtông trên máy tính điện tử và điều khiển tự động cácquá trình công nghệ chế tạo và sản xuất Tạo ra các dạng bêtông mới và mở rộng đáng kểchủng loại vật liệu sử dụng trong xây dựng :Từ cách nhiệt siêu nhẹ (tỷ trọng dưới 100kg/m³) đến kết cấu có cường độ cao ( Rb ≈ 800 MPa)

b Sơ lược về trạm trộn bê tông:

Trong lĩnh vực xây dựng hiện nay, chất lượng công trình và tiến độ thi công luôn làyếu tố quan trọng nhất Chính vì vậy mà yêu cầu về số lượng và chất lượng bêtông tươicủa những công trình lớn ngày một cao hơn Để đáp ứng cho nhu cầu của thực tế , ngàynay người ta thường xây dựng những trạm trộn bêtông cơ động gắn các cụm công trìnhxây dựng nhằm cung cấp đủ lượng bêtông cho các công trình trong thời gian nhanh nhất

Để xây dựng các trạm trộn bêtông, bố trí các thiết bị làm việc liên tục và quyết địnhmức độ tự động hóa sản xuất bêtông thì cần phải xác định chính xác năng suất của trạmtrộn Đối với các trạm có năng suất nhỏ và trung bình , người ta xây dựng các trạm trộn cơđộng hoặc là loại dễ tháo lắp di chuyển từ nơi này đến nơi khác Khi cần năng suất lớn thìngười ta xây dựng các trạm trộn cố định

Dựa theo năng suất người ta chia trạm trộn bêtông thành 3 loại cơ bản sau :

► Trạm trộn bêtông năng suất nhỏ :(10 – 30) m³/h

► Trạm trộn bêtông năng suất trung bình :(30 - 60) m³/h

► Trạm trộn bêtông năng suất lớn :(60 - 120) m³/h

I.4/ TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐỀ TÀI

Theo kết quả điều tra phân tích thị trường, sau thời kỳ đóng băng của các công trình xây dựng trên cả nước do thiếu vốn đầu tư mà nguyên nhân là cuộc khủng hoảng kinh tế ở Đông Nam Á vào năm 1997 đã khiến cho các nhà đầu tư nước ngoài rút vốn đầu tư Hiện nay đất nước ta đang trong thời kỳ hội nhập vàphát triển mạnh mẽ đặc biệt là trong năm vừa rồi đã gia nhập WTO do đó thu hút đượcvốn đầu tư của nước ngoài, kéo theo tốc độ xây dựng có chiều hướng gia tăng một cáchmạnh mẽ, do đó nhu cầu về bê tông ngày càng cao Ngay ở thành phố Hồ Chí Minh chúng

ta thì việc xây dựng cũng gia tăng một cách chóng mặt và đương nhiên song song với nó

thì việc cung cấp vật liệu xây dựng nói chung và việc cung cấp bê tông nói riêng cần phảiđược đáp ứng

Tóm lại, từ kết quả điều tra và phân tích thị trường cùng các điều kiện khách quan khác, việc đầu tư và xây dựng các trạm trộn cung cấp bêtôngtươi là điều cần thiết và có lợi

PHẦN HAI:

THIẾT LẬP SƠ ĐỒ VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

II.1/ THIẾT LẬP SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TRẠM TRỘN CUNG CẤP BÊTÔNG TƯƠI

SILO CHỨA PHỤ GIA DẠNG BỘT CHUYỂN BĂNG TẢIHỆ THỐNG VẬN KHO CHỨAĐÁ & CÁT

MƠ HÌNH TRẠM TRỘN CUNG CẤP BÊTÔNG TƯƠI II.2/ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

Đá (1-2) thích hợp cho việc sản xuất bê tông được vận chuyển bằng xe ben từ nhà máygia công đá đến kho chứa của trạm trộn.Đá này đã qua sàng sơ bộ để loại bỏ tạp chất được

hệ thống vận chuyển bằng băng tải đổ vào thùng chứa cốt liệu lớn và nhỏ (việc dùng hệthống vận chuyển bằng băng tải sẽ đảm bảo được tính cấp liệu liên tục và đều đặn mangtính dây chuyền cao) Sau đó được đưa vào băng tải định lượng chuyễn vào gầu nâng vàđược đổ vào máy trộn bê tông cưỡng bức trục ngang 2 trục

