Thiết kế trạm trộn bê tông nhựa nóng (kèm bản vẽ)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (647.3 KB, 105 trang )
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Mục lục
Trang
Lời nói đầu. 1
Chơng I: Tổng quan về trạm trộn bê tông nhựa nóng và phơng án
I. Trạm trộn bê tông nhựa nóng. 4
II. Các phơng án thiết kế chế tạo. 14
Chơng II: Tính toán thiết kế bồn chứa- xả Bê tông nhựa nóng. 21
1. Xác định các thông số chính 21
2. Tính vỏ bồn chứa. 24
3. Tính cấp nhiệt (Sấy vật liệu Bê tông nhựa nóng). 40
Chơng III: Tính chọn cửa xả và hệ thống thuỷ lực đóng mở cửa xả. 84
1. Cấu tạo cửa xả. 84
2. Tính chọn hệ thống xi lanh thuỷ lực đóng mở cửa xả. 85
Chơng IV: Tính toán kết cấu thép của tháp trộn. 89
1. Tải trọng tĩnh tác dụng lên kết cấu chân đỡ. 90
2. Tổng hợp lực tác dụng lên kết cấu thép chân đỡ: 94
3. Phân tích lực và tính toán. 94
Chơng V: Quy trình lắp giáp vận hành. 96
I. Quy trình lắp dựng. 96
II. Quy trình vận hành và bảo dỡng sửa chữa. 99
Chơng VI: Tính toán sơ bộ giá thành. 100
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
1
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hoá – Hiện Đại Hoá đất nớc ta hiện
nay, việc xây dựng và cải tạo hệ thống đờng giao thông là một nhiệm
vụ rất quan trọng.
Trong đó nhu cầu sử dụng Bê tông nhựa nóng làm lớp mặt đờng
ngày càng lớn, cho nên đòi hỏi số lợng trạm trộn Bê tông nhựa nóng
ngày càng tăng.
Để giảm vốn đầu t khi mua thiết bị của nớc ngoài và phát huy
năng lực sản xuất trong nớc chúng ta đã tự thiết kế, chế tạo đợc trạm
Bê tông nhựa nóng từ loại có công suất nhỏ, đến loại có công suất vừa
và lớn. Trong trạm Bê tông nhựa nóng, thùng chứa bảo ôn sản phẩm
là một hệ thống quan trọng trong dây chuyền tổng thể của trạm Bê
tông nhựa nóng. Nó góp phần giải quyết vấn đề tồn tại của trạm trộn
Bê tông nhựa nóng là phải ngừng hoạt động trong một số trờng hợp
do điều kiện thời tiết không cho phép hay do phơng tiện vận chuyển
không đáp ứng đợc công suất ,chính vì vậy có thể nói thùng chứa đã
gián tiếp góp phần nâng cao năng suất thực tế của trạm. Mặt khác
thùng chứa còn góp phần làm tăng chất lợng của sản phẩm thảm nóng
Đồ án của em đợc hoàn thành nhờ sự giúp đỡ nhiệt tình của các
thầy, cô giáo trong Bộ môn Máy Xây Dựng và Xếp Dỡ, đặc biệt là sự
chỉ bảo tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Bính và các cô chú cán bộ
cuả công ty 810. Do kinh nghiệm và thời gian có hạn chế nên bài làm
của chúng em khó tránh khỏi một vài thiếu sót, em rất mong nhận đợc
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
2
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
những ý kiến dạy bảo của thầy cô và các bạn để bài làm của em đợc
hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên: Nguyễn Hoàng Minh.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
3
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Chơng I:
Tổng quan về trạm trộn Bê tông nhựa nóng
và phơng án.
I. Trạm trộn Bê tông nhựa nóng.
1. Khái niệm chung.
– Trạm trộn Bê tông nhựa nóng là một tổng thành gồm
nhiều thiết bị và cụm thiết bị mà mỗi cụm thiết bị đều
phối hợp làm việc nhịp nhàng với nhau để trộn câc hạt cát
đá nóng, phụ gia với nhựa đờng nóng đã đợc định lợng
theo tỷ lệ quy định để tạo ra sản phẩm là Bê tông nhựa
nóng.
– Tính chất và chất lợng của Bê tông nhựa nóng phụ thuộc
vào thành phần cấp phối, cỡ hạt, cờng độ hạt và tỷ lệ nhựa
đờng đồng thời chịu ảnh hởng trực tiếp của nhiệt độ, chế
độ trộn.
2. Phân loại trạm trộn.
– Có rất nhiều cách để phân loại trạm trộn Bê tông nhựa nóng, sau
đây là một số cách mà trên thực tế ngời ta hay sử dụng:
+ Dựa vào tính cơ động của trạm chia ra:
Trạm trộn di động.
Trạm trộn cố định.
Trạm trộn có tính cơ động cao ( trên móng nổi)
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
4
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
+ Dựa vào nguyên tắc làm việc chia ra:
Trạm trộn theo chu kỳ.
Trạm trộn liên tục.
+ Dựa vào năng suất của trạm chia ra 3 loại nh sau:
Trạm trộn có năng suất lớn: 80 đến 150 T/h.
Trạm trộn có năng suất vừa: 40 đến 60 T/h.
Trạm trộn có năng suất nhỏ: dới 30 T/h.
Ngoài ra còn có loại trạm có năng suất rất lớn 200 đến 400 T/H (ít
dùng).
+ Dựa vào luồng di chuyển của vật liệu chia trạm thành:
Trạm trộn nằm ngang.
Trạm trộn bố trí theo kiểu hình tháp.
– Để đảm bảo đợc chất lợng của sản phẩm Bê tông nhựa nóng, các
trạm trộn phải đáp ứng đợc các yêu cầu cơ bản nh sau:
+ Nhiệt độ trộn đều mà năng suất cao.
+ Nhiệt độ trong các bộ phận gia nhiệt nh sấy nóng vật liệu, nấu
nhựa đều đ ợc khống chế tự động có điều khiển từ xa.
+ Hệ thống cân đong đợc tự động hóa hoàn toàn có hiện số bằng
các thiết bị điện tử đảm bảo độ chính xác cao về thành phần cốt liệu
trộn.
+ Kết cấu trạm trộn : gọn nhẹ, cơ động, tiêu hao nhiên liệu ít.
+ Ngoài ra trạm trộn Bê tông nhựa nóng hiện đại còn cần đảm bảo
các yêu cầu về phòng tránh gây ô nhiễm môi trờng xung quanh, khả
năng thu hút bụi đạt đợc trên 95% đối với những hạt bụi có kích thớc
nhỏ hơn 8 micrômet.
3. Ưu nhợc điểm của trạm trộn Bê tông nhựa nóng .
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
5
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
– Trạm trộn Bê tông nhựa nóng cố định đợc bố trí trên nền móng bê
tông cố định có mặt bằng tơng đối rộng, để sản xuất với một khối l-
ợng bê tông nhựa lớn. Do trạm phải đặt trên nền móng bê tông tơng
đối kiên cố cho nên mỗi lần di chuyển trạm thờng rất khó khăn, tốn
kém đáng kể (bởi vậy loại trạm này ít khi nghĩ tới việc di chuyển nó,
chính vì vậy đây có thể là nguyên nhân chính khiến ngời ta gọi nó là
trạm trộn Bê tông nhựa nóng cố định). Đây là loại trạm thờng cho
năng suất rất cao.
– Trạm Bê tông nhựa nóng kiểu cơ động thờng đợc bố trí trên một số
kết cấu kiểu rơmoóc, có thể kéo đi đợc. Loại trạm này thờng chỉ phù
hợp với các trạm có năng suất nhỏ dới 30(T/h). Tuy là loại cơ động
nhng ở Việt Nam tính cơ động này trở nên rất kém vì quá trình di
chuyển thực ra rất cồng kềnh vì phải dùng đầu kéo, hơn nữa điều kiện
công trờng cũng nh đờng xá ở Việt Nam không cho phép. Chính vì
vậy, đây là loại trạm rất hiếm thấy ở Việt Nam.
– Trạm Bê tông nhựa nóng kiểu đặt trên nền móng nổi, loại này thích
hợp cho tất cả các trạm có năng suất từ 30 đến 120 (T/h) có thể tới
150( T/h). Loại này có tính cơ động rất cao, vận chuyển dễ dàng, hiệu
quả kinh tế lớn vì phần móng cũng đợc vận chuyển theo. ở Việt Nam
loại này đợc sử dụng phổ biến, hơn thế nữa các trạm do Việt Nam chế
tạo đều sử dụng loại móng nổi này.
– Trạm trộn Bê tông nhựa nóng làm việc theo chu kỳ: tức là vật liệu đa
vào trộn và sản phẩm lấy ra khỏi thùng trộn theo từng mẻ trong một
khoảng thời gian nhất định. Thông thờng thùng trộn của loại trạm này
có kết cấu gồm các cánh trộn khuấy lắp trên 2 trục trộn quay ngợc
chiều nhau. Vật liệu đa vào thùng trộn gồm có cát, đá nóng và chất
phụ gia, sau khi đã đợc định lợng chính xác theo yêu cầu của mỗi
mác thảm nóng sẽ đợc xả vào thùng trộn để trộn đều với nhựa đờng
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
6
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
nóng. Nhựa đờng đợc phun vào thùng trộn nhờ bơm nhựa và các ống
phun. Nhựa đờng đợc phun dới dạng sơng mù bao bọc lấy các hạt
vật liệu. Sau một khoảng thời gian hòa trộn nhất định, hỗn hợp đợc xả
một lần qua cửa mở dới đáy thùng trộn trực tiếp vào phơng tiện vận
chuyển hoặc vào thùng chứa. Ưu điểm nổi bật của trạm trộn loại này
là khả năng khuấy trộn đều vật liệu với phụ gia và nhựa đờng, ngoài
ra loại trạm này còn dễ dàng thay đổi đợc thành phần phần trăm của
các loại vật liệu đem trộn, khả năng định lợng chính xác. Tuy nhiên
loại trạm này còn tồn tại một nhợc điểm đó là tổn hao năng lợng chi
phí cho việc trộn khá lớn.
– Trạm trộn Bê tông nhựa nóng liên tục: sản phẩm sau khi trộn cũng
nh vật liệu đem vào trộn đợc đa liên tục ra, vào thùng trộn. Thùng
trộn của loại trạm này gồm có 2 cửa. Một cửa dùng để cấp liên tục vật
liệu gồm: cát, đá nóng và chất phụ gia. Một cửa nằm ở đối diện với
cửa trên, ở đầu kia của thùng đợc mở thờng xuyên để sản phẩm sau
khi trộn đợc liên tục xả vào phơng tiện vận chuyển hoặc thùng chứa.
Trong thùng trộn liên tục, vòi phun nhựa đợc bố trí trong đó làm việc
liên tục. Ưu điểm của trạm trộn Bê tông nhựa nóng kiểu liên tục là
cho năng suất rất cao, năng lợng chi phí cho việc trộn một khối thảm
nóng tơng đối nhỏ. Tuy nhiên nhợc điểm nổi bật của loại này là sản
phẩm trộn không đồng đều và khả năng định lợng cốt liệu không
chính xác bằng phơng pháp trộn cỡng bức, do đó dẫn đến chất lợng
của thảm nóng không cao.
– Trạm trộn bê tông nhựa bố trí trên cùng một mặt bằng: loại trạm
này có các cụm máy và thiết bị đợc bố trí trên cùng một mặt bằng
không có cụm nào nằm trên cụm nào. Ưu điểm của loại trạm này là
việc lắp ráp dễ dàng, chiều cao của trạm thấp, việc sửa chữa điều
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
7
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
chỉnh trạm thuận lợi. Tuy nhiên, yêu cầu mặt bằng rộng, không thích
hợp với các công trờng không cố định.
– Trạm trộn Bê tông nhựa nóng bố trí theo kiểu tháp: loại trạm này có
một số cụm máy hoặc thiết bị đợc bố trí chồng lên nhau theo kiểu
tháp, nh cụm thiết bị sàng và chứa vật liệu nóng bố trí trên thiết bị
cân, thiết bị cân lại đợc đặt trên thùng trộn. Ưu điểm nổi bật của ph-
ơng pháp bố trí này là mặt bằng thu gọn, máy làm việc liên hoàn từ
trên xuống dới. Tuy nhiên nhợc điểm tồn tại là: chiều cao trạm khá
lớn, công tác tháo dỡ và lắp đặt gặp nhiều phức tạp, sửa chữa bảo d-
ỡng khó, nền móng cho khối tháp phải đảm bảo độ ổn định cho cả
khối khi làm việc cũng nh khi có gió, bão.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
8
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Hình 1-1 Sơ đồ công nghệ SX BTNN loại trộn cỡng bức chu kỳ.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
9
Phễu phụ gia Bãi đá cát Nhựa đường
Vít tải
Thùng nấu nhựa
Máy xúc
Phễu đá 3Phễu cát
Phễu đá 1
Phễu đá 2
Thùng nấu
môi chất
Bơm nhựa
nóng
Cân nhựa
nóng
Máng rung Máng rung Máng rung Máng rung
Tháp tách nước
& ống khói
Tháp tưới
nước
Bể tái sinh
nước
Bơm
Băng tải dài
Bơm
Băng gầu nguội
Tang sấy
Băng gầu nóng
Sàng phân loại
Phễu cân đá cát
Buồng trộn
Ôtô chở thảm nóng
Cân phụ gia
Vít tải
Phễu
trung gian
Băng gầu
phụ gia
Bụi
lớn
Bụi khói
Xiclô
lắng
bụi
Quạt
gió
hút
Thùng chứa
Ra
môi trư
ờng
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Hình 1.2: sơ đồ công nghệ
Sản xuất Bê tông nhựa nóng loại trộn cỡng bức chu kỳ
Bỏ để cho sơ
đồ vào
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
10
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Hiện nay, những trạm Bê tông nhựa nóng của nớc ngoài nhập vào
nớc ta có thời gian sử dụng trên 20 năm đã trở nên lạc hậu, các trạm
mới nhập vào tuỳ theo từng nớc sản xuất mà có những nhợc điểm
riêng đã bộc lộ nh: trạm của Liên Xô hệ thống lọc bụi chống ô nhiễm
môi trờng cha đạt yêu cầu, trạm của Nhật chi phí về nhiên liệu cao
làm cho giá thành sản phẩm thảm nóng tăng cao, trạm của Trung
Quốc cho chất lợng thảm nóng rất thấp Về mặt kết cấu các trạm
ngoại nhập trừ một vài trạm có công suất nhỏ có thể cơ động trên xe
đợc, còn các trạm có công suất vừa và lớn đều đặt trên hệ thống móng
bê tông cố định, dời trạm đi rất khó khăn, tính cơ động kém.
Về mặt giá thành các trạm ngoại nhập rất đắt nh trạm của Nhật và
của Đức.
Các trạm Bê tông nhựa nóng do Việt Nam chế tạo có những đặc
điểm nổi bật là: Chất lợng thảm nóng đạt tiêu chuẩn quốc gia, có tính
cơ động cao, sử dụng phù hớp với điều kiện Việt Nam, giá thành thiết
bị rẻ chỉ bằng 40 ữ 60% của nớc ngoài, giá chi phí cho 1 tấn sản
phẩm thấp hơn so với trạm nhập ngoại. Hiện nay Việt Nam đã chế tạo
đợc các trạm có công suất thiết kế: 15 ữ 20; 20 ữ 30; 40 ữ 50; 60 ữ
80 tấn/giờ. Dự định ta sẽ chế tạo trạm có công suất 90 ữ 120 tấn
/giờ. Các trạm có công suất nhỏ cơ động lắp trên rơ-moóc bánh
lốp. Các trạm có công suất lớn hơn thết kế chế tạo thành từng khối lắp
ghép với nhau, đồng thời sử dụng móng thép thay cho móng bê tông
tạo điều kiện cơ động hoá cho việc chuyển dời trạm.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
11
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Bảng 1-1: Thông số kỹ thuật chủ yếu của các trạm Bê tông nhựa
nóng loại trộn cỡng bức chu kỳ.
Các thông số
400CK
20-25t/h
600CK
25-36t/h
700CK
36-48t/h
850CK
48-64t/h
1050CK
60-80t/h
Phễu cấp liệu: m
3
x
chiếc
2,5×3 3×4 4×4 4×4 5×4
Băng tải cấp liệu(t/h) 30 40 54 70 90
Tang sấy: DxL 1.200 x 1.300 x 1.400 x 1.600 x 1.800 x
4.600 5.000 5.500 6.000 6.500
Dầu đốt tang sấy: (kg/h) 180-230 270-330 400- 460 460-560 600-720
Quạt gió thổi : m
3
/ph x
mm H
2
0
26 x700 30 x700 40 x700 52 x700 65 x700
Xiclô lắng bụi : 1.300 x 1.500 x 1.600 x 1.650 x 1.800 x
DxL(mm) 3.500 3.900 5.800 6.300 6.300
Quạt hút bụi :
– Lọc thô (m
3
/ph,
mmH
2
O)
240 x 180 300 x 180 460 x 180 520 x 180 600 x 180
– Lọc ẩm 240×300 300×300 460×300 520×300 600×300
Băng gầu nguội (t/h) 30 40 54 70 90
Băng gầu nóng (t/h) 30 40 54 70 90
Phễu vật liệu nóng (m
3
) 2,5 3,5 4 5 6
Sàng PL VL nóng
(T/h)
30 40 54 70 90
Phễu cân phụ gia (kg) 60 80 120 150 200
Thùng cân nhựa nóng
(kg)
60 80 120 150 200
Băng gầu phụ gia (kg) 6 8 10 12 12
Vít tải phụ gia (T/h) 10 10 14 14 16
Thùng chứa phụ gia (m
3
) 0,35 0,35 0,5 0,5 0,5
Bơm nhựa (l/ph)
– Bơm phun 200 250 300 360 460
– Bơm cấp 200 250 250 300 300
Thùng nhựa nóng (l) 15.000 20.000 25.000 25.000 30.000
Đầu đốt nấu nhựa (kg/h) 32-50 32-50 50-80 50-80 50 80
Mẻ trộn (kg/mẻ) 400 600 700 850 1.050
Máy nén khí (l/ph) 500 750 750 1.000 1.500
Công suất điện (KW)
– Động lực 120 135 180 200 230
– Sấy 10 15 15 20 25
Kích thớc bao D,R,C(m)
16x10x8 20x14x13 20x16x15 26x16x15 26x16x15
Trọng lợng 32-36 36-43 36-40 40-48 54-62
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
12
Kiểu máy,năng
suất
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Bảng 1-2 : đặc tính kỹ thuật chung cho tất cả các trạm.
Hạng mục Đơn vị
Số lợng
Thành phần cốt liệu theo mặt sàng:
– Cát (mm) 0-5
– Đá mạt (mm) 5-10
– Đá nhỏ (mm) 10-20
– Đá to (mm) 20-40
Nhiệt độ SP (Thảm nóng)
O
C 140-160
Nhiệt độ sấy cốt liệu
O
C 180-220
Nhiệt độ nấu nhựa đờng (Nhiệt độ
làm việc theo tiêu chuẩn)
O
C
160-170
Tiêu hao nhiện liệu (FO) cho 1 tấn
sản phẩm BTN (kg) 7-9
Tiêu hao nhiện liệu (FO) để nấu 1
tấn nhựa đờng từ nhiệt độ môi trờng
đến nhiệt độ làm việc
(kg) 7-12
Điều khiển Bán tự động và tự động
Cân, đong định lợng Điện tử, tự động hiện số
Buồng điều khiển Có điều hoà nhiệt độ, trang bị
máy vi tính và máy in, kiểm tra
các thông số KT của trạm qua
máy vi tính và in ra các số liệu
cần thiết
Trạm BTNN Trạm đợc chế tạo thành từng
khối, tháo lắp nhanh, vận chuyển
thuận tiện dễ dàng, trạm đợc
trang bị bệ thép đặt trực tiếp trên
nền đất có gia cố tạo điều kiện
cơ động hoá.
Chịu đợc gió bão với áp lực Kg/cm
2
40
Hệ thống chông sét
4
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
13
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
II. Các ph ơng án thiết kế chế tạo
– Một trong các yêu cầu rất quan trọng của sản phẩm Bê tông nhựa
nóng là nhiệt độ khi trộn cũng nh nhiệt độ dải thảm và lu lèn. Tuy
nhiên, việc dải thảm lại không thể thực hiện đợc trong điều kiện trời
ma. Để giải quyết vấn đề nêu trên tôi xin đa ra một phơng án đó là
thiết kế và lắp đặt thêm cho trạm Bê tông nhựa nóng hệ thống bồn
chứa xe skíp.
– Bồn chứa là thiết bị đợc sử dụng để chứa đựng sản phẩm Bê tông
nhựa nóng sau khi trộn xong mà cha sử dụng tới do nhiều nguyên
nhân khác nhau nh: Xe vận chuyển cha về tới trạm, điều kiện thời tiết
không cho phép thi công
Sau đây là một số phơng án thiết kế chế tạo bồn chứa Bê tông nhựa
nóng:
1.Ph ơng án 1:
– Trên cơ sở hệ thống trạm trộn hiện có lắp thêm hệ thống xe skíp và
thùng chứa.
Ưu điểm của phơng pháp:
+ Xe kíp đặt trực tiếp trên mặt bằng do đó kết cấu đơn giản,
lắp đặt dễ dàng.
+ Tận dụng đợc trạm cũ.
Nhợc điểm của phơng pháp:
+ Khoảng cách từ cửa xả của thùng trộn tới xe skíp (H) lớn.
Bởi vậy sản phẩm Bê tông nhựa nóng bị nguội đi phần nào do
phải rơi từ thùng trộn xuống xe skíp.
+ Chiều cao của trạm lớn do đó phải lu ý tới điều kiện ổn
định.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
14
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
2. Ph ơng án 2:
– Dựa trên cơ sở của trạm hiện có thiết bị và lắp đặt thêm hệ thống xe
skíp, thùng chứa.
Ưu điểm của phơng pháp:
+ Tận dụng đợc trạm hiện có.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
15
H
PHƯƠNG áN 1
h
PHƯƠNG áN 2
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
+ Khoảng cách từ cửa xả của thùng trộn tới xe skíp (h) nhỏ
hơn (h < H ). Vì vậy lợng nhiệt của sản phẩm Bê tông
nhựa nóng bị tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trờng nhỏ hơn.
Nhợc điểm của phơng pháp:
+ Do xe skíp đợc nâng lên một khoảng nhất định so với mặt
đất nên kết cấu thép của xe skíp phức tạp hơn. Lắp dựng và
sửa chữa bảo dỡng khó khăn hơn.
+ Hệ thống trạm cũng nh thùng chứa và xe skíp tơng đối cao,
độ ổn định thấp.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
16
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
3. Ph ơng án 3:
– Xây dựng trạm mới, thùng chứa đặt trực tiếp phía dới của hệ thống
sàng rung, phễu cân và thùng chứa.
Ưu điểm của phơng pháp:
+ Phơng pháp này không phải thiết kế xe skíp, giảm đáng kể
chi phí đầu t ban đầu dẫn đến giá thành hạ.
+ Tổn thất nhiệt trong quá trình xả sản phẩm Bê tông nhựa
nóng sau khi trộn xuống thùng chứa coi nh bằng không.
+ Không tốn diện tích mặt bằng để xây dựng trạm.
Nhợc điểm của phơng pháp:
+ Trạm trộn theo phơng pháp này có kết cấu rất cao.
+ Nhợc điểm trên kéo theo một số nhợc điểm khác, đó là
công tác lắp dựng phức tạp, sửa chữa và bảo dỡng gặp nhiều
khó khăn. Độ ổn định của hệ thống thấp, yêu cầu hệ thống
móng phức tạp.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
17
PHƯƠNG áN 3
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
18
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
4. Ph ơng án 4.
– Xây dựng trạm mới, hệ thống xe skíp và thùng chứa đợc thiết kế chế
tạo riêng .
Ưu điểm của phơng pháp:
+ Kết cấu của trạm cũng nh kết cấu của thùng chứa đợc hạ
xuống độ cao nhỏ nhất có thể.
+ Tổn thất nhiệt trong quá trình xả và chuyển sản phẩm Bê
tông nhựa nóng từ buồng trộn tới thùng chứa rất nhỏ.
+ Công tác lắp dựng, sửa chữa và bảo dỡng dể dàng.
+ Độ ổn định của trạm cũng nh hệ thống thùng chứa cao do
độ cao đợc hạ thấp.
Nhợc điểm của phơng pháp:
+ Yêu cầu mặt bằng đủ rộng để lắp thêm thùng chứa.
+ Phơng pháp này thờng chỉ áp dụng cho những trạm chế
tạo mới.
Dựa vào việc phân tích các u, nhợc điểm của những phơng pháp
trên, kết hợp với việc tham khảo thực tế cũng nh công tác chế tạo và
lắp đặt mới các trạm Bê tông nhựa nóng, tôi đi đến quyết định lựa
chọn phơng án 4 để thiết kế và chế tạo hệ thống thùng chứa. Đây là
phơng án có những u điểm nổi bật phù hợp với những điều kiện thực
tế ở Việt Nam.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
19
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
20
PHƯƠNG áN 4
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Chơng II:
Tính toán thiết kế bồn chứa – xả
bê tông nhựa nóng
1. Xác định các thông số chính.
– Bồn chứa (còn gọi là thùng bảo ôn) là một thiết bị của trạm trộn bê
tông. Nó đợc sử dụng để chứa đựng, bảo quản và sấy nóng sản phẩm
Bê tông nhựa nóng sau khi trộn xong mà vẫn cha sử dụng tới vì nhiều
nguyên nhân khác nhau nh: do điều kiện trời ma, do xe cha về lấy
kịp
– Bồn chứa là một thiết bị nằm trong hoặc ngoài hệ thống trạm trộn.
Với phơng án tính toán ở đây, bồn chứa là một thiết bị nằm tách riêng
khỏi hệ thống trạm trộn, đợc liên hệ với hệ thống trạm trộn bởi hệ
thống xe skíp chở vật liệu Bê tông nhựa nóng.
– Bồn chứa có nhiều hình dáng cũng nh kích cỡ khác nhau tùy thuộc
vào điều kiện cũng nh yêu cầu sử dụng. Với đồ án tính toán này,
thùng chứa là một khối hình hộp chóp đợc đặt trên hệ thống chân đỡ
và đợc liên kết với các hệ thống này bằng các bulông để thuận tiện
cho công tác lắp dựng và di rời.
– Dung tích của bồn chứa phải đủ lớn để chứa đợc đủ lợng sản phẩm
trộn trong một khoảng thời gian nhất định kể từ lần xả trớc cho đến
thời điểm xả lần kế tiếp sau đó. Dung tích của bồn chứa có thể lớn
hay nhỏ điều đó phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh năng suất của trạm,
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
21
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
yêu cầu của ngời sử dụng cũng nh điều kiện và vị trí lắp đặt, phạm vi
hoạt động của trạm.
– Gọi thời gian giữa hai lần xả Bê tông nhựa nóng là t. Kết hợp với kết
cấu tham khảo thực tế tại trạm Teltomat (Văn Điển) chọn loại bồn
chứa hình hộp chắp và thời gian giữa hai lần xả t =1(h) tức là tính cho
trờng hợp bàn kính hoạt động của trạm là 25 30 km, và đội xe
chuyên chở thảm nóng chạy với tốc độ trung bình là 60km/h.
Nh vậy căn cứ vào năng suất của trạm thiết kế 40-80 (T/h), kết hợp
thời gian giữa hai lần xả t=1(h), sơ bộ ta định đợc khối lợng Bê tông
nhựa nóngcần chứa trong thùng là 80 T (tính cho trờng hợp năng suất
lớn nhất).
Tuy nhiên, để đảm bảo điều kiện làm việc cũng nh an toàn khi làm
việc, dung tích thùng cần lấy lớn hơn tình toán một khoảng. ở đây
cho hệ số vợt tải là k=1,25. Tức là dung tích thực tế của thùng sẽ là:
V= 80. 1,25 = 100 (T)
Với khối lợng riêng của Bê tông nhựa nóng:
= 1,8 ữ 1,9 (T/ m
3
)
kết hợp với việc tham khảo kết cấu thực tế, ta định ra đợc hình dạng
bồn chứa với các thông số nh sau:
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
22
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Hình 1.1: Các thông số chính của thùng chứa.
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
23
2000
200
420
2500
2600
4600
1600
3400
1800
5420
1000
0
360 c
240 c
120 c
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
2. Tính vỏ bồn chứa:
Hình 1.2: Tính vỏ bồn chứa.
– Trớc hết, từ hình vẽ ta xác định đợc góc xả vật liệu của bồn chứa.
Cần lu ý rằng, góc xả vật liệu phải đợc xác định sao cho lớn hơn góc
chân nón của vật liệu đợc chút xuống dễ dàng và thuận lợi nhờ trọng
lợng bản thân của nó ( góc chân nón của vật liệu vào khoảng : 35 ữ
45
o
).
– Từ kích thớc của bồn chứa ta tính đợc các góc xả vật liệu nh sau:
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
24
2000
200
420
2500
2600
4600
1600
3400
1800
5420
5
5
6
0
1000
0
360 c
240 c
120 c
Đồ án thiết kế tốt nghiệp GV HD: TS Nguyễn Bính
Sin
1
=
=
2200
1800
0,82
1
= 55
0
tg
2
=
=
1050
1800
1,71
2
= 60
0
2.1.Các tr ờng hợp tính toán
– Trớc hết ta tính 3 trờng hợp tác dụng lực lên bồn chứa, đó là các
trờng hợp sau:
+ Khi thùng chứa cha có sản phẩm Bê tông nhựa nóng, lúc
này chỉ có lực động của lợng Bê tông nhựa nóng do xe kíp
đổ xuống tác dụng lên thùng. Nh vậy lực tác dụng lên thùng
trong trờng hợp này là:
P
1
= P
BT
.k
đ1
(N)
Với:
P
BT
: Trọng lợng Bê tông nhựa nóng do xe kíp đổ
xuống thùng.
P
BT
= 1300.9,8 = 12740 (N)
k
đ1
: Hệ số tải trọng động.
k
đ1
= 1 +
BT
P
h
1
1
.2
1
+
+
= 1+
12740
1
1
4,5.2
1
+
+
= 4,43
P
1
= 12740.4,43 = 56438,2 (N)
SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39
ĐH Giao Thông Vận Tải HN.
25
ngày càng lớn, cho nên vì thế yên cầu số lợng trạm trộn Bê tông nhựa nóngngày càng tăng. Để giảm vốn đầu t khi mua thiết bị của nớc ngoài và phát huynăng lực sản xuất trong nớc tất cả chúng ta đã tự phong cách thiết kế, sản xuất đợc trạmBê tông nhựa nóng từ loại có hiệu suất nhỏ, đến loại có hiệu suất vừavà lớn. Trong trạm Bê tông nhựa nóng, thùng chứa bảo ôn sản phẩmlà một mạng lưới hệ thống quan trọng trong dây chuyền sản xuất tổng thể và toàn diện của trạm Bêtông nhựa nóng. Nó góp thêm phần xử lý yếu tố sống sót của trạm trộnBê tông nhựa nóng là phải ngừng hoạt động giải trí trong 1 số ít trờng hợpdo điều kiện kèm theo thời tiết không được cho phép hay do phơng tiện vận chuyểnkhông cung ứng đợc hiệu suất, chính thế cho nên hoàn toàn có thể nói thùng chứa đãgián tiếp góp thêm phần nâng cao hiệu suất thực tiễn của trạm. Mặt khácthùng chứa còn góp thêm phần làm tăng chất lợng của mẫu sản phẩm thảm nóngĐồ án của em đợc triển khai xong nhờ sự giúp sức nhiệt tình của cácthầy, cô giáo trong Bộ môn Máy Xây Dựng và Xếp Dỡ, đặc biệt quan trọng là sựchỉ bảo tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Bính và những cô chú cán bộcuả công ty 810. Do kinh nghiệm tay nghề và thời hạn có hạn chế nên bài làmcủa chúng em khó tránh khỏi một vài thiếu sót, em rất mong nhận đợcSV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bínhnhững quan điểm dạy bảo của thầy cô và những bạn để bài làm của em đợchoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên : Nguyễn Hoàng Minh. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhChơng I : Tổng quan về trạm trộn Bê tông nhựa nóngvà phơng án. I. Trạm trộn Bê tông nhựa nóng. 1. Khái niệm chung. – Trạm trộn Bê tông nhựa nóng là một tổng thành gồmnhiều thiết bị và cụm thiết bị mà mỗi cụm thiết bị đềuphối hợp thao tác uyển chuyển với nhau để trộn câc hạt cátđá nóng, phụ gia với nhựa đờng nóng đã đợc định lợngtheo tỷ suất pháp luật để tạo ra mẫu sản phẩm là Bê tông nhựanóng. – Tính chất và chất lợng của Bê tông nhựa nóng phụ thuộcvào thành phần cấp phối, cỡ hạt, cờng độ hạt và tỷ suất nhựađờng đồng thời chịu ảnh hởng trực tiếp của nhiệt độ, chếđộ trộn. 2. Phân loại trạm trộn. – Có rất nhiều cách để phân loại trạm trộn Bê tông nhựa nóng, sauđây là một số ít cách mà trên thực tiễn ngời ta hay sử dụng : + Dựa vào tính cơ động của trạm chia ra : Trạm trộn di động. Trạm trộn cố định và thắt chặt. Trạm trộn có tính cơ động cao ( trên móng nổi ) SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bính + Dựa vào nguyên tắc thao tác chia ra : Trạm trộn theo chu kỳ luân hồi. Trạm trộn liên tục. + Dựa vào hiệu suất của trạm chia ra 3 loại nh sau : Trạm trộn có hiệu suất lớn : 80 đến 150 T / h. Trạm trộn có hiệu suất vừa : 40 đến 60 T / h. Trạm trộn có hiệu suất nhỏ : dới 30 T / h. Ngoài ra còn có loại trạm có hiệu suất rất lớn 200 đến 400 T / H ( ítdùng ). + Dựa vào luồng chuyển dời của vật tư chia trạm thành : Trạm trộn nằm ngang. Trạm trộn sắp xếp theo kiểu hình tháp. – Để bảo vệ đợc chất lợng của mẫu sản phẩm Bê tông nhựa nóng, cáctrạm trộn phải phân phối đợc những nhu yếu cơ bản nh sau : + Nhiệt độ trộn đều mà hiệu suất cao. + Nhiệt độ trong những bộ phận gia nhiệt nh sấy nóng vật tư, nấunhựa đều đ ợc khống chế tự động hóa có tinh chỉnh và điều khiển từ xa. + Hệ thống cân đong đợc tự động hóa trọn vẹn có hiện số bằngcác thiết bị điện tử bảo vệ độ đúng chuẩn cao về thành phần cốt liệutrộn. + Kết cấu trạm trộn : gọn nhẹ, cơ động, tiêu tốn nguyên vật liệu ít. + Ngoài ra trạm trộn Bê tông nhựa nóng tân tiến còn cần đảm bảocác nhu yếu về phòng tránh gây ô nhiễm môi trờng xung quanh, khảnăng lôi cuốn bụi đạt đợc trên 95 % so với những hạt bụi có kích thớcnhỏ hơn 8 micrômet. 3. Ưu nhợc điểm của trạm trộn Bê tông nhựa nóng. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bính – Trạm trộn Bê tông nhựa nóng cố định và thắt chặt đợc sắp xếp trên nền móng bêtông cố định và thắt chặt có mặt bằng tơng đối rộng, để sản xuất với một khối l-ợng bê tông nhựa lớn. Do trạm phải đặt trên nền móng bê tông tơngđối bền vững và kiên cố do đó mỗi lần vận động và di chuyển trạm thờng rất khó khăn vất vả, tốnkém đáng kể ( vì thế loại trạm này ít khi nghĩ tới việc chuyển dời nó, chính vì thế đây hoàn toàn có thể là nguyên do chính khiến ngời ta gọi nó làtrạm trộn Bê tông nhựa nóng cố định và thắt chặt ). Đây là loại trạm thờng chonăng suất rất cao. – Trạm Bê tông nhựa nóng kiểu cơ động thờng đợc sắp xếp trên một sốkết cấu kiểu rơmoóc, hoàn toàn có thể kéo đi đợc. Loại trạm này thờng chỉ phùhợp với những trạm có hiệu suất nhỏ dới 30 ( T / h ). Tuy là loại cơ độngnhng ở Việt Nam tính cơ động này trở nên rất kém vì quy trình dichuyển thực ra rất cồng kềnh vì phải dùng đầu kéo, không chỉ có vậy điều kiệncông trờng cũng nh đờng xá ở Nước Ta không được cho phép. Chính vìvậy, đây là loại trạm rất hiếm thấy ở Nước Ta. – Trạm Bê tông nhựa nóng kiểu đặt trên nền móng nổi, loại này thíchhợp cho toàn bộ những trạm có hiệu suất từ 30 đến 120 ( T / h ) hoàn toàn có thể tới150 ( T / h ). Loại này có tính cơ động rất cao, luân chuyển thuận tiện, hiệuquả kinh tế tài chính lớn vì phần móng cũng đợc luân chuyển theo. ở Việt Namloại này đợc sử dụng thông dụng, hơn thế nữa những trạm do Nước Ta chếtạo đều sử dụng loại móng nổi này. – Trạm trộn Bê tông nhựa nóng thao tác theo chu kỳ luân hồi : tức là vật tư đavào trộn và loại sản phẩm lấy ra khỏi thùng trộn theo từng mẻ trong mộtkhoảng thời hạn nhất định. Thông thờng thùng trộn của loại trạm nàycó cấu trúc gồm những cánh trộn khuấy lắp trên 2 trục trộn quay ngợcchiều nhau. Vật liệu đa vào thùng trộn gồm có cát, đá nóng và chấtphụ gia, sau khi đã đợc định lợng đúng chuẩn theo nhu yếu của mỗimác thảm nóng sẽ đợc xả vào thùng trộn để trộn đều với nhựa đờngSV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bínhnóng. Nhựa đờng đợc phun vào thùng trộn nhờ bơm nhựa và những ốngphun. Nhựa đờng đợc phun dới dạng sơng mù phủ bọc lấy những hạtvật liệu. Sau một khoảng chừng thời hạn hòa trộn nhất định, hỗn hợp đợc xảmột lần qua cửa mở dới đáy thùng trộn trực tiếp vào phơng tiện vậnchuyển hoặc vào thùng chứa. Ưu điểm điển hình nổi bật của trạm trộn loại nàylà năng lực khuấy trộn đều vật tư với phụ gia và nhựa đờng, ngoàira loại trạm này còn thuận tiện biến hóa đợc thành phần Xác Suất củacác loại vật tư đem trộn, năng lực định lợng đúng chuẩn. Tuy nhiênloại trạm này còn sống sót một nhợc điểm đó là tổn hao năng lợng chiphí cho việc trộn khá lớn. – Trạm trộn Bê tông nhựa nóng liên tục : loại sản phẩm sau khi trộn cũngnh vật tư đem vào trộn đợc đa liên tục ra, vào thùng trộn. Thùngtrộn của loại trạm này gồm có 2 cửa. Một cửa dùng để cấp liên tục vậtliệu gồm : cát, đá nóng và chất phụ gia. Một cửa nằm ở đối lập vớicửa trên, ở đầu kia của thùng đợc mở thờng xuyên để loại sản phẩm saukhi trộn đợc liên tục xả vào phơng tiện luân chuyển hoặc thùng chứa. Trong thùng trộn liên tục, vòi phun nhựa đợc sắp xếp trong đó làm việcliên tục. Ưu điểm của trạm trộn Bê tông nhựa nóng kiểu liên tục làcho hiệu suất rất cao, năng lợng ngân sách cho việc trộn một khối thảmnóng tơng đối nhỏ. Tuy nhiên nhợc điểm điển hình nổi bật của loại này là sảnphẩm trộn không đồng đều và năng lực định lợng cốt liệu khôngchính xác bằng phơng pháp trộn cỡng bức, do đó dẫn đến chất lợngcủa thảm nóng không cao. – Trạm trộn bê tông nhựa sắp xếp trên cùng một mặt phẳng : loại trạmnày có những cụm máy và thiết bị đợc sắp xếp trên cùng một mặt bằngkhông có cụm nào nằm trên cụm nào. Ưu điểm của loại trạm này làviệc lắp ráp thuận tiện, độ cao của trạm thấp, việc thay thế sửa chữa điềuSV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bínhchỉnh trạm thuận tiện. Tuy nhiên, nhu yếu mặt phẳng rộng, không thíchhợp với những công trờng không cố định và thắt chặt. – Trạm trộn Bê tông nhựa nóng sắp xếp theo kiểu tháp : loại trạm này cómột số cụm máy hoặc thiết bị đợc sắp xếp chồng lên nhau theo kiểutháp, nh cụm thiết bị sàng và chứa vật tư nóng sắp xếp trên thiết bịcân, thiết bị cân lại đợc đặt trên thùng trộn. Ưu điểm điển hình nổi bật của ph-ơng pháp sắp xếp này là mặt phẳng thu gọn, máy thao tác liên hoàn từtrên xuống dới. Tuy nhiên nhợc điểm sống sót là : chiều cao trạm khálớn, công tác làm việc tháo dỡ và lắp ráp gặp nhiều phức tạp, sửa chữa thay thế bảo d-ỡng khó, nền móng cho khối tháp phải bảo vệ độ không thay đổi cho cảkhối khi thao tác cũng nh khi có gió, bão. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhHình 1-1 Sơ đồ công nghệ SX BTNN loại trộn cỡng bức chu kỳ luân hồi. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN.Phễu phụ gia Bãi đá cát Nhựa đườngVít tảiThùng nấu nhựaMáy xúcPhễu đá 3P hễu cátPhễu đá 1P hễu đá 2T hùng nấumôi chấtBơm nhựanóngCân nhựanóngMáng rung Máng rung Máng rung Máng rungTháp tách nước và ống khóiTháp tướinướcBể tái sinhnướcBơmBăng tải dàiBơmBăng gầu nguộiTang sấyBăng gầu nóngSàng phân loạiPhễu cân đá cátBuồng trộnÔtô chở thảm nóngCân phụ giaVít tảiPhễutrung gianBăng gầuphụ giaBụilớnBụi khóiXiclôlắngbụiQuạtgióhútThùng chứaRamôi trườngĐồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhHình 1.2 : sơ đồ công nghệSản xuất Bê tông nhựa nóng loại trộn cỡng bức chu kỳBỏ để cho sơđồ vàoSV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 10 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhHiện nay, những trạm Bê tông nhựa nóng của nớc ngoài nhập vàonớc ta có thời hạn sử dụng trên 20 năm đã trở nên lỗi thời, những trạmmới nhập vào tuỳ theo từng nớc sản xuất mà có những nhợc điểmriêng đã thể hiện nh : trạm của Liên Xô mạng lưới hệ thống lọc bụi chống ô nhiễmmôi trờng cha đạt nhu yếu, trạm của Nhật ngân sách về nguyên vật liệu caolàm cho giá tiền mẫu sản phẩm thảm nóng tăng cao, trạm của TrungQuốc cho chất lợng thảm nóng rất thấp Về mặt cấu trúc những trạmngoại nhập trừ một vài trạm có hiệu suất nhỏ hoàn toàn có thể cơ động trên xeđợc, còn những trạm có hiệu suất vừa và lớn đều đặt trên mạng lưới hệ thống móngbê tông cố định và thắt chặt, dời trạm đi rất khó khăn vất vả, tính cơ động kém. Về mặt giá tiền những trạm ngoại nhập rất đắt nh trạm của Nhật vàcủa Đức. Các trạm Bê tông nhựa nóng do Nước Ta sản xuất có những đặcđiểm điển hình nổi bật là : Chất lợng thảm nóng đạt tiêu chuẩn vương quốc, có tínhcơ động cao, sử dụng phù hớp với điều kiện kèm theo Nước Ta, giá tiền thiếtbị rẻ chỉ bằng 40 ữ 60 % của nớc ngoài, giá ngân sách cho 1 tấn sảnphẩm thấp hơn so với trạm nhập ngoại. Hiện nay Nước Ta đã chế tạođợc những trạm có hiệu suất phong cách thiết kế : 15 ữ 20 ; 20 ữ 30 ; 40 ữ 50 ; 60 ữ80 tấn / giờ. Dự định ta sẽ sản xuất trạm có hiệu suất 90 ữ 120 tấn / giờ. Các trạm có hiệu suất nhỏ cơ động lắp trên rơ-moóc bánhlốp. Các trạm có hiệu suất lớn hơn thết kế sản xuất thành từng khối lắpghép với nhau, đồng thời sử dụng móng thép thay cho móng bê tôngtạo điều kiện kèm theo cơ động hoá cho việc chuyển dời trạm. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 11 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhBảng 1-1 : Thông số kỹ thuật đa phần của những trạm Bê tông nhựanóng loại trộn cỡng bức chu kỳ luân hồi. Các thông số400CK20-25t / h600CK25-36t / h700CK36-48t / h850CK48-64t / h1050CK60-80t / hPhễu cấp liệu : mchiếc2, 5×3 3×4 4×4 4×4 5×4 Băng tải cấp liệu ( t / h ) 30 40 54 70 90T ang sấy : DxL 1.200 x 1.300 x 1.400 x 1.600 x 1.800 x4. 600 5.000 5.500 6.000 6.500 Dầu đốt tang sấy : ( kg / h ) 180 – 230 270 – 330 400 – 460 460 – 560 600 – 720Q uạt gió thổi : m / ph xmm H26 x700 30 x700 40 x700 52 x700 65 x700Xiclô lắng bụi : 1.300 x 1.500 x 1.600 x 1.650 x 1.800 xDxL ( mm ) 3.500 3.900 5.800 6.300 6.300 Quạt hút bụi : – Lọc thô ( m / ph, mmHO ) 240 x 180 300 x 180 460 x 180 520 x 180 600 x 180 – Lọc ẩm 240×300 300×300 460×300 520×300 600×300 Băng gầu nguội ( t / h ) 30 40 54 70 90B ăng gầu nóng ( t / h ) 30 40 54 70 90P hễu vật tư nóng ( m ) 2,5 3,5 4 5 6S àng PL VL nóng ( T / h ) 30 40 54 70 90P hễu cân phụ gia ( kg ) 60 80 120 150 200T hùng cân nhựa nóng ( kg ) 60 80 120 150 200B ăng gầu phụ gia ( kg ) 6 8 10 12 12V ít tải phụ gia ( T / h ) 10 10 14 14 16T hùng chứa phụ gia ( m ) 0,35 0,35 0,5 0,5 0,5 Bơm nhựa ( l / ph ) – Bơm phun 200 250 300 360 460 – Bơm cấp 200 250 250 300 300T hùng nhựa nóng ( l ) 15.000 20.000 25.000 25.000 30.000 Đầu đốt nấu nhựa ( kg / h ) 32-50 32-50 50-80 50-80 50 80M ẻ trộn ( kg / mẻ ) 400 600 700 850 1.050 Máy nén khí ( l / ph ) 500 750 750 1.000 1.500 Công suất điện ( KW ) – Động lực 120 135 180 200 230 – Sấy 10 15 15 20 25K ích thớc bao D, R, C ( m ) 16×10 x8 20×14 x13 20×16 x15 26×16 x15 26×16 x15Trọng lợng 32-36 36-43 36-40 40-48 54-62 SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 12K iểu máy, năngsuấtĐồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhBảng 1-2 : đặc tính kỹ thuật chung cho toàn bộ những trạm. Hạng mục Đơn vịSố lợngThành phần cốt liệu theo mặt sàng : – Cát ( mm ) 0-5 – Đá mạt ( mm ) 5-10 – Đá nhỏ ( mm ) 10-20 – Đá to ( mm ) 20-40 Nhiệt độ SP ( Thảm nóng ) C 140 – 160N hiệt độ sấy cốt liệuC 180 – 220N hiệt độ nấu nhựa đờng ( Nhiệt độlàm việc theo tiêu chuẩn ) 160 – 170T iêu hao nhiện liệu ( FO ) cho 1 tấnsản phẩm BTN ( kg ) 7-9 Tiêu hao nhiện liệu ( FO ) để nấu 1 tấn nhựa đờng từ nhiệt độ môi trờngđến nhiệt độ thao tác ( kg ) 7-12 Điều khiển Bán tự động hóa và tự độngCân, đong định lợng Điện tử, tự động hóa hiện sốBuồng điều khiển và tinh chỉnh Có điều hoà nhiệt độ, trang bịmáy vi tính và máy in, kiểm tracác thông số kỹ thuật KT của trạm quamáy vi tính và in ra những số liệucần thiếtTrạm BTNN Trạm đợc sản xuất thành từngkhối, tháo lắp nhanh, vận chuyểnthuận tiện thuận tiện, trạm đợctrang bị bệ thép đặt trực tiếp trênnền đất có gia cố tạo điều kiệncơ động hoá. Chịu đợc gió bão với áp lực đè nén Kg / cm40Hệ thống chông sétSV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 13 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhII. Các ph ơng án phong cách thiết kế sản xuất – Một trong những nhu yếu rất quan trọng của loại sản phẩm Bê tông nhựanóng là nhiệt độ khi trộn cũng nh nhiệt độ dải thảm và lu lèn. Tuynhiên, việc dải thảm lại không hề thực thi đợc trong điều kiện kèm theo trờima. Để xử lý yếu tố nêu trên tôi xin đa ra một phơng án đó làthiết kế và lắp ráp thêm cho trạm Bê tông nhựa nóng mạng lưới hệ thống bồnchứa xe skíp. – Bồn chứa là thiết bị đợc sử dụng để tiềm ẩn mẫu sản phẩm Bê tôngnhựa nóng sau khi trộn xong mà cha sử dụng tới do nhiều nguyênnhân khác nhau nh : Xe luân chuyển cha về tới trạm, điều kiện kèm theo thời tiếtkhông được cho phép thi côngSau đây là 1 số ít phơng án phong cách thiết kế sản xuất bồn chứa Bê tông nhựanóng : 1. Ph ơng án 1 : – Trên cơ sở mạng lưới hệ thống trạm trộn hiện có lắp thêm mạng lưới hệ thống xe skíp vàthùng chứa. Ưu điểm của phơng pháp : + Xe kíp đặt trực tiếp trên mặt phẳng do đó cấu trúc đơn thuần, lắp ráp thuận tiện. + Tận dụng đợc trạm cũ. Nhợc điểm của phơng pháp : + Khoảng cách từ cửa xả của thùng trộn tới xe skíp ( H ) lớn. Bởi vậy loại sản phẩm Bê tông nhựa nóng bị nguội đi phần nào dophải rơi từ thùng trộn xuống xe skíp. + Chiều cao của trạm lớn do đó phải lu ý tới điều kiện kèm theo ổnđịnh. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 14 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bính2. Ph ơng án 2 : – Dựa trên cơ sở của trạm hiện có thiết bị và lắp ráp thêm mạng lưới hệ thống xeskíp, thùng chứa. Ưu điểm của phơng pháp : + Tận dụng đợc trạm hiện có. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 15PH ƯƠNG áN 1PH ƯƠNG áN 2 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bính + Khoảng cách từ cửa xả của thùng trộn tới xe skíp ( h ) nhỏhơn ( h < H ). Vì vậy lợng nhiệt của mẫu sản phẩm Bê tôngnhựa nóng bị tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trờng nhỏ hơn. Nhợc điểm của phơng pháp : + Do xe skíp đợc nâng lên một khoảng chừng nhất định so với mặtđất nên cấu trúc thép của xe skíp phức tạp hơn. Lắp dựng vàsửa chữa bảo dỡng khó khăn vất vả hơn. + Hệ thống trạm cũng nh thùng chứa và xe skíp tơng đối cao, độ không thay đổi thấp. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 16 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bính3. Ph ơng án 3 : - Xây dựng trạm mới, thùng chứa đặt trực tiếp phía dới của hệ thốngsàng rung, phễu cân và thùng chứa. Ưu điểm của phơng pháp : + Phơng pháp này không phải phong cách thiết kế xe skíp, giảm đáng kểchi phí đầu t khởi đầu dẫn đến giá tiền hạ. + Tổn thất nhiệt trong quy trình xả loại sản phẩm Bê tông nhựanóng sau khi trộn xuống thùng chứa coi nh bằng không. + Không tốn diện tích quy hoạnh mặt phẳng để thiết kế xây dựng trạm. Nhợc điểm của phơng pháp : + Trạm trộn theo phơng pháp này có cấu trúc rất cao. + Nhợc điểm trên kéo theo 1 số ít nhợc điểm khác, đó làcông tác lắp dựng phức tạp, thay thế sửa chữa và bảo dỡng gặp nhiềukhó khăn. Độ không thay đổi của mạng lưới hệ thống thấp, nhu yếu hệ thốngmóng phức tạp. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 17PH ƯƠNG áN 3 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhSV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 18 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bính4. Ph ơng án 4. - Xây dựng trạm mới, mạng lưới hệ thống xe skíp và thùng chứa đợc phong cách thiết kế chếtạo riêng. Ưu điểm của phơng pháp : + Kết cấu của trạm cũng nh cấu trúc của thùng chứa đợc hạxuống độ cao nhỏ nhất hoàn toàn có thể. + Tổn thất nhiệt trong quy trình xả và chuyển mẫu sản phẩm Bêtông nhựa nóng từ buồng trộn tới thùng chứa rất nhỏ. + Công tác lắp dựng, thay thế sửa chữa và bảo dỡng dể dàng. + Độ không thay đổi của trạm cũng nh mạng lưới hệ thống thùng chứa cao dođộ cao đợc hạ thấp. Nhợc điểm của phơng pháp : + Yêu cầu mặt phẳng đủ rộng để lắp thêm thùng chứa. + Phơng pháp này thờng chỉ vận dụng cho những trạm chếtạo mới. Dựa vào việc nghiên cứu và phân tích những u, nhợc điểm của những phơng pháptrên, tích hợp với việc tìm hiểu thêm trong thực tiễn cũng nh công tác làm việc sản xuất vàlắp đặt mới những trạm Bê tông nhựa nóng, tôi đi đến quyết định hành động lựachọn phơng án 4 để phong cách thiết kế và sản xuất mạng lưới hệ thống thùng chứa. Đây làphơng án có những u điểm điển hình nổi bật tương thích với những điều kiện kèm theo thựctế ở Nước Ta. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 19 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhSV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 20PH ƯƠNG áN 4 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhChơng II : Tính toán phong cách thiết kế bồn chứa - xảbê tông nhựa nóng1. Xác định những thông số kỹ thuật chính. - Bồn chứa ( còn gọi là thùng bảo ôn ) là một thiết bị của trạm trộn bêtông. Nó đợc sử dụng để tiềm ẩn, dữ gìn và bảo vệ và sấy nóng sản phẩmBê tông nhựa nóng sau khi trộn xong mà vẫn cha sử dụng tới vì nhiềunguyên nhân khác nhau nh : do điều kiện kèm theo trời ma, do xe cha về lấykịp - Bồn chứa là một thiết bị nằm trong hoặc ngoài mạng lưới hệ thống trạm trộn. Với phơng án thống kê giám sát ở đây, bồn chứa là một thiết bị nằm tách riêngkhỏi mạng lưới hệ thống trạm trộn, đợc liên hệ với mạng lưới hệ thống trạm trộn bởi hệthống xe skíp chở vật tư Bê tông nhựa nóng. - Bồn chứa có nhiều hình dáng cũng nh kích cỡ khác nhau tùy thuộcvào điều kiện kèm theo cũng nh nhu yếu sử dụng. Với đồ án đo lường và thống kê này, thùng chứa là một khối hình hộp chóp đợc đặt trên mạng lưới hệ thống chân đỡvà đợc link với những mạng lưới hệ thống này bằng những bulông để thuận tiệncho công tác làm việc lắp dựng và di rời. - Dung tích của bồn chứa phải đủ lớn để chứa đợc đủ lợng sản phẩmtrộn trong một khoảng chừng thời hạn nhất định kể từ lần xả trớc cho đếnthời điểm xả lần sau đó sau đó. Dung tích của bồn chứa hoàn toàn có thể lớnhay nhỏ điều đó phụ thuộc vào vào nhiều yếu tố nh hiệu suất của trạm, SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 21 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bínhyêu cầu của ngời sử dụng cũng nh điều kiện kèm theo và vị trí lắp ráp, phạm vihoạt động của trạm. - Gọi thời hạn giữa hai lần xả Bê tông nhựa nóng là t. Kết hợp với kếtcấu tìm hiểu thêm thực tiễn tại trạm Teltomat ( Văn Điển ) chọn loại bồnchứa hình hộp chắp và thời hạn giữa hai lần xả t = 1 ( h ) tức là tính chotrờng hợp bàn kính hoạt động giải trí của trạm là 25 30 km, và đội xechuyên chở thảm nóng chạy với vận tốc trung bình là 60 km / h. Nh vậy địa thế căn cứ vào hiệu suất của trạm phong cách thiết kế 40-80 ( T / h ), kết hợpthời gian giữa hai lần xả t = 1 ( h ), sơ bộ ta định đợc khối lợng Bê tôngnhựa nóngcần chứa trong thùng là 80 T ( tính cho trờng hợp năng suấtlớn nhất ). Tuy nhiên, để bảo vệ điều kiện kèm theo thao tác cũng nh bảo đảm an toàn khi làmviệc, dung tích thùng cần lấy lớn hơn tình toán một khoảng chừng. ở đâycho thông số vợt tải là k = 1,25. Tức là dung tích thực tiễn của thùng sẽ là : V = 80. 1,25 = 100 ( T ) Với khối lợng riêng của Bê tông nhựa nóng : = 1,8 ữ 1,9 ( T / mkết hợp với việc tìm hiểu thêm cấu trúc trong thực tiễn, ta định ra đợc hình dạngbồn chứa với những thông số kỹ thuật nh sau : SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 22 Đồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhHình 1.1 : Các thông số kỹ thuật chính của thùng chứa. SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 23200020042025002600460016003400180054201000360 c240 c120 cĐồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn Bính2. Tính vỏ bồn chứa : Hình 1.2 : Tính vỏ bồn chứa. - Trớc hết, từ hình vẽ ta xác lập đợc góc xả vật tư của bồn chứa. Cần lu ý rằng, góc xả vật tư phải đợc xác lập sao cho lớn hơn gócchân nón của vật tư đợc chút xuống thuận tiện và thuận tiện nhờ trọnglợng bản thân của nó ( góc chân nón của vật tư vào thời gian : 35 ữ45 ). - Từ kích thớc của bồn chứa ta tính đợc những góc xả vật tư nh sau : SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 24200020042025002600460016003400180054201000360 c240 c120 cĐồ án phong cách thiết kế tốt nghiệp GV HD : tiến sỹ Nguyễn BínhSin220018000, 82 = 55 tg105018001, 71 = 602.1. Các tr ờng hợp thống kê giám sát - Trớc hết ta tính 3 trờng hợp tác dụng lực lên bồn chứa, đó là cáctrờng hợp sau : + Khi thùng chứa cha có loại sản phẩm Bê tông nhựa nóng, lúcnày chỉ có lực động của lợng Bê tông nhựa nóng do xe kípđổ xuống công dụng lên thùng. Nh vậy lực công dụng lên thùngtrong trờng hợp này là : = PBT.kđ 1 ( N ) Với : BT : Trọng lợng Bê tông nhựa nóng do xe kíp đổxuống thùng. BT = 1300.9,8 = 12740 ( N ) đ1 : Hệ số tải trọng động. đ1 = 1 + BT. 2 = 1 + 127404,5. 2 = 4,43 = 12740.4,43 = 56438,2 ( N ) SV Nguyễn Hoàng Minh Máy Xây Dựng B K39ĐH Giao Thông Vận Tải HN. 25
