混凝土攪拌站設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、學(xué) 號(hào)09410209天津城市建設(shè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告混凝土攪拌站（30萬m3/a)工藝及環(huán)保設(shè)計(jì)學(xué)生姓名專業(yè)名稱材料科學(xué)與工程指導(dǎo)教師材料科學(xué)與工程學(xué)院2013 年3月14日畢 業(yè) 論 文 開 題 報(bào) 告題目名稱：混凝土攪拌站（30萬m3/a)工藝及環(huán)保設(shè)計(jì)1. 課題背景 混凝土攪拌站是隨著水泥的誕生而產(chǎn)生和發(fā)展的，最初攪拌設(shè)備僅以單機(jī)的形式出現(xiàn)，隨著技術(shù)的發(fā)展及對(duì)混凝土要求的提高，出現(xiàn)了各種不同形式帶有計(jì)量裝置的攪拌設(shè)備，從而產(chǎn)生了混凝土攪拌站。德國(guó)于1903年建立了世界上第一個(gè)混凝土攪拌站；隨后，美國(guó)于1913年，法國(guó)于1933年，日本于1949年簡(jiǎn)歷各國(guó)的攪拌站。國(guó)外60年代到70年代

2、是商品混凝土發(fā)展速度最高的階段，也是混凝土攪拌設(shè)備發(fā)展最快的時(shí)期。目前，德國(guó)、美國(guó)、意大利、日本等國(guó)家生產(chǎn)設(shè)備在技術(shù)水平和可靠方面處于領(lǐng)先地位。 混凝土攪拌站自上世紀(jì)50年代引入我國(guó)，最早僅局限于水利工程大壩混凝土的生產(chǎn)，而真正在我國(guó)開始推廣使用是近30年的事?；炷翑嚢枵緩目刂葡到y(tǒng)上看，可以說是經(jīng)過了四次大的改進(jìn)：早期混凝土攪拌站早期的混凝土攪拌站采用杠桿秤，行業(yè)普遍定義其為第一代混凝土攪拌站；第二代混凝土攪拌站控制系統(tǒng)是采用單片機(jī)控制模式；第三代混凝土攪拌站是在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，采用純dos 模式編程，采用表頭模式；第四代混凝土攪拌站是自計(jì)算機(jī)軟件開始發(fā)展到視窗模式，可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)多窗口操作，

3、同時(shí)隨計(jì)算機(jī)硬件水平提高，開始有采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)全自動(dòng)控制模式（即集中式控制模式），有采用plc+上位機(jī)模式（即集散式控制模式）。從電控系統(tǒng)來看，第四代控制系統(tǒng)即我們?nèi)粘Ｒ姷阶疃嗟膫鹘y(tǒng)意義上的攪拌站。而第五代攪拌站從控制系統(tǒng)上看與第四代最本質(zhì)的區(qū)別在于是否應(yīng)用了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理功能，即erp 綜合調(diào)度管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)無縫整合。從設(shè)備本身看，混凝土攪拌站也經(jīng)歷了四個(gè)階段的發(fā)展: 早期的混凝土攪拌站粉料、骨料等疊加計(jì)量，提拉斗上料， 以現(xiàn)場(chǎng)攪拌、不用混凝土攪拌車輸送為主要特點(diǎn)，我們定義為第一代混凝土攪拌站；第二代混凝土攪拌站是把物料根據(jù)骨料、粉料、液體物料分開計(jì)量單獨(dú)輸送；第三代混凝土攪拌站骨料輸

4、送不再采用提拉斗上料，主要以皮帶機(jī)輸送為顯著特征，同時(shí)樓內(nèi)加裝預(yù)加料斗（暫存一盤骨料，提高整站生產(chǎn)效率）；第四代與第三代的顯著特征是，開始考慮環(huán)保，在粉料、骨料都加裝有除塵系統(tǒng)，并且主站開始嘗試局部外封，但砂、石料場(chǎng)仍露天堆放，就是目前常見的混凝土攪拌站。 混凝土生產(chǎn)行業(yè)經(jīng)歷了前四代混凝土攪拌站的使用，目前大多生產(chǎn)企業(yè)采用第三、四代攪拌站，給人的總體印象是：在環(huán)境方面是機(jī)器轟鳴、粉塵漫天、泥漿滿地、污水橫流，幾乎成了“臟、亂、差”的代名詞；在節(jié)能降耗方面：能耗較大，特別是用電較為浪費(fèi)，另外原材料損耗嚴(yán)重；在產(chǎn)品質(zhì)量方面：由于計(jì)量等原因，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定；在生產(chǎn)效率方面：由于沒有采用erp 控制技

5、術(shù)，生產(chǎn)效率還較低。也因此，整個(gè)行業(yè)顯得比較落后，不為城市管理者及市民歡迎、容納。它只能遠(yuǎn)離城市或建在城市的邊緣，從污染城市變成污染農(nóng)村。 隨著社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，材料生產(chǎn)和使用過程中資源過度和廢棄及其造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，與地球資源、地球環(huán)境容量的有限性以及地球生態(tài)系統(tǒng)的安全性之間出現(xiàn)尖銳的矛盾，對(duì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人類自身的生存構(gòu)成嚴(yán)重的阻礙和威脅。因此，認(rèn)識(shí)資源、環(huán)境與材料的關(guān)系，開展綠色材料及其相關(guān)理論的研究，從而實(shí)現(xiàn)材料科學(xué)與技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，是歷史發(fā)展的必然，也是材料科學(xué)的進(jìn)步。這樣的被禁條件下，具有環(huán)境協(xié)調(diào)性和自適應(yīng)特性的綠色混凝土應(yīng)運(yùn)而生。預(yù)拌混凝土作為建筑業(yè)第一大結(jié)

6、構(gòu)材料，必須走可持續(xù)發(fā)展的道路。作為高能耗、低門檻、污染相對(duì)嚴(yán)重的預(yù)拌混凝土行業(yè)，在全球十分關(guān)注低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)的今天，面臨著巨大的挑戰(zhàn)和壓力。創(chuàng)建環(huán)保型混凝土企業(yè)，推進(jìn)綠色混凝土生產(chǎn)和發(fā)展，對(duì)于優(yōu)化城市環(huán)境，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)有著十分重要的意義。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀推行綠色預(yù)拌混凝土生產(chǎn)，建設(shè)環(huán)保型混凝土企業(yè)，是世界現(xiàn)代混凝土技術(shù)發(fā)展史上的重大進(jìn)步，很大程度上反映出一個(gè)國(guó)家混凝土工業(yè)文明程度和建筑施工水平的高低。國(guó)外預(yù)拌混凝土發(fā)展已進(jìn)入了成熟階段。從世界排名前列的混凝土企業(yè)來看，歐美國(guó)家混凝土企業(yè)排列在最前面，他們都是國(guó)際水泥的巨頭，通過收購(gòu)兼并他國(guó)混凝土企業(yè)成為跨國(guó)大企業(yè)，如世界排名第一的墨西哥西

7、麥斯2008年銷售預(yù)拌混凝土7830萬立方米，成為全球水泥和預(yù)制混凝土生產(chǎn)和銷售的主導(dǎo)企業(yè)。還有歐美國(guó)家中的豪瑞集團(tuán)、霍爾希姆集團(tuán)、海德寶水泥、拉法基集團(tuán)的混凝土年產(chǎn)量都在4000萬立方米以上，他們不僅在產(chǎn)銷量上走在世界前列，同樣在環(huán)保節(jié)能降耗方面，運(yùn)用世界先進(jìn)的技術(shù)，推進(jìn)綠色混凝土生產(chǎn)發(fā)展過程中發(fā)揮了舉足輕重的作用。近幾年來，一些國(guó)家為了推行低碳經(jīng)濟(jì)、建設(shè)低碳城市，在水泥、混凝土工業(yè)中制訂了產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)外先進(jìn)的混凝土企業(yè)有一個(gè)顯著的標(biāo)志，就是實(shí)行攪拌站工廠化生產(chǎn)管理，攪拌、料場(chǎng)全部實(shí)行封閉式生產(chǎn)。這就是為什么到國(guó)外考察，看到國(guó)外城市環(huán)境是那么清爽、干凈，空氣是那么清新、透徹的原因，這同

8、國(guó)外混凝土企業(yè)“無聲無塵”、污染零排放是密切相關(guān)的。由于我國(guó)的城市化進(jìn)程不斷向前推進(jìn)，預(yù)拌混凝土在全國(guó)大中城市得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用，混凝土攪拌站也得到了高速發(fā)展。目前我國(guó)混凝土攪拌站生產(chǎn)企業(yè)眾多，產(chǎn)品已形成系列化，但技術(shù)水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近國(guó)際先進(jìn)水平，有些技術(shù)已經(jīng)超過進(jìn)口混凝土攪拌站的水平，其中部分產(chǎn)品具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質(zhì)量好，能實(shí)現(xiàn)多倉(cāng)號(hào)、多配合比、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)以及主機(jī)及其主要元器件的國(guó)產(chǎn)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，但我國(guó)的混凝土攪拌站還存在著整體技術(shù)含量不高、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能化程度不高和環(huán)保性能不高等缺點(diǎn)。我國(guó)混凝土攪拌站的優(yōu)點(diǎn)(1

9、).可靠性較高(2).自動(dòng)化控制程度較高(3) .生產(chǎn)能力較高(4).計(jì)量精度高(5).投資省(6).攪拌質(zhì)量好但我國(guó)攪拌站也存在不足 (1).普及率不高，地區(qū)差異大我國(guó)的預(yù)拌混凝土存在很大的地區(qū)差異和不均衡性，如東部地區(qū)比西部發(fā)達(dá)，沿海省份高于內(nèi)陸省份，發(fā)達(dá)省份高于不發(fā)達(dá)省份，在一個(gè)省份里省會(huì)城市也好于其他地級(jí)城市。從總體情況來講，其普及率相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家較低，雖然國(guó)家已經(jīng)發(fā)了強(qiáng)制性的文件要求在2005 年12 月31 日前全國(guó)縣級(jí)市全部使用預(yù)拌混凝土，就目前情況來看可謂任重而道遠(yuǎn)。(2).整體技術(shù)含量不高我國(guó)攪拌站的整體技術(shù)含量較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還較低，攪拌站生產(chǎn)廠家就目前而言是相對(duì)混亂，技術(shù)

10、水平相差甚大。(3).智能化程度不高攪拌站智能化程度的高低直接反映該站的技術(shù)含量高低，在這方面我國(guó)的攪拌站只是完成了智能化的初級(jí)階段。(4).環(huán)保性能不高混凝土攪拌站的污染主要表現(xiàn)在 3 個(gè)方面：粉塵、噪聲、污水。很多混凝土公司為了節(jié)約投資沒有很好地解決污染問題，從而造成了我國(guó)攪拌站環(huán)保性能不高。另一方面由于政府及其行業(yè)主管部門在對(duì)環(huán)保的控制力度上不夠大，也是環(huán)保性能不高的另一個(gè)重要原因。2.開發(fā)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及預(yù)期設(shè)計(jì)效果(1)生產(chǎn)30萬m3的混凝土攪拌站工藝及環(huán)保設(shè)計(jì)的路線： 對(duì)國(guó)內(nèi)混凝土攪拌站發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行評(píng)價(jià)； 研究比較各種攪拌站生產(chǎn)工藝對(duì)地區(qū)環(huán)境的影響； 進(jìn)行物料平衡計(jì)算； 攪拌站生產(chǎn)

11、工藝設(shè)計(jì) a.autocad繪制工廠總平面布置圖：比例：1:1000 ； b.autocad繪制工藝流程圖：按生產(chǎn)流程順序繪制；c.autocad繪制0-0,6.5m,10m剖面圖：比例：1:100；d.手繪工藝平面布置圖：比例：1:100； f. 手繪1-1剖面圖：比例：1:100 ； c. 手繪2-2剖面圖：比例：1:100 ；(2)預(yù)期設(shè)計(jì)效果：年產(chǎn)30萬m3的混凝土攪拌站工藝及環(huán)保設(shè)計(jì)路線。設(shè)計(jì)一條滿足廠房布置，又經(jīng)濟(jì)，環(huán)保，且原料接近產(chǎn)地和給水排水方便及能夠進(jìn)行污水處理的生產(chǎn)工藝路線。具體效果如下：在治理粉塵方面要在粉料的輸送途徑中加以控制，如水泥筒倉(cāng)上采用進(jìn)口的除塵器、主樓加裝除塵

12、器、螺旋機(jī)送料改為風(fēng)槽送料以及整個(gè)站的封閉等都可將粉塵降低到最低程度；可通過提高主機(jī)的性能和封閉站，并采取隔音板之類的材料將噪聲降到最低；在污染方面要通過多種途徑進(jìn)行治理，如修建廢水沉淀池以及二次循環(huán)過濾裝置和骨料的二次使用。另外所有的粉狀物料從上料、配料、計(jì)量、投料到攪拌出料都在密閉狀態(tài)下進(jìn)行。全封閉的攪拌主樓及皮帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)極大地降低了粉塵和噪聲對(duì)環(huán)境的污染。采用負(fù)壓除塵及特種纖維濾布使投料時(shí)產(chǎn)生的灰塵完全進(jìn)入除塵器，而不向周圍擴(kuò)散，而收集到的粉塵又可方便地回收再利用，能有效地保護(hù)環(huán)境。本站各功能區(qū)布置合理,即節(jié)省用地,又節(jié)省能源消耗,且使用方便。特別是本站選用砂石分離)-污水處理成套設(shè)備

13、,做到了污水、殘?jiān)鼜U料零排放,既節(jié)省了費(fèi)用,又解決了污水廢料的排放問題,更是美化了環(huán)境 3.開發(fā)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)思想: .節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)理念混凝土攪拌站使用的原材料水泥包括其包裝材料都是高耗能高污染源,盡量使用散裝水泥,就是一種節(jié)能環(huán)保的選擇。設(shè)計(jì)時(shí)一是要從原材料選用與來源上要考慮節(jié)能,水泥必須使用節(jié)能環(huán)保的散裝水泥；水泥、碎石與砂主要原材料的運(yùn)輸距離要短;砼站址要靠近供應(yīng)中心,以便縮短道路運(yùn)輸距離,節(jié)省運(yùn)輸油耗及降低車輛上道路使用時(shí)間,節(jié)省道路利用的社會(huì)資源。為了進(jìn)行資源的回收再利用和節(jié)約成本，本設(shè)計(jì)中將采用一定量的再生粗骨料來代替天然的骨料。. 混凝土攪拌站如何做到零排放砼攪拌站每天根據(jù)不同產(chǎn)品

14、生產(chǎn),需經(jīng)常清冼車輛與攪拌設(shè)備,一是要用大量水,二是將產(chǎn)生大量的污水。所以本設(shè)計(jì)中所用的水是城市再生水，以及對(duì)本站中排出的污水進(jìn)行處理回收再利用，以達(dá)到污水的零排放。設(shè)計(jì)方案：混凝土攪拌站廠址選擇、混凝土配合比設(shè)計(jì)、物料平衡計(jì)算、混凝土攪拌站設(shè)備選型計(jì)算和主機(jī)生產(chǎn)能量平衡計(jì)算、混凝土攪拌站工藝流程圖及混凝土攪拌站工藝布置圖設(shè)計(jì)；此過程中要考慮生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品的環(huán)保性能。 4. 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排(1) 2013.3.42013.3.14周：準(zhǔn)備開題報(bào)告；(2) 2013.3.15：提交開題報(bào)告；(3) 2013.3.182013.5.26：設(shè)計(jì)階段；(4) 2013.5.272013.6.7：撰寫設(shè)計(jì)

15、說明書；(5) 2013.6.8：提交設(shè)計(jì)圖紙及說明書；5. 參考文獻(xiàn)1高佳珍混凝土攪拌站（樓）綜述（一）j建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2000：14-162 謝其盛 高軍 王月燦. 我國(guó)混凝土攪拌站的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向j.中國(guó)建材報(bào),2007(3).3姚武.綠色混凝土m.化學(xué)工業(yè)出版社,2005:1-5.4 何云軍. 淺談第五代全封閉工廠式綠色環(huán)保混凝土攪拌站的應(yīng)用與推廣j. 商品混凝土, 2011(2).5 劉安慶 劉揚(yáng)喜. 節(jié)能環(huán)?；炷翑嚢枵痉桨冈O(shè)計(jì)實(shí)例j. 福建建設(shè)科技, 2009(3).6 李秋義金洪珠秦原混凝土再生骨料m.總過建筑工業(yè)出版社，2010：1-13.7 王中平金左培建筑工程材料生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)m化學(xué)工業(yè)出版社，2007.8 姜楠 徐清 張偉再生骨料摻量對(duì)再生混凝土性能和強(qiáng)度的影響j.昆明：科學(xué)技術(shù)與工程，2010，10(19)9 顧炎晴走轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展之路j.中國(guó)建材報(bào)，2013（11）10 張?jiān)?