45T/h
Liờn khúa và bảo vệ trong lập trỡnh trạm BTNN:
Liờn khúa : - Cỏc cửa nạp liệu và cửa xả liệu của cựng một buồng cõn/ buồng trộn là cỏc đầu ra trỏi ngược cần được liờn khúa lẫn nhau:
Trong network điều khiển của mỗi đầu ra bố trớ cỏc tiếp điểm liờn khúa (thường
đúng) của đầu ra ngược lại, nhằm đảm bảo cỏc đầu ra khụng cựng mởđồng thời. Bảo vệ: Cỏc trạng thỏi khụng bỡnh thường hoặc mất an toàn phải được kiểm tra và loại trừ.
Chương VI. Trạm sản xuất bờ tụng xi măng Đ1. Tổng quan về BTXM và trạm trộn BTXM. I. Giới thiệu chung
Ngày nay cỏc cụng trỡnh xõy dựng dõn dụng (như nhà cao tầng, nhà ở
vĩnh cửu...), cỏc cụng trỡnh xõy dựng cụng nghiệp (cỏc cụng trỡnh xõy dựng thuỷ lợi, cỏc nhà mỏy thuỷđiện và cỏc cụng trỡnh xõy dựng giao thụng như cầu,
đường sõn bay, bến cảng...) thường được xõy dựng bằng bờ tụng và bờ tụng cốt thộp vỡ cỏc vật liệu này cú tớnh bền vững, mỹ quan và phũng chống chỏy tốt. Cỏc loại mỏy được sử dụng trong dõy chuyền cụng nghệ sản xuất bờ tụng xi măng và dõy chuyền thi cụng cỏc cụng trỡnh bờ tụng và bờ tụng cốt thộp cú rất nhiều chủng loại chủ yếu là mỏy trộn bờ tụng, mỏy đầm bờ tụng, mỏy vận chuyển và bơm bờ tụng, cỏc mỏy gia cụng cốt thộp như mỏy kộo cốt thộp, mỏy cắt, mỏy hàn cốt thộp... Như vậy, trong dõy chuyền sản xuất bờ tụng xi măng theo cụng dụng ta chia thành cỏc nhúm mỏy như sau:
- Nhúm mỏy trộn bờ tụng.
- Nhúm mỏy vận chuyển bờ tụng. - Nhúm mỏy đầm lốn bờ tụng . - Nhúm mỏy gia cụng cốt thộp.
Ở đõy ta chỉ nghiờn cứu nhúm mỏy trộn hỗn hợp bờ tụng xi măng. Trong loại này người ta chia thành cỏc mục nhỏđể tiện theo dừi như sau:
- Khỏi niệm và phõn loại.
- Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động của trạm trộn bờ tụng xi măng. - Sơ đồ cụng nghệ sản xuất bờ tụng xi măng và cỏc hệ thống điện. - Tớnh chọn cỏc thụng số cơ bản của trạm trộn bờ tụng xi măng. - Lập trỡnh trạm trộn bờ tụng xi măng (BTXM).
Sau đõy ta sẽđi sõu vào những mục trờn để biết rừ quy trỡnh sản xuất hoàn chỉnh của bờ tụng xi măng.
Do đặc điểm cụng nghệ sản xuất bờ tụng xi măng khụng cú quỏ trỡnh gia nhiệt như BTNN nờn cấu trỳc hệ thống cấp liệu đơn giản hơn so với trạm BTNN. Tuy nhiờn, việc phối hợp giữa hệ thống nõng (xe kớp) và cỏc khõu trước và sau nú làm cho quỏ trỡnh điều khiển trạm phức tạp hơn so với trạm BTNN.
Mặt khỏc, cú rất nhiều cỏch bố trớ cỏc khõu cơ bản khỏc nhau nờn tạo ra cỏc dạng trạm trộn BTXM hết sức phong phỳ. Trong tài liệu này, ta chỉ phõn tớch cấu trỳc trạm trộn BTXM sử dụng hệ thống cõn cốt liệu độc lập, buồng trộn
đặt cao và hệ thống nõng bằng xe kớp. Trờn cơ sở đú, người đọc cú thể tự phõn tớch được cỏc cấu trỳc trạm cũn lại.
II. Khỏi niệm
Hiện nay trong cỏc cụng trỡnh xõy dựng đang sử dụng cỏc dạng bờ tụng: - Bờtụng xi măng do cỏc cốt liệu cứng dạng hạt nhưđỏ (sỏi) được trộn với cỏt, xi măng, chất phụ gia và nước. Cỏc sản phẩm bờtụng này được gọi là bờtụng xi măng.
