Основы автоматизации смесительных заводов и установок

Автоматизация работы предприятий для производства бетонов и растворов способствует более четкой работе комплекса машин, повышает производительность оборудования, улучшает качество продукции и снижает затраты труда.

Цель автоматизации предприятий — обеспечить автоматиче­ское управление технологическим процессом, автоматический контроль за режимом работы агрегатов (степенью наполнения бункеров, изменением режима работы дозаторов и др.), контроль за качеством смеси и учет выхода готового продукта.

На рис. 238 показана структурно-элементная схема автома­тизации бетонного завода, режим работы которого зашифрован на перфокартах. Перфокарта, на которой зашифрованы состав смеси и требуемое ее количество, вводится в блок приема ППК. Считывающие устройства этого блока подают сигналы в блоки управления бункером выдачи готовой смеси УРБ_, управления смесителем УМ и блок задания рецептуры ЗР, регулирующий ре­жим работы дозаторов 7. Собственная масса автомобиля фикси­руется датчиком ДВ и учитывается при выдаче смеси.

После подготовки агрегатов к пуску автоматически вклю­чается в работу смеситель 6 и дозаторы 7 Управление подъемно-транспортными машинами осуществляется указателями нижнего НУ₈ и верхнего ВУ₈ уровней наполнения бункеров 8. При из­расходованных запасах материалов указатель нижнего уровня НУ₈ дает команду блоку УТ₄ на включение последовательно транс­портирующих машин 4 и 1 и затворов 2 бункеров склада 3 через соответствующие блоки управления агрегатами УТ₁ и У3₃.

В схеме управления преду­сматривается блокировка рабо­ты смесителя при помощи ука­зателей верхнего ВУ₅ и ниж­него НУ₅ уровней смеси в раздаточном бункере 5.

Работа входного ВЗ и раз­грузочного НЗ затворов доза­тора также взаимно заблокиро­вана и функционально связана с работой смесителя.

Рис. 238. Структурно-элементная схема автоматизации бетонного завода

В современных условиях автоматизация бетоносмесительных заводов выполняется агрегатированным комплектом аппаратуры («АКА-бетон»), разработанным «ВНИИстройдормаш». Аппара­тура, входящая в комплект «АКА-бетон», позволяет автомати­зировать установки со смесителями (250—3000 л), выпускающие смеси любой рецептуры. Этот комплект позволяет осуществлять различный уровень автоматизации, начиная с минимального (автоматического управления дозаторами и смесителями) и кончая высшим уровнем, включая программное управление заданием марок, введением поправок, регистрацию заданного и фактиче­ского состава смеси и вывод информации на централизованные системы управления. Изменение уровня автоматизации осуще­ствляется методом агрегатирования, т. е. введением дополни­тельных подсистем и блоков к базовым системам управления. Этим повышается уровень унификации аппаратуры, ее качество и снижается стоимость.

Системы автоматики собирают из ограниченного числа суб­блоков, каждый из которых представляет одну или несколько печатных плат с полупроводниковыми приборами. Так пульт управления типовой бетоносмесительной установкой с двумя сме­сителями, в котором смонтированы базовые подсистемы «Уни­блок» и «Кактус», состоит из 29 субблоков «Униблок» (двенадцать типов) и 8 блоков «Кактус» (трех типов).

На рис. 239 представлена структурно-элементная схема авто­матического управления смесительным отделением бетонного завода. В технологическом процессе таких производств имеются базовые операции: подача материалов в расходные бункера, до­зирование, перемешивание и выдача готовой смеси.

В комплекте «АКА-бетон» для управления этими операциями имеется набор схемных элементов для построения базовых под­систем: «Униблок»—для управления операциями дозирования, перемешивания и выдачи готовой смеси — 21 и «Кактус» — для управления операциями подачи материалов в расходные бункера 20.

К базовым подсистемам может быть подсоединена дополни­тельная подсистема СУЗИ (23), когда марки задаются дистан­ционно и автоматически (жетонами, перфокартами и т. п.) или вводятся поправки, а также для работы в системах централизо­ванного учета и управления.

