Современные темпы развития строительной индустрии России, обусловленные расширением жилищного и дорожного строительства, а также возведением новых объектов и реконструкцией действующих предприятий, требуют постоянного роста промышленного производства листового стекла, силикатного кирпича, эффективных теплоизоляционных материалов (например, пенобетона, пеностекла и др.) и материалов, имеющих массовый спрос, к которым можно отнести цементно-песчанные растворы, бетон, асфальт и другие многокомпонентные смеси. В связи с этим возрастает потребность в проектировании, реконструкции и строительстве заводов по производству этих материалов. При этом особый интерес представляют быстровозводимые установки и заводы по производству бетона, которые в отличие от централизованных бетоно-растворных (БРУ) и бетоносмесительных узлов (БСУ) могут оперативно перебазироваться с одного строительного объекта на другой с помощью автомобильного транспорта.
В ООО «Стромизмеритель», базовой специализацией которого является разработка и изготовление технологического оборудования и микропроцессорных систем управления для приготовления стекольной шихты, в последнее время большое внимание уделяется направлению, связанному с проектированием и реконструкцией быстровозводимых установок по производству различных видов бетона (включая пенобетон, фибробетон и асфальтобетон). Комплекс мероприятий по разработке и изготовлению подобных установок и заводов включает в себя:
- обследование и модернизацию действующих объектов;
- комплексное проектирование и разработку конструкторской документации;
- разработку и изготовление тензометрических весовых дозаторов;
- разработку и изготовление различного технологического оборудования (конвейеры, элеваторы, винтовые и вибрационные питатели, шиберные и секторные затворы, установки растаривания биг-бэгов, пневмопобудители расхода материала и др.);
- разработку и изготовление микропроцессорных систем управления и различных средств автоматизации, включая программное обеспечение;
- разработку и изготовление бункеров и других технологических металлоконструкций;
- шефмонтаж и пусконаладочные работы;
- сервисное гарантийное и постгарантийное обслуживание;
- поставку запчастей.
Быстровозводимые заводы по производству бетона (рис. 1), которые разрабатываются в Стромизмерителе, имеют блочно-модульную конструкцию и изготавливаются в летнем и зимнем вариантах исполнения. Зимний вариант предусматривает дополнительную комплектацию сэндвич-панелей, монтаж которых не требует изменения несущих и ограждающих металлических конструкций и поставку оборудования для обогрева.
В базовый комплект поставки технологического оборудования входят:
- бетоносмеситель со скиповым подъемником (возможно исполнение, в котором СКИП заменяется на наклонный ленточный конвейер);
- бункеры инертных материалов с затворами и регистрами обогрева (рис. 2);
- весовой конвейер инертных материалов;
- система дозирования цемента (рис. 3);
- система дозирования воды и химических добавок (рис. 4);
- силос для хранения цемента с фильтром и клапаном сброса давления;
- система управления с датчиками и кабельной разводкой;
- кабина оператора и компрессор сжатого воздуха;
- дополнительные дозаторы, силосы, и другие устройства поставляются в качестве опций.
Среди этого оборудования, производимого ООО «Стромизмеритель» для приготовления бетона, особый класс составляют тензометрические весовые дозаторы дискретного и непрерывного действия, предназначенные для дозирования инертных и каменных материалов, цемента, минерального порошка, вспенивателей бетона, воды, битума, фибры, а также всевозможных химических и стабилизирующих добавок.
Дозирование инертных и каменных материалов в стационарных БРУ и БСУ осуществляется с помощью одно и многокомпонентных бункерных весов, оснащенных секторными питателями загрузки и разгрузки с пневмоприводом. А взвешивание этих компонентов в мобильных и быстровозводимых установках и заводах производится либо ленточными конвейерными весами, либо с помощью тензометрических весовых платформ скиповых подъемников. При взвешивании щебня и песка возможно измерение их влажности, которая учитывается при последующей корректировке рецепта приготавливаемой смеси.
Дозирование цемента и минеральных порошков выполняется дискретными весовыми дозаторами со шнековыми и шлюзовыми питателями на загрузке и дисковыми поворотными заслонками на разгрузке. Для повышения точности дозирования возможно использование двухшнековых винтовых питателей и частотных преобразователей, регулирующих скорость подачи материала в режимах «грубо» и «точно».
Дозирование воды и битума производится либо с помощью тензометрических весовых дозаторов, оснащенных шаровыми кранами с пневмоприводом, либо с помощью насосов, длительность включения которых контролируется по времени или по показаниям ультразвуковых и крыльчатых расходомеров.
Химические добавки дозируются аналогично воде и вводятся в приготавливаемую смесь либо самостоятельно, либо через дозатор воды, образуя с ней премикс.
Разработка и изготовление специального весодозирующего оборудования для производства пено и фибро- бетона, а также асфальтобетонных смесей и щебеночномастичных асфальтов, выполняется по индивидуальным требованиям заказчика, в зависимости от технологических параметров дозируемых добавок.
Для смешивания дозируемых компонентов используются смесители различной конструкции отечественного и зарубежного производства.
Учет поступающего сырья и отгружаемой продукции выполняется с помощью автомобильных тензометрических весов производства ООО «Стромизмеритель» и ряда других компаний.
Управление всеми процессами приготовления бетона осуществляется с помощью микропроцессорных систем управления, оснащенных персональными компьютерами. Но
в отличие от централизованных систем управления, которые чаще применяются в производстве стекольной шихты, автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) приготовления бетона и песчано-цементных строительных растворов в основном имеют распределенную или децентрализованную структуру, построенную с помощью локальных программируемых контроллеров.
Применение в подобных системах локальных микропроцессорных контроллеров для управления весодозирующими и другими технологическими агрегатами стационарных и мобильных установок и заводов по производству бетона (включая пено-и фибробетон, а также асфальтобетон и ЩМА) позволяет не только реализовать адаптивные алгоритмы эффективного управления дозированием и смешиванием сырьевых материалов, но и своевременно осуществлять диагностику состояния исполнительных механизмов и прогнозировать предава- рийные и аварийные ситуации. А гибкий комплекс различных настроек, заложенных в программное обеспечение АСУ ТП производства «Стромизмеритель», дает возможность обслуживающему персоналу, не имеющему специальной квалификации, быстро осваивать работу системы управления и существенно расширяет ее функциональные возможности.
Все управление процессом приготовления бетона осуществляется одним человеком с сенсорной Touch- панели, установленной на пульте управления в операторской кабине. При этом персональный компьютер, который является элементом системы верхнего уровня АСУ ТП, как правило, используется для удаленного контроля, внесения изменений в рецептуру (возможно хранение до 200 различных рецептов бетона), ведения учета в программе 1С-бухгалитерия, а также для сбора и архивирования технологических параметров процесса и сырья и технико-экономических показателей работы оборудования, используемых для последующего анализа эффективности функционирования установки и качества товарной продукции.
АСУ ТП имеет три основных режима управления работой оборудования. В ручном режиме, который используется как вспомогательный, оператор с помощью переключателей и кнопок, а также сенсорной панели дистанционно управляет и контролирует работу отдельных механизмов. Этот режим необходим при ремонтных и пуско-наладочных работах, а также для завершения какой либо операции при сбое программы в автоматическом режиме. Полуавтоматический режим работы подразумевает автоматическое исполнение отдельной операции (например, дозирования), старт которой осуществляется оператором с пульта управления или сенсорной Touch- панели.
В автоматическом режиме работы АСУ ТП все технологические операции выполняются без участия оператора, обеспечивая максимальную производительность процесса. Кроме того, система сама корректирует ход некоторых операций и вносит изменения в рецепты смеси в зависимости от текущей влажности инертных материалов и запесоченности крупных заполнителей. Система управления контролирует подвижность бетонной смеси и избавляет оператора от необходимости визуальной оценки пластичности бетона.
АСУ ТП в конфигурации, разработанной Стромизмерителем легко интегрируется в действующее технологическое оборудование и может применяться при модернизации и реконструкции существующих установок и заводов по производству различных видов бетона и других многокомпонентных смесей.
Таким образом, учитывая большой опыт использования подобного оборудования и систем управления в разных отраслях промышленности (внедрено более 300 технологических линий приготовления стекольной шихты и других многокомпонентных смесей), специалисты Стромизмерителя успешно решают задачи, связанные с проектированием и изготовлением оборудования для производства различных видов бетона
В.В. ЕФРЕМЕНКОВ, канд. техн. наук, первый зам. директора, В.А. БАБАНИН, зам. директора
ООО «Стромизмеритель» (603044, г. Нижний Новгород, пр. Героев, 23-А)