第一篇：國內外環保瀝青攪拌設備及政策研究

國內外環保瀝青攪拌設備及政策研究

導語

瀝青攪拌設備在生產過程中產生的煙氣、粉塵、噪聲和高能耗等問題歷來飽受詬病，污染大、能耗高、環保不達標的瀝青攪拌設備在我國被勒令關停。從2016年起，瀝青攪拌設備生產企業紛紛推出了各具特色的環保瀝青攪拌站，但瀝青攪拌站如何才能達到真正意義上的環保，有關部門尚未出臺一個明確的定義。污染物的產生

瀝青攪拌站在運行過程中產生的污染物主要包括以下幾個方面，見圖1。

（1）有害氣體。滾筒燃燒器產生的煙氣，成品卸料口、瀝青罐、重油罐加熱保溫產生的瀝青煙，以及煙囪排出的SOx、NOx、CO、CO2等。

（2）粉塵。上料過程及攪拌主樓和集料場地產生的煙塵、粉塵。（3）氣味。瀝青在儲存、卸油、加熱升溫過程產生的氣味，以及燃燒器工作時的氣味和運輸車上的瀝青混合料產生的氣味。

（4）噪聲。裝載機上料、引風機運轉、烘干筒轉動、骨料提升機提升、振動篩篩分時產生的噪音。

（5）廢水、廢液。廢水和廢液主要來源于冷骨料儲存（滲透或與天然土壤混合）、燃料油罐、導熱油、油氣儲罐、管道和加油站、溶劑、添加劑等。

（6）廢料。廢料來源于袋式除塵器的二次回收粉、實驗室分析溶劑等。（7）視覺方面。主要是攪拌站主樓或煙囪的視覺影響，也與攪拌站油漆的顏色有關；其他還包括煙囪排放出的濕骨料中的蒸汽，冷料的堆放場地以及廠區照明。污染物的危害

這些污染物會對環境及人體造成以下危害。

（1）瀝青煙。瀝青煙中含有數千種物質，對人體有害的主要有吖啶類、酚類、吡啶類、蒽萘類及苯并芘類等物質。瀝青煙氣中的苯并芘具有強致癌性和毒性，會引起頭疼、眩暈、惡心嘔吐、咽炎、鼻炎、肝臟腫大等病癥。

（2）粉塵。粉塵主要損害人體的呼吸系統。空氣中的可吸入性顆粒物被吸入人體后，途經鼻、咽、支氣管進入肺部，一部分刺激性氣體顆粒可吸附于鼻咽處造成鼻炎、咽炎，進入肺部的細小顆粒對肺局部組織有阻塞作用，容易引起支氣管炎、肺纖維化及肺氣腫。

（3）二氧化硫。二氧化硫進入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滯在上呼吸道，在濕潤的黏膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強。二氧化硫和飄塵的聯合作用可促使肺泡纖維增生，使肺部組織受損，發展下去可形成肺氣腫。

（4）一氧化碳。一氧化碳對機體的危害程度主要取決于濃度和機體吸收時間的長短。一氧化碳中毒會導致機體組織缺氧，對心臟和大腦的影響最為顯著，常常導致腦組織軟化、壞死。

（5）氮氧化物。氮氧化物對眼睛和上呼吸道黏膜刺激較輕，主要侵入呼吸道深部的細支氣管及肺泡，會引起肺水腫。

（6）噪聲。噪聲不僅會嚴重影響聽覺器官，甚至會使人喪失聽力，還會影響睡眠和神經系統，使人感到急躁、容易動怒。由于噪音會刺激神經系統，使之產生抑制，所以長期在噪音環境下工作的人，容易神經衰弱。（7）氣味。瀝青煙產生的氣味嚴重影響人、動物、植物的生長和發育，如果人長期在這樣的氣味環境中，可引起呼吸道疾病和皮膚疾病等，而且會誘發癌癥。國外環保瀝青攪拌設備研究

美國大約有3 600套瀝青攪拌設備，由美國環境保護署（EPA）和其他州及聯邦監管機構負責對其進行環保監管。EPA針對大氣環境制定了6種污染物的排放標準，它們是：小于10 μm的顆粒物（PM-10）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）和鉛（Pb）。