- Bờtụng xi măng do cỏc cốt liệu dạng bột như cỏt, xi măng hoặc vụi được trộn với nước tạo thành. Cỏc sản phẩm này được gọi là vữa bờtụng.
- Vữa bờtụng khụ, cỏt được sấy khụ trộn với xi măng theo tỷ lệ nhất định,
đúng bao hoặc cấp trực tiếp cho đơn vị sử dụng, khi dựng thỡ trộn với nước. Mỏy trộn bờ tụng dựng để tạo ra bờtụng đồng nhất từ hỗn hợp cỏc cốt liệu khỏc nhau khi trộn chỳng với nước.
III. Phõn loại mỏy trộn bờ tụng xi măng.
Khỏc với trạm trộn BTNN, cỏc mỏy trộn BTXM rất phong phỳ về chủng loại và tớnh năng sử dụng. Theo cỏc chỉ tiờu khỏc nhau, người ta cú thể phõn biệt cỏc dạng mỏy trộn BTXM:
1. Căn cứ theo phương phỏp trộn: Được phõn thành 2 nhúm là nhúm mỏy trộn tự do và nhúm mỏy trộn cưỡng bức.
a, Nhúm mỏy trộn tự do:
Cỏc cỏnh trộn được gắn trực tiếp vào thựng trộn, khi thựng trộn quay cỏc cỏnh trộn sẽ quay theo và nõng một phần cỏc cốt liệu lờn cao, sau đú để chỳng rơi tự do xuống phớa dưới thựng trộn đều với nhau tạo thành hỗn hợp bờtụng.
- Thựng trộn hỡnh nún cụt. - Thựng trộn hỡnh quả trỏm. - Thựng trộn hỡnh trụ.
Ba loại này dỡ liệu bằng phương phỏp nghiờng thựng, dung tớch thựng nhỏ.
<hỡnh vẽ> (*
b, Nhúm mỏy trộn cưỡng bức.
- Là loại mỏy cú thựng trộn cố định, cũn trục trộn trờn cú gắn cỏc cỏnh trộn, khi trục quay cỏc cỏnh trộn khuấy đều hỗn hợp bờtụng.
- Loại mỏy này cho phộp trộn nhanh, chất lượng đồng đều và tốt hơn mỏy trộn tự do.
- Cỏc mỏy trộn bờtụng cưỡng bức thường hoạt động cú tớnh chất chu kỳ và dỡ sản phẩm qua đỏy thựng trộn. Mỏy trộn được sử dụng để trộn bờtụng khụ trong cỏc xưởng bờtụng đỳc sẵn hoặc bờtụng ướt cú yờu cầu chất lượng cao vỡ quỏ trỡnh trộn nhanh, trộn đều, đồng thời tiết kiệm được xi măng.
- Nhược điểm của nhúm này là kết cấu phức tạp hơn, năng lượng điện tiờu hao lớn hơn. Thường dựng cỏc loại mỏy này để trộn hỗn hợp bờtụng khụ, mỏc cao hoặc cỏc sản phẩm yờu cầu chất lượng cao.
- Trong cỏc mỏy trộn cưỡng bức hiện nay đang sử dụng cú 2 loại: Mỏy trộn trục đứng và mỏy trộn trục ngang. Ngoài ra cũn cú mỏy trộn cưỡng bức trục
đứng thựng trộn quay.
1. Mỏy trộn cưỡng bức kiểu roto (trục đứng):
a, Cấu tạo:
Mỏy trộn kiểu roto thường cú cỏc thựng trộn hỡnh vành khăn và cỏc cỏnh trộn được bố trớ ở cỏc vị trớ cú bỏn kớnh khỏc nhau, sao cho sau 1 vũng quay chỳng ớt nhất cú một lần quột qua khoang trộn. Cơ cấu treo cỏc cỏnh trộn thường
được dựng kiểu đàn hồi để cho cỏc vật liệu khụng bị kẹt vào khe hở giữa cỏnh trộn và đỏy thựng trộn.
Thựng trộn của cỏc mỏy trộn kiểu roto thường cú dạng vành khăn và bộ
truyền động trong nhiều trường hợp để tiết kiệm khụng gian.
