最新二次风冷工艺Word格式文档下载.docx
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如不采取其它措施，根据湖北地区的气温情况，夏季只能生产出机口20℃左右的混凝土；
经水冷的骨料，如不采用其他措施，进入拌和楼储仓备用时，骨料温度不断回升，其混凝土出机口温度不能保证，当达不到温控标准要求时，已入仓骨料难于处理；
经水冷后的骨料，虽经脱水，但其表水难于脱净，特别是小骨料表面含水率高，受水灰比限制，加水量减少；
当采用冷风继续降温时，由于含水率高，易于冻仓，特别是中、小石仓，影响系统正常运行；
采用水冷需先设冷水厂制备一定数量冷水，通过保温的冷水输水管道送入保温的淋水廊道内慢速皮带喷淋，骨料经过脱水后进入拌和楼储料仓备用，回收的冷水需经集水、除石、沉淀、补水掺合、再冷却达要求温度，循环使用。
其工艺流程复杂，生产环节多，占地面积大，冷耗高，系统操作运行、管理复杂。
1.2 风冷
风冷骨料是以大自然的空气为介质，对骨料进行冷却。
空气的比热小，需要冷却骨料的时间长。
但在70年代初，葛洲坝工程经过风冷试验并应用于工程后，风冷骨料被广泛推广使用。
风冷的特点是骨料可在拌和楼储料仓进行连续冷却，冷风自下而上（或水平方向）而骨料按用料速度自上而下流动，边进料、边冷却、边出料，工艺简单，操作和控制方便。
当达到预期冷却温度时，可控制风温和风量，起保温作用，而当骨料温度达不到预期温度时，可适当降低风温，加大风量和延长冷却时间，使混凝土出机口温度达到要求温度。
特别是经研制成功的高效空气冷却器，体积小，重量轻，可直接扶于骨料仓仓壁（称扶壁式空气冷却器），与冷却骨料仓形成密闭的循环系统，达到冷耗小和少占地的目的。
1.3 先水冷后风冷骨料方式
传统的先水冷后风冷骨料，以葛洲坝工程喷淋式水冷为例，该方法需设保温冷却廊道，廊道内安装2条带宽1400mm的带式输送机，带速0.35m/s，坡度3%，淋水段长135m，脱水段长15m，坡度5%，设2条I250mm保温管，输送3℃～4℃冷水，并在每条带式输送机上用I100mm淋水管喷淋，冷水从带式输送机两侧溢出，经集水槽、除石斗、沉砂池进行水处理后，再冷却使用。
每小时冷却骨料量2×
216t，最大淋水量460t/h，可将初始温度（当骨料堆场堆置高度经常保持在6m以上时，其骨料廊道出料温度可以保持在月平均气温的温度，宜昌地区7、8月份多年平均气温为28.4℃）28.4℃时的特大石、大石、中石、小石分别冷却到13℃、8℃、7℃、6℃。
骨料经直线振动筛脱水后，经保温廊道用胶带输送机送入拌和楼储料仓，再以-13℃～-17℃冷风，继续将骨料冷却到0℃～-6℃，并以片冰代水拌和混凝土（一般加冰量为50～70kg/m3），使其达到出机口温度小于7℃的标准（以四级配混凝土为准），其混凝土温度较夏季自然拌和混凝土降幅达23℃，其中冷水制备采用8台LZC-320型、总蒸发面积2460m2的蒸发器，在2个容积为138m3的冷水池内将平均12.5℃的循环回收水温冷却至7℃和2℃。
1.4 二次风冷骨料方式
二次风冷骨料是以单一的大自然的空气作为冷却骨料的介质，利用地面上的骨料调节料仓，用0℃～-5℃的冷风，将骨料从自然温度28.4℃降至8℃～10℃；
再送入拌和楼骨料储仓，以-13℃～-17℃冷风进行二次冷却，将骨料冷至0℃～-6℃，并以冰代水拌制混凝土，达到出机口温度小于7℃的要求，见图1。
图1 二次风冷系统平面布置
鉴于我们在多个工程实践中对水冷、风冷的认识，同时结合三峡工程工程量大、施工强度高、系统规模大、技术要求高、各生产混凝土系统（含制冷）布置受场地限制的特点，必须改变传统的先水冷后风冷的模式，而采用二次风冷新工艺，达到少占用地和布置紧凑的目的。
并率先在一期工程左岸98.7m高程系统中采用。
2 二次风冷骨料在三峡工程中的应用
2.1 一期混凝土（含制冷）生产系统
三峡工程分三期施工，一期（1993～1997年）工程完成主体工程混凝土348万m3，其中右岸完成247万m3，左岸101万m3。
一期混凝土生产系统设备配置如表1。
表1 一期混凝土（含制冷）生产系统设备配置
系统名称
系统供应部位
供应
总量
（万m3）
拌和楼规模型号
铭牌生产
能 力
（m3/h）
低温混凝土
配置能力
夏季低温混凝土
生产标准
（℃）
生产工艺
制冷容量
配 置
（104kcal/h）
系统投产时间
（年.月）
85m高程系统
右岸一期工程
250
郑州楼4×
3（2座）
2×
240
150
＜14
一次风冷+冰
350×
2
1994.12～1995.4
98.7m高程系统
左岸一期工程
600
日本楼2×
4.5（1座）
320
＜7
二次风冷+冰
1100
1996.3～1996.5