在美國，瀝青攪拌站的氣體排放必須獲得許可證。許可證是根據估算年度污染物排放率而頒發，大多數熱拌合設備的排放明顯低于聯邦氣體排放限值。即便如此，一些州仍要求通過排放模型來確定其對場地的影響；有些州執行限制瀝青攪拌站行業排放的法規。限制方面包括對年產量、燃料使用量或污染物濃度等的控制。美國聯邦法規目前不限制熱拌瀝青設備的無組織排放；但是，由于瀝青煙排放的預測和建模的局限性，今后的條例可能會限制攪拌站的使用。

EPA已經對瀝青混合料的生產進行了廣泛的測試、監督。在排放評估報告中，EPA的結論是：只要配備了標準的污染物控制設備，即使是最大產量的瀝青攪拌站，所產生的污染也不是最主要的污染物來源。2002年，EPA正式宣布將瀝青攪拌站從空氣污染物的主要來源名單中摘除。

美國北卡羅萊納州環境和自然資源部（NCDENR）研究了該州瀝青廠對周圍空氣的影響（包括北卡羅萊納州西部的丘陵地帶）。1998年，由于一些居民對空氣污染物排放的擔憂，NCDENR暫時停止建造新的瀝青廠。經過廣泛的測試和建模，NCDENR重新建造瀝青廠，并在使用過程中發現通過適當控制攪拌站可以不降低空氣質量或危害公眾健康。

EPA對攪拌站排出的氣體進行了試驗，結果如表1所示。由表1可知，超過99%的廢氣由氮氣、水蒸氣、氧氣和二氧化碳組成，預計這4種化合物的排放量不會影響公眾環境。

EPA從1972年開始每年發布大氣污染物排放因子報告，2004年發布了瀝青攪拌站AP-42研究報告，此報告成為瀝青攪拌站排放研究的一個重要依據。

在AP-42排放因子數據庫中，每個計算所得的排放因子都根據其可信度分為A、B、C、D、E、U六個質量等級，見表2。

排放因子的確定有助于估算各種空氣污染源的排放量，美國AP-42排放系數手冊總結了瀝青攪拌站的主要污染物排放因子。

（1）可過濾性PM。通過89次測試數據得出，數據范圍為0.001 2~0.09 0 kg·t－1，平均值為0.013 kg·t－1。

（2）可凝性有機顆粒物。通過24次測試數據得出，數據范圍為5.9×10－6~0.009 1 kg·t－1，平均值為0.002 1 kg·t－1。（3）PM10。數據范圍為0.013~0.004 9 kg·t－1。

（4）CO。由12次測試數據得出，包括天然氣、丙烷、重油等燃料無組織排放CO，數據范圍為0.017~0.65 kg·t－1，平均值為0.20 kg·t－1，數據可信度為C級。（5）CO2。115次測試數據得出，包括重油等無組織排放CO2，測試數據范圍為3.4~78 kg·t－1，平均值為18 kg·t－1，數據可信度為A級。

（6）SO2。使用燃氣燃燒器時，利用2個A級測試得出數據，范圍為0.001 7~0.002 9 kg·t－1，平均值為0.002 3 kg·t－1；使用燃油燃燒器時，數據為0.044 kg·t－1。

（7）NOx。使用燃氣燃燒器時，用3個A級測試和1個B級測試得出數據，范圍為0.007 1~0.020 kg·t－1，平均值為0.013 kg·t－1；使用燃油燃燒器時，用1個A級測試和1個B級測試得出數據，范圍為0.031~0.084 kg·t－1，平均值為0.058 kg·t－1。

（8）瀝青煙（苯并芘）。測試值的A級排放因子為0.13~0.18 kg·t－1。

在加拿大，大概有520臺瀝青攪拌站，主要由國家環保基金會對其進行環保和污染物排放研究，得出了許多重要結論，如：熱瀝青混合料產生的污染物分別占整個加拿大工業PM、PM10、PM2.5總數的2.2%、1.6%、0.5%。相比2000年來說，采取有效的控制技術和塵埃管理條例，懸浮微粒排放物可能降低81%。表3和表4列出了加拿大熱拌瀝青站污染物的排放。

