搅拌机粉罐自动降温系统

1 工作原理

砼搅拌机粉罐自动降温系统由蓄水池、高扬程水泵、温控开关、主水管、环形水管、降温喷头组成。由于夏季施工温度过高，混凝土入模温度超出规范要求而影响构造物质量，故采用该降温系统。当粉罐内温度达到60℃时，罐体的温度感应器自动开启温控开关，高扬程水泵从蓄水池抽水送至输水管，输水管连接环形水管，降温喷头对粉罐顶进行喷淋洒水，直到罐体温度至30℃以下，温控开关关闭，以自动降温的方式保证粉料满足搅拌机混凝土生产质量。

拌合站应根据工程情况集中设置，采用封闭式管理。拌合站内配套设置工地试验室，拌合站站界应用砖砌围墙或铁栅栏进行封闭，材料堆放区、拌和区、作业区、模板、钢筋制作区分开；场内主要作业区、堆放区、站内道路作硬化处理，并且要按照验收标准要求配置相应的蓄水池、抽水泵、温控开关、主水管、环形水管和降温喷头。只有这样，才能保证搅拌机粉罐降温系统的高效运转，满足搅拌机环保要求。

2 工艺特点

2.1 安装简便、对粉罐改动少

该装置的输水管、环形水管、降温喷头直接安装于粉罐外，采用外部固定，安装简单，无需对原粉罐进行改装。

2.2 高效节能、满足环保节能要求

该装置仅仅水泵用电力驱动，能耗较低，而降温喷头所喷洒水雾能有效控制拌和站扬尘，除降温以外，同时获得除尘效果，有较大的环保效益，适用于各种形式的搅拌机。

2.3 自动控制、操作简便

采用了温度感应器连接温控开关，当温度界于一定范围，喷淋降温系统自动开启关闭，自动控制降温效果，无需专人看管，为日常混凝土正常生产提供了极大的便利。

搅拌机主要由物料储存系统、物料称量系统、物料输送系统、搅拌系统、粉料储存系统、粉料输送系统、粉料计量系统、水及外加剂计量系统和控制系统等5大系统以及其他附属设施组成。不过，在特殊时期（如天气炎热时）降温系统的使用是保证搅拌机顺利、高效生产的前提条件。

3 使用工艺流程

3.1 使用工艺流程

使用工艺流程主要如下：安装主水管、水泵→安装环形输水管→蓄水池储水→温控开关→温度满足则关闭输水管/温度过高则开启输水管→开启输水管→经环形水管→冷却水经喷淋系统降温。

3.2 使用要点

（1）主水管安装时，沿上下爬梯护栏安装采用外部固定，环形水管采用扎带固定与罐顶围栏上。水泵扬程不低于25m，以确保喷淋降温用水能泵送至粉罐顶部后有足够的水压将水花喷射到粉罐顶面上。

（2）高扬程水泵应具备长时间并反复开关工作的耐久性，以保证在反复开关及长时间工作时的可靠性，防止在上述使用环境下由于水泵的性能不稳定而影响整个喷淋系统的喷淋效果。

（3）环形水管釆用2cmPVC管制作，在其上安装向四周扩散的降温喷头，间距50cm，环形水管沿粉罐布设1圈，设置在粉罐上端，并固定在粉罐护栏，喷头朝下，且面向粉罐顶，保证粉罐顶面全部被喷头喷出的水花所覆盖，并有重叠。环形水管在粉罐外缘四周上安装时，应调整其与粉罐面的距离，确保喷淋时水柱在粉罐面上能散射开，并使相邻两喷水孔喷出的水花的散射范围能相互重叠。

（4）当罐体温度达到60℃时，温度感应件根据预先设定值，自动开启温控开关，水泵开始抽水，喷淋降温系统开始运转。当罐体温度降低至30℃及以下时，自动温控开关关闭，喷淋降温系统停止运转，科学有效地控制罐体温度。

（5）实际测量。在炎热的中午（13点），通过实际测试水泥罐表面温度变化，得出下列数据。最开始测的罐体表面温度为49.3℃（罐内实际温度罐表面温度高20℃左右），室外温度为33.5℃，蓄水池温度为20.7℃，每间隔30min，对粉罐表面温度测量一组数据，如表1所示。

