Đề tài Thiết kế nhà máy chế tạo hỗn hợp bê tông thương phẩm công suất 20m3/h

mục lục Phần I Mở đầu và giới thiệu chung Trang I.1 Mở đầu 1 I.2 Giới thiệu về mặt bằng nhà máy 3 I.3 Các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất 3 I.4 Yêu cầu đối với nguyên vật liệu dùng để sản xuất các sản phẩm 4 I.5 Tính toán cấp phối bêtông 8 I.6 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 25 Phần II Thiết kế công nghệ II.1 Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu 27 II.1.1. Kho ximăng 30 II.1.2. Kho cốt liệu 37 II.2 Phân xưởng chế tạo hỗn hợp bêtông 40 Kết luận 56 Tài liệu tham khảo 57 Thiết kế xí nghiệp bêtông thương phẩm mở đầu Cùng với sự đi lên của đất nước những năm gần đây,nhu cầu của người dân về ăn ,ơ,mặc ngày càng tăng cao ,đòi hỏi phải có sự phát triển và hội nhập nhanh chóng của nền kinh tế đất nước. Không nằm ngoài xu hướng đi lên đó nghành xây dựng nói chung và nghành sản xuất vật liệu xây dựng nói riêng cũng đã có những bước tiến không ngừng. Mở dầu cho thành tựu có tính chất đột phá nhờ sự ra đời của công nghệ sản xuất ximăng Poóclăng vào những năm 30-40 thế kỷ XIX. Nhưng đến những năm 70á80 thế kỷ này bêtông cốt thép mới được sử dụng vào các công trình xây dựng , chỉ một thời gian tương đối ngắn,loại vật liệu này nhanh chóng chiếm địa vị quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng. Nhưng bêtông cốt thép xuất hiện lần đầu vào những năm 1877cho đến cuối thế kỷ XIX, việc sử dụng những cấu kiện bêtông cốt thép đúc sẵn có kết cấu đơn giản như cột, tấm tường bao che, khung cửa sổ, cầu thang đã tương đối phổ biến. Những năm đầu của thế kỷ 20, kết cấu bêtông cốt thép đúc sẵn được sử dụng dưới dạng những kết cấu chịu lực .Nhưng thường được chế tạo bằng phương pháp thủ công với những mẻ trộn bêtông nhỏ bằng tay hoặc những máy trộn loại bé do đó sản xuất cấu kiện đúc sẵn bằng bêtông cốt thép còn bị hạn chế. Thay đổi vượt trội khi công nghệ bêtông cốt thép đúc sẵn ra đời cùng nhiều loại máy trộn xuất hiện, nhiều phương thức đầm chặt bêtông bằng cơ giới như chấn động, cán, cán rung, li tâm hút chân không được sử dụng phổ biến, các phương pháp dưỡng hộ nhiệt, sử dụng các phụ gia rắn nhanh, ximăng rắn nhanh cho phép rút ngắn đáng kể quá trình sản xuất .Trong giai đoạn hiện nay công nghệ sản xuất đang có tốc độ phát triển cao đặc biệt phải kể đến công sản xuất bêtông cốt thép ứng suất trước cho phép tận dụng bêtông số hiệu cao, cốt thép cường độ cao, tiết kiệm được bêtông và cốt thép, nhờ đó có thể thu nhỏ kích thước cấu kiện, giảm nhẹ khối lượng, nâng cao năng lực chịu tải và khả năng chống nứt của cấu kiện bêtông cốt thép do đó trên thế giới ứng dụng rất rộng rãi kết cấu bêtông cốt thép đúc sẵn theo nhu cầu mà các nhà máy sản xuất cung cấp thị trường . Vì lí do đó nên việc tập thiết kế các nhà máy sản xuất bê tông là một yêu cầu rất cần thiết đối với những sinh viên nghành công nghệ vật liệu xây dựng như chúng em. Với khuôn khổ của một đồ án môn học được giao em không mong muốn nói được hết các lĩnh vực sản xuất cũng như hoạt động của các nhà máy bê tông,mà em chỉ đề cập đến một khía cạnh của vấn đề này,đó là: Thiết kế nhà máy chế tạo hỗn hợp bê tông thương phẩm công suất 20m3/h. Yêu cầu:Hỗn hợp bê tông có độ lưu động đảm bảo vận chuyển đươc bằng bơm đén vị trí đổ bê tông.Mác bê tông từ 200-500. Với trình độ có hạn của một sinh viên, cộng với khuôn khô của một đồ án môn học và thời gian hoàn thành không nhiều,nên đồ án này không tránh khỏi nhữnh sai sót em mong nhận được sự dạy bảo của các thầy ,cô. Em chann thành cảm ơn các thầy:Nguyễn Thiện Ruệ và Trần Ngọc Tính là những người đã trực tiếp giúp đỡ em hoàn thành đồ án này,cùng các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện cho em. Sinh viên. Phạm Quốc Hùng Phần I I.1. YÊU CầU về ĐịA ĐIểM XÂY DựNG nhà máy. Mặt bằng nhà máy mang tính chất quyết định bố trí khu vực nhà máy tổng hoạt động ảnh hưởng trực tiếp đến sự thành công của doanh nghiệp .Do đó để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy, trước hết ta phải tim hiểu về thị trường tiêu thụ sản phẩm, để từ đó lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cho phù hợp với các nguyên tắc thiết kế công nghiệp. 1.Phải đảm bảo chi phí vận chuyển nguyên vật liệu và tiêu thụ sản phẩm là thấp nhất, đó là cơ sở để hạ giá thành sản phẩm, tạo sự cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại 2.Đảm bảo địa diểm xây dựng nhà máy phải không quá gần trung tâm, vì tại đó không thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên vật liệu, giá thành đất xây dựng lớn làm tăng chi phí đầu tư ban đầu dẫn đến hiệu quả kinh tế giảm ,vệ sinh môi trường đô thị không đảm bảo và gây tiếng ồn. 3.Do đặc tính của sản phẩm là bê tông thương phẩm nên nó phải gần các trung tâm xây dựng có nhu cầu lớn về bê tông thương phẩm và đảm bảo không vượt quá thời gian cũng như khoảng cách tối đa cho việc vận chuyển làm ảnh hưởng đến chất lượng bê tông. I.2. ĐịA ĐIểM XÂY DựNG nhà máy. Ưu nhược điểm của vị trí xây dựng nhà máy Để lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy, trước hết ta phải tim hiểu về thị trường tiêu thụ sản phẩm, nguồn nguyên vật liệu và giá thành xây dựng nhà máy để từ đó lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cho phù hợp với các nguyên tắc thiết kế công nghiệp. Thị trường tiêu thụ sản phẩm cấu kiện bêtông đúc sẵn là các khu đô thị, các trung tâm công nghiệp. Sau khi nghiên cứu và xem xét các địa điểm xây dựng, tìm hiểu nhu cầu thực tế xây dựng của các tỉnh thành phố lân cận, cũng như nguồn cung cấp nhiên liệu, nguyên vật liệu, hệ thống giao thông vận tải. Nhận thấy địa điểm nhà máy nên đặt tại ngã ba đường rẽ vào khu đô thị mới Bán Đảo Linh Đàm - Hà Nội là hợp lý. Vì vậy em đã quyết định xây dựng nhà máy tại đó.Đây là vị trí cạch quốc lộ 1A và cách trung tâm thành phố Hà Nội khoảng 10 km về phía Nam, là một vị trí hết sức thuận lợi vì nó có các mặt ưu điểm sau: Về giao hệ thống giao thông vận tải: Thuộc vào huyện Thanh Trì là một huyện ngoại thành nằm ngang cửa ngõ phía nam TP Hà Nội. Nằm trên tuyến đường giao thông đặc biệt quan trọng, đó là quốc lộ 1A, tuyến đường Giải Phóng nối liền giao thông với nội thành.Mặt khác địa điểm này là trung tâm của các khu đô thị mới:Định Công,Linh Đàm,Thanh Trì,….Các khu công nghiệp Vĩnh Tuy,Thanh Trì …Và các khu khác như Trung Hoà- Nhân Chính,Nam Thăng Long,Mĩ Đình…Là những nơi có nhu cầu rất cao về bê tông thương phẩm và không quá xa .Và nơi đây còn có thể vận chuyển sản phẩm vào trong thành phố Hà Nội cũng là một thị trương có nhu cầu cao về bê tông thương phẩm. Nơi đây có hệ thống giao thuận tiện cho việc vận chuyển sản phẩm ra các tỉnh,các vùng lân cận như:Hà Tây,Gia Lâm,…Tuyến đừơng sắt Bắc – Nam, nối liền trung tâm kinh tế lớn trong cả nước và nó cũng gần Sông Hồng thuận tiện cho việc vận chuyển bằng đường thuỷ, tạo ưu thế lớn về giao thông nếu xí nghiệp quay sang sản xuất các sản phẩm bê tông đúc sẵn. Nguồn cung cấp vật liệu: Vì địa điểm xây dựng nhà máy nằm ở huyện Thanh Trì, phía nam thành phố Hà Nội, là nơi thuận tiện cho giao thông vận tải bằng cả 3 tuyến giao thông đường bộ, đường sắt và đường thuỷ. Do vậy nguồn cung cấp nguyên vật liệu từ nơi khác tới nhà máy là rất thuận tiện. Các nguồn nguyên vật liệu đước cung cấp về nhà máy bằng một hay cả ba tuyến đường. Mặt khác do việc xây dựng nhà máy gần Hà Nội là trung tâm lớn về kinh tế và văn hoá tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp, đào tạo, nâng cao trình độ cho đội ngũ cán bộ, công nhân lành nghề. Do thuận tiện về giao thông nên sản phẩm được vận chuyển dễ dàng, làm giảm chi phí vận chuyển nên tổng giá thành sản phẩm giảm. Tăng sức cạnh tranh trên thị trường. Vệ sinh môi trường: Vì địa điểm nhà máy xây dựng cách khu dân cư chính do đó hoạt động của nhà máy ở vị trí này ít ảnh hưởng tới các hoạt động của sản xuất công nghiệp và sinh hoạt của dân cư. Để đảm bảo vệ sinh môi trường trong và xung quanh nhà máy ta bố trí trồng nhiều loại cây xanh lạm giảm tiéng ồn. Kết luận: Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Thanh Trì - Hà Nội là hợp lý‎ và thuận tiện. Giá thành đất không cao, làm giảm chi phí đầu tư. Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu, lao động và tiêu thụ sản phẩm rất thuận lợi. Các yếu tố này rất phù hợp với nguyên tắc thiết kế dây chuyền công nghệ. Vậy ta chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại khu bán đảo Linh Đàm huyện Thanh Trì thành phố Hà Nội. Nhược điểm của vị trí này đó là: nhà máy hơi gần khu tạp trung nhiều dân cư:khu chung cư Linh Đàm,dân cư xung quanh,giá đất còn cao so với các vị trí ngoại thành,là vị trí nội thành nên các xe chở nguyên liệu,sản phẩm quá lớn sẽ không được hoạt động trong những thời gian nhất định.Nhưng nhưng nhược điểm đó ta có thể khắc phục được bằng nhiều cách :trồng nhiều cây xanh trong nhà máy để giảm bụi và tiếng ồn,…. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu. Đá dăm: Đá dăm được lấy từ Kiện Khê - Hà Nam với khoảng cách vận chuyển là 60 km, đá dăm được vận chuyển bằng ôtô ben, ôtô tự đổ có gắn rơ moóc Cát vàng: Nguồn cung cấp là cát vàng sông Lô, được vận chuyển về từ bãi cát đã khai thác với khoảng cách vận chuyển 20 km, cát được chở trên các ôtô tự đổ có gắn rơmoóc Ximăng: Nguồn cung cấp là nhà máy Ximăng Bút Sơn - Hà Nam. Ximăng được vận chuyển về nhà máy bằng các ôtô có gắn Stéc chuyên dụng. Khoảng cách vận chuyển là 60 km Sắt thép: Nguồn cung cấp là nhà máy gang thép Thái Nguyên sắt thép được vận chuyển bằng ôtô với khoảng cách vận chuyển là 90 km. I.3. các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất 1. Bêtông thương phẩm. Nhà máy sản xuất các loại bêtông thương phẩm: 200#, 300#, 400#,500#. Chất lượng của hỗn hợp bêtông sẽ quyết định chất lượng của sản phẩm mà vì thế để được sản phẩm có chất lượng tốt ta phải chú ý đến khâu chế tạo hỗn hợp bêtông. Các thành phần tạo nên hỗn hợp bêtông bao gồm: cốt liệu, chất kết dính, nước và phụ gia. Các thành phần trong hỗn hợp bêtông được phối hợp theo một tỉ lệ nhất định và hợp lý, nhằm đảm bảo các tính năng kĩ thuật của bêtông ở những tuổi nhất định mà còn phải thoả mãn các yêu cầu công nghệ, liên quan đến việc xác định thiết bị tạo hình, đổ khuôn , đầm chặt và các chế độ công tác khác. Các loại hỗn hợp bêtông thương phẩm sẽ được cung cấp cho thị trường tiêu thụ vào ban đêm khi mà thành phố cho phép các loại xe tải chuyên chở vào thành phố, vì vậy các loại hỗn hợp bêtông này sẽ được vận chuyển vào ban đêm và theo đơn đặt hàng. Với các công trình khác nhau cần có các chỉ tiêu kĩ thuật đối với hỗn hợp bêtông khác nhau. Chính vì vậy tại mỗi công trình xây dựng có những đòi hỏi khác nhau về chất lượng của hỗn hợp bêtông cả về cường độ lẫn tính công tác. 2. Yêu cầu đối với bêtông thương phẩm mác 200, 300, 400,500 Bêtông thương phẩm mác này có độ sụt là 12 cm, do vậy ta, phải dùng phụ gia siêu dẻo để làm tăng độ sụt của bêtông, đồng thời đảm bảo tính dễ bơm giảm lượng dùng nước , do đó tăng cường độ của bêtông. Từ đó ta có yêu cầu đối với từng loại vật liệu như sau: Ximăng : ximăng được dùng là loại ximăngPC30, PC40,PC50 bảo đảm các tính chất đã quy định ximăng được dùng là ximăng poóclăng rắn nhanh, còn phải thoả mãn các điều kiện bổ sung sau : Hàm lượng khoáng C3A không được quá 6%, lượng nước tiêu chuẩn của hồ ximăng không quá 26% Đá dăm : cốt liệu lớn là đá dăm có chất lượng tốt, đá dăm có Dmax = 20 mm. Đá dăm phải được thí nghiệm về độ ép vỡ ( EV). Chỉ tiêu này được xác định dựa theo tỉ lệ vỡ vụn của đá dăm chứa trong ống trụ thép dưới tác dụng của tải trọng nhất định và được tính theo công thức sau: Nd = m1 : Khối lượng mẫu bỏ vào xilanh ( g ) m2 : Khối lượng mẫu còn sót lại trên sàng ( g ) Đá dăm từ đá gốc có cường độ cao, yêu cầu có độ ép vỡ Ev Ê 8 Quy định về hình dáng: Hạt tròn và ô van có khả năng chịu lực lớn, còn hạt thỏi và dẹt khả năng chịu lực kém. Do vậy yêu cầu hàm lượng các loại hạt dẹt hay thỏi trong đá dăm không được lớn hơn 15%. Ngoài ra các loại hạt yếu bao gồm các loại hạt giòn, hạt dể phong hóa cũng có tác dụng làm giảm đáng kể cường độ của bê tông. Vì vậy hàm lượng của các hạt này cũng không được lớn hơn 10% theo trọng lượng. Hàm lượng tạp chất sét, phù sa trong đá dăm quy định không quá 1%, hàm lượng hợp chất lưu huỳnh ( SO3 ) không quá 0.5% theo khối lượng. Tính chất của nguyên liệu đá dăm Khối lượng thể tích: 2,58 g/cm3 Khối lượng thể tích xốp : 1450 Kg/m3 Độ rỗng : Hàm lượng bùn sét: 0,78% Độ nén dập (%): 8 Cỡ hạt lớn nhất (Dmax) = 20mm Đá dăm yêu cầu phải có đường tích luỹ cấp hạt không vượt ra ngoài miềm giới hạn được xác định theo quy phạm. Theo quy phạm hàm lượng từng cấp hạt cốt liệu lớn nằm trong phạm vi sau : Kích thước hốc sàng Dmin Dmax 1,25Dmax Lượng sót tích luỹ theo % khối lượng 95á100 40á70 0á5 0 Cốt liệu nhỏ (Cát) : Để chế tạo bê tông ta sử dụng cát vàng thuộc họ cát khô có go³1500 kg/m3. Loại cát này thường được sử dụng để chế tạo bê tông mác cao. Thành phần hoá học chủ yếu của loại cát này là SiO2. Yêu cầu cát phải sạch, không lẫn tạp chất có hại. Tạp chất có hại trong cát chủ yếu là các loại mi-ca dễ phong hoá, nên làm giảm cường độ và tính bền vững của bêtông , vì thế lượng mi-ca không được quá 0,5%., các hợp chất của lưu huỳnh tác dụng xâm thực hoá học đối với ximăng , nên lượng của nó trong cát tính quy ra SO3 không quá 1%., các tạp chất hữu cơ và bụi sét bao bọc quanh hạt cát, cản trở sự dính kết giữa cát và ximăng , làm giảm cường độ và ảnh hưởng đến tính chống thấm của bêtông . Quy phạm quy định không quá 5% .Độ ẩm của cát là mức độ ngậm nước của cát, đặc tính của cát là thể tích thay đổi theo độ ẩm, thể tích lớn nhất khi có độ ẩm khoảng 4 á7% Tính chất của nguyên liệu cát: Khối lượng riêng: 2.62 g/cm3 Khối lượng thể tích : 1.5 g/cm3 Độ rỗng: 43.59% Môđun độ lớn M = 2 Thành phần hạt của cốt liệu nhỏ đảm bảo nằm trong vùng quy phạm, quy phạm này áp dụng cho cát chế tạo bê tông nặng, đây cũng là loại bê tông nhà máy của chúng ta sản xuất nên ta có thể áp dụng quy phạm này. Sau đây là bảng quy phạm của cát mà loại cát nhà máy nhập về phải nằm trong vùng quy phạm này. Kích thước mắt sàng,mm 5 2.5 1.2 0.6 0.3 0.15 Lượng cát tích luỹ Theo quy phạm, Ai% 0 0 á20 15 á45 35 á70 70 á 90 90 á100 Nước nhào trộn cho hỗn hợp bêtông : Để chế tạo hổn hợp bê tông phải sử dụng loại nước sạch . Nước không được chứa các loại muối, axít, các chất hữu cơ cao hơn lượng cho phép cụ thể: Tổng số các loại muối có trong nước không lớn hơn 5000mg/l. Trong đó các loại muối sunfats không lớn hơn 2700mg/l, lượng ngậm axits pH>4. Để đảm bảo chất lượng như trên nhà máy phải có trạm bơm lọc và bể chứa riêng được sự kiểm tra của phòng thí nghiệm. i.5. tính toán cấp phối bêtông. Phương pháp tính toán theo lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.sao cho công đoạn tính toán đơn giản và hiệu quả đáp ứng chỉ tiêu kỹ thuật . Dựa trên cơ sở quy hoạch thực nghiệm theo hàm phụ thuộc cường độ và tỷ lệ lượng dùng nước và chất kết dính : R= f(X/N) hay mác của bêtông là một hàm phụ thuộc vào tỷ lệ N/X.Công thức tiện lợi nhất và được dùng thực tế hiện nay là công thức của nhà bác học Thuy Sỹ I.Bôlômây và được BG- Skramtaep hoàn thiện. Công thức thể hiện được sự phụ thuộc giữa cường độ bêtông và tỉ lệ X/N được chuyển hóa thành quan hệ đường thẳng giữa cường độ và tỉ lệ X/N: R28= A.Rx.