在英國，為了確定使用EPA的排放因子是否合適，比較了2個不同位置攪拌站瀝青煙的估計值與測量值，并用分布模型分析，研究了苯并芘在每個地點對周圍空氣的影響。測量得出的結論是：使用EPA發表的瀝青煙排放因子需要謹慎，尤其是當瀝青煙的來源與溫度有關時。盡管在研究地點測量的瀝青煙排放量與使用EPA方法估計的值基本相同，但EPA方法中的局限意味著排放量可能超過或低于估計值。總體上，這些瀝青廠的排放量對環境影響較低，廠區邊界平均值是0.05 mg·m－3，低于瀝青煙評估臨界值0.25 mg·m－3。因此，瀝青廠作業產生的瀝青煙濃度和多環芳烴濃度不太可能顯著影響當地的空氣質量。攪拌站環保相關的法律、法規與排放指標

4.1 《大氣污染物綜合排放標準》（GB 16297—1996）

該標準規定了有組織排放煙囪的高度最低不得小于15 m，與攪拌設備有關的污染物排放指標見表5。

4.2 《工業窯爐煙塵排放標準》（GB 9078—1996）

該標準規定了有組織排放煙塵濃度不得超過150 mg·m－3，無組織排放煙塵濃度不得超過5 mg·m－3。國家衛生部發布的《工作場所有害因素職業接觸限值》（GB Z2.1—2007）中明確規定工作場所空氣中粉塵容許濃度最大不能超過8 mg·m－3。

4.3 《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB 12348—2008）

廠界噪聲是指在工業生產活動中使用固定設備等產生的在廠界處進行測量干擾周圍生活環境的聲音。瀝青攪拌設備噪聲限值見表6。

瀝青攪拌設備屬于3類或4類功能區。

4.4 地方標準

上海、北京出臺的與瀝青攪拌設備有關的指標見表7、8。

4.5 國外瀝青攪拌設備污染物排放指標

（1）煙塵。大多數國家使用17%的O2為參考水平。當基于《固定源排放、塵埃低倍率物質濃度測定》標準BS EN 13284-551-202使用17%的O2作為參考水平時，煙囪中排放的煙塵量在100 mg·Nm－3以下通常是不可見的。

（2）粉塵。不可能給出該指標的限值。

（3）SOx和NOx。具體的極限值在350~500 mg·Nm－3之間，取決于使用的參數和測量標準。

（4）CO、CO2。CO的極限值在350~ 1 000 mg·Nm－3之間，許多情況下取決于使用的燃料或使用的RAP。歐洲國家對CO2排放量沒有限制，但在一些國家，瀝青攪拌設備是CO2排放的重要一部分。CO2的排放取決于所使用的燃料，每生產1 t瀝青混凝土產生的CO2約為14~20 kg。

（5）TOC。具體的極限值在50~150 mg·Nm－3之間，取決于使用的參數和測量標準。如果使用RAP可能會發生變化。

（6）噪音。有些國家在白天、夜間和周末對瀝青攪拌設備進行限制。有些國家對工業區和居民區進行限制。

（7）氣味。氣味用所謂的“愉悅級別”來量化，就是氣味給人以愉快或不愉快的感覺。級別在-4（非常不愉快）與+4（非常愉快）之間變化。

（8）廢物。必須按照國家或地方立法進行分類并回收和處置，所有附帶的廢物都應回收利用，或在不可避免的情況下盡量減少，按規定的方法予以保存和處理。（9）視覺方面。應適當的美化景觀，如種植植物、封閉攪拌站，使視覺美感最大化，良好的廠務管理也能降低成本，鼓勵與周邊鄰居溝通。瀝青攪拌設備污染物的防治措施

5.1 粉塵（煙塵）的防治

（1）場區管理。良好的攪拌設備廠區管理可減少粉塵排放，改善廠區的舒適度。在廠區內的塵道灑水，在干燥的天氣下，盡量減少由裝載機和卡車出入引起的揚塵。良好的廠區管理還包括及時清理撒落物或碎片。卸料產生的揚塵見圖2。