Tương tự như đá, cát được vận chuyển bằng xe ben từ nơi khai thác đến kho chứa củatrạm trộn, cũng qua sàng sơ bộ để loại bỏ tạp chất, được hệ thống vận chuyển bằng băngtải đổ vào thùng chứa cốt liệu lớn và nhỏ Sau đó được đưa vào băng tải định lượngchuyễn vào gầu nâng và được đổ vào máy trộn bê tông cưỡng bức trục ngang 2 trục.Thùng chứa cốt liệu được phân thành nhiều ngăn Tùy theo năng suất của trạm trộn  tỷ lệcủa cát & đá mà có bao nhiêu ngăn chứa cát, bao nhiêu ngăn chứa đá

Nước từ nguồn cấp nước được vận chuyển bằng bơm đến thùng đong nước.Thùngnày được đặt trực tiếp trên máy trộn sẽ khống chế chính xác lượng nước cần thiết bằng hệthống định lượng nước, sau đó phun trực tiếp nước vào trong quá trình trộn.Việc phun trựctiếp nước trong quá trình trộn sẽ đảm bảo được độ đồng nhất và tính công tác tốt của bêtông

Ximăng được vận chuyển từ nhà máy đến silo của trạm trộn bằng xe chuyên dụng, xe

có hệ thống bơm vật liệu bằng khí nén Hệ thống vít tải sẽ vận chuyển đồng thời kết hợpđịnh lượng chính xác lượng ximăng từ silo cho mẻ trộn trước khi đổ vào máy trộn

Ngày nay, các sản phẩm bêtông đều có sử dụng phụ gia Trong quy trình công nghệtrên chúng ta sử dụng phụ gia dạng khoáng (bột).Việc dùng phụ gia sẽ cải thiện rõ rệt tínhcông tác của bêtông, cho phép giảm lượng dùng nước nhào trộn, hạ thấp tỷ lệ N/X, nângcao cường độ bêtông-hoặc có thể giảm lượng dùng ximăng mà không làm giảm cường độthiết kế của bêtông Tương tự như Ximăng, phụ gia dạng khoáng (bột) cũng được vậnchuyển từ nhà máy sản xuất đến silo của trạm trộn bằng xe chuyên dụng, xe có hệ thống

VÍT TẢI ĐỊNH LƯỢNG

GU NNG

PHỄU TIẾP LIỆU

THÙNG ĐONG NƯỚC

bơm vật liệu bằng khí nén Hệ thống vít tải sẽ vận chuyển đồng thời kết hợp định lượngchính xác lượng phụ gia từ silo cho mẻ trộn trước khi đổ vào máy trộn.

Bêtông tươi sau khi nhào trộn đồng nhất thông qua phễu rót từ máy trộn được xe bồnvận chuyển đến nơi sử dụng (công trình)

Tất cả các hoạt động của trạm trộn đều được tự động hóa và được điều khiển bằng hệthống máy tính với độ chính xác cao thông qua buồng điều khiển Do vậy trạm trộn cónăng suất và chất lượng cao.Đây là mô hình của một trạm trộn cung cấp bêtông tươi kháhiện đại

PHẦN BA

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ THÍCH HỢP

III.1/ NĂNG SUẤT DÂY CHUYỀN:

- Trạm trộn có năng suất :Q= 250000 m³ (Bê tông/năm)

- Hao hụt trong quá trình trộn:P= 0.5%

- Sử dụng máy trộn cưỡng bức hai trục ngang cho trạm trộn bê tông

III.2/ CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Biện luận theo thiết bị chính của trạm trộn

- Chế độ làm việc của trạm trộn : một năm làm việc 365 ngày trong đó :

Thiết bị chính ngừng trong 3 trường hợp:

 Tiểu tu : 15 ngày

 Trùng tu :20 ngày

 Đại tu : 30 ngày

 Trong một năm trạm trộn làm việc thực sự :300 ngày

Trong một năm trạm trộn làm việc 12 tháng

Trong một ngày trạm trộn làm việc :2 ca

III.3/ LỰU CHỌN THIẾT BỊ DÂY CHUYỀN

Giả sử phân phối hao hụt trong dây chuyền của trạm trộn như sau:

- Hao hụt trong khâu trước khi nhào trộn : 0,15%

- Hao hụt trong quá trình trộn : 0,2%

- Hao hụt sau quá trình trộn :0,15%

Để thuận tiện cho việc tính toán và chọn lựa thiết bị một cách tương đối đáp ứng đượcnăng suất của trạm trộn ta có thể lấy các giá trị sau:

-Cát sử dụng có : =1.35 g/cm³ =1.35T/m³

-Đá sử dụng có : =1.44 g/cm³=1.44T/m³

-Bêtông nặng có : =2.5 g/cm³=2.5T/m³

-Phụ gia dạng bột có : =1.6 g/cm³=1.6T/m³

-Phụ gia khoáng sử dụng khoảng 20% khối lượng ximăng

Năng suất của nhà máy tính theo khối lượng:

= x =52.34x2.5=130.85 (T/h)

1.Lựa chọn thiết bị chính:

Dựa trên năng suất của trạm trộn tính theo giờ là 52.34 m³ (Bê tông/giờ)

Năng suất của máy trộn cưỡng bức hai trục ngang được tính lại do trừ đi lượng hao hụttrong các giai đoạn trước khi nhào trộn:

m³ (Bê tông/giờ)

Năng suất yêu cầu của máy trộn ≥ 52.26 m³ (Bê tông/giờ)

 Chọn máy trộn cưỡng bức trục ngang 2 trục làm việc liên tục loại 2250/1500 (ISO

9001) do CERTIFIED COMPANY (O.M.S GROUP) sản xuất, năng suất 60 m³/h (Phụ lục 1)

a./ Sơ lược về máy:

Máy trộn cưỡng bức trục ngang hai trục là loại máy có thùng trộn cố định còn hai trụctrộn thì trên có gắn các cánh trộn, khi trục quay cánh trộn khuấy đều hỗn hợp bê tông.Các cánh trộn có cấu tạo đặc biệt được bố trí theo các hướng và vị trí thích hợp làm chophối liệu được trộn đều vận chuyển dần về phía cửa dở sản phẩm

Khoảng giữa của thùng trộn thuộc về vùng ảnh hưởng của cả hai trục trộn ,vì vậy ta sửdụng cách phân bố cánh trộn trên trục theo khoảng chia khác nhau để tránh va đập giữachúng.Hộp giảm tốc nhiều cấp để làm cho số vòng quay của các trục trộn tương đối nhỏ(n= 20-60 vòng/phút).Để đảm bảo sự đồng tốc của hai trục trộn ta dùng cấp bánh răng

có tỷ số truyền 1:1 hoặc truyền động xích

Ưu điểm: Loại máy này cho phép trộn nhanh, năng suất cao, chất lượng đồng đều vàtốt hơn các loại máy trộn tự do

Nhược điểm : Là loại máy có kết cấu phức tạp hơn, năng lương điện tiêu hao lớnhơn.Thường dùng các loại máy này để trộn các hỗn hộp bêtông khô, mác cao hoặc cácsản phẩm yêu cầu chất lượng cao

b Dưới đây là một số hình ảnh về máy :

MÁY TRỘN CƯỠNG BỨC TRỤC NGANG HAI TRỤC 2250/1500MẶT HÔNG CỦA MÁY TRỘN CƯỠNG BỨC TRỤC NGANG HAI TRỤC 2250/1500

c Sơ bộ về cấu tạo máy

Các thông số kỹ thuật và kích thước của máy xem phụ lục 1&2

Cửa nạp liệu

VÍT TẢI

Động cơ truyền động Truyền động

bánh răng

VÍT TẢI

Thùng máy

GIỚI THIỆU THÊM MỘT SỐ KIỂU DÁNG MÁY

VÀ CÁC LOẠI CÁNH TRỘN KHÁC NHAU

CÁNH TRỘN

CÁNH TRỘN

HỆ THỐNG HÚT BỤI CỬA THÁO LIỆU

Các thông số kỹ thuật của máy xem phụ lục 3

2 Lựa chọn các thiết bị phụ:

2.1/ Xe ben:

Ta có thể sử dụng xe ben để vận chuyển đá và cát đến kho chứa của trạm trộn.Trạm trộnngoài việc đặt gần các công trình xây dựng thì cũng nên đặt gần nguồn cung cấp nguyênvật liệu.Dựa vào năng suất của nhà máy mà ta chọn lựa thiết bị vận chuyển cho phù

HỆ

THỐNG

BÔI

TRƠN

căng băng

hợp,bao nhiêu xe và trọng tải xe là bao nhiêu và thời gian dự phòng kẹt xe là baonhiêu để luôn đáp ứng nguồn nguyên vật liệu trong kho phục vụ sản xuất

2.2/ Băng tải vận chuyển và định lượng:

Sử dụng băng tải cao su để vận chuyển, định lượng cốt liệu lớn và nhỏ từ kho chứa đến bunker chứa và từ bunker chứa đến gầu nâng để đưa vào máy trộn

Năng suất yêu cầu Qyêu cầu ≥ 52.34 m³/h hay Qyêu cầu ≥ 130.85T/h

-Dựa vào bảng tra vận tốc của băng tải ở phụ lục 4 ta có :

Chọn băng tải có chiều rộng b=400mm=0.4m

Vận tốc V=1.11.5m/s

Chiều rộng vật liệu nằm trên băng B=b-100= 300mm=0.3m

Chiều cao lớp vật liệu h=1/8xB=1/8x0.3=0.0375m

- Chọn loại băng tải 3 con lăn đỡ m=3, góc nghiêng của con lăn đỡ =20º  hệ số phụ

thuộc vào tiết diện ngang của vật liệu C=0550 (tra phụ lục 5)

Bunke chứa là bộ phận dùng để trữ liệu trong một khoảng thời gian Tuỳ thuộc vào mụcđích sử dụng mà bunke chứa có những hình dạng khác nhau Để vật liệu ra khỏi bunkechứa chảy đều thì góc nghiêng của thành bunke chứa phải đủ lớn Tuy nhiên, nếu gócnghiêng quá lớn sẽ có nguy cơ xuất hiện vòm vật liệu ngừng chạy.Để vật liệu chảy tốt thìthường góc nghiêng lấy bằng 5-10% lớn hơn góc xoải tự nhiên của vật liệu, khi đó thànhbên buke chứa gắn đầu rung cho việc rót liệu dễ dàng.Trong một số trường hợp ở đáybuke đặt những tấm có lỗ qua đó đưa dòng khí để làm khô vật liệu, giảm ma sát giữa vậtliệu và đáy buke cho phép vật liệu ra dễ dàng.

Năng suất chảy của vật liệu từ bunke chứa được xác định theo công thức:

Q=3600.F.v [m³/h]

Trong đó: F diện tích lỗ tháo(m²)

v vận tốc chảy của vật liệu(m/giây)

2.4/ Thùng đong nước:

Điểm nhạy cảm nhất của quá trình sản xuất bêtông là việc cấp nước Vì cốt liệu , đặcbiệt là vật liệu hạt nhỏ (d< 5mm) có thể chứa lượng nước thay đổi rất lớn , lúc đó sức bềncủa bêtông và độ sẹt của nó phụ thuộc rất nhiều vào lượng nước trong bêtông.Vì vậy cầnđịnh lượng một cách chính xác lượng nước đưa vào hỗn hợp

Để đáp ứng yêu cầu về lượng nước nhào trộn một cách chính xác , người ta sử dụngthiết bị thùng đong nước để khống chế lượng nước cho vào máy trộn.Thùng đong nước cónhiều loại, sau đây là loại thùng đang được sử dụng phổ biến hiện nay

Sau khi khống chế chính xác lượng nước cần thiết, nước sẽ được phun trực tiếp vào trong quá trình trộn

(1) THÙNG CHỨA NƯỚC; (2)(3) BẢNG VAN KIM CHỈ MỰC NƯỚC;

(4) ỐNG DI ĐỘNG; (5) ỐNG NỐI THÔNG; (6) VAN; (7) NẮP THÙNG;

(8) ỐNG DẪN NƯỚC CHÍNH; (9) VAN 3 CHIỀU; (10) LỖ THÁO CẶN BẨN; (11) RUỘT VAN.