(X/N – B) (đơn vị daN/cm2). Trong đó: A : hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu. Rx : cường độ của ximăng. R28: cường độ bêtông ở tuổi 28 ngày. B = 0,5 khi X/N 2,5. B = - 0,5 khi X/N > 2,5. Như vậy ta dung công thức Bôlômây – Skramtaep để tinh toán: R28= A.Rx(X/N 0,5). Bảng hệ số thực nghiệm đánh giá phẩm chất cốt liệu A, A1. Tính chất cốt liệu A A1 Phẩm chất tốt 0,65 0,43 Phẩm chất trung bình 0,60 0,40 Phẩm chất kém 0,55 0,37 Chọn cấp phối bêtông theo phương pháp này được tiến hành theo ba bước: B1: Tính sơ bộ lượng dùng vật liệu cho 1m3 bêtông. Căn cứ vào chỉ tiêu tính công tác của hỗ hợp bêtông và đặc tính cơ bản của cốt liệu (Dmãcốt liệu ) dợa vào biểu đồ hoặc bảng cho sẵn, chọn sơ bộ lượng dùng nước cho một m3 bêtông ở trạng thái đầm chặt. Dựa vào yêu cầu cường độ bêtông, thời hạn đạt cường độ thiết kế và các giá trị cường độ trung gian khác( cường độ khi tháo khuôn, khi giao hàng), điều kiện rắn chắc và hoạt tính của ximăng để quyết định tỉ lệ N/X hay X/N. Tính sơ bộ giá trị X/N theo Bôlômây – Skramtaep. B2: Điều chỉnh thông số cấp phối. Điều chỉnh thông số cấp phối bêtông cần tiến hành những mẻ trộn thử. Số lượng mẻ trộn phụ thuộc vào mức độ chính xác theo yêu cầu của cấp phối bêtông. Qua những mẻ trộn thử ta xác định được một cấp phối tốt nhất với lượng dung ximăng nhỏ nhất. B3: Xác định lượng dùng vật liệu cho 1m3 bêtông và chọn ra cấp phối chuẩn. + Đầu tiên xác định khối lượng thể tích thực tế .Từ đó có thể tích hỗn hợp bêtông của mẻ trộn. Vhh= P/mvhh. Trong đó: P – Tổng khối lượng vật liệu trong mẻ trộn kể cả nước. mvhh- Khối lượng thể tích thực của hỗn hợp bêtông đã đầm chặt. + Tính được lượng dùng vật liệu thực tế cho 1m3 bêtông và cấp phối theo tỉ lệ khối lượng. Lấy khối lượng ximăng làm đơn vị (1: C/X: D/X: N/X). Sau đó ta đúc mẫu và kiểm tra cường độ bêtông ở tuổi 3,7,14 hay 28 ngày. Các thông số cơ bản khi tính toán : dn : Khối lượng riêng của nước và dn = 1 kg/l Xi măng: PC40 (Rx là mác xi măng, Rx = 400 ) dx : Khối lượng riêng của xi măng và dx = 3,1 kg/l Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm dvđ : Khối lượng thể tích đổ đống của đá dvđ =1450 kg/m3 dađ : khối lựơng riêng của đá dađ = 2,6 kg/l rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - Cát vàng: dc : Khối lượng riêng của cát và dc = 2,65 kg/l A là hệ số phụ thuộc vào phẩm chất cốt liệu với cốt liệu trung bình A = 0,6 X ,N,C,D: Lượng dùng xi măng,nước,cát,đá cho 1 m3 bê tông 3. Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 200; độ sụt SN = 12 cm Tại trạm trộn độ sụt yêu cầu là : SN = 14 Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC30; Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm. Cát vàng: Phụ gia siêu dẻo không 3.1. Lượng dùng nước. Với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 14cm ta có được lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: Lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 213 (l/m3) . (biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]). Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 . 3.2.Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức. Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, R28 = 200 daN/cm Rx là mác xi măng, Rx =400 daN/cm2 A= 0,65 = 1,53. Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,53.228= 349 (kg) Thể tích hồ ximăng Vh= (kg) Để tra hệ số Kđ. (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]). Nội suy ta có: = 1,44 3.3. Xác định lượng dùng đá. D = Trong đó: dv= 1,5 g/cm ,dd = 2,6 g/cm3 Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,42% ị D = (kg) 3.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( ) + dc Trong đó dx = 3,1 kg/l dn = 1 kg/l dd = 2,6 kg/l dc = 2,62kg/l ị C = [ 1000 - ( )]´2,62= 452(kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0, 4. (bảng 5.6 trang 98 tài liệu [1]). C = ( 452+1266).0,4= 687(kg) D = ( 452+1266)– 687 = 1031(kg) Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : D : N = 349 : 687 : 1031 : 228 1 : x : y : z = 1 : 2 : 3 : 0,65 3.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là D = (kg) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1052´2% = 21,04 lít Lượng cát cần dùng là : C = = 723 (kg) Lượng nước trong cát là : Nc = 723´5% = 36,15 (lít) Lượng nước thực tế là : N = 228 – (21,04+36,15) = 171(lít) Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là X : C : D : N = 349 : 723 : 1052 : 171 1 : x : y : z = 1 : 2,1 : 3 : 0,5 4. Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 300; độ sụt SN = 12 cm Thời gian thi ông trong 90phút nên độ sụt ban đầu lá SN = 14 Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40; Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm. Cát vàng: Phụ gia siêu dẻo Sikament R4 4.1. Lượng dùng nước. Với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 14cm lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 213l/m3 . (biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]). Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 . Sử dụng phụ gia mức giảm nước 15% lượng dùng 1% Lượng nước thực tế là : N= 228-228 .0,15=194 (l) 4.2.Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức. Trong đó: R28 là cường độ bê tông ở tuổi 28 ngày, ở đây R28 = 300 Rx là mác xi măng, Rx = 400 Cốt liệu tốt A= 0,65 = 1,65 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 1,65.194 = 320 (kg) Lượng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lượng ximăng P =1%.320 = 3,2 (lít) Thể tích hồ ximăng : Vh = = (l) Nội suy tính hệ số Kd ta có: (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]). = 1,4 4.3. Xác định lượng dùng đá. D = Trong đó: dvđ : Khối lượng thể tích đổ đống của đá dvđ = 1,5 g/cm3 dd : Khối lượng riêng của đá dd = 2,6 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,42% dd: Khối lượng riêng của đá dd = 2,6 g/cm3 ị D = (kg) 4.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( ) + dc ị C = [ 1000 - ( )]´2,62 = 547(kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0, 4. (bảng 5.6 trang 98 tài liệu [1]). C = ( 547+1284)´0,4 = 732 (kg) D = (547+1284) – 732 = 1099 (kg) Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : D : N = 320 : 732 : 1099 : 194 1 : x : y : z = 1 : 2,29 : 3,43 : 0,61 4.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là D = (kg) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1121.2% = 22,42(lít) Lượng cát cần dùng là C = = 774 (kg) Lượng nước trong cát là : Nc = 774.5% = 38,7 (lít) Lượng nước thực tế là : N = 194- 22,42-38,7= 132 (lít) Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là X : C : D : N = 320 : 774 : 1121 : 132 1 : x : y : z = 1 : 2,42 : 3,5 : 0,4 5. Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 400; độ sụt SN = 12 cm Độ sụt tại trạm trộn là : SN = 14 Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC40; Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm. Cát vàng: Phụ gia siêu dẻo Sikament R4 5.1. Lượng dùng nước. Với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 14cm lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 213l/m3 . (biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]). Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 . Sử dụng phụ gia mức giảm nước 15% lượng dùng 1% Lượng nước thực tế là : N= 228-228 .0,15=194 (l) 5.2. Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức. Trong đó: R28 = 400 ,Rx = 400 ,A= 0,65 = 2,04 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 2,04´194 = 396( kg) Lượng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lượng ximăng P =1%´396= 3,96( lít) Thể tích hồ ximăng : V h = (l) Nội suy tính hệ số Kd ta có: (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]). = 1,45 5.3. Xác định lượng dùng đá. D = Trong đó: dvđ = 1,5 g/cm3 , dd = 2,6 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,42% ị D (kg) 5.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( ) x dc ị C = [ 1000 - ( )]x2,62 = 377 (kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,4. (bảng 5.6 trang 98 sách tài liệu [1]) C = ( 377+1262 )´0, 4 = 656 ( kg) D = ( 377+1262 ) – 656 = 983( kg) Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : D : N = 396 : 656 : 983 :194 1 : x : y : z = 1 : 1,66 : 2,48 : 0,49 5.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là D = (kg) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1003´2% = 20,06 ( lít) Lượng cát cần dùng là C = = 691 (kg) Lượng nước trong cát là : Nc = 691´5% = 34,55( lít) Lượng nước thực tế là : N = 194-(20,06+34,55)=139,4( lít) Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là : X : C : D : N = 396 : 691 : 1003 : 139,4 1 : x : y : z = 1 : 1,74 : 2,53 : 0,35 6. . Hỗn hợp bê tông thương phẩm mác 500; độ sụt SN = 12 cm Độ sụt tại trạm trộn là : SN = 14 Vật liệu sử dụng : Xi măng: PC50; Đá dăm : chất lượng trung bình, Dmax = 20 mm. Cát vàng: Phụ gia siêu dẻo Sikament R4 6.1. Lượng dùng nước. Với bê tông có Dmax = 20 mm, SN = 14cm lượng dùng nước cho 1 m3 bê tông là: N = 213l/m3 . (biểu đồ hình 5.8 trang 102 sách tài liệu [1]). Cốt liệu lớn sử dụng là đá dăm nên : N = 213+ 15 = 228l/m3 . Sử dụng phụ gia mức giảm nước 15% lượng dùng 1% Lượng nước thực tế là : N= 228-228 .0,15=194 (l) 6.2. Lượng dùng xi măng Theo Bôlômây – Skramtaep có công thức. Trong đó: R28 = 500 ,Rx = 500 ,A= 0,65 = 2,04 Lượng dùng xi măng cho 1 m3 bê tông là: X = . N = 2,04´194 = 396( kg) Lượng dùng phụ gia cho 1 m3 bê tông bằng 1% lượng ximăng P =1%´396= 3,96( lít) Thể tích hồ ximăng : V h = (l) Nội suy tính hệ số Kd ta có: (bảng 5.7 trang 99 tài liệu [1]). = 1,45 6.3. Xác định lượng dùng đá. D = Trong đó: dvđ = 1,5 g/cm3 , dd = 2,6 g/cm3 rd : Độ rỗng của cốt liệu lớn rd = 1 - = 1 - = 0,42% ị D (kg) 6.4. Xác định lượng dùng cát. C = [ 1000 - ( ) x dc ị C = [ 1000 - ( )]x2,62 = 377 (kg) Mức ngậm cát (tỷ lệ lượng dùng cát trong hỗn hợp cốt liệu) là: mc = Ta điều chỉnh về cấp phối chuẩn với mc = 0,4. (bảng 5.6 trang 98 sách tài liệu [1]) C = ( 377+1262 )´0, 4 = 656 ( kg) D = ( 377+1262 ) – 656 = 983( kg) Vậy cấp phối chuẩn của hỗn hợp bê tông là X : C : D : N = 396 : 656 : 983 :194 1 : x : y : z = 1 : 1,66 : 2,48 : 0,49 6.5. Tính cấp phối ở điều kiện tự nhiên với : Wc = 5% ; Wd = 2% Lượng đá cần dùng là D = (kg) Lượng nước trong đá dăm là : Nd = 1003´2% = 20,06 ( lít) Lượng cát cần dùng là C = = 691 (kg) Lượng nước trong cát là : Nc = 691´5% = 34,55( lít) Lượng nước thực tế là : N = 194-(20,06+34,55)=139,4( lít) Cấp phối tự nhiên của hỗn hợp bê tông là : X : C : D : N = 396 : 691 : 1003 : 139,4 1 : x : y : z = 1 : 1,74 : 2,53 : 0,35 7. Bảng thống kê cấp phối Vật liệu Mác bêtông Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (lít) Phụ gia (lít) 200 ( SN = 14cm ) 349 687 1031 228 300 ( SN = 14cm ) 320 774 1121 132 3,20 400( SN = 14cm ) 396 691 1003 139 3,96 500( SN = 14cm ) 396 691 1003 139 3,96 I.6. Kế hoạch sản xuất của nhà máy Số ngày làm việc thực tế trong một năm N = 365 - ( x+y+z ) Trong đó: 365 : Số ngày trong năm x : Số ngày nghỉ chủ nhật : 52 ngày y : Số ngày nghỉ lễ tết : 8 ngày z : Số ngày nghỉ bảo dưỡng, sửa chữa : 5 ngày Từ đó ta có số ngày làm việc thực tế trong năm : N = 365 - ( 52 + 8 + 5 ) = 300 ngày Số ca sản xuất trong một ngày : 2 ca/ngày Số ca sản xuất trong một năm : 2´300 = 600 ca/năm Số giờ sản xuất trong ca : 8 giờ/ca Số giờ sản xuất trong một năm : 600´8 = 4800 ( giờ/năm ). Công suất xí nghiệp là: 4800x20 =96000m3/năm Thiết kế công nghệ II.1. Tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu Đối với mỗi xí nghiệp sản xuất bêtông thì khâu tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu là khâu rất quan trọng. Kho là nơi dự trữ, bảo quản nguyên vật liệu ban đầu đáp ứng đầy đủ yêu cầu, kế hoạch sản xuất của xí nghiệp. Tuỳ vào loại nguyên vật liệu và các sản phẩm cần bảo quản mà có một loại hay nhiều loại kho thích hợp với chúng, có thể là kho kín, kho hở, kho liên hoàn… Bởi vậy, mỗi loại nguyên vật liệu ta sẽ dựa vào các tính chất cơ bản và yêu cầu kỹ thuật để chọn ra một loại kho phù hợp, đồng thời có hiệu quả kinh tế cao nhất. Chính vì thế kho là điểm khởi đầu quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng của vật liệu dự trữ cũng như sản phẩm tạo thành sau này. II.1.1. Kế hoạch cung cấp các loại nguyên vật liệu. Nhà máy bêtông công suất 20m3/h = 96000m3/năm. - Sản phẩm: Hỗn hợp bêtông thương phẩm : Bêtông thương phẩm mác 200#. : Công suất 24.000m3/năm Bêtông thương phẩm mác 300# . : Công suất 24.000m3/năm Bêtông thương phẩm mác 400#. : Công suất 24.000m3/năm Bêtông thương phẩm mác 500# . : Công suất 24.000 m3/năm Lượng dùng nguyên vật liệu trong năm được xác định bằng cách tính toán khối lượng bêtông với cấp độ phân phối của mỗi loại sản phẩm lượng dùng vật liệu được xác định và thống kê trong bảng sau. Bảng thống kê lượng dùng ximăng ( tấn ). Loại sản phẩm Mác ximăng Kế hoạch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bêtông thương phẩm mác 200# 300 8376 27,92 13,96 1,75 Bêtông thương phẩm mác 300# 400 7680 25,60 12,80 1,6 Bêtông thương phẩm mác 400# 400 9504 31,68 15,84 1,98 Bêtông thương phẩm mác 500# 500 9504 31,68 15,84 1,98 Tổng khối lượng 35064 116,88 58,44 7,31 Bảng thống kê lượng dùng cát ( tấn ). Loại sản phẩm Kế hoạch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bêtông thương phẩm mác 200# 16488 54,96 27,48 3,44 Bêtông thương phẩm mác 300# 18576 61,92 30,96 3,87 Bêtông thương phẩm mác 400# 16584 55,28 27,64 3,46 Bêtông thương phẩm mác 500# 16584 55,28 27,64 3,46 Tổng khối lượng 68232 227,44 113,72 14,22 Bảng thống kê lượng dùng đá ( tấn ). Loại sản phẩm Dmã Kế hoạch làm việc Năm Ngày Ca Giờ Bêtông thương phẩm mác 200# 20 24744 82,48 41,24 5,16 Bêtông thương phẩm mác 300# 20 26904 89,68 44,84 5,61 Bêtông thương phẩm mác 400# 20 24072 80,24 40,12 5,02 Bêtông thương phẩm mác 500# 20 24072 80,24 40,12 5,02 Tổng khối lượng 99792 332,64 166,32 20,79 ` Từ bảng thống kê lượng dùng vật liệu trên ta xác định lượng dùng các vật như sau: Vật liệu Kế hoạch cung cấp vật liệu (tấn) Năm Ngày Ca Giờ PC30 8376 27,92 13,96 1,75 PC40 17184 57,28 28,64 3,58 PC50 9504 31,68 15,84 1,98 Cát 68232 227,44 113,72 14,22 Đá 99792 332,64 166,32 20,79 II.1.2. Công nghệ vận chuyển bốc dỡ và bảo quản ximăng. 