表1 粉罐表面温度测量数据

降温目的落实、完美的实施，离不开系统的准确配置，对于粉罐降温系统的使用，温度自控和系统可靠是两大重要保障。

4 使用配置

4.1 人员配置

每个搅拌机粉罐自动降温装置需配备一名专人管理和维修，定期检查温度元件是否老化，抽水泵运转温度是否过高。

4.2 机械配置

每个搅拌机粉罐自动降温系统包含高扬程水泵、主水管道、环形管道、喷头，无需配置专项机械配合工作，但需配备扬程≥30m水泵一台作为备用。

粉罐降温系统的使用也会出现故障，因此为了保证粉罐降温系统的长期、高效使用，必须对该系统进行认真的维修保养及检查，并做好恰当的安全及环保措施。

5 安全及环保措施

5.1 安全措施

（1）拌和站搅拌机粉罐自动降温装置在安装、维修过程中涉及到高空作业，作业人员应配备安全带等相应安全措施，不得无保护作业。

（2）设备进行检修和维护需使用照明时，应维持在12V以下的安全电压。

（3）在粉罐顶部完成安装、检修后，应对罐顶进行检查，确保无工器具遗留，造成高处物体打击。

（4）发生触电时切断电源，使触电人尽快摆脱触电。

5.2 环保措施

（1）设备运转过程中噪声≤86db。

（2）自动喷淋水漫流至地面，应就近引入拌和站搅拌机的排水系统。

搅拌机粉罐降温系统的使用不仅是为降温而设计的。其实，它具有其他效能，降温系统的使用不仅能有效保障夏季搅拌机混凝土的生产质量，更能满足搅拌机节能环保的目的。使用自动降温系统，必须确保用于该装置的相关水泵、温控元件应符合相关国家标准，满足节能环保要求，方可投入使用，只有这样才能达到搅拌机使用效益的最大化。

6 装置改装后的预计效益分析

（1）该工装新型结构简单、使用方便，能直接应用于现有的露天或者室内的粉罐罐体降温，无需对粉罐进行改造，同时实现了当粉罐罐体局部温度过高时的定点降温。

（2）通过设置温度传感器实现了对粉罐罐体的自动降温；从而有效节约了水资源，避免了对罐体无需降温时的喷水。

（3）搅拌机粉罐自动降温系统还能起到有效的环保作用，罐顶喷洒出的水雾能很好地净化空气中的灰尘，能快速将罐顶尘埃抑制降尘，达到环保效果。

（4）通过降温处理后的粉料温度控制在允许范围内，有效保障夏季施工的混凝土质量。

（5）根据《铁路混凝土工程施工技术规程》中“当室外日平均气温高于30℃时，混凝土工程的施工应按夏期高温施工办理”，也就是当室外气温高于30℃时，需开启喷淋系统对粉罐进行降温处理才能进行混凝土生产。以所在项目2#站郑州2017年气温为例，6、7、8月份日均气温均到30℃以上，其中6月份晴天9d，7月份晴天13d，8月份晴天11d，3个月共有晴天33d（雨天及阴天可不使用喷淋），根据实际生产情况来看，高温期间每天温度高峰值大概在上午9点到下午5点共8h，理论上2017年共开启喷淋系统264h，为生产混凝土多争取了264h。根据6、7、8月份实际生产情况（共生产31966.5方，3个月共92d），2#站平均每小时生产了15方左右（根据6、7、8这3个月总生产量平均求得），相当于2017年使用喷淋系统可多生产3960方，具体见表2。

表2 2017年使用喷淋系统产生效益

从表2可知，2017年使用喷淋系统产生大概10万元的利润。2台搅拌机材料加安装费用：5600元；温控系统：3200元（带安装），总造价8800元。依据上述数据可知，炎热天气下使用该系统可多生产混凝土3960方（2017年6、7、8月数据），按照75元/方加工费用计算产值，为3960×75=297000元，对应生产成本196654元，额外利润10万余元。因此，花费8800元安装该系统，3个月带来10万余元利润，着实可观。

7 结语

综上所述，砼搅拌机是机电一体化的设备，结构复杂，作业环境较为恶劣，所以搅拌机粉罐加装自动降温系统以后，保证搅拌机混凝土的产生质量，保证该设备在夏季能正常生产，设备操作人员在掌握搅拌机粉罐自动降温系统使用特点的基础上，要做到”三勤“：勤检査、勤维护、定期保养。采用及时维修保养的方法排除降温系统故障，保证搅拌机正常生产，提高整台设备的工作效率。

参考文献

[1]潘金发．高速公路机械化施工组织与项目管理[J]．中国高新技术企业，2010，（30）：177-178．

[2]刘艳，朱炳蔚．陆德SDHB40型双简式沥青混凝土搅拌设备[J]．工程机械与维修，2006，（1）：129．

收稿日期：2018-04-20

作者简介：卜洪伟（1989-），男，黑龙江绥棱人，中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司工程师，研究方向：设备管理。