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中图分类号:TU37 文献标识码: A
引言:经济的发展使得沥青搅拌站的生产压力增加。在沥青搅拌站的使用过程中实现节能降耗有着十分重要的作用。
1.冷骨料控制
1.1 石料含水量以及粒径
冷骨料是进行沥青搅拌的重要原料。当有不合格问题出现在冷骨料的时候,会出现热量大量损失,因而造成在搅拌过程中的的热量和电能的损耗。所以说,冷骨料符合搅拌的标准有着重要的作用。在实际工作中对于冷骨料的颗粒直径和含水量都有明确的要求。对于冷骨料的颗粒的直径控制,主要是0~2.36MM之间。冷骨料的颗粒的直径控制目的是在搅拌的过程中,降低吸水量。并且实际工作中冷骨料的存放,要做好集料的防潮和防水工作。
1.2燃料选择
沥青搅拌站的燃烧系统,对于燃料实际要求主要是在杂质少、含水量低、燃烧性能好、粘度适中,并且易于运输等方面。传统的燃料属于重油,对环境污染损害大,对人的身体健康也有损害作用,在对沥青搅拌站进行节能降耗措施中,如果能采用新型的燃料,生产成本将大大降低,环境效益也会提高。
1.3改造燃烧系统
燃料系统的改造部分,主要是重油供油管路、增设重油罐。首先,燃油系统的加设。在燃油系统中的2个气动三通阀,如果能实现重油和柴油两种燃料的自动切换,将会大大提高节能降耗的效率。
1.4燃烧器的维护
1.4.1最佳风油比的保持
风油比主要指的是空气和燃油的比例。风油比的调整,可以使得燃油增量加快或变缓,影响到燃烧器效率问题。
1.4.2燃油雾化控制
燃油雾化控制能够改善燃烧器的性能。良好的雾化,在重油完全燃烧中是一个重要条件,应依照雾化器的要求对燃油品种选择,实现燃烧的充分。
2.沥青罐、成品料仓以及管路的保温
加强设备中的保温工作,主要是对沥青搅拌站中的热骨料仓库、成品料仓库以及干燥筒和重油管道,开展保温层覆盖的控制。沥青罐、管路以及阀门等设备上一般包着一层5到10cm厚保温棉,使用蒙皮封住,形成重要的保温层,使得热量损失降低。保温措施,是搅拌站的节能管理中的另一方法。 保温层伴随使用年限延长老化脱落加重,特别是在搬迁过程中,需要及时补充并且修复。
3.驱动电机
沥青搅拌站中,能耗中很大一部分就是由于同其他施工机械出现匹配问题形成的,所以,我们要施工机械合理安排,实现优化组合施工机械。减少在频繁停机、空转、启动中的损耗,最大限度发挥出应有的产能,做好施工机械中的设备配备。
3.1 变频数控技术控制成品料输送
电机变速箱带动卷扬机是进行成品料输送系统的重要设备。在实际运用过程中,主要是采用直接拖动钢丝绳实现牵引,依靠刹车系统实现停车。这种结构的机械工艺比较复杂,电机需要全压下启动,工作过程中电流大,一般是额定电流4 到7倍。但是变频卷扬机的出现,使得输送系统带动,得到了显著的改变。 变频卷扬机,在启动的时候首先使用低频这时的转速比较慢,在正常运行的时候平稳并且高效,实现了电能节约。
3.2变频控制引风机电机
依据流体力学的原理,风量和转速是正比的关系,功率和转速也是正比的关系。一旦流量是额定流量的75%,转速需要控制在额定转速中的3/4进行运行,主要的额定功率是原来的42%。在沥青搅拌站中,引风机实际损耗的电机功率是最大的,大约是总装机功率中的1/3。但在实际工作中,引风机进风量只出现额定的40%-70%。在风门开度不能实现最大的情况下,电机可以在额定转速下开展工作,所以电机功率一定低于0.8以下,形成了电功率的浪费。但是如果引进变频控制引风机电机的情况下,功率的因数能够实现0.9以上,使得电机效率极大地提高了,电力能源消耗也降低了。在一些施工场地里,因为布袋堵塞,导致引风机风门的开度几乎达到极限。这种情况下注意监控除尘器阻力变化,对清灰的时间间隔进行控制,意义就比较明显。
3.3变频技术实现沥青循环泵控制
在使用变频数控技术对沥青循环泵进行控制的时候,处于满负荷运行状态下,转动沥青中的三通阀,沥青称量桶便向桶内注入沥青。在称量结束的时候,三通阀自动复位。再次沥青回流到原来的沥青罐中。变频控制沥青循环系统的运行状态,大量的电能被节约,使得沥青循环泵的磨损大大减少了。解决了沥青搅拌站中,没有节流阀沥青循环泵控制问题。利用变频器开展配料时,沥青循环泵可以满负荷进行运转,实现了最小运行功率运行保持,能够快速配料。 配料周期从原来的45 s,降低到15 s左右,30 s的电能被节省下来。
结语
主要的节能降耗途径是在冷骨料燃烧控制和干燥筒的保温工作,以及电机的驱动方面。我们要在这三个方面上下足功夫。实现沥青搅拌站系统、全面节能降耗工作的展开,创造出显著的的经济效益以及社会效益,降低成本,提高搅拌站的竞争力。
参考文献
[1]孙亚东.李慧贤.沥青搅拌站燃烧系统的使用维护与改造[J].中国水运.2009.
关键字:搅拌站;材料;成本
中图分类号:TF526+.3 文献标识码:A 文章编号:
河北建设集团路桥公司沥青搅拌站坐立于保定市清苑县阮庄镇,占地200亩,有沥青搅拌站2000型和3000型各一座。设计年生产能力50万吨。主要是供应保定周边的路面施工工程。作为公司加工销售型项目,盈利是其主要的目的。其手段则有两个方面,一是增加销售量,一是降低成本。也就是通常所说的开源和节流。
本文主要是从其主要的成本构成上分析降低成本的方法。为进一步降低料场的材料成本提供基础,增强料场的市场竞争力。
料场的成本构成主要包括现场的人材机,场地租赁等费用。作为公司的材料部门,主要对料场的材料对其成本的影响做一个分析。
因为材料类在料场的运营中占的比重最大,因而对其成本的控制就显得至关重要。而要想很好的控制材料的成本并使之不断下降,就必须建立健全材料的采购-消耗等整个流程的内部控制制度。
材料的成本的控制主要体现在这几个方面:采购价格控制、量的控制、其他控制。
一.采购价格
采购是料场开展工作的首要环节,也是最重要的一个环节。因为控制材料的采购价格对料场的经营业绩至关重要,它不仅能减少料场的现金流量,而且能直接降低料场的经营成本。
对于料场而言,其原材料采购价格的构成主要是:
⑤ =①+②+③+④
1.出厂价格
这其中的关键因素就是对信息的掌握,包括供应商实力、信誉的调查及市场同类产品的价格对比分析[ ]。对于地材类物资(包括碎石、矿粉)出厂价格的控制主要体现在淡季备料及避开国家大型集会上料两个方面,因为以上两种情况对石料厂的出厂价格影响很大,避开这一时段可以避免高价上料,对成本的降低能起到很好的效果。此外,不同的季节对地材价格也有影响,冬季是施工淡季,价格相对较低。而对于沥青、燃料油、柴油等贵重物资,其采购价格对成本的影响很大,故我料场采用的是分公司集中采购制度,首先对分公司各个项目所需沥青、重油等材料进行月需用计划的统计,然后进行大批量集中采购最后再分别发放,形式如下图所示
①各项目编制月需用计划②分公司材料科进行统计③编制采购计划④组织招标并确定供应供应商⑤签订合同并实施采购⑦供货并分发各项目施工现场⑧现场验收⑨现场开结算凭证并反馈公司⑩公司统计并实施结算。
这种形式可以有效的利用有限的资金,同时形成大批量采购从而降低采购单价,故而降低原材料成本。
2.运费及供应商利润控制
运费作为采购单价的构成部分,对成本也有一定的影响,其控制也主要体现在两个方面,一是就近采购,另外就是选择有实力、有信誉的供应商,压低利润从而降低采购单价。
二.量的控制
量的控制主要是包括进场数量控制及现场消耗量控制两类。这里的‘量’包含‘数量’及‘质量’两个方面,进场时严格验收,地材类可采用收方计量。同时现场抽样送实验室检验,供应商承担检测费用[ ]。原材料质量的好坏对成品料质量有直接影响,而成品料质量的好坏将直接影响公司的信誉,并有可能会造成使用方退货故而造成不必要的成本增加。所以这也是影响材料成本的关键因素,必须严格控制。
现场消耗量主要是原材料供应阶段及生产成品料时所产生的遗撒及溢料现象。这就要求对料场的厂区道路及料仓进行合理规划并实施硬化。规划时是应考虑最优进场、出场路线,避免二次倒运造成的费用增加。对于沥青而言,沥青质量的好坏对成品料影响最大,但是可以在满足质量要求的前提下尽量减少沥青的用量,不过质量与成本是相互矛盾的。高质量的成品料必然会产生高额的成本。这就要求材料人员与现场试验人员积极沟通,实时掌握各种原材料的级配,多做试件,将配比调至质量与成本的平衡点。这也是降低成本的一种方法。至于重油和柴油,质量是最关键的因素。价格一定的前提下。选择燃点低,燃烧值大的品种是唯一的选择。
三.其他控制
料场的情况变化多端,由于设备故障造成的不合格成品料,能够回收利用的全部回收利用,不能做回收利用的可联系其他对级配要求不高的料场低价出售,尽可能的回收成本。
一些零星物资的采购(包括电料、劳保、水暖等小型物资)同样严格审批程序:①需用部门提需用计划②料场场长审批③审批通过报材料科实施采购④物资发放并履行领用手续。
燃烧系统中,使用的仍然是燃用燃油的技术,随着燃油的价格的不断攀升,也使得燃油成为企业或者是公司沉重的负担,根据这种现象,本文提出了将重油燃烧技术应用于沥青搅拌站中的方法。
【关键词】沥青;搅拌站;重油燃烧系统;
中图分类号: TU535 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
本文通过对重油燃烧技术的特点与不足进行了分析,并对沥青搅拌站的燃烧系统进行深入的研究,根据其故障现象,提出了沥青搅拌站重油燃烧系统的治理措施,以及其使用与维护和在使用过程中应当注意的事项。希望在这项技术的发展与创新中,能为同行提供一些参考。
二.沥青搅拌站的燃烧系统
沥青搅拌站的燃烧系统在沥青拌和设备中占有举足轻重的地位,它的性能好坏直接影响到沥青拌和设备运行的经济性、稳定性及安全性。目前,在欧美等发达国家,燃气燃烧系统是经常采用的,但往往价格昂贵,不能实现较高的经济效益。目前,从形式上分,我国沥青搅拌站燃烧系统有三种:以煤作为燃料、以燃油作为燃料和以燃气作为燃料。
对于煤作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统,存在的问题是:煤粉中所含的灰分是不可燃物质,受到沥青搅拌站的加热系统影响,灰分大部分进入到沥青混合料中。而且灰分为酸性,将直接降低沥青混合料的品质,这无法保证沥青产品的使用寿命。同时,煤粉燃烧速度较慢,所以难以短时内进行充分燃烧,导致燃料及能量利用率相对较低。其次,受到磨煤设备影响,传统工艺中,燃煤的加热系统主要通过对磨煤量的调节来控制火焰的大小,对温度的控制不能达到很高精度,直接降低了沥青混合料的品质。燃烧煤粉需要较大的燃烧室,而燃烧室的耐火材料属于易损器件,必需要定期更换,需要较高的维护费用。
对于燃气作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统,由于可燃气体燃烧速度快,而且燃烧非常充分,所以能源利用率较高。然而,以燃气作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统也有其缺点,例如它需要与天然气管道相连,所以较适合相对固定的沥青搅拌站,不适于移动式或经常需要搬迁的沥青搅拌站。如果天然气管道距离沥青拌和站较远,则设置阀门和铺设管道等附属设备需要较高的费用。对于燃油作为燃料的沥青搅拌站燃烧系统,则有自身相对的优点。首先降低工程成本,提高经济效益,其次可以调节导热油的流量,达到稳定燃料油温度的目的。再次通过油门电机旋转来控制回油阀的开度,即控制(加大或者减少)燃料油的油量,从而得到合适的燃烧能力。
三.重油燃烧系统常见故障与排查
1.燃烧器不能启动
燃烧器不能正常启动的原因有很多,遇到此种情况的排查步骤如下:检查主电源开关是否合上,保险丝是否熔断;检查电路互锁是否打开,控制面板与热继电器是否关闭,若二者处于关闭状态需重新复位;检查伺服电动机应在低火焰位置,否则应将调整开关置于“自动”或将电位计调至最小;检查风压开关是否有动作。
2.燃烧器点火不正常
燃烧器点火不正常可能是由于火焰探测器镜面沾灰或损坏。镜面沾灰只需将探测器镜面重新擦拭干净即可,而探测器损坏,需更换新的配件。如果上述情况还不能解决问题,可以尝试调整探测器的探测方向。
3.火焰意外熄灭
如果燃烧器火焰意外熄灭,可能是喷嘴积灰尘所致。此时,可以拆下喷嘴进行清洗。火焰意外熄灭也可能是由干助燃空气过量或不足引起的,此时可适当调整鼓风机的风门,合理控制助燃空气通入量。此外,还需检油温度是否是太低,重油压力是否达到燃烧要求。如果火焰熄灭后不能点火,可能是由于助燃空气过量,此时需重点检查风油比、凸轮、连杆机构,以保障风油比的合理匹配。
4.喷嘴处漏油
如果喷嘴处漏油,可能是由于枪内开关阀堵塞或损坏。此时应首先清洁开关阀阀芯,如果仍不能排除故障,就只能更换新配件。
5.回油压力不稳或无法调整
如果柴油回油压力无法调整,很可能是由于针阀不清洁或喷嘴磨损。此时应清洁针阀阀芯办法或更换新的喷嘴。
6.火焰不在燃烧室轴线上
如果燃烧器中燃料燃烧时,出现火焰不在燃烧室轴线上,可能是由于燃气枪的环状支架或燃气枪位置发生变化,此时应重新调整位置。
沥青搅拌站重油燃烧系统的治理措施
如何使沥青搅拌重油的燃烧更加的充分,设备在使用过程中更加的合理,可采取如下措施:
1.使用与维护措施
合理选用燃油。目前,随着柴油价格的迅速上涨,在沥青搅拌设备生产过程中使用重油燃料已是大势所趋。在选择重油作为燃料时,要充分注意重油的钻度、燃烧性能、热值、含硫量、含水量以及机械杂质等指标,只有选择合适的重油才能够保证充分燃烧。
钻度直接响油泵、喷油嘴的工作效率和燃料消耗量,钻度越大,雾化效果越差,所以应选择钻度适中的重油。重油中的硫化物会导致燃烧器、干燥滚筒、风道及除尘器的腐蚀,所以应选用含硫量少的重油,一般含硫量需控制在0.5%以下。重油中所含的水分不仅会降低燃油中可燃成分的含量,使燃料点火困难,而且过高的水分还会增加管道和设备的腐蚀,增大排烟热损失和输送能耗,同时若水分含量不均匀可能直接导致火焰脉动甚至熄火,所以应选用含水量低于1%的重油。重油中的机械杂质会堵塞过滤网、喷油嘴、阀芯,加快油泵磨损,因此应选择机械杂质含量低于0.5%的重油。
2.改进措施
(1)控制油的黏度
当重油勃度增大时,油粒不易分散成细滴,将产生雾化不良,从而导致燃烧冒黑烟。因此必须控制好油的钻度。
(2)增加喷燃器喷射压力
喷燃器的作用是将重油雾化成较细的颗粒,并将它们喷射到滚筒内与空气混合形成良好的可燃混合气。因此,我们增加了喷燃器喷射压力,有效提高了
可燃混合气质量,改善了燃料条件。
(3)调油比例
将风、油比例调整合适,可使燃油与空气形成良好的混合气,避免燃烧不完全而引起冒黑烟和增加燃油消耗量。
(4)增设燃油过滤装置
更换新的燃油高压泵,保持原有电路、压力表、安全阀等器件不动,并在部分燃油管道上设置多级过滤装置,以减少重油中的杂质,保证燃烧充分。
四.结束语
通过上述提出的方法,在实践过程中,通过这种将重油燃烧技术应用于沥青搅拌站中的方法,发现了这种方法的重油雾化效果良好,且燃烧也比较充分,本文通过对这种方式的阐述,分析,找出这种方式存在的问题或是重油燃烧系统故障原因,通过改进,可以使企业或者是公司获得较好的经济效益。
参考文献:
[1] 许丽亚《林泰阁标准集装箱式沥青搅拌站》筑路机械与施工机械化. 2008(07)
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[3] 张晓光《重油燃烧器在沥青搅拌设备上的应用与维护》内蒙古公路与运输. 2009(02)
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【关键词】通过角色扮演开展的情境教学法;护理;应用;能力培养
【中图分类号】G642
随着社会的发展,对护理人才的要求越来越严格,不仅要掌握专业理论知识,而且要有团队合作意识,更要有一定的交际能力,而这些能力都要从学生时代开始培养。通过角色扮演开展的情境教学法不但能激发学生的思维能力,变被动学习为主动学习,增强学生对知识的理解和记忆,还能够为今后走向社会,步入临床工作中,与病人沟通交流,与同事的相合作打下坚实的基础。
1.定义
通过角色扮演开展的情境教学法,是指设置一个情境,让学生通过表演来进行教学[1]。教师从教材出发,引入与教学内容相适应的生动而具体的情境,形成良好的学习的氛围,使学生获得情感体验,促使学生正确快速地理解教材内容,对于学生掌握知识,培养情感以及提高学生的沟通交流能力有很大的作用。
2.实施
2.1认真备课,设计情境教学方案
在教学备课中,教师对自己的授课内容要融会贯通,并根据教学内容设计情境,然后写出详细的方案。情境的设计要以知识为前提,贴近或者融入生活及工作,这样学生才有兴趣和激情参与进来。收集、分析材料:教师要收集大量的情境案例,包括文字案例、案例图片、视频等,同时还要对这些材料进行分析,明确适合的情境,进而对材料进行分类。预设情境氛围:有意义的教学就要以培养学生的学习兴趣为前提,以发展学生的思维为中心,进而激发学生的创造性,诱发其学习的主动性[2]。分配情境模拟的角色与演练任务:分配角色任务时应立足于实际,教师要仔细分析学生的兴趣及潜在能力。要对学生的文化程度、接受能力、个性特点等做到了如指掌,并根据学生的个性分配不同的角色。
2.2课堂演练,发挥学生的主动性
在授课过程中,要把握好理论知识和情境氛围。通过角色扮演开展的情境教学是让学生直接进行角色扮演[3]。通过角色扮演,学生对将来会在工作中遇到的相应角色逐渐熟悉,加深内心体验,从而培养学生的团队合作精神以及与人交流的能力,另一方面也为学生提供了展示才华的机会。
2.3效果评价,及时了解学生的反应
评价的内容包括:学生是否喜欢设定的情境并能融入,能否主动去理解、掌握情境中的知识,另外还要对学生在该情境教学中学到的知识进行提问,并答疑学生的问题。最终,征求学生的意见和建议,以便吸取经验,指导以后的教学。
3.优越性
3.1活跃教学课堂气氛,提高学习效率
传统的教学是以教师为主,学生为辅,整个教学过程是学生被动的接受知识,比较枯燥乏味。而通过角色扮演开展的情境教学法是通过设置情境,让学生积极的参与进来,充分发挥学生的潜能,变被动听课为主动思考和参与,活跃了课堂气氛。而且改变了以往学生一味的学习理论知识,理论与实践无法结合的局面,把重要的知识点和实际应用有机的结合起来,缩短了课堂与临床之间的距离[4],增加了对于理论知识的理解和运用,对于知识的记忆更加深刻,更能学以致用[5]。在寓教于乐的过程中接受知识,深受学生喜爱。
3.2激发学习热情,提高主动学习能力
传统教学过程中, 学生总有依赖情绪,课前很少预习,课堂上的学习缺乏真实感知,课后对教学内容理解不充分, 掌握不牢固。而通过角色扮演开展的情境教学法是以学生为主,教师为辅的一种教学活动,课前需要学生主动查阅资料,构思剧本[6],课堂上学生踊跃表演,积极讨论,有效的增加了学生对知识的理解度、掌握度,而且提高了学生主动学习的意识以及主动学习的能力[7]。
3.3增强了人际沟通能力,促进多向沟通
新的医学模式对于护患关系非常重视,而传统的教学都是以讲授为主,学生锻炼口头表达能力的机会很少。此教学法可以使学生通过剧本的修改和表演,体会到了面对不同年龄、性别、职业、病情、文化程度、经济状况的患者时所应用的不同的沟通技巧,另外学生在表演的过程中也学会了表情、目光、空间距离、肢体语言等非语言沟通的应用[8],为日后的实习和工作打下良好的基础。
3.4缩短理论与临床的距离,培养爱伤观念
传统的教学工具是模型人,是没有触感和真实感的图片和视频。此教学法根据临床真实的情境来设置,使学生进入到“患者”和“护士”的角色中,通过真实操作使学生更容易、更清楚的感知和理解整个操作过程,如静脉推注时,扮演患者的学生会非常注意护士消毒是否规范,针头是否污染,注射是否疼痛等。静脉穿刺时,学生能体会到静脉穿刺未进入血管时,再次穿刺的疼痛和心情,从而培养爱伤观念,使教学内容更贴近实际应用。
3.5增进师生、学生之间的情感,提高了团队合作能力
团队合作能力是作为一个社会人必须具备的能力。在实际临床工作中,护士与医生、护士与护士之间都在不断的进行团队工作。情境教学,是一个师生之间互相配合、共同讨论、共同参与的过程[9],也是学生之间分工合作、相互学习的过程。在此过程中,学生们充分意识到个人的力量是有限的,靠个人的力量很多事情是没办法实现预期效果的[10],在实际工作中为病人提供服务是需要合作的。这样,不仅促进了师生,同学之间的情感交流,也培养了学生的团队合作能力。
4.建议
4.1情境的设计
4.1.1情境设计应合理
情境设计既要符合教学需要,也要贴近临床,尽量缩短课堂和临床的距离。教师在设计情境时应充分考虑临床工作的复杂性与多变性。要充分考虑到患者的年龄、文化程度等的不同而带来的不同沟通问题,同时也可以把多个同学的沟通方法进行比较分析,使学生从中找寻自己的差距。
4.1.2情境O计应以教学目标为依据
教学情境设计不能脱离教学目标和教学内容,要突出重点,紧扣主题。应在学生的基础知识和基本技能的运用得到保证的基础上,进一步关注学生综合素质的培养[11]。只有这样,才能达到预期的目标。
4.1.3情境设计应兼顾“情”与“境”
情境的设计既要取材于实际临床工作,又要充分考虑到学生兴趣所在[12],要使学生的情感与之产生共鸣。
4.2教师及时给予评价、提问和答疑
教师要认真观察学生的表演过程,在情境表演结束后要引导学生认真讨论,并给予评价,要针对她们的语言表达、仪表和沟通技巧的应用进行讨论。教师也可以根据情境对学生进行提问,以锻炼她们的心理素质,并培养分析、解决问题的能力。最后,教师要对学生们对于知识和表演上的问题进行答疑。
5.小结
情境教学法使学生在模拟的环境中直接体验知识和技能,既能提高学生学习兴趣,加深了学生对相关知识的理解,又培养了学生自主学习、发现问题和解决问题的能力、与人沟通交流的能力、评判性思维的能力、社会适应能力、团队合作能力等,提高了学生的综合素质,值得推广。但是由于现代教学现状中的人数多、课时少、设施条件不足,不能满足此教学方法耗时较长、要求较高的特点,影响了教学效果,应设立模拟化病房,多给与教学课时数,使此教学法得到更好的开展。
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关键词:骨料称量;无级调整;设计应用;自动补偿
中图分类号:U415.5文献标志码:B
Abstract: In order to improve the accuracy of the weighing system of asphalt mixing plant, the function of the weighing system in the aggregate weighing process of batch mix plant was expounded, and the secondary weighing system with stepless adjustment was introduced emphatically. The performance and characteristics of threeposition fiveway solenoid valve, magnetic switch and cylinder with magnetic ring were introduced, as well as the secondary weighing system in aspects of control theory, drawings and logic programming design, which provides reference for similar products.
