Техническое описание БСУ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Технические предложения  на реконструкцию растворо-бетонного  узла (РБУ) на промбазе Заказчика  разработаны.

Технические предложения  разработаны без учета вторичного применения узлов и оборудования существующей бетоносмесительной линии, которые, как показывают результаты обследования технического состояния промбазы, физически и морально устарели.

Представленные технические  предложения служат (после утверждения  Заказчиком) основанием для разработки исполнительной строительной и конструкторской документации, для изготовления нестандартного оборудования и приобретения комплектующих бетоносмесительной установки.

1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ  СУЩЕСТВУЮЩЕГО РБУ.

Рабочие чертежи типового проекта "Типовая автоматизированная секция с бетонно- или растворо- смесителями емкостью 500-750 л" разработаны институтом Гипростроймаш Минстройдормаша СССР на основании:

- плана типового проектирования  Госстроя СССР на 1972- 1973 г.г.

- протокола рассмотрения технического проекта в Госстрое СССР, утвержденного 16 августа 1972 гг.

Типовая автоматизированная секция предназначалась для производства  товарных бетонных и растворных смесей, а также конструктивных тяжелых и керамзитобетонных смесей необходимых марок и подвижностей для обеспечения различных видов производств сборного железобетона и монолитных конструкций.

В секции предусматривалась  установка следующего смесительного  оборудования:

- смесителя принудительного  перемешивания С-773 емкостью 500 л.

- смесителя гравитационного  типа CБ-91 емкостью 750 л.

Типовая автоматизированная секция разрабатывалась в стационарном исполнении с металлическим каркасом и с ограждающими конструкциями из стеновых керамзитобетонных панелей.

По расположению на генплане секция  разрабатывалась в двух исполнениях:

- пристроенная к главному  корпусу завода железобетонных  изделий для конструктивных смесей;

- отдельно стоящая  для товарных смесей.

Выдача бетонной смеси  в пристроенной секции производилась  в самоходные бункеры  бетоновозных эстакад (главного корпуса завода железобетонных изделий) через промежуточный  самоходный бункер. Высота перекрытия установки  смесителей над чистым полом первого этажа – 9 м. Выдача смесей может производиться на любую из двух бетоновозных  эстакад.

В первой секции (пристроенной) предусмотрена выдача товарных смесей в автотранспорт.

В отдельно стоящей секции  выдача производится только в автотранспорт,   включая авторастворовоз.

Высота перекрытия установки  смесителей при этом до отметки чистого пола первого этажа - 3,5 м.

Наклонная галерея для  подачи  заполнителей со склада разработана  для секции двух высот:

- для пристроенной  секции;

- для отдельно стоящей  секции.

При этом высота отметки  подачи заполнителей изменяется за счет изменения длины наклонной части галереи, путем установки вставки.

Угол наклона ленты  конвейера - 18°.

При отдельно стоящей  секции предусмотрены бытовые помещения, в виде одноэтажной кирпичной пристройки размером в плане 6х6 м, где размещаются душевые комнаты.

 Каждая секция имеет в плане размеры 6х6 м.

Первая секция имеет  пристроенную часть (инженерная секция) на высоту всей секции размером также 6х6 м, где размещаются:

- помещения электротехнических  щитов и пультов управления;

- помещения для сантехнического и теплотехнического оборудования, технологического фильтра, приточной   вентиляции, бойлерной;

- лестничная  клетка  и санузел .

Монтаж и демонтаж оборудования производится через съемные  оконные  панели.

Требования к материалам:

- заполнители, подаваемые в бетоносмесительную секцию, должны  coответствовать техническим требованиям по ГОСТ;

для предотвращения сводообразобания, рекомендуемая влажность заполнителей по весу не должна превышать 4% для песка  и 3% для щебня;

- цемент, подаваемый в расходные бункеры секции, не должен содержать  посторонних предметов (бумаги, кусков схватившегося цемента, металла) и должен соответствовать действующему ГОСТУ на тот или другой вид цемента.

2. ПРЕДЛАГАЕМЫЕ КОНСТРУКТИВНО-КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ

В процессе подготовки технических предложений было рассмотрено несколько вариантов конструктивно-компоновочных решений растворо-бетонного узла  и конструкций технологического оборудования.

С учетом конкретных размеров здания, в котором смонтирована бетоносмесительная установка, технических требований Заказчика, было принято базовое конструктивно-компоновочное решение бетоносмесительной установки БСУ.

БСУ скомпонована по башенно-партерной схеме (см. черт НР-00.00.00.000 ПТ).