（2）冷料倉除塵系統工作流程。瀝青攪拌設備的粉塵主要由冷料上料和加熱產生，冷骨料上料皮帶配備單獨的除塵系統，生產時風機開啟，脈沖除塵器進入工作模式。裝載機上料時，除塵檢測裝置檢測到裝載機到位信號，相應料倉風門閥自動開啟，料倉除塵裝置對裝載機卸料產生的揚塵進行捕集。裝載機離開后相應料倉風門閥延時關閉，見圖3。除塵密封裝置對給料機皮帶和轉接頭處產生的揚塵進行捕集，見圖4、5。

（3）攪拌主樓除塵系統。在主樓篩分、計量、攪拌、熱料倉等揚塵部位配有負壓裝置，見圖6、7。除塵系統采用大氣反吹除塵，兩級除塵，離線清灰，有效地阻止了粉塵外溢的現象。

（4）封閉的攪拌站主樓。為從根源控制主樓粉塵無序排放問題，攪拌站主樓全封閉，負壓處理。特別設計的溢料暫存倉，可做到溢料、超限料囤積處理，倉滿時集中處理，有效防止持續溢料引起的揚塵，見圖8。

（5）冷料封閉儲存。冷骨料采用廠房或筒倉封閉儲存，見圖9、10。料場全封閉式設計，阻擋粉塵向外飄逸，還可避免骨料露天堆放受雨淋而增加骨料含水率，減少烘干骨料而產生的額外能源消耗。

5.2 瀝青煙的防治

（1）焚燒處理方法。瀝青煙的最主要處理方法是焚燒或收集，瀝青煙處理系統今后可能成為攪拌站的標準配置。瀝青煙處理系統要保證攪拌站相應的各收集裝置必須同時工作，這包括：瀝青煙的收集、管道輸送、風量調節系統及處理裝置。瀝青煙由成品倉引向燃燒器，見圖11，引風系統將瀝青煙吸入燃燒器的火焰中，收集的煙氣從燃燒器的環形風道噴出，見圖12；在烘干筒內火焰處均勻分布的瀝青煙進風管，見圖13。在卸料口安裝控制機構，通過擋風板的調節控制收集瀝青煙氣的多少，卸料口瀝青煙最有效的收集方法是在卸料口設置具有卷簾門的通道，見圖14、15。

（2）吸附收集方法。ASTEC公司在每個成品料卸料口處設有集裝箱式的除塵“隧道”，見圖16，利用靜電除去瀝青煙。煙氣通過一級通道，被高壓直流電極電離而攜帶負電荷，進入二級通道后，烴類顆粒被正電極吸附從氣流中分離，處理后的氣流直接排入大氣。靜電除塵器電極要定期清潔，以去除堆積的顆粒。介質過濾是常用的瀝青煙處理方法，見圖17。瀝青煙被吸入過濾系統后，一部分煙氣首先被冷凝流入貯槽中，剩余的煙氣進入二級過濾器。第一級初步過濾冷凝液滴，第二級油霧過濾器起瀝青煙過濾作用，過濾的煙氣由風機排入大氣。此設備僅用于收集煙霧顆粒，不適用于高濃度的細小顆粒。為了保證吸附裝置的正常工作，需要經常更換過濾器芯。瀝青煙的另一種處理裝置是粉裹煙過濾裝置，它的原理與袋式除塵器類似，在瀝青煙的管路中加入纖維材料，使它與瀝青煙充分混合，然后由布袋除塵器清除，見圖18。引風機風門和變頻器用于調節布袋除塵器氣體流量和風速的大小，負壓計監測布袋的壓降，過濾布袋一般為5~10組。粉裹煙過濾裝置采用3種過濾方法：撞擊、攔截和布朗擴散。撞擊是指瀝青煙顆粒與過濾網碰撞，這種方法對大于3 μm的顆粒有效；攔截是用來收集1~3 μm范圍內的小顆粒；布朗擴散用于收集亞微米顆粒，其原理是，亞微米顆粒在氣流作用下沿弧形軌跡產生回旋、平移等布朗運動，與過濾網纖維碰撞而被收集，從而從氣流中清除。粉裹煙方法需要定期更換過濾網，以滿足除塵器壓差要求。

（3）低溫等離子體煙氣凈化法。在低溫等離子體瀝青煙氣凈化技術中，主要有高壓脈沖高能電子輻射、紫外光分解和臭氧氧化3個原理和功能。該技術能很好地破壞瀝青煙氣中的大分子結構，生成小分子物質。在臭氧的作用下與瀝青煙氣中的分子碰撞，使得等離子結構中產生的高能電子激發到更高能級狀態，接著會形成激發態分子，使烴類物質內部結構的化學鍵斷裂，形成活性物，最終產物是CO2和H2O。（4）UV光催化氧化凈化法。UV光催化氧化凈化法對瀝青煙氣分子分解能力較強，能高效去除揮發性有機物（VOCs），特別是對一些惡臭氣體，脫臭效率最高可達99%以上。UV光催化氧化凈化法的原理是在UV紫外光照射下使VOCs類以及苯、甲苯、二甲苯等有機物或無機高分子惡臭化合物的分子鏈結構裂解，分解成小分子結構、原子和中間體等，然后在納米催化劑作用下轉變成低分子化合物，如CO2和H2O等。

（5）冷凝法。處理瀝青罐產生的瀝青煙的方法有2種：一是采用蒸汽回收裝置，該裝置將來自罐內的瀝青煙通過冷凝排到瀝青管道內，圖19是將瀝青煙蒸汽回收到連接器；二是用冷凝器處理瀝青罐中瀝青煙，排氣冷凝器本身由若干個圓形翅管組成，瀝青煙經過冷凝濃縮并排放回罐中，凈化后的空氣由通風口排放到大氣中，見圖20。抑制運料車上瀝青煙的方法是裝料后立即覆蓋，覆蓋的另一個優點是在運輸過程中防止瀝青混合物溫度下降過快。

5.3 噪聲處理

大功率引風機是攪拌站噪音的主要來源，常用的方法是將引風機設為變頻控制，該方法可在實現降低噪音的同時，節約用電；或在引風機出風口與煙囪連接處安裝消音器；或采取引風機隔音房的方法，將引風機整體包封。

振動篩、溢料管、骨料提升機在運轉中也會產生噪音，可在其外部增設保溫棉，以實現保溫降噪并節約能源。此外，對主樓實行全封閉式設計，既可抑制揚塵，也可降低整機設備運行時的噪音。

5.4 SO2的防治

SO2的主要來源是燃燒器使用的燃料，簡單的辦法是在瀝青中加入2%~4%的石灰，或在煙囪處增加石灰水噴霧裝置，對SO2進行中和。

5.5 NOx的防治 NOx主要來源于燃燒器，NOx的排放量取決于燃料的氮含量、空氣過剩系數、火焰溫度和燃燒器類型。解決方法有以下幾種。

（1）采用低NOx燃燒器，其缺點是會降低產量。（2）采用清潔燃料，如天燃氣等。

（3）減少骨料含水量，如覆蓋堆料，在堆料下鋪設防水或防濕裝置。（4）降低瀝青混合料溫度。

（5）燃燒器調節。通過調整燃燒器可將NOx排放量減少10%，同時有助于降低燃料消耗。

（6）其他維護和操作。定期對設備維護，優化生產和運營，如定期檢查烘干筒混合葉片。

（7）煙氣再循環。將部分煙氣和空氣混合后再進行燃燒，降低最高火焰溫度和氧的濃度。

（8）催化還原法。在固體催化劑作用下，引入二次燃燒或分段燃燒，利用各種還原性氣體（如H2、CO、烴類、NH3）和NO反應，使之轉化為N2，如燃料再燃方式，煙氣再循環。