1) Kho ximăng. Kho xi măng của nhà máy phải làm kín, chống sự xâm nhập của hơi nước. Hiện nay trong nước ta có các loại kho chứa xi măng rời và kho chứa xi măng đã đóng bao. Để bảo quản xi măng thường dùng các loại kho sau: Kho thủ công:Dùng để dự trữ xi măng ở dạng đóng bao, thường bố trí ngay ở tầng 1 để thuận tiện cho việc bốc dỡ và sử dụng xi măng. Nền và tường kho phải được chống thấm tốt. Kho xi măng cơ giới hoá: kho xi măng cơ giới hoá bao gồm 2 loại kho là kho Bunke và kho Xilô. + Kho Bunke: Có dung tích từ 250 – 1000 tấn, phục vụ các nhà máy bê tông công suất bé, gồm nhiều Bunke tiết diện : hình chữ nhật, hình vuông hoặc hình tròn, mỗi cái đều có đáy dỡ tải. Tuy nhiên hệ số sử dụng diện tích không cao, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá thấp. + Kho Xilô: Hiện nay để bảo quản xi măng trong nhà máy người ta thường dùng kho Xilô thường thiết kế định hình, được làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép có tiết diện tròn hoặc vuông, đường kính từ 1,5 – 5 m, Xi lô bằng thép có đường kính từ 3 – 10 m. Thể tích kho phụ thuộc vào cách vận chuyển xi măng về nhà máy, số ngày dự trữ trong kho, thông thường V = 100 á 1500 tấn. Xilô bằng thép có thể di chuyển và tháo dỡ được. Ưu điểm của kho này là bốc dỡ xi măng nhanh chóng, cơ khí hoá và tự động hoá cao, đảm bảo chất lượng xi măng, cho phép ta giảm được chi phí bao bì, tiết kiệm một khoản tiền khá lớn, có ảnh hưởng đến công tác sản xuất và vận chuyển xi măng. Vận chuyển ximăng bằng phương pháp khí nén thông thoáng cho phép giảm hao tốn năng lượng điện tăng tốc độ vận chuyển ximăng không khí lên 10 – 20 lần. Thiết bị vận chuyển ximăng bằng khí nén thông thoáng theo phương ngang với độ nghiêng 3 – 70 . ống dẫn ximăng làm việc dựa trên độ chảy của vật liệu dạng bột ở trạng thái bão hoà không khí nén. Không khí nén đưa vào ống dẫn ximăng dưới dạng tia nhỏ, do đó tách rời các hạt ximăng, thay lực ma sát giữa các hạt ximăng bằng lực ma sát giữa ximăng với không khí. Hỗn hợp ximăng – khí vận chuyển được trong ống dẫn gần như dòng chất lỏng nên có thể vận chuyển được xa. ống dẫn khí nén thông thoáng được chia làm 2 phần theo chiều cao, phần trên vận chuyển ximăng được ngăn cách với phần dưới chứa khí nén bằng các màng ngăn thấm khí đặc biệt. Khí nén được đưa vào phần dưới nhờ quạt áp lực 400 – 500mm cột nước thuỷ ngân. Ximăng được đưa vào phần trên qua cửa nạp. Thiết bị này sử dụng có hiệu quả để vận chuyển ximăng liêu tục và trực tiếp vào bunke trung gian của phân xưởng trộn khi quãng đường vận chuyển không xa quá. Nhưng dùng kho Xilô cũng cần có một số nhược điểm cần khắc phục như chi phí đầu tư xây dựng, công nghệ máy móc thiết bị lớn. Xét về mặt lâu dài ta nên đầu tư xây dựng loại kho xi măng Xilô này. Thiết bị dỡ tải bơm khí nén (đặt trên ô tô) Xi măng vận chuyển bằng ôtô Sitéc Kho Xilô Thiết bị dỡ tải (máy nén khí thông thoáng) Bơm vít xoắn khí nén Trạm trộn hỗn hợp bê tông Thiết bị dỡ tải bơm khí nén (đặt trên ô tô) Xi măng vận chuyển bằng ôtô Sitéc Kho Xilô Thiết bị dỡ tải (máy nén khí thông thoáng) Bơm vít xoắn khí nén Trạm trộn hỗn hợp bê tông Sơ đồ nguyên lý hoạt động của kho xi măng kiểu Xi lô Tính thể tích kho cần thiết Dung tích của kho là m = (Tấn) Trong đó Qn : công suất năm của xí nghiệp Qn = 96.000 m3/năm c : Chi phí vật liệu cho 1m3 bê tông (lấy trung bình c = 0,386 Tấn) z : Số ngày dự trữ z = 7 ngày Km : Hệ số mất mát hao hụt Km = 1,04 n : Số ngày thực tế làm việc của xí nghiệp n = 300 ngày Kđ : Hệ số chứa đầy kho Kđ = 0,9 ị m = = 999,14(T) Vậy thể tích kho là: Vkho= .(=1,3kg/cm3 là khối lượng riêng của ximăng ). Vkho = = 768,56( m3 ) Chọn kho Xilô có hình dáng và kích thước như hình vẽ sau: Xilô hình trụ tròn, đường kính 5 m đáy kho hình nón cụt, cửa xả có đường kính 0,5 m chọn góc xả a ³ góc gãy tự nhiên, chọn a = 600 H2 = [].tg600 = 4,8 (m) Chọn H2 = 4,8 m V2 = ´[2 + 2 + ] ´3,14´H2 = = 52,76(m3) V1 = p.D2.H1 Chọn H1 = 7 m V1 = x3,14´52´7= 137,38(m3) V = V1 + V2 = 137,38+52,76 = 190,15 (m3) Số Xilô cần thiết để chứa xi măng là: nxl = = 4 (chiếc) Chọn 4 xilô chứa xi măng : 1 xilô chứa PC30 2 xilô chứa PC40 1 xilô chứa PC50 2. Tính chọn thiết bị cho kho xi măng. Nguyên tắc làm việc của kho xi măng như sau: Xi măng rời được bơm từ ô tô lên thẳng nóc xilô, ở đây hỗn hợp xi măng và không khí được đưa thẳng vào xilô chứa xi măng, xi măng rơi xuống, bụi và không khí sẽ theo ống dẫn ra buồng lọc bụi, xilô có áp lực nên khi tháo dỡ xi măng, mở van xả thì xi măng sẽ tự chảy xuống vít tải đặt ở phía dưới. Từ đó xi măng được vít tải đưa lên máy bơm khí nén để vận chuyển lên lầu trộn. Nếu cần đảo xi măng trong xilô thì chỉ cần đưa xi măng từ xilô lên máy bơm để lại bơm ngược lên xilô. Đây là một quá trình tuần hoàn. 2.1. Xiclôn lọc bụi + Ta có loại xiclôn có các đặc trưng kỹ thuật sau. Đường kính xiclôn: D = 400 á 800 mm Đoạn nối đi vào: 0,66.D Miệng ống ra: 1,26.D Phần chính: 2,26.D Thân xiclô: 2.D Phần ống nõi trong: 0,3.D Tổng chiều dài: 4,56.D Ta chọn xiclôn có D = 400 mm, hệ số áp lực không khí p =1028 N/cm2, để năng suất lọc bụi cao khi bơm khí và xi măng lên kho cần có áp lực phụ bên ngoài là máy bơm khí nén. Ta sử dụng hệ thống lọc bụi bao gồm 4 xiclôn. Chiều dài xilô :4,56 .0.4=1,82 (m) + Nguyên tắc hoạt động của xiclôn Dòng hỗn hợp không khí và xi măng với vận tốc lớn đi vào theo phương tiếp tuyến với thân thiết bị, khi vào trong xiclôn dòng không khí sẽ chuyển động xoáy các hạt xi măng va vào thành trong xiclôn mất gia tốc và rơi xuống phía dưới, còn không khí sạch sẽ được thoát ra ngoài nhờ động năng có sẵn của chúng. 2.2. Tính chọn thiết bị vận chuyển xi măng. Năng suất vít tải. Q = 3600.F.V.gO.C.Ktg Trong đó: Q là năng suất vít tải F là diện tích vật liệu trong vít F = Kd: hệ số chứa đầy xi măng, Kd = 1 gO: Khối lượng thể tích xi măng, gO = 1,2 T/m3 V: Vận tốc vận chuyển của xi măng trong vít V =  n: Số vòng quay của trục 100vòng/phút S: Bước vít, S = 0,08m C: Hệ số kể đến độ nghiêng a = 0 ;C = 1 Ktg: Hệ số sử dụng thời gian, Ktg = 0,85 Thay số vào ta có: Q = 3600´ = 3843,36.D3 Chọn D = 100 (mm) Vậy Q = 3,84 (T/giờ) 2.3. Chọn ôtô vận chuyển xi măng. Vận chuyển xi măng trong khoảng cách dưới 100 km ta sử dụng ôtô chuyên dụng với tải trọng 8 – 22 tấn. Các stéc chứa ximăng được lắp trên xácsi của ôtô chở ximăng stéc có vỏ hình trụ và hai đáy hình cầu. Trục của stéc được đạt nghiêng theo hướng dở tải. ximăng được nạp vào stéc qua các cửa kín và lấy ra nhờ khí do các thiết bị nén khí cung cấp qua các ống nhánh dỡ tải vào buồng thoáng, thiết bị nén khí đặt trên xe vận chuyển ximăng và làm việc nhờ động cơ ôtô. Chọn xe chở xi măng: S – 652 của Liên Xô có các thông số kỹ thuật sau. -Tải trọng hữu ích: 22 Tấn -Dung tích hữu ích: 21 m3 -Cự ly dỡ: ngang 50 m, cao 25 m -Năng suất hút của máy: 9m3/h -Tốc độ chuyển động có tải 50km/h -Năng suất dỡ: 0,5 –1 T/phút -Thời gian dỡ: 30 phút -Góc nghiêng thường chứa: 6,5O -áp suất công tác trong thùng: 1,5kg/cm3 -Kích thước: l´b´h = 13,35´2,7´3,8 (m) -Số vòi tiếp nhận của xi măng: 2 Tính toán số xe Stéc Xi măng được vận chuyển từ Bút Sơn về Hà Nội trên quãng đường dài: 60km, chu kỳ chuyển động của xe. T = T1 + T2 + T3 (giờ) Trong đó: T1 = 2. = 2,4 giờ T2: Thời gian tiếp liệu = 2,4 giờ T3: Thời gian dỡ 0,5 giờ Vậy: T = 2,4 + 2,4 + 0,5 = 5,3 giờ Như vậy mỗi ngày xe chạy được 1 chuyến = 21 m3, một ngày nhà máy tiêu thụ hết = 59,83 (m3) Như thế số xe cần thiết để vận chuyển là : (3 