建筑設(shè)計(jì)論文發(fā)表淺談混凝土拌和制冷系統(tǒng)

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　　【摘 要】 錦屏一級(jí)水電站混凝土澆筑量達(dá)800萬(wàn)m3，主要由左右岸高低線混凝土拌和系統(tǒng)供應(yīng)，兩個(gè)系統(tǒng)均采取“風(fēng)冷粗骨料 (兩次風(fēng)冷)、加冰及低溫水拌和”的預(yù)冷設(shè)計(jì)方案，預(yù)冷混凝土生產(chǎn)能力分別達(dá)480m3/h、135m3/h，出機(jī)口溫度為7℃、10℃。本文主要以錦屏一級(jí)水電站混凝土拌和制冷系統(tǒng)安裝工藝為例進(jìn)行分析與總結(jié)，以資在其它水電工程中借鑒應(yīng)用。

　　【關(guān)鍵詞】 錦屏一級(jí)水電站 制冷系統(tǒng) 安裝工藝 應(yīng)用

　　1 概述

　　錦屏一級(jí)水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣和鹽源縣交界處的雅礱江大河灣干流河段上，是雅礱江下游從卡拉至河口河段水電規(guī)劃梯級(jí)開(kāi)發(fā)的龍頭水庫(kù)，距河口358km，距西昌市直線距離約75km。錦屏一級(jí)水電站樞紐建筑物主要由混凝土雙曲拱壩、水墊塘和二道壩、右岸無(wú)壓泄洪洞、右岸進(jìn)水口、引水系統(tǒng)、右岸地下廠房及開(kāi)關(guān)站等組成。其中混凝土雙曲拱壩壩高305米，為世界第一高拱壩，其混凝土澆筑量達(dá)800萬(wàn)m3，主要由左岸低線和右岸高線混凝土系統(tǒng)供應(yīng)，均采取“風(fēng)冷粗骨料 (兩次風(fēng)冷)、加冰及低溫水拌和”的預(yù)冷設(shè)計(jì)方案。

　　右岸高線混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)位于大壩右岸壩肩1885m高程附近，主要供應(yīng)大壩混凝土、墊座混凝土以及導(dǎo)流底孔封堵混凝土，承擔(dān)混凝土供應(yīng)總量約576萬(wàn)m3。右岸高線混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)主要由二座拌和樓2×7.0m3強(qiáng)制式攪拌樓組成，配置骨料二次篩分和預(yù)冷設(shè)施，制冷系統(tǒng)容量為1100萬(wàn)kcal/h?；炷令A(yù)冷系統(tǒng)需滿足預(yù)冷混凝土澆筑高峰期月平均強(qiáng)度約16萬(wàn)m3的供應(yīng)，預(yù)冷混凝土設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力480m3/h，混凝土出機(jī)口溫度為7℃及10℃，要求系統(tǒng)7℃混凝土生產(chǎn)能力為480m3/h，混凝土拌制后，卸入9.6m3運(yùn)輸車(chē)運(yùn)至纜機(jī)給料平臺(tái)。

　　左岸低線混凝土系統(tǒng)位于右岸棉紗溝棄渣場(chǎng)1703m～1780m平臺(tái)，主要供應(yīng)水墊塘、二道壩等部位混凝土，承擔(dān)混凝土供應(yīng)總量約125萬(wàn)m3。左岸低線混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)主要由一座拌和樓4×3m3自落式攪拌樓組成，配置骨料沖洗脫水和預(yù)冷設(shè)施，制冷系統(tǒng)容量為375萬(wàn)kcal/h?；炷令A(yù)冷系統(tǒng)需滿足預(yù)冷混凝土澆筑高峰期月平均強(qiáng)度約4.5萬(wàn)m3的供應(yīng)，預(yù)冷混凝土設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力135m3/h，混凝土出機(jī)口溫度為10℃。