2.5/ Vít tải định lượng:

Vít tải định lượng được sử dụng để vận chuyển và định lượng chính xác lược ximăng và phụ gia cho quá trình trộn

Năng suất yêu cầu Qyêu cầu≥ 52.34 m³/h hay Qyêu cầu≥ 130.85 T/h

Chọn vít tải định lượng ximăng có thể loại kích thước 500

Chọn vít tải định lượng phụ gia có thể loại kích thước 315

CẤU TẠO THÙNG ĐONG NƯỚC

Các thông số của vít tải định lượng tra phụ lục 6

2.6/ Buồng điều khiển:

Tất cả các hoạt động của trạm trộn đều được tự động hóa và được điều khiển bằng hệthống máy tính với độ chính xác cao thông qua buồng điều khiển

2.7/ Xe bồn:

Xe bồn dùng để vận chuyển bêtông ở

cự ly dài vài km đến vài trục km.Trongquá trình vận chuyển, thùng chứa bêtôngđược quay để bảo toàn chất lượng củabêtông

Xe bồn có dung tích từ 2 đến 8m³ và theo kiểu truyền động quay thùng hiện nay được

sử dụng hai kiểu:

-Truyền động cơ học

-Truyền động thủy lực

Trong dây truyền trên chúng ta sử dụng xe bồn250px-Pumi-bp có dung tích thùng trộn

8m³ và có cần bơm bêtông, xe có truyền động thủy lực vì nó có ưu điểm là kết cấu gọnnhẹ, tính thẩm mỹ cao, làm việc êm dịu với độ tin cậy cao và khả năng chịu tải lớn Dướiđây là hình ảnh của xe

Xe bồn 250px-Pumi-bp

PHẦN BỐN

TÍNH VÀ KIỂM TRA CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ

IV.1/ BĂNG TẢI VẬN CHUYỂN VÀ ĐỊNH LƯỢNG

-F diện tích tiết diện ngang của lớp vật liệu trên tấm băng khi băng chuyển động (m²):

F=Cx(0.9B-0.05m)²=5x(0.9x0.3-0.05x3)²=0.072(m²)

Với C=5

- Chọn vận tốc chuyển động của băng: V=1.1 m/s

Năng suất suất của băng tải:

yêu cầu là 130.85T/h, nhưng ta vẫn phải sử dụng loại băng tải này do đó là sự lựa chọnnhỏ nhất từ bảng số liệu.Tuy nhiên nếu không tính đến lợi ích kinh tế thì việc sử dụngbăng tải này sẽ đáp ứng rất tốt nhu cầu vận chuyển cũng như định lượng và đem lại hiệuquả cao, có thể đáp ứng được nhu cầu tăng ca của trạm trộn.

IV.2/ BUNKE CHỨA

Năng suất chảy của vật liệu từ bunke chứa được xác định theo công thức:

Q=3600.F.v [m³/h]

Trong đó: F diện tích lỗ tháo(m²)

v vận tốc chảy của vật liệu(m/giây)

Như vậy năng suất của lỗ tháo vật liệu từ bunke sẽ bằng năng suất của băng tải địnhlượng vật liệu từ bunke tới gầu nâng

IV.3/ VÍT TẢI ĐỊNH LƯỢNG

Giả sử trong dây truyền ta sử dụng vít vận chuyển và định lượng nghiêng một góc là 15ºvới năng suất được tính toán theo công thức sau:

- Trọng lượng thể tích của vật liệu [T/m3]

 - Hệ số chứa đầy vật liệu (tra bảng dưới)

Bảng hệ số chứa đầy vật liệu

n- Số vòng quay lớn nhất của trục vít có thể được xác định theo công thức thực nghiệm:

Trong đó : D - Đường kính ngoài của cánh vít [m]

A - Hệ số thực nghiệm:

+ Đối với vật liệu hạt : A=3060+ Đối với vật liệu mịn :A=2245

Đối với ximăng:

Do chọn vít tải định lượng thể loại 500  có các thông số sau: