《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》是葛洲壩集團第五工程有限公司於2012年7月6日申請的專利，該專利的公布號為CN102756426A，申請公布日為2012年10月31日，發明人是劉宏、邢建軍、李小聯。該發明涉及混凝土拌和生產領域。
《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》包括拌合樓，拌合樓內設有多個骨料倉，在骨料倉的一側設定支撐平台，支撐平台上設定空氣冷卻及加熱裝置，所述的空氣冷卻及加熱裝置與骨料倉連通。該發明通過採用上述的結構及方法，能夠分別滿足不同季節混凝土骨料需要預冷或預熱的工況，操作非常方便，且採用與下料方向相逆的循環送風設計，有效地節省了能耗，提高了生產效率。採用該發明還可以節省現場布置製冷和制熱設備所需要的空間和場地。設定的沖霜淋水管並採用沖霜淋水的步驟，既有效地降低了生產現場的灰塵，又提高了整體設備的持續無故障運行時間，進而提高了拌和樓預冷預熱混凝土的生產效率。具有較好的安全、經濟與環保的綜合特點。
2017年12月11日，《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法
- 申請人：葛洲壩集團第五工程有限公司
- 申請日：2012年7月6日
- 申請號：2012102333109
- 公布號：CN102756426A
- 公布日：2012年10月31日
- 發明人：劉宏、邢建軍、李小聯
- 地址：湖北省宜昌市夜明珠路35號
- 分類號：B28C5/46(2006.01)I
- 代理機構：宜昌市三峽專利事務所
- 代理人：成鋼
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在中國的高原及嚴寒地區建設大型水工建築物的過程中，由於大壩混凝土在自然條件下澆築的可利用時間較短，制約了大壩工程的正常施工時間。為滿足混凝土在冬季低溫和夏季高溫施工條件下的正常施工，必須採取工藝措施對混凝土骨料進行製冷或加熱。傳統方法是採用專用製冷設備對骨料進行風冷，沒有制熱設備，對骨料進行制熱只能採取在拌和樓料罐內設蒸汽排管對骨料進行加熱，採用這種方式制熱效率低，而且蒸汽排管容易損壞，嚴重地制約了拌和樓制熱混凝土的工效。
發明內容
專利目的
該發明所要解決的技術問題是提供一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法，可以集預冷預熱功能為一體，便於操作，降低成本，提高工效，進一步的且可以節省現場布置製冷和制熱設備所需要的空間和場地。
技術方案
《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》所採用的技術方案是：一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置，包括拌和樓，拌和樓內設有多個骨料倉，在骨料倉的一側設定支撐平台，支撐平台上設定空氣冷卻及加熱裝置，所述的空氣冷卻及加熱裝置與骨料倉連通。
所述的空氣冷卻及加熱裝置中設有相互獨立的預冷蒸發器和預熱蒸發器。所述的空氣冷卻及加熱裝置的上部設有沖霜淋水管，空氣冷卻及加熱裝置的下部設有承水盤。所述的空氣冷卻及加熱裝置下部的出風口處設有風機，風機與電機連線。空氣冷卻及加熱裝置下部的出風口與骨料倉裡面設定的配風窗連通，空氣冷卻及加熱裝置上部的迴風口與骨料倉裡面設定的迴風窗連通，以形成與骨料倉內下料方向相反的空氣循環流動。
一種套用上述的裝置進行預或冷預熱混凝土骨料的生產方法，包括以下步驟：
一、根據外界氣溫並結合混凝土出機口溫度要求，進行熱平衡計算選擇預冷或預熱蒸發器的面積以及風機的型號，並選定過流風速為4～5米/秒。
二、在拌和樓的每個骨料倉分別布置空氣冷卻及加熱裝置，並將出風口布置在骨料倉的下部，迴風口布置在骨料倉的上部。
三、將空氣冷卻及加熱裝置上的迴風口與骨料倉裡面設定的迴風窗相連線，將空氣冷卻及加熱裝置的出風口與骨料倉裡面設定的配風窗相連線，使空氣冷卻及加熱裝置產生的冷風或熱風在拌和樓骨料倉內循環的流向與骨料倉內下料的方向相反。
根據外界溫度及混凝土出機口溫度要求開啟預冷蒸發器或預熱蒸發器，即可實現預冷或預熱混凝土骨料的生產。最佳化的方案步驟三中，將預冷蒸發器的液氨進口和氨氣出口分別與製冷系統管路相連線，並進行試壓查漏；將預熱蒸發器的蒸汽進口和水蒸汽出口分別與蒸汽管路相連線，並進行試壓查漏；預冷蒸發器與製冷系統相連線的管路，以及預熱蒸發器與蒸汽管路相連線的管路，全部採用20～50毫米的保溫橡塑分兩層錯縫包裝。
最佳化的方案中，將沖霜淋水管的沖霜進水口與進水管連線，將沖霜淋水管的沖霜出水口與與拌和樓沖霜出水管路相連線，安裝時將沖霜淋水管保持一定坡度，防止結冰，以保持管道暢通。系統運行8小時後必須對預冷或預熱蒸發器進行沖霜，以及衝去承水盤裡的灰垢，並保持通風通暢以達到最佳傳熱效果。
最佳化的方案中，運行過程中隨時觀察骨料倉內的料位，保持骨料倉的料位始終在骨料倉裡面設定的迴風窗窗位以上，防止因料位低於骨料倉裡面設定的迴風窗窗位而造成的熱風量或冷風量的損失。最佳化的方案中，在環境溫度較低時，隨時觀察拌和樓是否因風冷出現的凍倉情況，當出料較少、料倉溫度過低時，適當調高蒸發溫度或者暫時關閉製冷系統供氨管路，適當地提高出風溫度，並將骨料的溫度控制在3℃以上以防止凍倉。
改善效果
《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》通過採用上述的結構及方法，能夠分別滿足不同季節混凝土骨料需要預冷或預熱的工況，操作非常方便，且採用與下料方向相逆的循環送風設計，有效地節省了能耗，提高了生產效率，進一步的採用上述的結構也便於實現自動控制，可以更進一步的提高預冷或預熱混凝土的生產效率。採用該發明還可以節省現場布置製冷和制熱設備所需要的場地和空間。設定的沖霜淋水管，可以有效降低生產現場的灰塵，較為環保，且沖霜淋水的步驟也提高了整體設備的持續無故障運行時間。
附圖說明
圖1為《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》的整體結構示意圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為圖2的A-A剖視圖。
圖4為該發明中空氣冷卻及加熱裝置的主視圖。
圖5為該發明中空氣冷卻及加熱裝置的左視圖。
圖中：空氣冷卻及加熱裝置1，風機2，電機3，出風口4，迴風口5，骨料倉裡面設定的配風窗6，骨料倉裡面設定的迴風窗7，支撐平台8，風罩9，沖霜淋水管10，預冷蒸發器11，預熱蒸發器12，承水盤13，沖霜進水口14，沖霜出水口15，液氨進口16，氨氣出口17，蒸汽進口18，水蒸汽出口19，砂倉20，骨料倉21。
權利要求
1.一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置，包括拌合樓，拌合樓內設有多個骨料倉（21），其特徵是：在骨料倉（21）的一側設定支撐平台（8），支撐平台（8）上設定空氣冷卻及加熱裝置（1），所述的空氣冷卻及加熱裝置（1）與骨料倉（21）連通。