二期永久船闸
3（1座）
2.1.1 右岸85m高程系统
右岸85m高程系统布置在右坝肩坝轴线下游约600m处，高程85～95m。
供右岸导流明渠、混凝土纵向围堰和三期RCC围堰基础混凝土，因夏季高温月不能浇筑RCC混凝土，仅要求系统夏季生产小于14℃的低温混凝土。
其生产工艺采用一次风冷和加冰拌和。
系统首次采用长江委试验工厂生产的扶壁式高效空气冷却器，风冷效果明显提高，生产的低温混凝土均低于14℃，一般可达10℃～12℃，最低出现9℃。
2.1.2 左岸98.7m高程系统
系统布置于左岸坝轴线下游约1040m，永久船闸6闸首及下游引航道轴线300m台地上。
在一期承担左岸混凝土生产任务，二期承担永久船闸混凝土。
系统配备日本石川岛公司2×
4.5双卧轴强制式拌和楼和郑州水工机械厂4×
3自落式拌和楼各1座。
4.5强制式拌和楼铭牌生产能力320m3/h，配置夏季低温混凝土生产能力250m3/h，出机口混凝土温度小于7℃，首次采用二次风冷及以冰代水拌和混凝土生产工艺，配置制冷容量1100×
104kcal/h。
系统于1995年6月初开工，其中2×
4.5拌和楼10月投产，1996年3月一次风冷投入试运行，二次风冷骨料和制冰系统分别于4月、5月投入，同时生产出小于7℃的低温混凝土，系统运行情况良好，但由于混凝土施工进度安排的原因，全年系统仅完成23.19万m3混凝土，夏季强度为每月1.77～2.32万m3，生产强度低。
因此，有些不明情况同志存在疑虑，为摸清二次风冷的效果，为二期工程夏季低温混凝土生产工艺选择提供可靠依据，1997年夏季，由三峡总公司建设部、长江委设计院、三七八联营总公司等单位对系统组织联合测试，采取组织连续生产测试和模拟产量测试，分别于1996年5月31日、6月1日、8月15日进行3.5～5.5h的连续生产测试，其低温混凝土生产强度为151～171m3/h，模拟生产强度250～285m3/h（加大放料），其实测混凝土出机口温度为3.7℃～7.3℃，实际平均出机口温度为：
5月31日5.5℃，6月1日6.2℃，8月15日6.02℃。
通过试验，确认系统生产能力可以达到设计强度250m3/h和出机口平均温度小于7℃的标准。
1997年12月16～17日，由三峡工程开发总公司建设部召开三峡大坝低温混凝土二次连续风冷骨料新技术评审会，专家们一致认为：
“98.7m混凝土生产系统经过1996、1997两年的运行，满足低温混凝土生产要求。
至1997年8月共生产低温混凝土62000m3，在日平均气温29℃～30℃（最高温度38℃）情况下，混凝土出机口温度经过390次测试，平均出机口温度为6.8℃，8月份实测生产强度151～171m3/h，模拟试验强度达到250～285m3/h，均能达到预定出机口温度7℃以下，由此可以说明，98.7m混凝土生产系统二次风冷骨料工艺设计是成功的，运行是良好的，设备选型基本是合理的”。
“采用二次风冷新工艺与以往的先水冷后风冷工艺相比，具有工艺简单，温控调幅大，冷量利用率高，占地面积小，施工期短，便于安装拆除，运行操作简便，可节省设备和土建费用等优点，其生产工艺可以在三峡二期工程中推广应用”。
2.2 二期工程低温混凝土生产系统的建设和运行
2.2.1 三峡二期工程混凝土生产任务
三峡二期（1998～2003年）工程，共需完成混凝土浇筑量约1860万m3，分年计划如表2。
表2 二期工程混凝土分年计划进度 万m3
年 份
计划工程量
1998
118
2002
114
1999
448
2003
184
2000
560
1998～2003
1860
2001
436
注：
1998年为实际完成量。
2.2.2 系统布置和建议
二期工程混凝土总量约1860万m3，其中左岸需完成约1686万m3，右岸174万m3。
左岸混凝土（含制冷）系统设备配置见表3，系统生产能力核算见表4。
表3 二期工程左岸混凝土（含制冷）系统设备配置
系统
名称
系统承担部位
工程量
拌和楼
型号
数量
（座）
能力
低温混
凝土生
产能力
各系统投产
时间（年.月）
制冷
79m
高程
泄洪5～25号坝段，左导墙坝段及护坦混凝土
460
4×
4.5
680
500
2150含制
冷水150
1999.10
1999.4
90m
左厂11～14号坝段，左导墙坝段，泄洪1～4号坝段
309
6
3
1，1
360
430
1600
1998.10
120m
左非12～16号坝段，左厂1～10号坝段
310
480
1500含制
冷水200
1998.4
1998.6
82m高
程系统
电站厂房
160
1
180
750含制
冷水100
1998.5
98.7m高
永久船闸及一期续建
447
320（180）
（300）
1996.3