　　2 制冷系統(tǒng)工藝原理簡(jiǎn)介

　　按照設(shè)計(jì)規(guī)劃，將各個(gè)車(chē)間的螺桿式制冷壓縮機(jī)組、冷凝器、低循貯液罐、高循貯液罐、氨泵、高效空氣冷卻器、離心式風(fēng)機(jī)、配風(fēng)裝置以及相應(yīng)的風(fēng)道、冷卻塔、閥門(mén)，氨、水管路等設(shè)備、管路正確安裝到位，并調(diào)試運(yùn)行正常提供冷源以滿足拌和系統(tǒng)混凝土制冷需要，其工藝原理流程圖如下圖1：

　　典型制冷系統(tǒng)的主要設(shè)備配置見(jiàn)表1：

　　3 制冷系統(tǒng)安裝施工工藝

　　3.1 主要施工工藝流程

　　系統(tǒng)安裝施工工藝流程主要有：基礎(chǔ)土建施工→鋼結(jié)構(gòu)制作安裝→制冷主機(jī)安裝→制冷輔機(jī)安裝→管道、閥門(mén)、儀表安裝→系統(tǒng)試驗(yàn)→系統(tǒng)保溫→系統(tǒng)充氨→試運(yùn)行。

　　3.2 主要安裝原則

　　系統(tǒng)安裝施工主要安裝原則是：先下后外，由內(nèi)而外，與制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安裝交叉進(jìn)行，緊密配合。即先安裝一層結(jié)構(gòu)及設(shè)備，再安裝二樓結(jié)構(gòu)及設(shè)備，依次往上類(lèi)推;設(shè)備安裝先安裝內(nèi)部設(shè)備，再裝外部設(shè)備，先裝主設(shè)備，后裝輔助設(shè)備，再裝氨管路、水管路及其它附件。

　　3.3 主要安裝工藝

　　3.3.1 土建基礎(chǔ)施工

　　土建基礎(chǔ)施工放線嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行，開(kāi)挖邊坡坡度應(yīng)保證為安全開(kāi)挖坡度，基礎(chǔ)的夯實(shí)容重應(yīng)嚴(yán)格按圖紙要求進(jìn)行，基礎(chǔ)土建施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。

　　3.3.2 鋼結(jié)構(gòu)的制作安裝

　　根據(jù)系統(tǒng)工藝流程、設(shè)計(jì)圖紙和合同要求編制加工工藝，并由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)主管按照工藝要求安排鋼結(jié)構(gòu)制作安裝，并與設(shè)備安裝交叉進(jìn)行，每道工序結(jié)束后，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方能進(jìn)入下道工序。鋼結(jié)構(gòu)制作安裝工藝流程如下圖2：

　　3.3.3 制冷主機(jī)安裝

　　(1)螺桿氨制冷壓縮機(jī)必須按設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖核實(shí)對(duì)實(shí)物的螺栓孔位置和螺栓長(zhǎng)度，然后再進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土施工。

　　(2)氨壓縮機(jī)就位前應(yīng)將預(yù)留螺栓孔清洗干凈，孔內(nèi)不得存留灰土、木屑等贓物。

　　(3)氨壓縮機(jī)安裝時(shí)，應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行找平，其縱橫向安裝水平偏差不超過(guò)1/1000;固定地腳后，用250#細(xì)石混凝土回填并搗實(shí);地腳螺栓孔澆筑混凝土后混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的75%時(shí)，約7～10天后再擰緊螺栓，并復(fù)查機(jī)組精度是否符合要求，再用水泥砂漿填實(shí)機(jī)器底板與基礎(chǔ)之間的空隙并抹光基礎(chǔ)。

　　(4)氨壓縮機(jī)接管前，應(yīng)先清洗吸、排氣管和閥門(mén);管道應(yīng)作必要的支承，連接時(shí)盡可能自由連接，不可強(qiáng)制，注意不要使機(jī)組變形，從而影響電機(jī)和螺桿式氨制壓縮機(jī)的對(duì)中。

