混凝土搅拌站设计开题报告.doc

学 号天津城市建立学院毕业设计开题报告混凝土搅拌站30万m3/a)工艺及环保设计学生姓名蒋永康专业名称材料科学与工程指导教师王建刚 讲师材料科学与工程学院2021 年3月14日毕 业 论 文 开 题 报 告题目名称：混凝土搅拌站30万m3/a)工艺及环保设计1. 课题背景 混凝土搅拌站是随着水泥的诞生而产生和开展的，最初搅拌设备仅以单机的形式出现，随着技术的开展及对混凝土要求的提高，出现了各种不同形式带有计量装置的搅拌设备，从而产生了混凝土搅拌站。德国于1903年建立了世界上第一个混凝土搅拌站；随后，美国于1913年，法国于1933年，日本于1949年简历各国的搅拌站。国外60年代到70年代是商品混凝土开展速度最高的阶段，也是混凝土搅拌设备开展最快的时期。目前，德国、美国、意大利、日本等国家生产设备在技术水平和可靠方面处于领先地位。 混凝土搅拌站自上世纪50年代引入我国，最早仅局限于水利工程大坝混凝土的生产，而真正在我国开场推广使用是近30年的事。混凝土搅拌站从控制系统上看，可以说是经过了四次大的改良：早期混凝土搅拌站早期的混凝土搅拌站采用杠杆秤，行业普遍定义其为第一代混凝土搅拌站；第二代混凝土搅拌站控制系统是采用单片机控制模式；第三代混凝土搅拌站是在计算机出现后，采用纯DOS 模式编程，采用表头模式；第四代混凝土搅拌站是自计算机软件开场开展到视窗模式，可以实现多任务多窗口操作，同时随计算机硬件水平提高，开场有采用工业控制计算机全自动控制模式即集中式控制模式，有采用PLC+上位机模式即集散式控制模式。从电控系统来看，第四代控制系统即我们日常见到最多的传统意义上的搅拌站。而第五代搅拌站从控制系统上看与第四代最本质的区别在于是否应用了现代网络管理功能，即ERP 综合调度管理系统与控制系统无缝整合。从设备本身看，混凝土搅拌站也经历了四个阶段的开展: 早期的混凝土搅拌站粉料、骨料等叠加计量，提拉斗上料， 以现场搅拌、不用混凝土搅拌车输送为主要特点，我们定义为第一代混凝土搅拌站；第二代混凝土搅拌站是把物料根据骨料、粉料、液体物料分开计量单独输送；第三代混凝土搅拌站骨料输送不再采用提拉斗上料，主要以皮带机输送为显著特征，同时楼内加装预加料斗暂存一盘骨料，提高整站生产效率；第四代与第三代的显著特征是，开场考虑环保，在粉料、骨料都加装有除尘系统，并且主站开场尝试局部外封，但砂、石料场仍露天堆放，就是目前常见的混凝土搅拌站。 混凝土生产行业经历了前四代混凝土搅拌站的使用，目前大多生产企业采用第三、四代搅拌站，给人的总体印象是：在环境方面是机器轰鸣、粉尘漫天、泥浆满地、污水横流，几乎成了“脏、乱、差的代名词；在节能降耗方面：能耗较大，特别是用电较为浪费，另外原材料损耗严重；在产品质量方面：由于计量等原因，产品质量不稳定；在生产效率方面：由于没有采用ERP 控制技术，生产效率还较低。也因此，整个行业显得比拟落后，不为城市管理者及市民欢送、容纳。它只能远离城市或建在城市的边缘，从污染城市变成污染农村。 随着社会生产力和经济高速开展，材料生产和使用过程中资源过度和废弃及其造成的环境污染和生态破坏，与地球资源、地球环境容量的有限性以及地球生态系统的平安性之间出现锋利的矛盾，对经济的可持续开展和人类自身的生存构成严重的阻碍和威胁。因此，认识资源、环境与材料的关系，开展绿色材料及其相关理论的研究，从而实现材料科学与技术的可持续开展，是历史开展的必然，也是材料科学的进步。这样的被禁条件下，具有环境协调性和自适应特性的绿色混凝土应运而生。预拌混凝土作为建筑业第一大构造材料，必须走可持续开展的道路。作为高能耗、低门槛、污染相对严重的预拌混凝土行业，在全球十分关注低碳经济、绿色经济的今天，面临着巨大的挑战和压力。创立环保型混凝土企业，推进绿色混凝土生产和开展，对于优化城市环境，建立环境友好型社会有着十分重要的意义。国内外现状推行绿色预拌混凝土生产，建立环保型混凝土企业，是世界现代混凝土技术开展史上的重大进步，很大程度上反映出一个国家混凝土工业文明程度和建筑施工水平的上下。国外预拌混凝土开展已进入了成熟阶段。从世界排名前列的混凝土企业来看，欧美国家混凝土企业排列在最前面，他们都是国际水泥的巨头，通过收购兼并他国混凝土企业成为跨国大企业，如世界排名第一的墨西哥西麦斯2021年销售预拌混凝土7830万立方米，成为全球水泥和预制混凝土生产和销售的主导企业。还有欧美国家中的豪瑞集团、霍尔希姆集团、海德宝水泥、拉法基集团的混凝土年产量都在4000万立方米以上，他们不仅在产销量上走在世界前列，同样在环保节能降耗方面，运用世界先进的技术，推进绿色混凝土生产开展过程中发挥了举足轻重的作用。近几年来，一些国家为了推行低碳经济、建立低碳城市，在水泥、混凝土工业中制订了产业政策和标准。国外先进的混凝土企业有一个显著的标志，就是实行搅拌站工厂化生产管理，搅拌、料场全部实行封闭式生产。这就是为什么到国外考察，看到国外城市环境是那么清爽、干净，空气是那么清新、透彻的原因，这同国外混凝土企业“无声无尘、污染零排放是密切相关的。由于我国的城市化进程不断向前推进，预拌混凝土在全国大中城市得到了迅速开展和推广应用，混凝土搅拌站也得到了高速开展。目前我国混凝土搅拌站生产企业众多，产品已形成系列化，但技术水平参差不齐，只有局部产品接近国际先进水平，有些技术已经超过进口混凝土搅拌站的水平，其中局部产品具有自动化程度高、生产能力高、称量精度高、投资少、搅拌质量好，能实现多仓号、多配合比、不连续地连续生产以及主机及其主要元器件的国产化程度高等优点，但我国的混凝土搅拌站还存在着整体技术含量不高、普及率不高、地区差异较大、智能化程度不高和环保性能不高等缺点。我国混凝土搅拌站的优点(1).可靠性较高(2).自动化控制程度较高(3) .生产能力较高(4).计量精度高(5).投资省(6).搅拌质量好但我国搅拌站也存在缺乏 (1).普及率不高，地区差异大我国的预拌混凝土存在很大的地区差异和不均衡性，如东部地区比西部兴旺，沿海省份高于内陆省份，兴旺省份高于不兴旺省份，在一个省份里省会城市也好于其他地级城市。从总体情况来讲，其普及率相对兴旺国家较低，虽然国家已经发了强制性的文件要求在2005 年12 月31 日前全国县级市全部使用预拌混凝土，就目前情况来看可谓任重而道远。(2).整体技术含量不高我国搅拌站的整体技术含量较国外兴旺国家相比还较低，搅拌站生产厂家就目前而言是相对混乱，技术水平相差甚大。(3).智能化程度不高搅拌站智能化程度的上下直接反映该站的技术含量上下，在这方面我国的搅拌站只是完成了智能化的初级阶段。(4).环保性能不高混凝土搅拌站的污染主要表现在 3 个方面：粉尘、噪声、污水。很多混凝土公司为了节约投资没有很好地解决污染问题，从而造成了我国搅拌站环保性能不高。另一方面由于政府及其行业主管部门在对环保的控制力度上不够大，也是环保性能不高的另一个重要原因。的根本内容及预期设计效果(1)生产30万m3的混凝土搅拌站工艺及环保设计的路线： 对国内混凝土搅拌站开展状况进展评价； 研究比拟各种搅拌站生产工艺对地区环境的影响； 进展物料平衡计算； 搅拌站生产工艺设计 a.AutoCAD绘制工厂总平面布置图：比例：1:1000 ； b.AutoCAD绘制工艺流程图：按生产流程顺序绘制；c.AutoCAD绘制0-0,6.5m,10m剖面图：比例：1:100；d.手绘工艺平面布置图：比例：1:100； f. 手绘1-1剖面图：比例：1:100 ； c. 手绘2-2剖面图：比例：1:100 ；(2)预期设计效果：年产30万m3的混凝土搅拌站工艺及环保设计路线。设计一条满足厂房布置，又经济，环保，且原料接近产地和给水排水方便及能够进展污水处理的生产工艺路线。具体效果如下：在治理粉尘方面要在粉料的输送途径中加以控制，如水泥筒仓上采用进口的除尘器、主楼加装除尘器、螺旋机送料改为风槽送料以及整个站的封闭等都可将粉尘降低到最低程度；可通过提高主机的性能和封闭站，并采取隔音板之类的材料将噪声降到最低；在污染方面要通过多种途径进展治理，如修建废水沉淀池以及二次循环过滤装置和骨料的二次使用。另外所有的粉状物料从上料、配料、计量、投料到搅拌出料都在密闭状态下进展。全封闭的搅拌主楼及皮带输送机构造极大地降低了粉尘和噪声对环境的污染。采用负压除尘及特种纤维滤布使投料时产生的灰尘完全进入除尘器，而不向周围扩散，而收集到的粉尘又可方便地回收再利用，能有效地保护环境。本站各功能区布置合理,即节省用地,又节省能源消耗,且使用方便。特别是本站选用砂石别离)-污水处理成套设备,做到了污水、残渣废料零排放,既节省了费用,又解决了污水废料的排放问题,更是美化了环境 3.开发设计方案设计思想: .节能环保设计理念混凝土搅拌站使用的原材料水泥包括其包装材料都是高耗能高污染源,尽量使用散装水泥,就是一种节能环保的选择。设计时一是要从原材料选用与来源上要考虑节能,水泥必须使用节能环保的散装水泥；水泥、碎石与砂主要原材料的运输距离要短;砼站址要靠近供给中心,以便缩短道路运输距离,节省运输油耗及降低车辆上道路使用时间,节省道路利用的社会资源。为了进展资源的回收再利用和节约本钱，本设计中将采用一定量的再生粗骨料来代替天然的骨料。. 混凝土搅拌站如何做到零排放砼搅拌站每天根据不同产品生产,需经常清冼车辆与搅拌设备,一是要用大量水,二是将产生大量的污水。所以本设计中所用的水是城市再生水，以及对本站中排出的污水进展处理回收再利用，以到达污水的零排放。设计方案：混凝土搅拌站厂址选择、混凝土配合比设计、物料平衡计算、混凝土搅拌站设备选型计算和主机生产能量平衡计算、混凝土搅拌站工艺流程图及混凝土搅拌站工艺布置图设计；此过程中要考虑生产工艺及产品的环保性能。 4. 设计进度安排(1) 2021.3.14周：准备开题报告；(2) 2021.3.15：提交开题报告；2021.5.26：设计阶段；2021.6.7：撰写设计说明书；(5) 2021.6.8：提交设计图纸及说明书；5. 参考文献1高佳珍混凝土搅拌站楼综述一J建立机械技术与管理，2000：14-162 谢其盛 高军 王月灿. 我国混凝土搅拌站的现状及其开展方向J.中国建材报,2007(3).3姚武.绿色混凝土M.化学工业出版社,2005:1-5.4 何云军. 浅谈第五代全封闭工厂式绿色环保混凝土搅拌站的应用与推广J. 商品混凝土, 2021(2).5 刘安庆 刘扬喜. 节能环保混凝土搅拌站方案设计实例J. 福建建立科技, 2021(3).6 李秋义金洪珠秦原混凝土再生骨料M.总过建筑工业出版社，2021：1-13.7 王中平金左培建筑工程材料生产工艺设计M化学工业出版社，2007.8 姜楠 徐清 张伟再生骨料掺量对再生混凝土性能和强度的影响J.昆明：科学技术与工程，2021，10(19)9 顾炎晴走转型升级开展之路J.中国建材报，20211110 张越. 创立环保型混凝土企业势在必行J.建筑,2021(13)：27-28.11 石天庸混凝土搅拌站J.中国建材报，2002(03)指导教师意见对本课题的深度、广度、工作量、研究方案及进度安排的意见    指导教师签字：    年   月   日教研室审查意见是否同意指导教师意见教研室/系主任签字：    年   月   日