浅谈模块式混凝土搅拌站设计

    韩传法

    摘? 要：混凝土的生产离不开搅拌站，混凝土的质量高低与搅拌站的性能设计密切相关。传统的混凝土搅拌站，不仅占地面积大，而且运维管理工作量大，不利于搅拌站长远发展。而模块式混凝土搅拌站，是在搅拌站的设计中融合模块化理念，既能减小占地面积，又能方便拆装作业，有利于后续运维管理，满足国家节能降耗的发展要求。该文以模块式混凝土搅拌站为核心，首先分析了原理和优点，然后指出模块式混凝土搅拌站的设计流程，最后指出设计技术要点，以供参考。

    关键词：模块式;混凝土搅拌站;原理;优点;设计要点

    中图分类号：TU64? ? ? ? ? 文献标志码：A

    在建筑工程施工中，混凝土是一种常见的材料，具有强度高、原料丰富和价格低廉的特点。混凝土搅拌站是由搅拌主机、称量系统、输送系统、贮存系统以及控制系统组成，属于大型组合设备，其中的零部件功能模块多，且具有通用性、系列化的特点，适合模块化设计。以下结合实践，探讨了混凝土搅拌站的模块化设计流程和要点。

    1 模块式混凝土搅拌站的原理和优点

    1.1 原理

    模塊式设计，就是将多个要素组合在一起，构成一个功能完整的子系统;多个子系统的组合，即可构成新的系统，得到不同规格、不同种类的产品。模块化设计的原理，是先对相同功能、相近功能、不同功能的产品进行分析，设计出一系列功能模块;然后对不同模块进行组合，构成的新产品能满足市场需求。混凝土搅拌站的模块式设计，要遵循以下原则。1）利用最少的模块，组合成最多的产品。2）可以满足混凝土的生产需求。3）产品的精度高、性能稳定、成本低廉。4）产品结构简单，方便运输和安装。

    1.2 优点

    模块式混凝土搅拌站的优点如下。

    1.2.1 上料形式安全可靠

    对骨料输送系统的滑轮进行特殊设计，相对于传统的爬升式搅拌站，不仅能延长钢丝绳的寿命，还增设了限位保护装置;在配料机、提升斗周围安装防护栏，可保证上料的安全性和可靠性。

    1.2.2 安装方法简单快捷

    混凝土搅拌站的主楼、控制室和空压机房等，均分为数个模块，搅拌站的各个系统就分布在这些模块内。采用钢结构基础，取代原来的地基基础，省略了混凝土施工环节，安装更加方便。上料形式的改进，不仅缩小了占地面积，而且维护管理更方便。

    1.2.3 环保性能突出

    钢结构基础的使用，增加了设备和地面之间的接触面积，施工时不需要开挖深基坑。而且，骨料区、主楼部位两者隔离开，可以避免粉尘、撒料等情况，搅拌站内的环境更加整洁。

    2 模块式混凝土搅拌站的设计流程

    模块式混凝土搅拌站的设计，分为2个阶段，首先是对单个产品进行模块化设计，然后对系列模块化产品进行设计。总结设计流程如下：

    第一步，设计前，开展市场调研和分析，明确混凝土的生产需求，了解当地的地形、气候、水文、人文等条件。

    第二步，依据调查结果，确定搅拌站的关键设计参数，分析产品的使用功能，对搅拌站进行定型。

    第三步，访问数据库，检索和目标型号相近的搅拌站实例，提取其中的设计方案，作为本次设计的参考方案。

    第四步，划分搅拌站的各个功能模块，形成模块需求。

    第五步，再见访问数据库，检索需要的模块，对目标模块进行修改或创建，并尝试组装模块。

    第六步，使用组装完成的模块，替换参考模块方案。

    第七步，对新的搅拌站模块方案进行技术评审，判断是否满足混凝土生产需求，是否具有经济性、可行性。

    第八步，经评审后，输出搅拌站的模块式设计方案，绘制施工图纸，编制件，作为生产加工的依据。

    3 模块式混凝土搅拌站的设计技术要点

    3.1 功能模块

    模块式混凝土搅拌站的功能模块，分为存料系统、计量系统、输送系统、搅拌系统、供液系统、电气系统、除尘系统、控制室和主框架等，可以对混凝土原材料进行贮存、计量、输送、搅拌、出料，实现混凝土生产的自动化。

    3.2 技术参数

    混凝土搅拌站的技术参数，主要有理论生产率、循环周期、装机总容量、搅拌主机公称容量等。以HZS90CKK型号为例，技术参数如下：理论生产率为90 m3/h，搅拌机的公称容积为1 500 L，循环周期为60 s，骨料的配料能力为2 400 L，分料仓的容量是2×100 t，骨料仓的容量是3×17 m3，提升机的生产率是250 t/h，螺旋输送机的生产率是80 t/h，卸料高度是3.8 m，装机总容量是164 kW。

    3.3 模块分解

    对搅拌站的模块进行分解时，先把总功能划分为几个独立的分功能，再划分为基本的功能单元，这些功能单元和功能模块相对应。考虑到混凝土的生产需求不同，现场施工条件不同，因此搅拌站的结构、规格、性能也不同，最后组成的模块有较大差异。其中，部分功能和功能模块是一对一的关系，例如搅拌功能是通过搅拌模块实现的;部分功能和功能模块是一对多的关系，例如骨料称重功能是储存模块、输送模块、计量模块实现的;部分功能和功能模块是多对一的关系，例如水供应功能、外加剂供应功能，均是供液模块实现的。该搅拌站的功能模块，可以分解为。1）主楼模块。2）控制室模块。3）储料模块。4）输送模块。5）计量模块。6）搅拌模块。7）供液模块。8）除尘模块。9）电气模块。

    3.4 方便运输的设计技术

    混凝土搅拌站的结构尺寸大、各种设备多，安装调试过程复杂，模块化设计方便运输，能提高搅拌站的经济效益。结合以往经验，对大型构件进行模块化设计，多采用“搭积木”的理念，对整机进行拆分，并且留置通用接口，后期利用螺栓等进行连接，从而方便运输作业。搅拌站各部件的运输效率提高，可以减少人力和物力的成本，有利于搅拌站获得更大的利润。

    3.5 方便安装的设计技术

    随着市场竞争加剧，搅拌站产品的类型不断增加，缩短设计生产周期，成为企业的关注重点。众所周知，搅拌站的结构尺寸大，零部件数量约为2 000个，要想快速安装，可将各个部件设计成独立模块，在工厂车间内制作组装，然后在现场装配。以搅拌站主楼为例，可以分为左、中、右3个框架，钢结构主体能拆卸，利用螺栓进行固定。其中，在钢结构的基础上，为多个部件设置了安装座，例如粉料罐、配料站、外加剂和空压机房等，这些部件也设置了安装座和预留孔，安装时利用螺栓紧固即可。

    4 结语

    随着我国经济社会快速发展，建筑工程中混凝土的使用更加普遍，对混凝土搅拌站的依赖性增强。对搅拌站进行模块式设计，上料形式安全可靠，安装方法简单快捷，且环保性能突出。该文介绍了模块式设计的流程的技术要点，希望为类似工程提供经验借鉴，实现降本增效的目标，促进搅拌站可持续发展。

    参考文献

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