混凝土拌合站水加热自动控制系统原理与使用

　　摘要:在冬季施工中，为保证施工需要的混凝土的强度，我站采用水加热的办法来保证生产出的混凝土不受冻，或在低温情况下，使混凝土达到临界强度值而保证混凝土最终强度不受损失。以前用建设锅炉对水温进行加热的办法，不能及时准确的控制水温，常常拖沓施工节奏。所以本站采用了新的水加热自动控制系统，能及时、准确、安全、高效的完成施工任务，节约施工成本。

　　关键词：冬季施工,水加热, 自动控制,节约成本

　　引言：

　　日平均气温连续5D稳定在5℃以下或最低气温连续5D稳定在-3℃以下时，混凝土施工进入低温季节施工期。进行低温季节混凝土施工的工程，混凝土生产系统应建立混凝土预热设施。

　　一、施工标准

　　在冬季施工中混凝土不能受到冻伤，或在受冻的情况下，以达到临界强度值而保证混凝土最终强度不受损失。冬季气温下降，为了防止混凝土冻害，要求混凝土出机口温度不得低于10°C，入模温度不得低于5°C。

　　二、设计原理

　　新浇筑的混凝土若处于低温环境中，其强度提高速度非常慢，迟迟不能达到设计强度。冬季施工中要保证混凝土结构不受破坏，至少需要混凝土在受冻前达到临界强度，这就需要混凝土早期具备一定的温度，以满足强度较快增长的需要，首先最有效最经济的方法是加热水，因为水不但易于加热，而且比热也大。

　　三、设计流程

　　新浇筑的混凝土若处于低温环境中，其硬化速度非常慢，迟迟不能达到设计强度。冬季施工中要保证混凝土结构不受破坏，至少需要混凝土在受冻前达到临界强度，这就需要混凝土早期具备较高的温度，以满足强度较快增长的需要，温度升高需要热量，一部分热量来源是水泥的水化热，另外一部分则只有采用加热的方法获得。

　　首先最有效最经济的方法是加热水，因为水不但易于加热，而且比热也大。

　　四、水加热自动控制系统与传统水加热系统(锅炉加热、蒸汽加热)具有的特点与优势。

　　1. 综合对比

　　1、 体积小、重量轻、易安装、易运输，节约了建筑面积。

　　2、 传统的锅炉加热系统需要专人操作、监管。而水加热自动控制系统通电后自动运行，节约了人工费。

　　3、 具有更高的热效率，热能损失小。

　　4、 相比传统的锅炉加热，我站水自动加热系统更有利于环境保护，并且降低了后续运行和管理费用。

　　5、 储水设备外采用隔热措施，进一步提高了自动加热系统的效能。

　　6、 更有利于环境保护，有效地降低了环境污染。

　　2. 工作效率高、反应及时

　　传统的锅炉加热和蒸汽加热系统由人为控制，由于环境因素以及人为因素的不确定性，不能定时定量完成对水的加热以及对水温的控制。对完成同等浇筑方量施工任务不及时而造成的人材机费用增加，造成施工周期长。而水加热自动控制系统能够及时、准确、定量完成施工任务、缩短施工周期。

　　3. 简单易行

　　传统的水加热和蒸汽加热系统需要建造锅炉，并对锅炉进行保护，为了尽可能减少热能损失，考虑到易燃性通常不能使用普通的彩钢板房还需要对锅炉单独搭建砖瓦式房子。而水加热自动控制系统可以露天放置，只需对水箱进行简单的保暖工作，更为方便易行。

　　4. 安全性更好

　　传统的锅炉加热系统和蒸汽加热系统不能及时、准确的反应出系统中存在的问题及隐患，在生产过程中，不能准确的将系统的运行状态，对生产及施工人员的安全和财产损害，控制在能接受水平以下。而此加热自动控制系统可以在系统出现短路问题时，能够立即切断出现问题的加热器或已通电线路，保证人身及财产安全，避免损失进一步扩大。

　　五、详细使用步骤

　　当水箱内水位低于设计水位时，水位计发出信号，接通电源，供水系统及加热系统开始工作。当水位较高时，水位计漂浮在水面上，水位计是电源断开，加热系统及供水系统停止工作。

　　经水泵抽入水箱后水温计自动开始工作开始不间断监测即时水热器自动开始通电，对水箱里的水进行加热。温，当水泵抽得的水温小于35°C时，水箱里安装的6个电加 若拌合机处于拌合状态，则加热水至40°C,若拌和机处于配料状态，则加热水至50°C左右。当加热完成后自动切断加热器电源。如此反复工作。

　　若出现紧急情况，如加热器过载或加热器线路短路等情况，则跟其相一一对应的配电保护器立即开始工作，切断电源，确保安全生产以及避免损失的进一步扩大。

　　六、流程总结

　　当开始拌合混凝土时，水温计测得的水温反馈至水加热自动控制系统，若水温低于35°C则加热器电源接通开始加热，当水温接近60°C时，加热器停止加热进入待机状态。当新鲜水源注入时，若拌和机处于预拌合状态则自动将水源加热至40°C。如此反复对水进行加热。若出现意外情况，如加热器过载或加热器线路短路则跟其相对应的配电保护系统立即开始工作，切断电力供应。

　　七、成本分析

　　根据图表分析可见，无论从人工还是其他各项成本的对比上看，自动化加热系统均优于燃煤锅炉加热系统。

　　总结

　　混凝土冬季施工根据不同的温度，采取不同的施工方法，使混凝土在冬季施工中，根据混凝土强度等级、结构厚度、施工季节和养护条件变化，来满足混凝土施工质量标准。因需要对水温进行加热，所以考虑到节约能源、人工、效益最大化以及环境保护等，安全顺利完成我拌合站冬季施工，研发并制作了该水加热自动控制系统。

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文章名称： 混凝土拌合站水加热自动控制系统原理与使用

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