xe). Chọn 4 xe trong đó 3 xe chạy còn 1 xe dự trữ. 2.4 Tính chọn vận chuyển ximăng bằng khí nén: Vận chuyển ximăng bằng phương pháp khí nén thường được sử dụng trong các nhà máy cấu kiện bêtông cốt thép công suất lớn với ưu điểm cơ bản là vận chuyển ximăng trên những khoảng cách lớn và không phải ngắt quãng cũng như gây bụi và tổn thất ximăng. Ximăng đưa về nhà máy bằng ôtô xitéc và được các thiết bị vận chuyển bằng khí nén đưa lên chứa tại các xilô. Trong quá trình sử dụng, ximăng được tháo ra ở các cửa dưới đáy xilô. Từ các kho xilô dưới tải trong bản thân, ximăng rơi vào buồng tiếp nhận sau đó vít xoắn quay nhanh cuốn ximăng vào buồng hõn hợp đồng thời khí nén được phun ra qua vòi phun vào buồng hỗn hợp làm tơi ximăng tạo nên hỗn hợp ximăng và không khí. Dươis tác động của khí nén, hỗn hợp này được vận chuyển theo ống kín. Phương pháp này có thể vận chuyển ximăng theo phương ngang tới 200m, theo phương đứng tới 30m. Năng suất thiết bị khi đường kính vít xoắn 150mm đạt tới 15- 20 tấn/giờ, khi đường kính vít xoắn là 250mm đạt tới 75- 100 tấn/ giờ. Chọn kiểu thiết bị bơm khí nén phụ thuộc vào công suất nhà máy, dây chuyền công nghệ, trộn bêtông 1 bậc hay 2 bậc … ở đây ta chọn thiết bị khí nén thông thoáng vận hành liên tục . Thiết bị bơm khí nén thông thoáng vận hành kiểu liên tục: Ximăng từ bunke tiếp nhận được đưa đến phần trên buồng hỗn hợp bằng băng chuyền ruột gà có áp lực. Buồng hõn hợp chia làm hai phần theo chiều cao, giữa hai phần được ngăn bằng vật liệu xốp có nhiều lớp. Khí nén có P = 2- 3 atm đưa vào phần dưới buồng. Ximăng được nâng nên dưới dạng hỗn hợp và đi vào ống vận chuyển. Năng suất thiết bị 30- 60 tấn/giờ, có thể tới 100 tấn/giờ, vận chuyển lên cao tới 20-30m và đi xa tới 200m. Thiết bị này sử dụng hiệu quả để vận chuyển ximăng liên tục vào bunke trung gian của phân xưởng trộn. Khi khoảng cách vận chuyển không xa quá 200m. Các thông số kỹ thuật của thiết bị bơm khí nén thông thoáng kiểu vận hành liên tục như sau: Buồng hỗn hợp có dung tích: 2m3. áp lực không khí nén: 4kg/cm3. Chi phí không khí: 4,1m3/phút. Đường ống dẫn ximăng: 100mm. Công suất thiết bị: 14KW. Khối lượng:808 kg. Năng suất: 11 T/h. II.1.2. Vận chuyển bốc dỡ và bảo quản cốt liệu. Kho cốt liệu. Cũng như xi măng cốt liệu cần dự trữ một số ngày nhất định để đảm bảo cho xí nghiệp làm việc được liên tục trong cả những điều kiện thời tiết xấu. Kho cốt liệu gồm nhiều loại kho. Kho bãi: là loại kho đơn giản rẻ tiền người ta thường dùng kho bãi trong điều kiện cơ giới hoá chưa cao, nặng về lao động thủ công. Kho cầu cạn và hành lang ngầm: loại kho này có sức chứa lớn hơn, có khả năng cơ giới hoá cao hơn kho bãi. Tuy vậy, loại kho này dễ bị ngập lụt khi có mưa lớn. Kho Bunke để hở: vật liệu để trong kho này chất lượng đảm bảo tốt hơn, trình độ cơ giới hoá cao, tuy vậy loại này vốn đầu tư lớn. Kho kiểu Bunke có mái che: loại kho này vật liệu bảo đảm tốt, cơ giới hoá và tự động hoá được. Việc lựa chọn kho cốt liệu phụ thuộc vào phương tiện vận chuyển, phương pháp tiếp nhận và yêu cầu bảo quản. Do yêu cầu về sản phẩm em chọn loại kho Bunke kiểu có mái che. Kho được làm chìm xuống đất một phần, thành bên nghiêng một góc 45O á 60O, để chứa vật liệu khác nhau người ta ngăn kho thành các ngăn riêng biệt bằng vách ngăn bê tông cốt thép dày 100 mm. Vật liệu được đưa vào các ngăn bằng các băng tải và ở trên xe dỡ tải riêng biệt. Việc đưa vật liệu ra nhờ băng tải phía dưới hành lang ngầm. Loại kho này tuy vốn đầu tư lớn nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi phù hợp với công suất và dây chuyền sản xuất. Sơ đồ làm việc của phân xưởng tiếp nhận và bảo quản nguyên vật liệu. Băn tải Bunke tiếp nhận Cát, Đá Băng tải nghiêng Bunke trung gian Bunke trung gian Kho cốt liệu Băng tải phân phối Băng tải nghiêng Cờpliệu máng rung Băng tải Phân xưởng trộn 1. Tính lượng dự trữ cốt liệu cho nhà máy. 1.1. Tính lượng dự trữ cát. Vzc = Trong đó: Vzc: Lượng dự trữ cát (m3) Qng: Lượng dùng cát trong một ngày, Qng = 165,56 tấn/ngày Td: Thời gian dự trữ, lấy T =7 ngày g0c: Khối lượng thể tích của cát, g0c = 1,45 T/m3 0,9: Hệ số chứa đầy ị = 888 (m3) 1.2. Tính lượng dự trữ đá dăm. Cũng được tính theo công thức. Trong đó: Vzd: Lượng dự trữ đá dăm (m3) Td: Thời gian dự trữ, lấy T = 7 ngày Qng: Lượng dùng đá dăm trong một ngày, Qng = 311,04 tấn/ngày g0d: Khối lượng thể tích của đá, g0d = 1,5 T/m3 0,9: Hệ số kể tới sự chứa đầy ị = 1623 (m3) 2. Tính trạm tiếp nhận cốt liệu. Cát và đá được vận chuyển đến nhà máy bằng ôtô tự đổ. Trạm tiếp nhận cốt liệu này là hệ thống gồm nhiều Bunke đặt chìm dưới đất, phía trên các mặt Bunke có các tấm ghi để cho vật liệu rơi xuống mặt Bunke mà bánh ôtô vẫn di chuyển được trên các mặt tấm ghi, không bị thụt. Tính chọn số Bunke cần thiết để chứa cát và đá. Thể tích Bunke cần phải chứa là: Vbk = (m3) Trong đó: Q: Là lượng tiêu thụ nguyên vật liệu của nhà máy trong ngày T: Thời gian dự trữ ở Bunke (chọn thời gian dự trữ trong các bunke là 0,5 ngày) K: Hệ số chứa đầy Bunke, K = 0,9 gO: Khối lượng thể tích của cốt liệu + Thể tích cần thiết ở Bunke chứa cát là: V1 = (m3) + Thể tích cần thiết ở Bunke chứa đá: V2 = = 113,5 (m3) Chọn Bunke tiếp nhận có kích thước như sau: Theo hình vẽ ta có: Thể tích Bunke: V = Vhộp + Vchóp Vhộp = 42. H1 = 16´1,2 = 19,2 (m3) Vchóp = Vchóp = = 9,73 (m3) Vậy: V = 19,2 + 9,73= 28,93 (m3) Số Bunke chứa cát là: nc = = 2,84 chiếc Chọn 3 chiếc Số Bunke chứa đá là: nđ = = 3,92 chiếc Chọn 4 chiếc Vậy trạm tiếp nhận gồm 7 Bunke xếp thành một dãy. 3. Tính kho cốt liệu. Như trên đã chọn kho cốt liệu bán Bunke có một phần chìm phía dưới đất. Ta chọn kiểu khẩu đội nhà 12 m, ở hai bên cạnh 1,5m để đảm bảo kết cấu móng bền vững, không bị sụt lở, vì vậy chiều rộng thực tế là 9 m. Ta xác định mặt cắt ngang kho để đảm bảo cho sản xuất. Ta có: H1 + H2 = 9 m Từ 2 phương trình trên ta có: H2 = = 5,36 (m) ị H1 = 9 - 5,36 = 3,64 (m) B = 2 = 9 (m) Vậy diện tích mặt cắt ngang là: F = H.B = = 40,5 m2 Chiều dài kho được tính theo công thức: Lk = Trong đó: Lk: Chiều dài kho Vz: Lượng vật liệu dự trữ trong 7 ngày F: Diện tích mặt cắt ngang của kho. Kho chứa 2 loại vật liệu là đá dăm và cát. + Đối với cát: Vz = 888 (m3) Lc = = 21,9 (m) Chọn Lc=24 (m) + Đối với đá: Vz = 1623 (m3) Lđ = = 40,1 (m) Chọn Lđ= 42 (m) Tổng chiều dài kho là: L = Lcát + Lđá = 24 +42 = 66 (m) Lấy chiều dài kho L = 66 m theo môđun kiến trúc và ngăn thành 11khoang: 4 khoang cát và 7 khoang đá. 4. Tính phương tiện vận chuyển cốt liệu về nhà máy. 4.1. Đá dăm mua ở Kiện Khê - Hà Nam, được vận chuyển bằng ô tô chuyên dụng 8 tấn có đặc tính kỹ thuật sau. Trọng tải: 8 tấn Công suất động cơ: 150 mã lực. Tải trọng: 7,2 tấn. Cự ly vận chuyển: 60 km Khối lượng đá dùng cho một ngày là 306,43 tấn, Vậy số chuyến cần thiết trong một ngày là = 42,56 chuyến. Lấy tròn 43 chuyến, ô tô đi với tốc độ 50km/giờ. Chu kỳ chuyển động của xe: T = T1 + T2 Trong đó: T1 = ´2 = 2,4 giờ T2: Thời gian bốc lên đổ xuống, T2 = 15 phút = 0,25 giờ ịT = 2,4 + 0,25 = 2,65 giờ Phương tiện vận chuyển chỉ làm 1 ca: 8 giờ Vậy số chuyến ô tô chở trong một ngày là: N = = 3,02 chuyến Số ôtô cần để chở đá là: = 14,24 chiếc Như vậy số xe cần thiết để vận chuyển đá là 15 xe, Chọn 16 xe trong đó 15 xe chở còn 1 xe dự trữ. 4.2. Cát mua ở sông Lô, vận chuyển từ bến phà đen với quãng đường khoảng 20 km, cát được vận chuyển bằng ôtô ben 8 tấn có đặc tính kỹ thuật giống