5.6 氣味

氣味的主要來源是瀝青和含硫燃料。減少有機物排放的所有措施都會減少氣味，如瀝青溫度的降低、優化骨料干燥過程等。降低氣味排放，可以采取以下措施。

（1）對攪拌站易散發氣味的部分采用封閉式結構。

（2）在瀝青罐中利用蒸汽回收裝置和排氣冷凝器來防止氣味擴散。（3）瀝青罐的開口采取自動開閉，防止氣味揮發擴散。（4）裝料后盡快覆蓋運輸車。

（5）從攪拌缸到成品料倉使用封閉的系統，氣體可以通過袋式除塵器處理后排到煙囪中。

（6）在卸料口裝車區建造裝卸密封區域，以防止煙氣外溢，經過除塵器管道集中吸收處理后排放到高煙囪中。

此外，在瀝青混合料中可以使用化學添加劑來掩蓋或中和氣味。

煙囪高度的增加會改善周圍環境中的氣味，高度可從10 m增加到20 m或更高。

5.7 廢水和地下水保存

應該盡量減少噴灑試劑的使用，噴灑要在一個獨立的地方進行。如果使用洗滌劑進行噴洗，必須將噴灑劑引入單獨的分離器，因為洗滌劑將導致地面污染。

瀝青罐可放置在混凝土坑中，以防止加熱罐的瀝青泄漏。其他供熱設施和廠區內的燃料儲存也應該有類似的考慮。

應采取適當的預防措施。儲存瀝青乳液、瀝青和其他石油產品。

5.8 廢料

化學廢物可能來自實驗室，如用于分析瀝青的溶劑，應根據實驗室最佳方法進行回收。有害的試驗化學試劑應該回收。任何垃圾都應通過適當的渠道收集焚燒。

5.9 視覺方面

瀝青攪拌設備廠房設計應提供一個更現代化的外觀，表現出一種更加積極的環境形象。廠區周圍的創意美化能進一步提升自身形象，并最大限度地降低廠區的可見度，盡可能地融入到當地的環境中去。新工廠的定位還應考慮長期的住房開發。

第二篇：國內瀝青攪拌工廠節能環保技術的發展

國內瀝青攪拌工廠節能環保技術的發展

為了提高環境質量，使得固定式的大型瀝青攪拌工廠真正意義的節能環保。近20年來中國對公路建設投入巨資，增加了非常多的大型瀝青攪拌工廠，對攪拌工廠的節能環保要求均較為簡易，有的甚至沒有，一般來說路面質量要求高的或單位比較大的，對采購攪拌設備的品牌、質量會選購較好的甚至花昂貴高價進口，對節能環保考慮較少，隨著近幾年來的PM值持續超標、霧霾天氣不斷，呼吸道毛病居高，藍天白云對一些發達地區成為人們的夢想，我們的政府部門才對一些污染企業進行嚴控，甚至停辦，但是我們不是生活在真空里，還需要筑路、修路、養路，因此我們需要更加節能環保的攪拌工廠來服務人類。的2.2%毛、1.6%、0.5%。當采取有效的控制 技術和塵埃管理條例懸浮微粒相對于2000年來說，排放物降低81%毛是可能的.在美國有4000臺瀝青攪拌站，而加拿大有520臺，在投入1億美元的研究經費進行了幾百次的試驗后，確定了攪拌站各總成所產生的PM，PMlO，PM刀，CO，S02，NOX，C02，VOCs，PAHs等有害氣體 的排放的總量和比率提出了適合于攪拌站的排放標準。

節能環保的瀝青攪拌工廠可在以下方面進行研究改造：

一、攪拌工廠安全的工作空間；

二、工廠內的砂石料及瀝青、燃料的儲放；

三、溫拌瀝青；

四、回收利用；

五、攪拌設備的粉塵排放；

六、攪拌設備的煙氣排放；

七、運輸；

1、攪拌工廠安全的工作空間：

對大型攪拌工廠的選址盡可能離居民區、公共活動區較遠些，郊區或農村如有大型的河道邊更佳（原材料可進行船運），但進出需要強性的道路、和便利的高壓電源。占地面積一般應大于20畝，留有足夠的存料場，工廠與周邊的施工地小于半徑60公里左右為宜。

2、工廠內的砂石料及瀝青、燃料的儲放：

首先把整個場地規劃好后確定置放設備、通道、料場等的位置，然后對料場進行隔斷分料，并對整個料場框架車間、頂面、墻進行封閉留門窗，以便在下雨、卸料、裝載機堆料上料時造成燃料損失、產量降低、粉塵溢散等。攪拌設備的地面配料斗應放在車間內，下置到地下，從而起到節能環保的最大值。

瀝青、燃料的儲放。確定好合理的地址把設備有序的安裝好后，在周邊做好防火墻及排油溝至廢儲油罐。最后框架車間頂、四面墻封閉留門窗，從而得到瀝青、燃料安全、氣味排放有效控制。

