摘要:本文簡述了某水電站拌和系統(tǒng)采用對粗骨料吹冷風(fēng)，將粗骨料溫度降低約－6℃左右，并加5℃的冷水及－8℃的片冰就能保證夏季混凝土出機(jī)口溫度的要求。

　　關(guān)鍵詞:水電站；拌和站制冷系統(tǒng)；制冷原理；系統(tǒng)布置；制冷效果

　　Abstract: The article introduced a hydropower station by mixing system of coarse aggregate ChuiLengFeng, will reduce the coarse aggregate temperature about-6 ℃ or so, and add 5 ℃ of cold water and-8 ℃ piece of ice can ensure that summer the concrete requirements of mouth machine temperature.

　　Keywords: hydropower station; Mixing station refrigeration system; Refrigeration principle; The system arrangement; Refrigeration effect

　　中圖分類號：[TM622]     文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A      文章編號：

　　一、制冷系統(tǒng)

　　1.1制冷原理及工藝流程

　　(1)風(fēng)冷系統(tǒng)。液氨吸收空氣的熱量使空氣溫度降低，附壁式冷風(fēng)機(jī)將低溫空氣吹入料倉，低溫空氣和骨料交換熱量使骨料降低到要求溫度。

　　(2)冷卻水系統(tǒng)。液氨氣化吸收水的熱量使水降溫，達(dá)到要求溫度。

　　(3)制冰系統(tǒng)。液氨吸收水的熱量使其冷凝成冰。

　　工藝流程見圖1。

　　圖1某水電站拌和站制冷系統(tǒng)工藝流程簡圖

　　1.2混凝土溫度控制要求

　　1.2.1溫度控制標(biāo)準(zhǔn)

　　根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁厍闆r和混凝土配合比參數(shù)計算混凝土自然出機(jī)口溫度，并以招標(biāo)文件提供的允許出機(jī)口溫度來制定溫度控制措施。招標(biāo)文件提供的強(qiáng)約束區(qū)和弱約束區(qū)的允許混凝土出機(jī)口溫度情況見表1。

表1某水電站混凝土允許自然出機(jī)口溫度及溫度控制措施

項目	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月
強(qiáng)（基礎(chǔ)）約束區(qū)/℃	10.0	11.8	13.2	12.3	11.7	11.5	11.6	11.6	11.9	12.6	13.4	10.2
弱約束區(qū)和非約束區(qū)/℃	10.0	11.8	15.0	17.5	17.1	16.9	17.0	17.0	17.3	16.8	13.4	10.2
自然出機(jī)口溫度/℃	14.45	16.40	19.40	21.74	23.40	23.97	23.63	23.66	22.77	20.91	17.75	14.77
溫度控制措施  加片冰                  片冰拌制+風(fēng)冷                    加片冰

　　1.2.2混凝土溫度控制分析

　　根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髿鉁刭Y料計算出拌和系統(tǒng)混凝土的自然出機(jī)口溫度和所需采用的溫度控制措施見表2。

　　表2 某水電站混凝土溫度控制計算成果

 

項目	1月	2月	3月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月	11月	12月
自然出機(jī)口溫度/℃	14.5	16.40	19.40	21.74	23．40	23.97	23.63	23.66	22.77	20.91	17.75	14.77
加冰拌制
出機(jī)口溫度/℃	8.10	9.99	12.93	15.25	16.85	17.39	17.06	17.09	16.23	14.44	11.34	8.41
溫度控制情況	√	√	√	×	×	×	×	×	×	×	√	√
加冰+ 風(fēng)冷	—	—	—	10.35	10.93	11.05	10.96	10.93	10.61	9.97	—	—
出機(jī)口溫度/℃
溫度控制情況	—	—	—	√	√	√	√	√	√	√	—	—

　　表1可以看出，在當(dāng)?shù)?-3月份和11-12月份采取加片冰拌制的方式即能滿足工程的溫度控制要求，4-10月份則需采取片冰拌制+風(fēng)冷方式。混凝土溫度控制計算成果見表2。

　　另外，系統(tǒng)設(shè)計時采取如下工程措施以降低骨料初始溫度、改善溫度控制的邊界條件:

　　系統(tǒng)的調(diào)節(jié)料倉及砂石系統(tǒng)的成品料倉設(shè)置遮陽蓬;系統(tǒng)設(shè)計時料倉成品骨料須堆高≥8m，容量需滿足拌和系統(tǒng)運行5d以上的骨料需求;成品骨料的上樓膠帶機(jī)采取封閉遮陽措施，防止在骨料轉(zhuǎn)運過程中溫度的回升;采用半干式制砂工藝和利用風(fēng)力分級的先進(jìn)制砂工藝，避免水力分級等濕式制砂工藝導(dǎo)致骨料特別是成品砂含水率過高對系統(tǒng)溫度控制的不利影響。

　　1.2.3制冷容量計算

　　骨料風(fēng)冷約需冷負(fù)荷209.1萬kJ/h，折算成標(biāo)準(zhǔn)工況下制冷量共125.46萬kJ/h，選取型號為JZKA16和JZKA12.5C的螺桿式氨壓機(jī)各1臺，標(biāo)準(zhǔn)工況下合計的制冷容量約為250.92萬kJ/h，設(shè)備功率為400kW。