В состав реконструируемой бетоносмесительной установки (первая линия) входят:

Тракт дозирования цемента:

- две двухрукавные течки;

- два расходных бункера  цемента с дроссельными затворами;

- два "дозирующих" винтовых конвейера (шнека);

- дозатор цемента.

Тракт дозирования заполнителей:

- шесть расходных бункеров  заполнителей;

- три дозатора заполнителей;

- сборная воронка;

- переключатель потока заполнителей.

Тракт подачи и дозирования жидкостей:

- расходный бак воды;

- три расходных бака химдобавок;

- дозатор воды;

- дозатор химдобавок;

- переключатель потока жидкостей.

Первая линия бетоносмесительной установки комплектуется двумя  бетоносмесителями типа СБ-138 с выгрузочными воронками.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  СХЕМА

Процесс транспортирования, дозирования составляющих бетонной смеси и ее приготовления представлен технологической схемой НР-00.00.00.000 ТС (лист 7).

Тракт цемента

Подача цемента из склада в БСУ производится по пневмопроводу  к двухрукавной течке 1 (№ 1) и распределяется по расходным бункерам 2.

Из расходных бункеров с помощью подающего устройства (шнеков) цемент поступает в весовую емкость дозатора 2, дозируется и через двухрукавную течку 1 (№ 2) выгружается в первый или второй бетоносмесители (8 или 9).

Тракт заполнителей

Заполнители (песок, щебень) транспортируются наверх установки ленточным конвейером 11 и поворотной воронкой 10 распределяются по расходным бункерам 3 и 4. Из расходных бункеров заполнители поступают в весовые емкости дозаторов 6, дозируются, и через сборную воронку 7 и переключатель 8 выгружаются в бетоносмесители 8 или 9.

Тракт воды и химдобавок

Вода из расходного бака 16 самотеком поступает в дозатор 13, дозируется и через переключатель 12 подается в бетоносмесители 8 или 9..

Химдобавки из расходных баков 15 самотеком поступает в дозатор 14, дозируются и через дозатор воды 13, переключатель 12 подаются в бетоносмесители 8 или 9.

Управление  работой БСУ

 Управление технологическим  процессом (работой технологического  оборудования) производится автоматизированной системой управления по заданным алгоритмам или оператором с пульта управления.

4. ОСНОВНЫЕ  ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

1. Производительность  техническая, м.куб./час                90

2. Бетоносмесительное  оборудование:

а) - тип бетоносмесителя                                      СБ-138

   - количество бетоносмесителей, шт                          2

   - емкость по  загрузке/выходу, м.куб.                        1,5/1,0

3. Емкость расходных  бункеров. м.куб. :

   - цемента                                                           2х15

   - щебень                                                             4х20

   - песок                                                              2х20

   - воды                                                               1х5

   - химдобавок                                                     3х5

4. Дозатор цемента:

   - тип/количество                                       тензовесовой/1

   - пределы дозирования, кг                                     60-600

   - класс точности                                                 1,0

5. Дозаторы заполнителей:

   - тип/количество                                         тензовесовой/3

   - пределы дозирования, кг                             216-2160

   - класс точности                                              2,0

6. Дозатор воды:

   - тип/количество                                           тензовесовой/1

   - пределы дозирования, кг                                   25-250

   - класс точности                                                   1,0

7. Дозатор химдобавок:

   - тип/количество                                            тензовесовой/1

   - пределы дозирования, кг                                        8-80

   - класс точности                                                         1,0

8. Система водоснабжения:

      - подача воды                                          от водопроводной сети

      - диаметр трубопровода  ввода     Ду50

      - рабочее давление  в системе, МПа    0,5

9. Пневмосистема:

      - подача  сжатого воздуха                                     от компрессора

      - рабочее  давление в системе, МПа    0,6

10. Электропитание:

    - подключение                      3-х фазная сеть напряжением 380В, 50Гц

11. Система управления технологическим процессом        автоматическая (АСУ ТП)

5. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ  К СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ

Автоматизированная система  управления (АСУ ТП) предназначена для управления технологическими процессами приготовления бетонных и растворных смесей.

Набор исполнительных механизмов и датчиков системы управления представлен на схеме автоматизации (см. НР-00.00.00.000 СА – лист 8).

Пневмоцилиндры затворов расходных бункеров и дозаторов заполнителей, цемента, клапаны слива воды и добавок с электропневматическим управлением - одноходовые пневмопереключатели с напряжением питания » 220 В.

Автоматизированная система  управления должна обеспечивать:

- автоматическое (штатный  режим работы) и ручное управление  процессами приготовления бетонных (растворных) смесей;

- постоянную индикацию  состояния технологического оборудования БСУ.