2.根據權利要求1所述的一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置，其特徵是：所述的空氣冷卻及加熱裝置（1）中設有相互獨立的預冷蒸發器（11）和預熱蒸發器（12）。
3.根據權利要求2所述的一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置，其特徵是：所述的空氣冷卻及加熱裝置（1）的上部設有沖霜淋水管（10），空氣冷卻及加熱裝置（1）的下部設有承水盤（13）。
4.根據權利要求3所述的一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置，其特徵是：所述的空氣冷卻及加熱裝置（1）下部的出風口（4）處設有風機（2），風機（2）與電機（3）連線。
5.根據權利要求1或3所述的一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置，其特徵是：空氣冷卻及加熱裝置（1）下部的出風口（4）與骨料倉裡面設定的配風窗（6）連通，空氣冷卻及加熱裝置（1）上部的迴風口（5）與骨料倉裡面設定的迴風窗（7）連通，以形成與骨料倉（21）內下料方向相反的空氣流動。
6.一種套用權利要求1～5任一項所述的裝置預冷或預熱混凝土骨料的生產方法，其特徵是包括以下步驟：
一、根據外界氣溫及混凝土出機口溫度要求，進行熱平衡計算選擇預冷、預熱蒸發器的面積以及風機（2）的型號，選擇過流風速為4～5米/秒；
二、在拌和樓的每個骨料倉（21）分別布置空氣冷卻及加熱裝置（1），並將出風口（4）布置在骨料倉（21）的下部，迴風口（5）布置在骨料倉（21）的上部；
三、將空氣冷卻及加熱裝置（1）上的迴風口（5）與骨料倉裡面設定的迴風窗（7）相連線，將空氣冷卻及加熱裝置（1）的出風口（4）與骨料倉裡面設定的配風窗（6）相連線，使空氣冷卻及加熱裝置（1）產生的冷風或熱風在拌和樓骨料倉（21）內循環的流向與骨料倉（21）內下料的方向相反；根據外界溫度及混凝土出機口溫度要求開啟預冷蒸發器（11）或預熱蒸發器（12）即可實現預冷或預熱混凝土骨料的生產。
7.根據權利要求6所述的生產方法，其特徵是：步驟三中，將預冷蒸發器（11）的液氨進口（16）和氨氣出口（17）分別與製冷系統的管路相連線，並進行試壓查漏，將預熱蒸發器（12）的蒸汽進口（18）和水蒸汽出口（19）分別與蒸汽管路相連線，並進行試壓查漏，預冷蒸發器與製冷系統相連線的管路，以及預熱蒸發器與蒸汽管路相連線的管路，全部採用20～50毫米的保溫橡塑分兩層錯縫包裝。
8.根據權利要求6所述的生產方法，其特徵是：將沖霜淋水管（10）的沖霜進水口（14）與進水管連線，將沖霜淋水管的沖霜進水口與進水管連線，將沖霜淋水管的沖霜出水口與與拌和樓沖霜出水管路相連線，安裝時將沖霜淋水管保持一定坡度，防止結冰，以保持管道暢通，系統運行8小時後必須對預冷或預熱蒸發器進行沖霜，以及衝去承水盤裡的灰垢，並保持通風通暢以達到最佳傳熱效果。
9.根據權利要求6所述的生產方法，其特徵是：運行過程中隨時觀察骨料倉（21）內的料位，保持骨料倉（21）的料位始終在骨料倉裡面設定的迴風窗（7）的窗位以上，以防止因料位低於骨料倉裡面設定的迴風窗（7）的窗位而造成的熱風量或冷風量的損失。
10.根據權利要求6所述的生產方法，其特徵是：在環境溫度較低時，隨時觀察並防止拌和樓里的骨料倉因冷風溫度過低而出現的凍倉情況，當出料較少、料倉溫度過低時，適當調高蒸發溫度或者暫時關閉製冷系統管路，適當地提高出風溫度，並將骨料的溫度控制在3℃以上以防止凍倉。