1996.5
合 计
1686
9
2520
（2380）
1720
（1770）
7000
表4 系统生产能力核算
系统小时生产
能力（m3/h）
系统月生产能力
（万m3/月）
高峰月浇筑强度
系统保证系数
常温
混凝土
低温
79m高程系统
23.80
17.50
15.18
11.46
1.57
1.53
90m高程系统
21.00
15.05
9.45
9.23
2.22
1.63
120m高程系统
16.80
12.60
11.77
9.56
1.43
1.32
82m高程系统
8.40
6.30
5.11
4.96
1.64
1.27
420
300
14.70
10.50
14.54
8.92
1.00
1.18
合计
2380
1770
84.70
61.95
56.65
44.13
1.51
1.40
2.2.3 1999年夏季高温月各生产系统运行情况
（1）三峡地区气温特点。
根据1952～1982年资料，三峡地区夏季月平均气温见表5。
表5 宜昌站气温统计 （℃）
月份
多年月平均气温
4
16.9
8
27.6
5
21.5
23.2
25.6
10
18.4
7
28.2
（2）夏季高温月各系统低温混凝土生产。
1999年，三峡工程建设进入二期混凝土施工高峰，全年计划完成混凝土总量448万m3。
一季度因处于开挖交面阶段，混凝土浇筑手段尚未形成，79、90m高程系统刚陆续投入，一季度仅完成混凝土量46.15万m3，二、三季度已进入夏季施工，大量基础约束区混凝土在夏季浇筑，这对低温混凝土生产提出了严格要求，1999年6～8月为夏季高温月，6～8月份各系统混凝土生产实测资料统计见表6。
表6 1999年夏季6～8月份低温混凝土生产机口温度统计
施工项目及部位
拌和楼规格型号
6月
7月
8月
生产量
（m3）
机口温度（℃）
泄洪1～23号
CIFA楼4×
144543.5
7.10
144843
7.00
158835
左导墙及左厂11～14
江申楼4×
65274.6
6.50
82008.9
7.20
99611.2
I&
ⅡB标段
79、90m高程系统
209818.1
6.91
8.00
226851.9
258446.2
6.77
8.97
左非12～18左厂1～10
3二座
74800
6.04
8.67
75000
6.40
9.90
83065.5
6.00
9.30
44619.8
53726.1
11.6
66837.5
6.70
10.8
混凝土合计
329237.9
355578
408349.2
永久船闸
IHI楼2×
74744
7.37
72509
7.40
71873.5
各系统合计生产量
403981.9
6.84
8.18
428087
6.93
8.75
480186.7
6.60
9.35
浇筑验收方量
395600
418500
451800
（3）系统生产能力。
表6与表4对比，6～8月份，各系统生产能力已达到三峡工程夏季高峰生产能力，8月份低温混凝土完成45.18万m3，大于进度安排夏季最高月强度44.13万m3。
刚投产的79m高程系统，6～8月每月完成14.45～15.83万m3，超过夏季计划核定量11.46万m3/月。
其中1号楼（郑州楼4×
4.5）月产83626m3，日产最高（1999年8月25日）4153.5m3。
2号楼（CIFA4×
4.5）最高日产（1999年7月29日）4241m3，均超过设计日产3500m3的生产能力。
（4）二次风冷骨料冷却效果。
根据工程温控需要，系统低温混凝土按出机口温度7℃和12℃～14℃两种标准生产，其中7℃标准混凝土用于基础约束区，脱离约束区部位混凝土用12℃～14℃标准。
表6统计了6～8月份各生产系统实测近4000个测次的平均值，其中7℃标准实测值为1.6℃～13℃,小于7℃标准的合格率约80%；
12℃～14℃标准混凝土实测值为3℃～17℃，合格率97%以上。
98.7m高程系统合格率较低，分别为50.80%和98.5%。
根据规定，要求低温混凝土出机口温度的合格率达85%，与此规定相比，7℃混凝土生产合格率偏低，其原因主要有：
①设计生产工艺规定所有骨料均通过二次风冷，生产不同标准混凝土以片冰量调剂，生产7℃低温混凝土时，由于细骨料含水率不稳定，为控制水灰比，存在加冰量不足；
②系统受运输和仓面影响，生产强度不均匀，生产强度过高或系统停歇过长，均对效果有影响；
③系统每班需冲霜，相应需停风；
④拌和楼设备故障；
⑤生产成本核算的经济原因，制冷机冷冻容量投入不足，根据有关生产记录统计，7、8月份，制冷容量投入仅
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