浅谈某水电站拌和及制冷系统应用

　　摘要:本文简述了某水电站拌和系统采用对粗骨料吹冷风，将粗骨料温度降低约－6℃左右，并加5℃的冷水及－8℃的片冰就能保证夏季混凝土出机口温度的要求。

　　关键词:水电站；拌和站制冷系统；制冷原理；系统布置；制冷效果

　　Abstract: The article introduced a hydropower station by mixing system of coarse aggregate ChuiLengFeng, will reduce the coarse aggregate temperature about-6 ℃ or so, and add 5 ℃ of cold water and-8 ℃ piece of ice can ensure that summer the concrete requirements of mouth machine temperature.

　　Keywords: hydropower station; Mixing station refrigeration system; Refrigeration principle; The system arrangement; Refrigeration effect

　　中图分类号：[TM622]     文献标识码：A      文章编号：

　　一、制冷系统

　　1.1制冷原理及工艺流程

　　(1)风冷系统。液氨吸收空气的热量使空气温度降低，附壁式冷风机将低温空气吹入料仓，低温空气和骨料交换热量使骨料降低到要求温度。

　　(2)冷却水系统。液氨气化吸收水的热量使水降温，达到要求温度。

　　(3)制冰系统。液氨吸收水的热量使其冷凝成冰。

　　工艺流程见图1。

　　图1某水电站拌和站制冷系统工艺流程简图

　　1.2混凝土温度控制要求

　　1.2.1温度控制标准

　　根据当地气温情况和混凝土配合比参数计算混凝土自然出机口温度，并以招标文件提供的允许出机口温度来制定温度控制措施。招标文件提供的强约束区和弱约束区的允许混凝土出机口温度情况见表1。

表1某水电站混凝土允许自然出机口温度及温度控制措施

　　1.2.2混凝土温度控制分析

　　根据当地的气象气温资料计算出拌和系统混凝土的自然出机口温度和所需采用的温度控制措施见表2。

　　表2 某水电站混凝土温度控制计算成果

　　另外，系统设计时采取如下工程措施以降低骨料初始温度、改善温度控制的边界条件:

　　系统的调节料仓及砂石系统的成品料仓设置遮阳蓬;系统设计时料仓成品骨料须堆高≥8m，容量需满足拌和系统运行5d以上的骨料需求;成品骨料的上楼胶带机采取封闭遮阳措施，防止在骨料转运过程中温度的回升;采用半干式制砂工艺和利用风力分级的先进制砂工艺，避免水力分级等湿式制砂工艺导致骨料特别是成品砂含水率过高对系统温度控制的不利影响。

　　1.2.3制冷容量计算

　　骨料风冷约需冷负荷209.1万kJ/h，折算成标准工况下制冷量共125.46万kJ/h，选取型号为JZKA16和JZKA12.5C的螺杆式氨压机各1台，标准工况下合计的制冷容量约为250.92万kJ/h，设备功率为400kW。

　　系统制冰按混凝土高峰温度控制进行设备选型，制冰冷负荷146.3万kJ/h，折算成标准工况下制冷量为230.01万kJ/h，选取型号为JZKA20C和JZKA12.5C的螺杆式氨压机各1台，设计工况下制冷容量为175.64万kJ/h，设备功率为400kW。

　　系统温度控制高峰期每天约需片冰56t/d，选取型号为PBL－30的片冰机2台，每台30t/d的片冰生产能力完全能满足系统的生产需求。

　　1.2.4制冷剂的选择

　　制冷剂为氨，因为氨是广泛使用的一种制冷剂，它的优点是标准沸腾温度低，在冷凝器和蒸发器中压力适中，具有单位容积制冷量大、导热系数大、气化潜热大、节流损失小以及有漏气现象时易被发现(有刺激性气味)且价格低廉等特点。

　　1.2.5制冷压缩机的选择

　　活塞式制冷压缩机现已大多被螺杆式制冷压缩机取代，因为螺杆式制冷压缩机有很多的优点:其结构紧凑、体积小、重量轻、没有气阀等易损件，运转可靠性高，维护管理简单。一般螺杆机均向工作腔喷油，因而使排气温度低、单级压缩比大、容积效率高，它有滑阀调节装置，可进行空载启动以及无级冷量调节。近20年来螺杆式制冷压缩机发展很快，机器品种增多，机组系统不断更新，冷量也向更小和更大的范围伸展，制冷系数、噪声等指标已接近或达到活塞制冷压缩机的水平。因此，制冷压缩机选择了4台KA20CB螺杆式制冷压缩机，单台功率为200kW。

　　1.3制冷系统总体布置

　　制冷系统工艺设计的基本原则:

　　(1)制冷量按照标书中的左岸混凝土系统制冷总容量的要求进行。

　　(2)结合现场实际地形，制冷厂布置在能缩短制冷系统管路距离的地方。

　　(3)制冷系统首先应该满足生产工艺的需要，也要考虑经济，选用安全、可靠并尽可能采用先进工艺。

　　(4)压缩机及辅助设备的布置应使连接管路最短，流向畅通并便于安装，设备管路上的压力表、温度计及其他仪表均应设置在便于观察的地方。

　　(5)厂内设备布置应保证操作、检修方便，并尽可能紧凑，压缩机应设于室内，其他辅助设备可设在室外或敞开式建筑中。

　　(6)片冰机均按独立系统进行配套，以保证均匀稳定地提供氨液，简化调节和操作运行，提高灵活性及可靠性。

　　根据以上原则，系统制冷楼设置于772m平台的拌和楼侧。

　　根据现场地形制冷设备配置的实际情况，制冷楼拟分5层，1楼放置螺杆式制冷压缩机，2楼放置高压贮氨器，3楼放置冷凝器和低压贮氨器，4楼为冰库，5楼放置片冰机，顶层放置2台DFN－200型冷却塔。

　　二、制冷效果

　　经实验，骨料经过一次风冷再加入适量的冰，就能够达到混凝土温度控制的要求，混凝土测试温度见表3。

　　表3 某水电站混凝土温度控制测试温度

　　综上所述，本文结合笔者多年的工作经验简述了某水电站拌和站制冷系统的制冷原理、制冷工艺、设备及其布置，该系统采取对粗骨料吹冷风后将粗骨料温度降低－6℃左右，并加5℃的冷水及－8℃的片冰就能保证夏季出机口的温度。