　　(5)氨壓縮機(jī)安裝后必須重新校正電機(jī)與壓縮機(jī)，盡可能使電機(jī)與主機(jī)軸線同心，其同軸度應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定。

　　(6)氨壓縮機(jī)安裝完成后以后應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)和真空試驗(yàn)，氨壓縮機(jī)組的氣密性試驗(yàn)應(yīng)用干燥壓縮空氣1.176MPa(12Kgf/cm2)定壓24小時(shí)，不能泄漏，具體檢查方法按《制冷設(shè)備、空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50274-98)進(jìn)行;放氣時(shí)借助機(jī)內(nèi)壓力排污，將機(jī)組最下端排污閥打開(kāi)排污;真空試驗(yàn)用真空泵將氨壓縮機(jī)內(nèi)的剩余壓力抽至5.332Pa(40mmHg)保持24小時(shí)，其壓力上升不超過(guò)0.66KPa(5mmHg)。

　　(7)氨壓縮機(jī)安裝過(guò)程中，安裝人員要切實(shí)做好安裝記錄，以便系統(tǒng)調(diào)試及投產(chǎn)運(yùn)行時(shí)供操作人員參考。

　　3.3.4 制冷輔助設(shè)備的安裝

　　(1)氨制冷輔助設(shè)備主要指氨冷凝器、氨貯液器、低壓循環(huán)貯液器、集油器、氨泵、空氣分離器、制冷風(fēng)的空氣冷卻器、制冷水的立式蒸發(fā)器、片冰機(jī)等壓力容器;

　　(2)輔助設(shè)備安裝前必須檢查制造廠家的試壓合格證。無(wú)合格證書(shū)或運(yùn)輸損壞而補(bǔ)強(qiáng)處理以及利用舊有設(shè)備，均必須進(jìn)行牢固性和氣密性試驗(yàn)，試壓條件按《氨壓力容器技術(shù)條件》(TH24-61)規(guī)定進(jìn)行，試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄并存檔;

　　(3)輔助設(shè)備在安裝前應(yīng)進(jìn)行單體排污、干燥，以0.588MPa(6kg/cm2表壓力)壓縮空氣反復(fù)吹污，一般不應(yīng)少于三次，直到無(wú)污物排出為止;

　　(4)安裝設(shè)備的基礎(chǔ)必須平正，所有輔助設(shè)備基礎(chǔ)和預(yù)埋螺栓或支架螺栓孔施工時(shí)應(yīng)與土建施工配合，必須按實(shí)物調(diào)整螺栓孔，預(yù)埋螺栓位置;

　　(5)輔助設(shè)備安裝位置、方向應(yīng)與設(shè)計(jì)的安裝位置和方向相符，各管口必須暢通;

　　(6)放油口在設(shè)備一端的臥式氨冷凝器安裝時(shí)，應(yīng)使設(shè)備向出口的一端呈1/1000的傾斜度;

　　(7)氨泵在安裝前須檢查在運(yùn)輸中是否受到損壞，若有損壞(如泵與電機(jī)的水平度失準(zhǔn)，電機(jī)受潮，泵內(nèi)進(jìn)污物)須進(jìn)行修復(fù)后方能進(jìn)行安裝使用;

　　(8)氨泵安裝前應(yīng)用煤油清洗干凈，并0.588MPa(6Kg/cm2)表壓壓縮空氣作氣密性試驗(yàn)，檢查氨泵的泵圈及軸封有無(wú)滲漏現(xiàn)象，以壓力恒定持續(xù)15分鐘無(wú)滲漏為合格;

　　(9)氨泵的轉(zhuǎn)向與流向應(yīng)注意不能倒轉(zhuǎn)或接錯(cuò)，氨泵的進(jìn)出液應(yīng)嚴(yán)格保持水平，誤差每米不能大于0.5mm;