Do ma sỏt giữa cỏc cỏnh trộn đặt trong thựng và thành phần của thựng trộn, người ta chế tạo cỏnh trộn ở gần với thành thựng bằng vật liệu chống mũn.
b, Nguyờn lý hoạt động.
Việc cấp thành phần phối liệu vào thựng trộn (cỏt, đỏ, sỏi, xi măng…) thực hiện qua cửa cấp liệu, cỏc đường ống dẫn nước đảm bảo việc đưa nước vào trong thựng (cỏc chất phụ gia thường trộn với nước, cựng với nước chỳng được
đưa vào thựng trộn).
Dỡ sản phẩm được tiến hành qua cửa dưới đỏy thựng. Việc đúng và mở
cỏc cửa đối với cỏc mỏy trộn dựng xi lanh khớ nộn, xi lanh thuỷ lực hoặc truyền
động điện.
c, Mỏy trộn cưỡng bức cú cỏnh trộn quay kiểu hành tinh.
Để tăng hiệu quả trộn, cỏnh trộn được chuyển động theo quỹ đạo hành tinh.
Cú 2 phương phỏp sau để thực hiện chuyển động hành tinh:
quay xung quanh trục thựng trộn, phần khỏc dựng để quay bộ trộn xung quanh trục hành tinh của nú.
+ Đối với cỏc mỏy trộn cú thựng trộn quay, bộ cỏnh trộn hành tinh chỉ
quay quanh trục riờng của nú. - Ưu điểm: Hiệu quả trộn tốt.
- Nhược điểm: Cú bộ truyền động phức tạp.
2. Mỏy trộn trục nằm ngang:
- Cấu tạo:
Trờn trục trộn cú gắn cỏc cỏnh trộn đặt nghiờng với gúc nghiờng khỏc nhau, cỏc trục quay ngược chiều tạo ra dũng vật liệu trong mỏy trộn cú chiều di chuyển theo chiều di chuyển cỏc mũi tờn như hỡnh vẽ.
Đối với cỏc mỏy trộn trục nằm ngang, thường sử dụng 2 phương phỏp dỡ
liệu:
+ ở mỏy trộn 1 trục và 2 trục cú khả năng tiếp liệu lớn, ở đỏy thựng trộn người ta chế tạo cửa xả sản phẩm hỡnh chữ nhật song song với trục quay của tay trộn và đúng cửa bằng cỏch quay hoặc kộo, rỳt cửa xả. Thường sử dụng xi lanh thuỷ lực hay khớ nộn đểđúng mở cửa xả sản phẩm.
+ Đối với cỏc mỏy cú năng suất nhỏ, người ta dựng phương phỏp xoay nghiờng thựng xung quanh trục trộn để dỡ vật liệu.
2. Căn cứ vào phương phỏp đổ bờtụng ximăng ra khỏi thựng, chia thành 4 loại:
a, Phương phỏp đổ bờtụng ximăng bằng cỏch nghiờng lật thựng: Thớch hợp với cỏc mỏy trộn kiểu tự do dung tớch nhỏ.
b, Phương phỏp đổ bằng mỏng: Khi muốn lấy bờtụng xi măng ra ta đưa mỏng vào thựng trộn quay sẽ đổ bờtụng vào mỏng để chảy ra ngoài. Phương phỏp này đổ chậm và khụng triệt để, thường ỏp dụng với cỏc mỏy trộn kiểu tự do hỡnh trụ.
c, Phương phỏp dỡ bờtụng xi măng qua đỏy thựng: Dưới đỏy thựng cú cửa dỡ liệu. bờtụng sẽ tự chảy ra được hỗ trợ bởi cỏnh tay trộn. Việc đúng, mở
thường được điều khiển bằng khớ nộn.
d, Phương phỏp dỡ bờtụng xi măng nhờ quay thựng ngược lại với chiều quay ban đầu.
3. Theo chu trỡnh trộn:
- Mỏy trộn bờtụng xi măng chu kỳ: Quỏ trỡnh đưa cốt liệu vào thựng trộn và dỡ sản phẩm ra theo từng mẻ. Do vậy cú thể khống chế được thời gian nờn chất lượng trộn bờtụng tốt.
- Mỏy trộn bờtụng liờn tục được sử dụng rộng rói trong cỏc cụng trỡnh xõy dựng đũi hỏi khối lượng bờtụng lớn. Mỏy trộn hoạt động liờn tục để sản xuất ra hỗn hợp bờtụng cú năng suất của mỏy cao. Tuy nhiờn, loại mỏy này cú nhược
điểm khú kiểm tra thành phần cốt liệu và chất lượng trộn, nờn độ đồng đều khụng cao bằng loại trộn cú chu kỳ.