В автоматическом режиме управления процессами приготовления бетонных смесей должны обеспечиваться:

- контроль за работой  электрооборудования;

-согласованное управление  весодозировочным, смесительным и транспортно-технологическим оборудованием с максимальным распараллеливанием процессов для сокращения времени выполнения технологического цикла;

- многорецептурная технология  приготовления смесей (количество  рецептов не ограничено);

- учет расхода материалов  в автоматическом режиме работы  и выхода бетона по маркам;

- учет выполнения заявок  с сохранением информации о заказчике, времени ввода,

выполнения и номера заявки,  номера рецепта  и объема смеси;

- постоянный контроль  функционирования исполнительных  механизмов и выдача оператору сообщений о возникающих нештатных ситуациях и неисправностях;

- выполнение необходимых технологических блокировок для исключения выхода из строя дозаторно-смесительного оборудования БСУ.

На рабочем месте  оператора в любом режиме работы системы управления должна отображаться следующая информация:

- текущие состояния  всех затворов и клапанов, оснащенных датчиками положения (закрыт/открыт);

- текущие состояния  механизмов с пневмо и электроприводами (включен/отключен или движется/стоит для  механизмов с датчиками движения);

- вес материала в  дозаторах;

- сигналы датчиков  уровня материалов в бункерах;

- индикация минимального  давления в пневмосистеме;

В автоматическом режиме работы должны отображаться текущие  состояния и фаза выполняемых технологических процессов.

Предусмотреть возможность  вмешательства оператора для  остановки идущих процессов автоматического управления.

Условия эксплуатации системы  управления: режим работы - круглосуточный;

температура окружающего  воздуха:

датчика уровня цемента                  от   -25   до   +45°С;

рабочего места оператора         от +5 до +45°С; влажность от 20 до 90%;

Условия управления и  обслуживания АСУ ТП:

- управление одним  оператором;

- обслуживание одним  слесарем КИП и А.

Комплект поставки системы  управления должен обеспечивать выполнение всех указанных выше функций АСУ ТП.

В комплект поставки входят:

- управляющая система  с эксплуатационной документацией; 

- датчики положения  и движения механизмов;

- пороговые датчики  уровня материалов;

- тензодатчики веса;

- шкаф силового и  кроссового оборудования;

- соединительные коробки;

- кабельная продукция  для подключения датчиков КИПиА,  гофрорукав;

- принципиальные электрические  схемы управления;

- спецификация;

- гарантийный сертификат.

Все слесарные и сварочные  работы выполняются силами Заказчика.

Эксплуатационная документация передается Заказчику на бумажном и электронном носителе (CD-ROM) - 1 экз.

Гарантийный срок эксплуатации системы управления 1 (один) год.

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ  ОБОРУДОВАНИЕ И НЕСТАНДАРТИЗИРОВАННЫЕ   УЗЛЫ И МЕХАНИЗМЫ

6.1. Течка двухрукавная

Двухрукавная течка предназначена для переключения потока материала в одно из двух направлений.

Конструкция двухрукавной течки представлена  на чертеже  СТК-02.22.00.000 СБ* (размеры на чертеже - относительные).

В зависимости от положения  заслонки 2 течки открывается или закрывается путь поступления (патрубок) цемента в соответствующий бункер или смеситель. Привод ("перекидка") заслонки течки  осуществляется электрическим механизмом МЭО 30 или пневмоцилиндром с фиксацией положений и сигнализацией на пульт оператора.

6.2. Расходные  бункера цемента и заполнителей

Расходные бункера цемента  и заполнителей предназначены для  приема и подачи цемента, песка и щебня в весовые емкости дозаторов и представляют собой сварные металлические емкости объемом (вариант):

____________________________________________________________________________________________________________________

* Примечание: здесь и  далее по тексту использованы  чертежи и рисунки прототипов  рассматриваемого технологического оборудования, узлов и механизмов

- расходные бункера цемента – 2х15 м³;

- расходные бункера  песка – 2х20 м³;

- расходные бункера  щебня – 4х20 м³.

Цемент, песок и щебнь  из расходных бункеров дозированными  порциями подаются в соответствующие дозаторы. Для этого служат шиберные или дроссельные (для цемента) и секторные (для заполнителей) затворы с пневмоприводом, смонтированные в нижней части бункеров Нижние части (конусы) бункеров дорабатываются исполнителем. К нижней части расходных бункеров цемента (к затвору) монтируются "дозирующие" шнеки-питатели.

Для обрушения возможных  сводообразований на стенке бункеров устанавливается по одному электровибратору-побудителю типа ИВ-99.

