浅谈水泥混凝土搅拌站水泥供储料系统的设计与制作

王学伟

摘要：随着我国城市化发展的加快和基础设施建设的日渐增多，水泥混凝土的需求量不断增长，建立专门水泥混凝土搅拌站进行预拌制已成为行业发展的趋势。这样既可以节约水泥，也可以控制粉尘，减少污染，但是这也对相关的仓储设施建设提出了更多的要求。

关键词：水泥筒仓;搅拌站;供储料系统;设计制作

随着我国城市化发展的加快和基础设施建设的日渐增多，水泥混凝土的需求量不断增长，建立专门水泥混凝土搅拌站进行预拌制已成为行业发展的趋势。这样既可以节约水泥，也可以控制粉尘，减少污染，但是这也对相关的仓储设施建设提出了更多的要求。水泥筒仓的设计便是搅拌站仓储系统的核心部分，不仅要求具有合理的仓储容量，同时还要做好密封，避免储料污染或是损失变质。本文对混凝土搅拌站水泥仓筒的设计与制作进行了探讨。

一、搅拌站水泥供储系统的组成

搅拌站水泥供储系统主要包括水泥输送设备、水泥筒仓、水泥储料斗等几个部分。水泥筒仓中的水泥通过输送设备输送到水泥储料斗，或者是直接运输到水泥称量斗中。为了使水泥均匀地卸入称量斗，应采用给料机作为配料装置，一般采用螺旋输送机兼做配料和输送使用。水泥供储系统由一条与集料分开的独立的密闭通道在提升和称量之后单独进入搅拌机内，这种密封式的供储料通道从根本上改变了过去输送时水泥飞扬的现象，减少了环境污染。水泥仓筒和储料斗采用气动破拱器进行破拱，与集料储料仓一样，水泥筒仓和储料斗也设有料位计，以实现料位的实时查看和自动供料。

二、水泥输送设备的分类和选择

搅拌站水泥供储料系统中，水泥输送设备主要分为机械输送和气力输送两大类。其中机械输送方式主要为螺旋输送机输送、斗式提升机输送，分别为水平输送或垂直输送时使用;还有一类为倾斜式输送机，集水平输送和垂直输送功能于一体，适用性强、运输可靠，但投资较大。储料仓、称量斗与筒仓之间的水泥运输大多采用机械式输送。气动输送方式通过输送泵将水泥压缩吹散为悬浮状态，混合其它沿管道输送到目的地，再用吸尘器将水泥从气流中分离出来。气力输送方式由输送泵、输送管道、收尘器组成，设备结构简单、占地面积小、工艺布置灵活，但能耗多、噪音大。散装水泥车向水泥筒仓卸料时一般采用气力输送，在水泥仓筒顶部设有输送管道和收尘器，利用散装水泥车上的输送泵即可将水泥输送至筒仓内。当使用袋装水泥时，需要专门的袋装水泥抽气装置进行气力输送，袋装水泥在水泥收料口拆包后，由螺旋输送机和斗式提升机经水泥流管送入水泥仓中。

三、水泥筒仓的设计与制作

水泥筒仓用于储放散装水泥，通常在靠近混凝土搅拌楼处单独设置或是直接设置在搅拌楼上部。单独设置的水泥筒仓贮存量不受限制，便于集中贮存和集中管理，可满足多个搅拌车间的供料;而设置于搅拌楼上部的筒倉则需要根据来料和生产情况合理设计贮量。

1、水泥仓的容量设计

混凝土搅拌站需根据所使用水泥牌号的多少，设置一个或多个水泥仓，分别贮存不同牌号的水泥。并根据用料情况合理设计容量，以满足搅拌机的供料需求。水泥筒仓容量设计主要与以下几个方面有关：一是搅拌机的生产能力，应按照接近于最大生产能力时的水泥配比用量来计算仓储容量;二是要看水泥供应规划，如果是散装水泥，应考虑水泥能否及时供应，适当增加仓储容量;如果为袋装水泥，则要综合考虑搅拌站内大水泥仓库的储量，应满足每个牌号的水泥仓容量不小于搅拌站一个台班所需的水泥量，避免影响搅拌机连续作业。建议水泥贮存量按照下式计算：Q=qnG/1-S。式中：Q为水泥贮存量（t）;q为平均配合比中的水泥用量（t/m3）;G为混凝土产量（m3/d）;n为贮存周期（天）;S为水泥损耗率。

2、水泥筒仓几何尺寸的确定

水泥仓几个主要尺寸包括：水泥仓圆筒部分直径、水泥仓卸料口直径、水泥仓底锥高度、水泥仓圆筒高度、卸料口法兰与地面间距。这些几何尺寸决定了筒仓容量和使用性能，在计算各部位强度之前需先确定几个主要的几何尺寸。几个与筒仓容量有关的尺寸应结合生产所需的卸料能力进行确定;卸料口法兰与地面间距在设计时，为了便于操作和保持螺旋输送机合适的仰角，阀门中心高度宜设计在1.8m以下;螺旋输送机角度在25°～35°范围内为宜。

3、水泥仓的附件

水泥仓附件主要包括：除尘器、安全阀、破拱装置、料位计、梯子与栏杆、卸料阀等。为了满足水泥生产的环保要求，水泥仓都设有除尘器，输送水泥时的带压空气必须经过除尘处理后才能排入大气。一般选用袋式除尘器作为水泥仓的除尘装置，其与水泥仓顶的连接务必牢靠，且要做好防水。水泥气动输送时，为了避免空气压力对仓体造成损坏，仓顶还需要设置重力式安全阀，并连接自动控制系统，当空气压力达到一定值自动开启阀门排压。由于水泥颗粒之间以及与筒壁之间存在一定的摩擦力，某种条件下会使水泥产生拱塞，此时就需要专门的破拱装置将拱破除。破拱装置一般采用压缩空气作为动力，在底锥靠近卸料口等易出现拱堵的位置沿周均布几个风嘴，通过压缩空气将拱破掉。在采用压缩空气进行破拱时，应在风口前安装除湿设备，以将空气中的水分去除，避免水泥污染变质。

4、管道及其附属设备

水泥输送管路一般采用热轧无缝钢管，管壁厚度不宜小于4mm。卸料弯头安装在水泥输送管道出料端部，应安装紧固牢靠并做好密封，防止漏灰。水泥输送管道在弯管处会受到比较大的磨损，产生压力损失，应适当增加弯管处的管道壁厚和内径，以减少磨损和压力损失。

参考文献：

[1]徐长明，周会铭，关于商品混凝土搅拌站设计探析[J].《城市建设理论研究：电子版》，2012 （031） ：1-3

[2]刘耀光.水泥混凝土搅拌站研究[D]，江苏大学，2007