Nguyờn lý làm việc: Động cơ điện hoạt động qua hộp giảm tốc và cặp bỏnh răng truyền động làm quay 2 trục trộn. Hỗn hợp cần trộn được đổ và thựng qua mỏng cấp liệu. Nhờ cỏc cỏnh trộn cú cấu tạo đặc biệt và được bố trớ theo cỏc hướng và vị trớ thớch hợp mà phối liệu trong thựng khụng những được trộn đều mà cũn chuyển động dần về phớa cửa dỡ sản phẩm.
4. Phõn loại theo hỡnh dỏng và dung tớch thựng trộn.
a, Theo hỡnh dạng cú thể chia thành: - Mỏy trộn bờtụng hỡnh nún cụt. - Mỏy trộn bờtụng hỡnh trụ. - Mỏy trộn bờtụng hỡnh quả trỏm.
b, Theo dung tớch: Theo dung tớch thỡ cú cỏc loại 50 lớt, 100 lớt, 150 lớt, 175 lớt, 250 lớt…
Đ2. Trạm trộn bờ tụng xi măng Tổng quan và cấu trỳc cơ khớ
Trong thực tế, thường sử dụng cỏc trạm trộn BTXM. Đõy là cỏc mỏy sản xuất BTXM kiểu cưỡng bức, trộn theo chu kỳ. Cỏc trạm cú thể được thiết kế để làm việc lõu dài tại một địa điểm (kiểu thỏp) hoặc dễ dàng di chuyển khi cú yờu cầu (kiểu trạm).
Cỏc mỏy trộn bờtụng cú nhiều loại và cú tớnh năng khỏc nhau nhưng cấu tạo chung của chỳng đều cú cỏc bộ phận:
- Bộ phận cấp liệu: Bao gồm mỏng cấp liệu và cỏc thiết bị định lượng thành phần cấp liệu khụ nhưđỏ, cỏt, sỏi, ximăng… - Kết cấu nõng. - Bộ phận trộn: Thựng trộn. - Bộ phận dỡ sản phẩm. - Hệ thống cấp nước. Đặc điểm:
- Phương phỏp định lượng: Tựđộng, sử dụng cõn định lượng điện tử. - Quy trỡnh trộn: Trộn theo chu kỳ.
- Phương phỏp trộn: Trộn cưỡng bức.
- Phương phỏp điều khiển: Điều khiển tựđộng, sử dụng bộđiều khiển tập trung và hệ thống khớ nộn. Nhờ đú, cỏc trạm BTXM cú cỏc ưu điểm sau: - Chất lượng sản phẩm cao - Tiết kiệm nguyờn liệu, thời gian trộn - Giảm giỏ thành sản phẩm. Nhược điểm: - Hệ thống điều khiển phức tạp. - Kết cấu cơ khớ cồng kềnh, phức tạp, di chuyển khú khăn. - Năng suất thường khoảng từ 40-120m3/h, thớch hợp với cỏc cụng trỡnh cỡ vừa. Với cỏc cụng trỡnh cỡ lớn hoặc xõy dựng cầu, thường phải kết hợp cỏc trạm để đảm bảo yờu cầu thực tế.
2. Cấu trỳc cơ bản
(* <Hỡnh 4.44 trang 239>
Hỡnh 37: Cấu trỳc cơ bản trạm trộn BTXM
1. Hệ thống cấp liệu:
a, Phễu vật liệu: làm nhiệm vụ chứa trung gian. Xe xỳc hoặc cỏc băng tải chuyển đỏ 1, đỏ 2, cỏt đổ vào phễu vật liệu. Đỏy phễu được điều khiển bằng xi lanh khớ nộn băng tải. Đặt cỏc phễu sỏt nhau.
Với vật liệu dạng hạt nhỏ (cỏt) thỡ phải bố trớ cỏc đầu rung cụng suất nhỏ
cho vật liệu chảy xuống.