như xe chở đá. Với quãng đường vận chuyển là 20km thì chu kỳ chuyển động của xe khoảng 1 giờ. Vậy một xe có số chuyến chở trong một ngày là 7 chuyến, khối lượng cát dùng trong một ngày là 214,60 tấn. Số chuyến cần thiết trong một ngày là: = 29,8 chuyến/ngày Lấy tròn 30 chuyến Do đó số xe cần thiết để vận chuyển cát là : = 9,93 xe Ta chọn 11 xe trong đó 10 xe chở còn 1 xe để dự trữ. 5. Tính chọn băng tải cấp liệu. 5.1. Băng tải dưới dãy bunke tiếp nhận Như trên đã tính mỗi ngày cần 73 chuyến xe để chở cát và đá về nhà máy. Vậy số lượng vật liệu về trong một ngày là: 73.8.0,9 = 525,6 tấn Trong đó: 73 là số chuyến trong ngày 8 là khối lượng vật liệu chứa trong một thùng xe. 0,9 là hệ số sử dụng thùng xe. Vì xe tải chỉ làm việc một ca do đó năng suất cần dỡ tải là: Q = = 65,7 (T/h). Chiều rộng của băng tải được xác định theo công thức: Trong đó Q: Năng suất vận chuyển, Q = 65,7 (T/h) C: Hệ số kể đến sự giảm diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu khi vận chuyển nghiêng, a0 = 0 ; C = 1 v : Vận tốc của băng tải, ở đây chọn vận tốc vận chuyển đá và cát của băng tải 1m/s. g0: Khối lượng thể tích của vật liệu, lấy khối lượng trung bình của cát và đá, g0 = 1,5 kg/m3 Thay số vào ta có: B = = 0,52(m) Chọn chiều rộng băng tải là B = 600 mm 5.2.Tính Bunke trung gian . Tại vị trí cuối của trạm tiếp nhận đặt bunke trung gian để tiếp nhận cốt liệu từ băng tải ngang chuyển sang băng tải nghiêng để vận chuyển lên mặt đất. H = . tg600 = 1m. 5.3. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên mặt đất Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển lên bunke trung gian thứ hai đặt trên mặt đất để chuyển lên kho cốt liệu là: H = 3,9 + 1 + 0,8 = 4,8 (m) 0,8 là khoảng cách từ đáy Bunke số 4 xuống mặt đất. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O. Ta có chiều dài băng tải là: L = = = 18,5 (m) ị Ln = L. cos15O = 18,5´0,966 = 17,9 (m) Chiều rộng băng tải. Vì công suất yêu cầu của băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 600 mm 5.4. Tính băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ bunke trung gian lên kho cốt liệu. Chiều cao mà băng tải cần vận chuyển từ bunke trung gian lên kho cốt liệu là H = 9,5 m. Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 15O Chiều dài của băng tải. L = = = 36,7 (m) Ln = L . cos150 = 36,7´0,966 = 35,4 m Chiều rộng của băng tải. Vì yêu cầu của công suất băng tải này cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải ngang nên ta chọn chiều rộng của băng tải B = 600 mm 5.5. Tính băng tải phân phối cốt liệu trên kho. Băng tải này chạy dọc theo kho có chiều dài là L = 66 m. Chiều rộng băng tải chọn là B = 600mm, vì công suất của nó cũng bằng công suất yêu cầu của băng tải nghiêng. Chiều dài băng tải: Ln = 50 – 2 = 48 m 5.6. Tính băng tải ngang lấy cốt liệu ở hành lang ngầm dưới kho cốt liệu. Băng tải này chạy dọc suốt kho tiếp nhận cốt liệu, để tiếp giáp với băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu lên trạm trộn thì chiều dài băng tải phải thêm 1m nữa. Vậy chiều dài băng tải là: 51m Chọn băng tải có chiều rộng là B = 600mm II.2. phân xưởng chế tạo hỗn hợp bêtông II.2.1. Kế hoạch sản xuất các loại bêtông. Sản phẩm Năm Ngày Ca Giờ Bêtông mác 200# 24.000 80 40 5 Bêtông mác 300# 24.000 80 40 5 Bêtông mác 400# 24.000 80 40 5 Bêtông mác 500# 24.000 80 40 5 Sau hao hụt (hao hụt 1%) Mác 200# 24240 80,8 40,4 5,05 Mác 300# 24240 80,8 40,4 5,05 Mác 400# 24240 80,8 40,4 5,05 Mác 500# 24240 80,8 40,4 5,05 II.2.2. Công nghệ chế tạo hỗn hợp bêtông. Phân xưởng trộn bê tông có vai trò quyết định đến chất lượng của hỗn hợp bê tông và các tính chất công nghệ cần thiết khi tạo hình. Việc chế tạo hỗn hợp bê tông ở phân xưởng trộn bao gồm các công đoạn sau: - Chuẩn bị nguyên vật liệu: Vận chuyển cốt liệu từ kho cốt liệu xi măng từ kho xi lô, nước từ bể lên các bunke dự trữ đặt trên lầu trộn. - Định lượng các vật liệu thành phần: Việc định lượng được tiến hành với độ chính xác cần thiết đảm bảo các tính chất của hỗn hợp bê tông theo đúng yêu cầu của cấp phối đã thiết kế. Cụ thể là đối với nước và xi măng sai số không vượt quá ù 1%, với cốt liệu sai không vượt quá ù 2%, ở đây là dùng cân tự động. - Trộn các nguyên vật liệu thành phần để tạo thành hỗn hợp bê tông, mục đích của việc trộn hỗn hợp bê tông là đảm bảo sự đồng nhất của hỗn hợp bê tông, tức là phải đảm bảo sao cho trong toàn bộ hỗn hợp bê tông phải có cấp phối giống nhau, có được sự đồng đều của các cấu tử, bề mặt của tất cả các hạt cốt liệu phải được phủ một lớp xi măng với chiều dày đồng đều… Muốn vậy, các phần tử trong hỗn hợp bê tông khi nhào nhào trộn phải thực hiện chuyển động nhiều lần theo những quỹ đạo khác nhau, cắt chéo nhau. Để trộn hỗn hợp bêtông người ta sử dụng nhiều cách trộn khác nhau: Trộn theo kiểu tự do và trộn cưỡng bức. Do đặc tính của máy trộn cưỡng bức có nhiều ưu điểm vượt trộ nên ta chọn máy trộn cưỡng bức để trộn hỗn hợp bêtông. Các trạm trộn bêtông thường được bố trí theo sơ đồ một bậc hoặc hai bậc. + Trạm trộn bêtông theo sơ đồ một bậc: Các thiết bị được đặt trong nhà kín, vật liệu ban đầu chỉ nâng lên bunke trung gian có một lần. Các bunke trung gian này đặt ở tầng hai của trạm trộn. Từ đó vật liệu chuyển động xuống dưới nhờ trọng lực. Theo sơ đồ này, thiết bị bố trí gọn và cho phép cơ giới hóa toàn bộ quá trình sản xuất nhưng độ cao của nhà lớn từ 20-30m. Trạm xây dựng theo sơ đồ một bậc hoàn thiện hơn, chiếm ít mặt diện tích, đảm bảo năng suất lớn. + Trạm trộn bêtông theo sơ đồ hai bậc: Thường bố trí các thiết bị thành từng nhóm. ở nhóm một bao gồm các bunke trung gian, cân và bunke chứa vật liệu đã cân. ở nhóm hai gồm máy trộn, cân nước và bunke phân phối hỗn hợp bêtông. Trong sơ đồ này vật liệu được đưa lên hai lần: Lần thứ nhất nâng lên các bunke trung gian cao từ 8-10m, lần thứ hai bằng cần nâng đưa vào thiết bị nạp lên máy trộn ở độ cao không lớn lắm. *Nhận xét: Qua phân tích như trên, ta quyết định chọn trạm trộn bêtông theo sơ đồ một bậc, sử dụg máy trộn cưỡng bức. Với ưu điểm của loại máy này so với máy trộn tự do là thời gian trộn ngắn do đó có năng suất cao, hỗn hợp bêtông đông đều và có chất lượng tốt. Việc chọn trạm trộn theo sơ đồ một bậc sẽ phù hợp với công suất thực tế của nhà máy. - Vận chuyển hỗn hợp bê tông đến khu vực tạo hình: Dùng hệ thống xe goòng để vận chuyển. Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm trộn Nước Xi măng Bơm khí nén Phễu quay (phân phối cốt liệu) Vít xoắn ruột gà Bunke chứa Bunke chứa Băng tải Cốt liệu (đá, cát) Định lượng Định lượng Định lượng Bunke trung gian Máy trộn cưỡng bức Bun ke chứa hỗn hợp bêtông Xe vận chuyển hỗn hợp bêtông Qua sơ đồ nguyên lý hoạt động trạm trộn ta thấy: Cốt liệu được vận chuyển từ kho cốt liệu qua băng tải lên lầu trộn. Cốt liệu (đá và cát) được vận chuyển trực tiếp vào phễu quay. Nhờ hệ thống phễu quay các loại cốt liệu khác nhau được đưa tới các bunke chứa khác nhau. Sau đó cát và đá được định lượng và xả vào các bunke trung gian để xả vào máy trộn. Ximăng được vận chuyển lên trạm trộn băng bơm khí lén qua hệ thống lọc bụi, ximăng được đưa tới các bunke nhờ vít xoắn ruột gà. Từ các bunke, ximăng được định lượng và đưa tới bunke trung gian rồi xả vào máy trộn. Nước được vận chuyển lên trạm trộn nhờ hệ thống máy bơm. Sau đó được định lượng và đưa trực tiếp vào máy trộn cùng với vật liệu ở bunke trung gian. II.2.3. Tính toán công nghệ và lựa chọn trang thiết bị cho phân xưởng trộn. 1. Tính chọn máy trộn. Chọn sơ bộ máy Cb-79 có các đặc trưng kỹ thuật sau. Dung tích nạp liệu : 750 lít. Dung tích hỗn hợp bê tông 1 mẻ trộn : 500 lít. Đường kính nồi trộn : 2,2 m Số cánh trộn và cánh gạt : 7+2 Công suất động cơ điện : 28 kW. Số vòng quay của Roto : 26vòng/phút. Kích thước biên : D´R´C = 2,6´2,3´2,5m. Trọng lượng : 3,4 tấn. Xác định số máy trộn cần thiết nmt = Trong đó: Qn : năng suất phân xưởng trong năm Qn= 96.000 m3 Vb : Thể tích thùng trộn hỗn hợp bê tông Vb=500 lít m: Số mẻ trộn trong 1 giờ. m = Tnl : thời gian nạp liệu Tnl = 30 giây Ttr : thời gian trộn Ttr = 120 giây Ttl : thời gian tháo liệu Ttl = 30 giây m = (mẻ/giờ) Tn : số giờ thực tế sản xuất trong năm Tn= 4800 giờ Ktg: hệ số sử dụng máy trộn theo thời gian Ktg= 0,8 Kkđ : hệ số sử dụng máy trộn không đều theo thời gian Kkđ=0,7 ị nmt = Chọn 4 máy trộn loại Cb-79 cho phân xưởng trộn 2. Tính chọn thiết bị định lượng. Bảng thống kê cấp phối Vật liệu Mác bêtông Xi măng (kg) Cát (kg) Đá (kg) Nước (lít) Phụ gia (lít) 200 ( SN = 14cm ) 349 687 1031 228 300 ( SN = 14cm ) 320 774 1121 132 3,20 400 ( SN = 14cm ) 396 691 1003 139 3,96 500 ( SN = 14cm ) 396 691 1003 139 3,96 Để tính chọn cân ta phải dựa vào cấp phối của các mẻ trộn và chọn cân sao cho cân được lượng vật liệu là lớn nhất Cân vật liệu chính xác đóng vai trò quan trọng đảm bảo tính chất hỗn hợp bê tông và chất lượng của nó. 2.1. Định lượng cốt liệu: Ký hiệu: ABV- 1200. Các đặc trưng kỹ thuật + Khối lượng cân lớn nhất là 1300kg. + Khối lượng cân nhỏ nhất là 200kg. + Khoảng xê dịch cân 2kg. + Độ xác định ±2%. + Thời gian cân một mẻ 60 giây. + Kích thước biên: D. R. C = 2,06.1,175 .1,2 m + Trọng lượng 2 tấn. Để cân cốt liệu ta dùng hai cân. 2.2. Cân xi măng: Ký hiệu: AB - 1200 Các đặc trưng kỹ thuật. + Khối lượng cân lớn nhất là 500kg. + Khối lượng cân nhỏ nhất là 100kg. + Khoảng xê dịch cân 0,5kg. + Độ xác định ±1%. + Thời gian cân một mẻ 60 giây. + Kích thước biên: D. R. C = 1,706. 0,96. 2,1 + Trọng lượng 1 tấn. 2.3. Cân chất lỏng: Ký hiệu AB-1200 Các đặc tính kỹ thuật sau: + Khối lượng cân lớn nhất: 250 lít. + Khối lượng cân nhỏ nhất: 10 lít. + Độ chính xác: 2% + Chu kỳ cân: 45 giây + Trọng lượng: 350 kg 3. Tính chọn thiết bị phụ trợ 3.1. Tính chọn các bunke trung gian Do vật liệu bị hao hụt khi định lượng cụ thể ; với ximăng là 1%, với cốt liệu là 2% nên dựa vào bảng thống kê nguyên vật liệu cần đưa vào máy trộn trong 1 giờ và thời gian dự trữ nguyên vật liệu ta xác định được lượng nguyên vật liệu cần dự trữ trong các bunke như sau: 3.1.1.Lượng đá cung cấp Là 8,67 tấn/giờ (6,42 m3/giờ). Thời gian dự trữ 3 giờ. Vđ = Chọn sơ bộ bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 3.2.1,5 = 9m3 Vchóp cụt = = 3,74 m3 Vbk = 9 + 3,74 = 12,74 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy: Vtt = Vbk .K = 12,74´0,9 = 11,46 m3 - Số bunke cần có để chứa đá dăm là: = 1,71 chiếc Ta chọn 2 bunke có kích thước trên để chứa đá dăm. 3.1.2.Lượng cát cung cấp Là 5,91 tấn/giờ (4,12 m3/giờ). Thời gian dự trữ là 3 giờ. Vđ = = 12,61m3 Chọn sơ bộ bunke có kích thước hình học như sau: Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 2´2´1,5 = 6 m3 Vchóp cụt = = 2,625 m3 Vbk = 6 + 2,625 = 8,625 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy: Vtt = Vbk .K = 8,625.0,9 = 7,763 m3 - Số bunke cần có để chứa cát là: = 1,62 chiếc Ta chọn 3 bunke có kích thước trên để chứa cát. 3.1.3. Lượng xi măng cung cấp Là 2,3 tấn/giờ (1,77 m3/giờ). Thời gian dự trữ là 3 giờ. Vx = = 5,41 m3 Chọn bunke có kích thước hình học như sau: 1500 1500 1000 1000 500 500 Vbk = Vhộp + Vchóp cụt Vhộp = 1,5.1,5.1 = 1,5 m3 Vchóp cụt = = 1,08 m3 Vbk = 1,5+1,08 = 2,58 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,9 Vậy: Vtt = Vbk .K = 2,58´0,9 = 2,32 m3 - Số bunke cần có để chứa ximăng là: = 0,762 chiếc Ta chọn 1 bunke có kích thước trên để chứa ximăng. 3.1.4. Tính chọn Bunke nạp liệu dưới hệ thống cân định lượng. Xi măng và cốt liệu sau khi định lượng xong được xả xuống bunke nạp liệu , vì phân xưởng có 2 máy trộn nên ta chọn loại bunke nạp liệu có van lật có hình dạng như sau Bunke đảm bảo chứa được hỗn hợp nguyên vật liệu của một mẻ trộn 500 lít hỗn hợp bê tông, dưới đóng Bunke có máng phân phối 2 nhánh cho 2 máy trộn. 3.1.5Tính chọn Bunke chứa hỗn hợp bê tông dưới 2 máy trộn ( bunke xả liệu) Chọn bunke có hình dáng và kích thước như sau : Vbunke = = 3,9 m3 Chọn hệ số sử dụng bunke là K = 0,8 Vậy: Vtt = Vbunke .K = 3,9.0,8 = 3,12 m3 Bunke có thể chứa được 6 mẻ trộn. 3.2.Tính chọn băng tải nghiêng vận chuyển cốt liệu từ kho nguyên liệu lên trạm trộn. Chiều cao của băng tải cần vận chuyển lên trạm trộn là 17m, Chọn góc nghiêng của băng tải so với phương ngang là 150. Ta có chiều dài băng tải là: L = 17/sin 150 = 66m Ln = L. cos 150 = 66.cos 150 = 64m Chiều rộng của băng tải được xác định theo công thức. Trong đó: Q: Là năng suất vận chuyển yêu cầu Q = Qcát + Qđá = 5,91+8,67 =14,58 (T/giờ) c: Hệ sốkể đến sự giảm diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu khi vận chuyển nghiêng phụ thuộc vào góc nghiêng a =150 c = 0,9 v: Vận tốc của băng tải v = 1m/s . g0: Khối lượng thể tích của vật liệu, lấy khối lượng trung bình của cát và đá, g0 = 1,5 kg/m3 Vậy ta có: B = = 0,258 m Chọn B = 500mm. 3.3. Chọn thiết bị vận chuyển xi măng từ kho xi lô lên lầu trộn . Dựa vào lượng xi măng dùng trong 1 giờ của trạm trộn là Q = 4,775 T/h. Ta chọn bơm vít khí nén để vận chuyển xi măng lên lầu trộn Ký hiệu HPB- 36-2 với các thông số kỹ thuật sau. Năng suất vận chuyển: 11T/h Đường kính vít xoắn của bơm: 100mm Tiêu tốn khí nén: 4m3/phút Chiều dài vận chuyển lớn nhất: 200m Chiều cao vận chuyển lớn nhất: 30m Công suất động cơ: 14kW Kích thước biên: 2,385´0,665´0,55m Khối lượng: 808 kg 3.4.Thiết bị lọc bụi đặt trên bunke chứa xi măng. Ký hiệu: U3HTBY với các thông số kỹ thuật sau. Đường kính ngoài: 200 á 800mm Chiều cao ống nối cửa vào: 0,66m Chiều rộng ống nối vào xi lô: 0,2m Chiều dài ống nối cửa vào: 0,6m Chiều cao ống xả: 1,5m Chiều cao phần ngoài ống xả: 0,3m Chiều cao phần xilô là: 1,51m Chiều cao toàn bộ xi lô: 3,31m Đường kính ống hút bụi: 0,3 á 0,4 Kết luận. Trong phần thiết kế, khi chọn địa điểm xây dựng xí nghiệp chúng em đã chú ý đến tận dụng khả năng giao thông tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp nguyên vật liệu và trở sản phẩm tiêu thụ. Về dây chuyền công nghệ, em đã tính toán cụ thể các phần đồng thời áp dụng những thành tựu tiên tiến vào trong hoàn cảnh thực tế của Việt Nam. Phần kinh tế đã xác định được một số chỉ tiêu trong xây dựng, các chỉ tiêu trong lúc vận hành sản xuất và hoạch toán được giá thành sản phẩm. Cúng em bố trí tổng mặt bằng nhà máy, các công trình chính và công trình phụ đảm bảo liên hoàn chặt chẽ với nhau. tài liệu tham khảo 1. Công nghệ Bêtông ximăng I ( GS.TS. Nguyễn Tấn Quý- GVC.TS.Nguyễn Thiện Ruệ ) 2. Công nghệ Bêtông ximăng II ( GVC. Nguyễn Văn Phiêu- GVC.TS.Nguyễn Thiện Ruệ -KS. Trần Ngọc Tính ) 3. Giáo trình Vật Liệu Xây Dựng ( Phùng Văn Lự - Phạm Duy Hữu - Phan Khắc Trí ) 4. Thiết bị nhiệt trong sản xuất vật liệu xây dựng ( GVC. TS. Bạch Đình Thiên ) 5. Máy sản xuất Vật Liệu Xây Dựng ( TS. Nguyễn Thiệu Xuân - PGS.TS. Trần Văn Tuấn - KS. Nguyễn Thị Thanh Mai - ThS. nguyễn Kiếm Anh) 6. Công nghệ chất kết dính vô cơ ( Bộ môn Công nghệ Vật Liệu Xây Dựng )