李戰(zhàn)鋒，陳建平

（中國水利水電第八工程局有限公司，410004，長沙）

一、工程概述

中國水利水電第八工程局有限公司承擔大藤峽廠壩工程混凝土生產(chǎn)任務。 按照要求，高溫季節(jié)混凝土出機口溫度為14℃，混凝土預冷系統(tǒng)需滿足高溫期混凝土澆筑高峰強度約9.0 萬m3/月的供應?；炷辽a(chǎn)系統(tǒng)布置1 座2×3.0 m3強制式混凝土拌和樓，1 座4×4.5 m3自落式混凝土拌和樓。

2017 年5 月，設計調(diào)整了溫控標準，要求混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)最低出機口溫度需達到7℃， 溫控混凝土強度滿足12 萬m3/月， 混凝土產(chǎn)量要求200 m3/h。 因此需對大藤峽廠壩工程制冷系統(tǒng)進行增容設計。

二、預冷措施

預冷工藝： 地面一次風冷骨料+拌和樓二次風冷骨料+冷水+片冰。

①在一次風冷料倉對粗骨料進行一次風冷時， 使粗骨料溫度從28.7℃平均冷卻到8℃左右。

②骨料從一次風冷車間輸送至拌和樓料倉過程中考慮溫度回升。 在拌和樓料倉內(nèi)繼續(xù)對粗骨料進行保溫 （二次風冷）， 使粗骨料溫度冷卻到-1～3℃。

③混凝土加10～50 kg/m3片冰。

④加5～7℃冷水拌和。

混凝土骨料通過兩級風冷后與各種原材料及片冰在集中料斗混合進入拌和機得到7℃混凝土。

三、制冷系統(tǒng)設計

1.設計條件

氣溫、水溫：大藤峽水電站地處廣西桂平市，夏季炎熱，多年平均氣溫為21.5℃，歷年高溫出現(xiàn)在7 月，月平均氣溫28.7℃，月平均水溫26.7℃，設計以7 月份多年平均氣溫、水溫及濕度為依據(jù)。

2.預冷混凝土生產(chǎn)強度要求

混凝土預冷系統(tǒng)設計：根據(jù)混凝土系統(tǒng)的布置方案，左岸預冷系統(tǒng)與1 座HL360—4F4500 型 自 落 式 拌 和樓、1 座HL240—2S3000L 強 制 式 拌和樓配合生產(chǎn)預冷混凝土，預冷混凝土生產(chǎn)理論強度為200 m3/h， 考慮到混凝土生產(chǎn)不均衡性，取不均衡系數(shù)1.5，則混凝土短時生產(chǎn)強度要求達到300 m3/h，而出機口溫度要求7℃。

3.設計計算與容量確定

①C30 常態(tài)四級配預冷混凝土出

機口溫度計算（見表1）。

表1 C30 常態(tài)混凝土四級配7 月14℃出機口溫度和7℃出機口溫度

②C30 常態(tài)預冷混凝土四級配需冷量計算（見表2）。

表2 C30 常態(tài)預冷混凝土四級配需冷量7 月14℃出機口溫度和7℃出機口溫度

同樣對C20 常態(tài)混凝土三級配預冷混凝土，C25 常態(tài)混凝土二級配預冷混凝土的需冷量進行計算。

三種級配預冷混凝土需冷量計算結果匯總（見表3）。

③制冷設備容量計算（見表4）。

④制冷設備配置。 從表4 可以看出， 混凝土出機口溫度從14℃降為7℃，主要是骨料一次風冷制冷容量需增加，而骨料二次風冷、片冰和冷水制冷容量配置滿足要求。 骨料一次風冷原配置了200 萬Kcal/h， 因此需增加200 萬Kcal/h 以上的制冷容量。

根據(jù)大藤峽水利樞紐安全環(huán)保要求， 且考慮到現(xiàn)有的氨系統(tǒng)已經(jīng)當?shù)匕踩u價和驗收， 如增容采用氨系統(tǒng)制冷， 增容后又要重新進行安全評價和驗收，難度較大，因此選擇氟系統(tǒng)作為增容的骨料一次風冷的制冷， 制冷劑為安全環(huán)保的氟利昂R507A。

為安裝方便，采用集裝箱式機組4 臺，小石、中石、大石和特大石各對應1 臺， 單臺制冷量達到758.8 kW（65.26 萬Kcal/h），4 臺 共 計3 035.2 kW（261 萬Kcal/h）。

表3 三種級配預冷混凝土需冷量計算結果匯總

表4 制冷設備容量計算結果（14℃出機口溫度/7℃出機口溫度)

四、預冷混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)工藝流程

1.系統(tǒng)骨料風冷

粗骨料經(jīng)膠帶機輸送到一次風冷車間骨料冷卻料倉，骨料冷卻料倉由4 個料倉組成，分別存放G1、G2、G3、G44 種骨料。 每個調(diào)節(jié)料倉自上而下分為進料區(qū)、冷卻區(qū)、儲料區(qū)。 冷風自下而上通過骨料，骨料按用料速度自上而下流動，邊進料，邊冷卻，邊出料。 冷卻后的骨料經(jīng)保溫廊道由膠帶機送至拌和樓相應的料倉進行二次風冷。 拌和樓上二次風冷循環(huán)系統(tǒng)的原理與一次風冷相同， 通過風冷使骨料進一步降到設計值。 冷卻到設計終溫的骨料稱量后經(jīng)拌和樓集料斗進入拌和機拌和。一次風冷骨料倉，廊道部分為混凝土結構，儲料部分為鋼結構。拌和樓二次風冷料倉為鋼結構。

2.冰系統(tǒng)

冰系統(tǒng)設于制冷樓內(nèi)，由片冰機和冰庫組成， 冰庫設于片冰機下部。片冰機生產(chǎn)的片冰落入貯冰庫中貯存， 貯冰庫中的片冰由氣力輸冰裝置送到拌和樓上的調(diào)節(jié)冰倉， 通過調(diào)節(jié)冰倉下的螺旋輸送機送到拌和樓稱量器中稱量后，送入集料斗加入拌和機。

3.冷水系統(tǒng)

混凝土拌和用冷水由設于制冷樓內(nèi)的冷水機組生產(chǎn)，冷水經(jīng)水泵輸送到拌和樓稱量斗稱量后進入集料斗加入拌和機。

為確保制冷效果，同時采取以下措施：骨料堆場高度及貯存時間滿足規(guī)范要求，使地面出料溫度不高于月平均氣溫；骨料上膠帶機時采取遮陽措施，避免骨料受到陽光直射。

五、結 語

2017 年5—9 月大藤峽廠壩工程混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)進行制冷增容改造，9 月完成，4 臺集裝箱式制冷機組運行正常，制冷效果良好。 2018 年大藤峽廠壩項目總計澆筑混凝土77 萬m3/h，全部為溫控混凝土，高峰時段為6—9 月，高峰月強度為150m3/h，出機口溫度7～9℃，合格率100%，混凝土溫控和質(zhì)量均達到設計要求。