Для построения систем автоматики используется следующая аппаратура (рис. 239).

Приборы контроля работы технологического оборудования: датчики положений рабочих органов 1 и 6, датчики 4 и 5 пре­дельных уровней материала в бункерах, датчики 3 контроля толщины материала на транспортерах, датчики 2 скорости ленты транспортера, исполнительные механизмы 7, 14, 15, 19 управле­ния затворами бункеров.

Для дозирования порции материалов используются дозаторы 11, 12 и 13 с циферблатными указателями, в которых имеются датчики 8 аварийной перегрузки дозатора, датчик контроля 9 раз­грузки дозатора, датчик 10 задания массы порции.

Материал из дозаторов поступает в сборную воронку 16 и смеситель 17 и далее в бункер готовой смеси 18. На центральном пульте управления смонтированы дистанционные указатели 22 работы основных элементов автоматики.

§4.Выбор смесительного завода.

Методика подбора основного оборудования

Выбор типа и схемы бетоно-растворосмесительного завода опре­деляется следующими факторами: потребным количеством смеси — производительностью завода; способом транспортировки смеси; климатическими условиями.

Крупные центральные и районные заводы имеют меньшие удельные капиталовложения по сравнению с группой мелких заводов с той же суммарной производительностью. Сметная стои­мость децентрализованных хозяйств на 20—30% превышает стои­мость центрального завода. На крупных заводах снижаются эксплуатационные расходы и трудоемкость. Однако в каждом конкретном случае целесообразность того или иного типа завода должна быть выявлена в результате тщательного технико-эконо- мического анализа. В отдельных случаях при больших расстоя­ниях транспортирования может ухудшиться качество смеси, а расходы на транспортирование могут превзойти экономию, достигнутую при централизации.

В этом случае применяют схему заводов с перемешиванием компонентов в пути следования (в автобетоносмесителях) или в приобъектных смесительных установках, а на центральном заводе остается складское хозяйство с дозировочным блоком.

Для обслуживания мелких объектов строительства при не­продолжительных сроках работ экономически выгодно применять передвижные бетоно- и растворосмесительные установки.

Опыт работы крупнейших строительных организаций показал, что в условиях массового жилищного строительства целесообразнее применять районные растворные заводы производительностью 12—90 тыс. м³ в год. На таких заводах можно полностью меха­низировать и автоматизировать процесс производства. Выбор типа смесительной машины определяется свойствами смеси и, в частности, зависит от крупности заполнителя и пластичности (водоцементного фактора В/Ц). Рекомендации по выбору типа смесителя приведены на рис. 240. Кроме технологических сооб­ражений необходимо учитывать и технико-эксплуатационные показатели машин: энергоемкость, металлоемкость и др.

Мелкие растворосмесители объемом 80 и 150 л и бетоносмеси­тели объемом 100 и 250 л применяют, как правило, на приобъект­ных, построечных установках.

Число смесительных машин, их тип и конкретная марка опре­деляются заданной производительностью и режимом работы предприятия.

Требуемый производственный объем (в литрах по выходу) смесительных машин V_п рассчитывается по формуле:

где П_г— годовая производительность завода, м³/год; z— число замесов смеси­тельной машины, 1 /ч; t_год— годовой фонд рабочего времени, ч.

Число смесительных машин:

m=V_п/V₀

где V₀ — производственный объем принятого смесителя, л.

Производительность ленточного транспортера, который по­дает песок и щебень, должна быть несколько выше суммарной часовой потребности в этих компонентах.

В стационарных смесительных заводах в настоящее время успешно используют установки для пневматического транспор­тирования цемента.

Выбор основных параметров этих установок сводится к опре­делению расхода воздуха, скорости его движения, диаметра тру­бопровода и требуемого давления (разрежения для всасывающих установок) по методике, излагаемой в курсе подъемно-транспортных машин.