Lưu ý độ cao tổng cộng của phễu + buồng cõn + xe kớp khụng quỏ lớn để
xe xỳc lật cú thể đổ vật liệu vào phễu. Trong nhiều thiết kế, người ta phải giảm
độ cao bằng cỏch hạ thấp vị trớ cuối của xe kớp õm so với mặt đất khoảng 1-3m, hố càng sõu thỡ phễu chứa càng lớn, một xe xỳc lật cú thể phục vụ nhiều trạm gần nhau, thường ở cỏc nhà mỏy bờ tụng đỳc sẵn.
b, Cõn cốt liệu: - Buồng cõn được treo trờn cỏc đầu cõn. - Toàn bộ khối lượng đặt trờn cỏc đầu cõn. c, Buồng cõn: Cửa xả vật liệu từ buồng cõn xuống buồng trộn thường sử dụng khớ nộn. 2. Hệ thống nõng cốt liệu
Xe kớp: Xe kớp chạy trong ray hỡnh hộp, được kộo bởi cỏp quấn trờn tang cỏp. Đểđảm bảo xe kớp khụng tự trụi xuống, tang cỏp/động cơ được bố trớ phanh
điện từ. Phanh này chỉ mở khi động cơ được cấp nguồn.
Giống như cỏc hệ thống nõng hạ núi chung, xe kớp đũi hỏi tớnh an toàn cao. Hành trỡnh của xe kớp được kiểm soỏt bằng cỏc cụng tắc hành trỡnh:
CTHT trờn: Kiểm soỏt vị trớ đi lờn cao nhất của xe kớp CTHT dưới: Kiểm soỏt vị trớ thấp nhất của xe kớp. CTHT chờ: Kiểm soỏt vị trớ chờ của xe kớp.
CTHT bảo vệ lờn quỏ: Bố trớ ở đỉnh thang tỏc động khi xe kớp đi lờn quỏ vị trớ trờn. Khi tỏc động sẽ ngắt trực tiếp nguồn cấp cho động cơ, đảm bảo xe kớp khụng thểđi quỏ gõy đứt cỏp/tuột cỏp.
CTHT bảo vệ chựng cỏp: Kiểm soỏt độ căng của cỏp kộp xe kớp. khi cỏp căng sẽ luụn tỏc động lờn CTHT, Khi cỏp chựng, CTHT sẽ khụng được tỏc
Đặc điểm: Hệ thống cấp XM phải được bao kớn, kể cả cỏc khớp nối được bao bằng vải để chống bụi.
Xi măng được cấp từ xilụ hoặc bao rời đến vớt tải xi măng. Vớt tải là một vớt xoắn dọc trục. Nú cho phộp vận chuyển vật liệu dạng bột với độ nghiờng trung bỡnh.
Xi măng từ vớt tải được cấp trực tiếp vào buồng cõn xi măng.
3. Hệ thống cấp nước:
Nước từ bồn chứa được bơm vào hệ thống định lượng nước. Khỏc với trạm trộn BTNN, thành phần nước trong BTXM phải được điều chỉnh bự trừ với
độẩm của cốt liệu, đặc biệt là lượng nước đọng trong cỏt. Cú nhiều phương phỏp khỏc nhau đểđịnh lượng nước:
- Phương phỏp cõn: Nước được bơm vào buồng cõn; khối lượng buồng cõn được kiểm soỏt bằng cỏc cảm biến cõn. Phương phỏp này cho độ chớnh xỏc cao, tuy nhiờn, cũng đũi hỏi thiết bị phức tạp hơn. Cú thểđịnh lượng xi măng và nước trờn cựng một cõn (định lượng 2 thành phần theo kiểu cộng dồn). Ưu điểm: tiết kiệm. Nhược điểm: thời gian cõn bị kộo dài, độ chớnh xỏc thấp.
- Tớnh thời gian bơm: Do lưu lượng của bơm và cấu trỳc đường ống là cố định nờn tổng lượng nước cú thể xỏc định giỏn tiếp qua thời gian bơm. Đối với phương phỏp này cú thể bơm thẳng luụn vào buồng trộn khụng cần qua hệ thống
định lượng thường dựng rơle thời gian hiện thị bằng lớt - đơn vị đo dung tớch. Do
đú phương phỏp này cú kết cấu đơn giản, tuy nhiờn, khụng trực tiếp xỏc định
được lượng nước cấp cho mẻ trộn nờn phụ thuộc nhiều vào độ chờnh cột ỏp, điện ỏp, mỏy bơm...
- Đong: Xỏc định lượng nước thụng qua chiều cao nước trong buồng chứa. Phương phỏp này dễ dàng thực hiện bằng cơ khớ, tuy nhiờn, gặp sai số lớn