Key words: aggregate weighing; stepless adjustment; design and application; automatic compensation
0引言
高等级公路性能的好坏、寿命的长短除了与摊铺、碾压、材料、温度、搅拌等因素相关外,关键还在于强制间歇式沥青搅拌设备,而该类设备的重要性能之一就是称量的准确度[110]。设备的称量性能可直接影响路面的质量,评价间歇式沥青搅拌设备称量性能的优劣关键看骨料、粉料、沥青及添加剂的称量精度。目前许多设备的粉料、沥青及添加剂称量方式单一,各个厂家称量系统的控制设计大同小异;而骨料称量级配少则4个仓,铺筑高等级公路则要6个仓,为了保证称量精度和称量循环时间的长短,称量方式也很多。为了满足高等级公路级配越来越高的要求,各N称量方式被应用于搅拌设备中,其中以无极调整二次称量最具代表性。其在控制设计上打破了原来固有思维,从成本控制、设计构造上大幅简化,控制精度比行业要求的标准精度大幅提高[1120]。
1沥青搅拌设备骨料称量方式以及无极调整二次称量的应用
为了控制骨料称量的准确度,即控制料门大小及飞料冲量,有的厂家采取并行称量模式,即1种骨料用1个称量斗,料门设计的小一些。这种模式能保证称量精度和时间,但是称量层空间有限,所以每一种骨料称量斗的大小分配决定了其对级配要求的适应性,对于拌和特殊要求的混合料时拙襟见肘,如生产配合比中某种料的用量特别大时,称量斗的容量就无法达到称量所需的要求。所以国内大部分厂家仍采用一个称量斗和累加计量法,即以料门的开启大小来控制飞料,但这种由气缸控制开门大小行程的设计是一次性设定好的,不可调。而中交西筑公司产品采用的是无极调整二次称量系统,即1个三位五通气缸开关料门,并通过2个中位磁性开关任意来调节料门开度的大小。当级配用量大时可先大门称量,快到设定重量时再成小门称量;级配用量少时可不开大门,直接开小门称量,小门的大小通过磁性开关任意调节。这种无极调整二次称量方式可以根据客户不同的级配要求随时调节,既能保证速度,也能保证称量精度。
2无极调整二次称量控制过程
图1为先大门称量后转为小门称量气缸运行的示意图。大门称量快到目标值后转小门称量,小门的开度由3号中位磁性开关调节的高低来决定。开关越往上调节,小门称量时的开度越小;越往下调节,小门称量的开度越大。3号磁性开关不能调节到最底部,不然起不到控制气缸行程的作用。这时料门可能会直接到关闭位,小门已经太小而无法称量。图2为直接小门称量气缸运行示意图,小门的开度由2号中位磁性开关调节的高低来决定,同样是越往下调节小门开度越大,越往上调节小门开度越小。图3为三位五通电磁阀。
3控制原理
三位五通电磁阀及气缸有开和关2路气,分别由电磁阀开关2路线圈控制,缸体上下2个活塞密封耐磨环之间有磁环,外部3个磁性开关分关位和2个中位,2个中位磁性开关为并联形式,气缸活塞运动过程中磁环运行到外部每个磁性开关所处位置时起的作用也不同(以中交西筑公司J4000型设备为例)。
3.1先大门称量再转为小门称量
以称量骨料1为例,配方设定如表1所示,级配用量比较大,应先大门称量后小门称量,所以必须使用图1所示的称量模式,在配方设定上小门设定值要小于目标设定值。控制原理如下:电磁阀开位线圈得电后,上气口供气,料门打开到最大,称量到650 kg时,电磁阀开位失电,上气口停止给气;电磁阀关位线圈得电,下气口给气,开始关门;当气缸活塞磁环碰到气缸外部3号磁性开关时,电磁阀关位线圈失电,下气口停止给气,活塞上下同时有气的存在使气缸活塞停止运行,这样外部关门动作停止。气缸运行停止时料门的大小取决于气缸磁环运行到3号磁性开关位置的早晚(上下),越早小门越大,越晚小门越小。继续称量直到780 kg时,电磁阀关位线圈二次给电,直到气缸磁环运行到关位磁性开关位置时断电,料门关闭。
3.2小门称量
当配方设定如表2所示时,级配用量比较小,如果直接大门称量,即使刚开就关也可能会称多,所以直接使用小门称量。使用图2所示称量模式,小门设定值不小于目标设定值。控制原理如下:电磁阀开位线圈先得电,上气口供气开门;当气缸磁环运行到2号中位磁性开关时,电磁阀开位线圈失电,上气口停止给气,气缸密封圈上下同时有气使气缸活塞停止运行,开门动作停止;气缸运行停止时门子大小状态取决于气缸磁环运行到2号中位磁性开关位置的早晚(上下),越早小门越小,越晚小门越大。小门称量到140 kg时,电磁阀关位线圈给电,下气口给气,直到气缸磁环运行到关位磁性开关位置时断电,料门关闭。