　　系統(tǒng)制冰按混凝土高峰溫度控制進(jìn)行設(shè)備選型，制冰冷負(fù)荷146.3萬kJ/h，折算成標(biāo)準(zhǔn)工況下制冷量為230.01萬kJ/h，選取型號為JZKA20C和JZKA12.5C的螺桿式氨壓機(jī)各1臺，設(shè)計工況下制冷容量為175.64萬kJ/h，設(shè)備功率為400kW。

　　系統(tǒng)溫度控制高峰期每天約需片冰56t/d，選取型號為PBL－30的片冰機(jī)2臺，每臺30t/d的片冰生產(chǎn)能力完全能滿足系統(tǒng)的生產(chǎn)需求。

　　1.2.4制冷劑的選擇

　　制冷劑為氨，因為氨是廣泛使用的一種制冷劑，它的優(yōu)點是標(biāo)準(zhǔn)沸騰溫度低，在冷凝器和蒸發(fā)器中壓力適中，具有單位容積制冷量大、導(dǎo)熱系數(shù)大、氣化潛熱大、節(jié)流損失小以及有漏氣現(xiàn)象時易被發(fā)現(xiàn)(有刺激性氣味)且價格低廉等特點。

　　1.2.5制冷壓縮機(jī)的選擇

　　活塞式制冷壓縮機(jī)現(xiàn)已大多被螺桿式制冷壓縮機(jī)取代，因為螺桿式制冷壓縮機(jī)有很多的優(yōu)點:其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、沒有氣閥等易損件，運轉(zhuǎn)可靠性高，維護(hù)管理簡單。一般螺桿機(jī)均向工作腔噴油，因而使排氣溫度低、單級壓縮比大、容積效率高，它有滑閥調(diào)節(jié)裝置，可進(jìn)行空載啟動以及無級冷量調(diào)節(jié)。近20年來螺桿式制冷壓縮機(jī)發(fā)展很快，機(jī)器品種增多，機(jī)組系統(tǒng)不斷更新，冷量也向更小和更大的范圍伸展，制冷系數(shù)、噪聲等指標(biāo)已接近或達(dá)到活塞制冷壓縮機(jī)的水平。因此，制冷壓縮機(jī)選擇了4臺KA20CB螺桿式制冷壓縮機(jī)，單臺功率為200kW。

　　1.3制冷系統(tǒng)總體布置

　　制冷系統(tǒng)工藝設(shè)計的基本原則:

　　(1)制冷量按照標(biāo)書中的左岸混凝土系統(tǒng)制冷總?cè)萘康囊�求進(jìn)行。

　　(2)結(jié)合現(xiàn)場實際地形，制冷廠布置在能縮短制冷系統(tǒng)管路距離的地方。

　　(3)制冷系統(tǒng)首先應(yīng)該滿足生產(chǎn)工藝的需要，也要考慮經(jīng)濟(jì)，選用安全、可靠并盡可能采用先進(jìn)工藝。

　　(4)壓縮機(jī)及輔助設(shè)備的布置應(yīng)使連接管路最短，流向暢通并便于安裝，設(shè)備管路上的壓力表、溫度計及其他儀表均應(yīng)設(shè)置在便于觀察的地方。

　　(5)廠內(nèi)設(shè)備布置應(yīng)保證操作、檢修方便，并盡可能緊湊，壓縮機(jī)應(yīng)設(shè)于室內(nèi)，其他輔助設(shè)備可設(shè)在室外或敞開式建筑中。

　　(6)片冰機(jī)均按獨立系統(tǒng)進(jìn)行配套，以保證均勻穩(wěn)定地提供氨液，簡化調(diào)節(jié)和操作運行，提高靈活性及可靠性。

　　根據(jù)以上原則，系統(tǒng)制冷樓設(shè)置于772m平臺的拌和樓側(cè)。

　　根據(jù)現(xiàn)場地形制冷設(shè)備配置的實際情況，制冷樓擬分5層，1樓放置螺桿式制冷壓縮機(jī)，2樓放置高壓貯氨器，3樓放置冷凝器和低壓貯氨器，4樓為冰庫，5樓放置片冰機(jī)，頂層放置2臺DFN－200型冷卻塔。

　　二、制冷效果

　　經(jīng)實驗，骨料經(jīng)過一次風(fēng)冷再加入適量的冰，就能夠達(dá)到混凝土溫度控制的要求，混凝土測試溫度見表3。

　　表3 某水電站混凝土溫度控制測試溫度

 

加冰量/kg	出口溫度/℃	出口時間	測試溫度/℃	測試時間
50	16	11:30	14	12:05
60	11	12：26	11	12:26
70	9	12:50	9	12:50
40	14	13:20	13	13:20
30	11	13:48	12	13:48
20	13	14:00	13	14:00

　　三、結(jié)束語

　　綜上所述，本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗簡述了某水電站拌和站制冷系統(tǒng)的制冷原理、制冷工藝、設(shè)備及其布置，該系統(tǒng)采取對粗骨料吹冷風(fēng)后將粗骨料溫度降低－6℃左右，并加5℃的冷水及－8℃的片冰就能保證夏季出機(jī)口的溫度。