　　(10)空氣冷卻器、立式蒸發(fā)器等設(shè)備安裝前，應(yīng)檢查工廠試驗(yàn)合格證書(shū)并以0.588MPa(6Kg/cm2)表壓壓縮空氣進(jìn)行單體吹污;

　　(11)空氣冷卻器安裝必須平直，基礎(chǔ)縱橫向水平大1/1000;與空氣冷卻器配套的通風(fēng)機(jī)械(離心風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī))安裝，執(zhí)行壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50275-98)規(guī)定;

　　(12)輔助設(shè)備安裝定位后，必須與設(shè)計(jì)詳圖進(jìn)行復(fù)核，核對(duì)氨制冷管道接口方向位置，若實(shí)物尺寸與設(shè)計(jì)圖不一致，必須及時(shí)提出，以便會(huì)同有關(guān)各方現(xiàn)場(chǎng)研商解決。

　　3.3.5 管道、閥門(mén)、儀表安裝

　　(1)氨管應(yīng)采用無(wú)縫鋼管，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用無(wú)縫鋼管》GB8163的要求，不能使用銅管或其它有色金屬管、內(nèi)壁不得鍍鋅。

　　(2)管道在安裝前必須徹底清銹和除污。管子外壁可用鋼絲刷逐根擦銹，管子內(nèi)壁可用鋼絲刷拉銹;拉銹后，除盡管內(nèi)銹渣、砂粒、泥土等雜物，再用油布等抹油;管子外壁擦凈后，應(yīng)刷防銹漆，封堵管口兩端，以防再進(jìn)污物。

　　(3)凡設(shè)備、閥門(mén)上帶有法蘭者一律用法蘭連接，D25mm以上管子與閥門(mén)、設(shè)備連接，或因安裝和檢修需要的部位也用法蘭連接。法蘭盤(pán)應(yīng)采用A3號(hào)鎮(zhèn)靜碳素鋼制成，并帶有凹凸面，接觸面應(yīng)平整無(wú)痕，在凹凸面內(nèi)放l—3mm厚的中壓石棉橡膠板墊圈作密封材料。墊圈不得有厚薄不勻或缺口，兩面涂石墨黃油調(diào)料或黃油。必要時(shí)，可用鋁板代替石棉橡膠圈以保證密封效果。

　　(4)D25mm以下的管子與設(shè)備、閥門(mén)連接時(shí)，可用絲扣連接，但需用壁厚較大的管子，以防因套絲而降低管子強(qiáng)度，也可加焊一段厚壁管，套絲后再與閥門(mén)或設(shè)備連接。

　　(5) 氨系統(tǒng)管道一般用氣焊接連接，管壁厚度達(dá) 3mm時(shí)可用電焊。焊接工作應(yīng)在0℃以上溫度下進(jìn)行，如溫度低于0℃，焊接前應(yīng)先清除管道上的水汽和冰霜，必要時(shí)須預(yù)先加熱管子。焊條成份應(yīng)與管材相適應(yīng)。焊接時(shí)，管子之間應(yīng)留有一定縫隙，以使鐵水滲入，加強(qiáng)焊接強(qiáng)度。

　　(6)管路的坡度由制冷工藝設(shè)計(jì)圖紙中標(biāo)出，氨系統(tǒng)管路應(yīng)盡量避免突然向上、向下的連續(xù)彎曲，以減少管路的阻力，避免形成氣囊或液囊;圖紙中沒(méi)有標(biāo)明的，在施工時(shí)，可參考表2：

　　(7)管道的穿墻：有震動(dòng)的管道穿過(guò)磚墻時(shí)，應(yīng)在穿墻處加設(shè)套管，或留20-30mm的空隙，穿墻兩端應(yīng)加固牢靠，以防震壞磚墻。無(wú)振動(dòng)管道穿墻時(shí)，允許用水泥砂漿埋固。管道穿過(guò)隔熱層時(shí)，應(yīng)按有關(guān)隔熱層做法處理;

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