實施方式
如圖1、圖2中，一種混凝土骨料預冷預熱一體化裝置，包括拌和樓，拌和樓內設有多個骨料倉21，如圖3中，在骨料倉21的一側通過焊接或螺栓聯接的方法設定有支撐平台8，支撐平台8通常採用鋼製，支撐平台8上設定空氣冷卻及加熱裝置1，所述的空氣冷卻及加熱裝置1與骨料倉21連通。
如圖4、圖5中，所述的空氣冷卻及加熱裝置1中設有相互獨立的預冷蒸發器11和預熱蒸發器12。由於拌和樓中骨料預冷或預熱所需的能耗較大，且2012年7月之前的技術中已經具有製冷設備，因此採用既各自獨立又聚預冷預熱為一體的空氣冷卻及加熱裝置1，只需再增設蒸汽供應管路即可實現節省投資並降低能耗的效果。所述的空氣冷卻及加熱裝置1的上部設有沖霜淋水管10，空氣冷卻及加熱裝置1的下部設有承水盤13。沖霜淋水管10用於在預設的時間段啟動，以去除管路上的結霜，並同時衝掉蒸發器及承水盤13上的灰塵。
所述的空氣冷卻及加熱裝置1下部的出風口4處設有風機2，風機2與電機3連線。該例中的風機採用軸流風機。空氣冷卻及加熱裝置1下部的出風口4與骨料倉裡面設定的配風窗6連通，空氣冷卻及加熱裝置1上部的迴風口5與骨料倉裡面設定的迴風窗7連通，以形成與骨料倉21內下料方向相反的空氣流動。採用此種結構，使空氣冷卻及加熱裝置1送入的冷風或熱風與骨料充分接觸，熱量傳導均勻，且由於物料是在向下運動，從而減少了循環運行的冷風或熱風中所夾帶的灰塵。
一種套用上述的裝置進行預冷或預熱混凝土骨料的生產方法，包括以下步驟：
一、根據外界氣溫並結合混凝土出機口溫度要求，進行熱平衡計算選擇預冷或預熱蒸發器的面積以及風機的型號，並選定過流風速為4～5米/秒。
二、在拌和樓的每個骨料倉分別布置空氣冷卻及加熱裝置，並將出風口布置在骨料倉的下部，迴風口布置在骨料倉的上部。
三、將空氣冷卻及加熱裝置上的迴風口與骨料倉裡面設定的迴風窗相連線，將空氣冷卻及加熱裝置的出風口與骨料倉裡面設定的配風窗相連線，使空氣冷卻及加熱裝置產生的冷風或熱風在拌和樓骨料倉內循環的流向與骨料倉內下料的方向相反。
根據外界溫度及混凝土出機口溫度要求開啟預冷蒸發器或預熱蒸發器，即可實現預冷或預熱混凝土骨料的生產。最佳化的方案步驟三中，將預冷蒸發器的液氨進口和氨氣出口分別與製冷系統管路相連線，並進行試壓查漏；將預熱蒸發器的蒸汽進口和水蒸汽出口分別與蒸汽管路相連線，並進行試壓查漏；預冷蒸發器與製冷系統相連線的管路，以及預熱蒸發器與蒸汽管路相連線的管路，全部採用20～50毫米的保溫橡塑分兩層錯縫包裝。
最佳化的方案中，將沖霜淋水管的沖霜進水口與進水管連線，將沖霜淋水管的沖霜出水口與與拌和樓沖霜出水管路相連線，沖霜淋水管保持一定坡度，防止結冰，以保持管道暢通。系統運行8小時後必須對預冷或預熱蒸發器進行沖霜，以及衝去承水盤裡的灰垢，並保持通風通暢以達到最佳傳熱效果。
最佳化的方案中，運行過程中隨時觀察骨料倉內的料位，保持骨料倉的料位始終在骨料倉裡面設定的迴風窗窗位以上，防止因料位低於骨料倉裡面設定的迴風窗窗位而造成的熱風量或冷風量的損失。最佳化的方案中，在環境溫度較低時，隨時觀察拌和樓是否因風冷出現的凍倉情況，當出料較少、料倉溫度過低時，適當調高蒸發溫度或者暫時關閉製冷系統供氨管路，適當地提高出風溫度，並將骨料的溫度控制在3℃以上以防止凍倉。
榮譽表彰
2017年12月11日，《混凝土骨料預冷預熱一體化裝置及預冷預熱方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