如图4所示,DO162/1是16位24 V输出程控器第1个点,%Q0.0为程序中的输出点,为了保护程控器使用中间继电器K01给电磁阀开位给电,电磁阀开位给气;DO162/2为16位24 V输出程控器的第2个点,%Q0.1为程序中的输出点,通过KO2给关位电磁阀给电,控制电磁阀关位给气;DI161/1为16位24 V输入程控器的第1个点,用来检测石料斗门是否关闭到位;DI161/2为16位24 V输入程控器的第2个点,用来检测石料1号称量门是否关闭;DI161/3为输入程控器的第3个点,用来检测气缸磁环是否运行到中位磁性开关的位置。%I0.0、%I0.1、%I0.2分别为各位置信号在程序中的输入点。
4.2程序梯形图设计
图5为数据运算梯形图,DB1.DBW2(石料1设定值)减去DB1.DBW6(石料1小门设定值)等于MW100,DB1.DBW6(石料1小门设定值)减去DB1.DBW4(石料1补偿值设定)等于MW101(以西门子STEP7编程软件为平台)。
4.2.1先大门称量再转为小门称量
如图6所示,当石料称量斗门关位信号反馈后,满足称量条件,DB1.DBX05为1号称量显示。称量后,在石料1设定大于石料1号小门设定值,当石料称输入值不大于MW100(石料1设定值减去1号小门设定值)时,1号称量开位电磁阀输出信号,DB1DBX0.3得电,开始大门称量;当石料称输入值不小于MW100(石料1设定值减去1号小门设定值)时,开位电磁阀失电,1号称量关位电磁阀输出信号,DB1DBX0.4得电,气缸关闭过程到第2个中位磁性开关DB1.DBX0.2位置时,关位电磁阀输出失电,小门开始称量直到石料称输出值不小于MW101(石料1设定值减去石料1飞料补偿值)时,关位电磁阀又一次得电直到气缸彻底关闭运行到关位磁性开关位置时,反馈信号DB1.DBX0.1得电,关位电磁阀失电。
4.2.2直接小门称量
如图7所示,当石料称量斗门关位信号反馈后,满足称量条件,称量开始。在石料1设定不大于石料1号小门设定值,石料称输入值小于MW101(石料1设定值减去1号飞料补偿值)时,1号称量开位电磁阀输出信号,DB1.DBX0.3得电,气缸打开;当气缸打开过程碰到第1个中位磁性开关DB1.DBX0.2时,开位电磁阀输出并失电,直接小门称量;当石料称输入值不大于MW101(石料1设定值减去1号飞料补偿值)时,称量完成,DB1.DBX1.3得电,1号称量关位电磁阀输出信号,DB1.DBX0.4得电,直到气缸彻底关闭运行到关位磁性开关位置时,反馈信号DB1.DBX0.1得电,关位电磁阀失电。
4.2.3不称量
4.2.4自动补偿运算
如图9所示,每次称量开始时,上1锅的采集值会和设定值做比较,当石料1的采集值大于石料1的设定值时,这次的1号飞料补偿值等于前一次的飞料补偿值与石料1采集值减去石料1设定值的值;当石料1采集值小于石料1设定值时,这次的1号飞料补偿值等于前一次的飞料补偿值减去石料1采集值,再减去石料1设定值。
5结语
沥青混合料搅拌设备的称量部分是整个设备的核心,根据中华人名共和国国家标准《道路施工与养护机械设备沥青混合料搅拌设备》(GB/T 17808―2010)要求,骨料动态配料计量精度偏差要求为±2.5%。中交西筑公司在引进英国PARKER和德国BENNINGHOVEN的技术上设计的这种无极调整二次称量,是可以根据客户不同的级配要求任意调整小门控制,同时在小门称量后关闭时飞料值控制程序设计有自动运算补偿功能。配方里的飞料设定值只是对每次自动称量时的第1盘料起作用,而后的都会根据称量的多少来自动运算补偿,不用手动修改配方里的飞料补偿值;同时这种称量模式都有直接小门称量过程,所以即使仓里满料或者缺料都不会影响称量精度。这种称量设计不但经受了多年市场检验,并且也得到了行业的好评。
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