Конструкции прототипов дроссельного и секторного затворов показаны на чертежах ДЦ600-05.00.00.000 СБ и  ЗС26-00.00.00.000 СБ соответственно, а шиберного на – ЗН-00.00.00.000 СБ.

6.3. Затвор шиберный

Шиберный затвор монтируется  в нижней части расходного бункера цемента и служит для отсечки (перекрытия) потока цемента, поступающего в винтовой конвейер, в необходимых случаях: аварийная  ситуация, ремонт винтового конвейера и др.

Конструктивно затвор может  быть изготовлен в нескольких вариантах, в том числе использован и вариант импортного исполнения.

Одним из вариантов, оптимально сочетающим основные показатели –  цену и качество, является шиберный затвор типа ЗН.

Затвор шиберный (см. чертеж ЗН-00.00.00.000 СБ) состоит из корпуса 1 с  выгрузочным окном, заслонки 2, рукоятки 3, вала 4 с наружной резьбой, втулки 5 с внутренней резьбой, стойки 6 и кронштейна 7, закрепленного на заслонке 2.

При вращении рукоятки вал, ввинчиваясь во втулку, совершает  поступательное движение и перемещает заслонку, перекрывая/открывая тем самым выгрузочное окно.

Для обеспечения  легкости хода заслонки опорами для  нее служат шарикоподшипники 8.

6.4. Конвейер винтовой

Винтовой конвейер предназначен для транспортировки цемента  и других порошкообразных материалов.

Конвейер (см. чертеж СБ-145-ВМ-00.00.00.000 ПТ) состоит из корпуса 1, электропривода 2 и шнека (на чертеже не показан), вращающегося в подшипниковых узлах 5.

При включении электродвигателя мотор-редуктора 2 шнек начинает вращение, подавая цемент, поступающий в  загрузочный патрубок 3, к выгрузочному патрубку 4.

БСУ может быть укомплектован  винтовыми конвейерами импортного производства.

Производительность винтовых конвейеров – от 30 до 60 м³/час.

6.5. Дозаторы заполнителей

Дозатор  заполнителей состоит из весовой емкости (бункера) с выгрузочным затвором и тензометрического канала взвешивания.

Канал взвешивания включает в свой состав тензорезисторный датчик веса и систему управления.

Весовая емкость 1 дозатора заполнителя (см. черт. ДЗ26-1,2-00.00.00.000 СБ) с помощью специальных шарнирных  подвесок (поз. В), в состав которых  входят тензорезисторные датчики веса 5 типа С2, монтируется к опорной раме.

Принцип дозирования (взвешивания) основан на преобразовании массы  дозируемого материала в весовой емкости дозатора, воздействующей на тензорезисторные дат 
чики веса, в электрический сигнал. Сигнал датчика, пропорциональный взвешиваемой массе, измеряется системой управления, которая выдает необходимые комнады на исполнительные механизмы.

Дозируемый материал поступает в весовую емкость  из расходного бункера заполнителя, взвешивается и через секторный выгрузочный затвор 2 в нижней части емкости поступает в бетоносмеситель.

Привод затвора –  пневматический. Управление пневмоцилиндром 4 производится через электрический  пневмораспределитель (пневмоклапан).

6.6. Дозатор цемента

Дозатор цемента конструктивно  отличается от дозатора заполнителя  тем, что весовая емкость (бункер) герметично закрыта сверху и имеет два загрузочных патрубка, а в нижней части ее установлен дроссельный выгрузочный затвор.

Принцип дозирования  тот же.  Подача цемента в весовую  емкость осуществляется "дозирующим" винтовым конвейером (шнековым питателем). Отдозированный цемент из бункера через затвор с пневмоприводом выгружается в бетоносмеситель.

6.7. Дозаторы воды и химдобавок.

Дозатор воды и дозатор  химдобавок тензовесового типа и  конструктивно выполнены одинаково  за исключением размеров весовой емкости (см. черт. ДХ80-00.00.00.000 СБ, ДВ250-00.00.00.000 СБ).

Весовая емкость дозатора монтируется к несущей конструкции  с помощью специальной подвески 3 с тензорезисторным датчиком силы 6 консольного типа.

Принцип дозирования  аналогичен рассмотренному выше.

Выгрузочный затвор дозаторов  выполнен с применением клапана, встроенного внутрь весовых емкостей (см. рис. 6.1). Привод затворов осуществляется пневмоцилиндром 7.

Отдозированные порции воды и химдобавок при открытии выгрузочных  затворов дозаторов поступают в бетосмеситель.