3、溫拌瀝青：

如在技術、規范要求及成本等條件的許可范圍內，可考慮用溫拌瀝青，其在節能、煙氣排放等環保方面起到一定的保證。

4、回收利用：

瀝青攪拌工廠在生產過程中會產生布袋除塵的粉塵、超粒徑的廢料、洗鍋或熱鍋的余料等。建議可用下述方法進行產業鏈消化：

A、可以把布袋回收粉塵運至穩定土廠拌回收利用。

B、可就近投資建設制造如磚、路街石、彩色板等建筑市政的設施用品，把布袋回收粉、廢料、余料統統消化掉，使得環保效應及經濟效益雙豐收。

5、攪拌設備的粉塵排放：

攪拌設備的粉塵排放通常為如下幾種

A、攪拌主機未封閉，生產過程中產生的粉塵向外溢排及噪聲較大。

解決方案：把主機做成集裝箱式全封閉，并在適當位置加裝排塵風機，使得產塵機構全負壓，排塵風機把粉塵抽至一級除塵，從而得噪聲及排塵的雙效應。

B、排氣煙囪的控制，如除塵設備產生故障導致排放超標，產生污染。

解決方案：將排氣煙囪接入一組濕式除塵器，再將氣體排出，由此排

放得到雙保證。

C、2#輸入烘干筒的皮帶機為裸裝，在生產過程中如刮風則粉塵產生飄散。

解決方案：將該輸送機做成全封閉的，從而刮風下雨均不受任何影響。D、裝載機上料的粉塵已在沙石料的儲放處得到控制。

E、生產前、生產后的高溫白料的排放是一個非常大的污染源，其粉塵大的讓人可怕。

解決方案：取消旁置式結構的儲料倉，采用下置式結構的儲料倉，并

制作運料小車，將廢料倉設計到主通道的外面，蓋砌高溫排料房，排料房設水噴淋，排出后由裝載機運走，從而改變原直排式粉塵大溢散的工況（據了解，國內外攪拌設備均為此工礦）。

6、攪拌設備的煙氣排放：

攪拌設備的煙氣排放主要分為燃料排放和成品料放入車輛過程釋放的煙氣。燃料的排放建議燃料采用天然氣，現攪拌設備可采用液態現存天然氣，隨時隨地可解決用氣。如沒有辦法還需用重油，則煙囪排氣進入水除塵器中并增設慮煙氣裝置再排出。成品料放入車輛過程所釋放的煙氣解決方案：首先建立車輛自動化管理系統，并在成品料下料通道設全封閉房長約15米，兩端設電動門，兩側設采光裝置，上端設強力抽煙塵器，抽入水除塵、濾煙氣裝置。把這些有味氣體控制在源頭消化。

7、運輸：

運輸建議，砂石料進入廠區前要用工業帆布覆蓋，以免粉塵溢散或灑落路面。加工好的成品料同樣要用工業帆布覆蓋，以免瀝青煙氣混入空氣及瀝青料溫度降低影響質量，同時預防成品料灑落路面，造成二次污染。

以上提議僅代表我個人意見，希望大家一起來拓研。

總之大型瀝青攪拌工廠的節能環保任重而道遠，PM值的降低要靠全社會共同來創造，期望我們每一位路面行業的朋友篤守“節能環保”的信念，去創造最佳的環境、社會、經濟效應。

無錫中凱機械有限公司總經理：朱建中2014-6

第三篇：瀝青攪拌廠2014年全年工作總結

瀝青攪拌廠2014年全年工作總結

2014年，是我處市政建設緊密圍繞我市建設 “國家級文明城市”這一主要任務開展的時期，也是建設區域性中心城市，加快推進現代化建設承上啟下的重要時期，今年我廠以抓作風建設、促工作落實統攬生產管理工作，認真貫徹2014年處工作會議精神，以處重點工程項目建設和我市重大經濟政治活動前的道路養護工作為重點，加強安全生產和內部管理，創新規范各項管理措施；加強對產品質量管理和監控，保證了全處瀝青砼生產工作順利的進行。現將今年主要工作總結如下:

一、全年工作完成情況：有重點、有步驟、有計劃地推進工程的實施

首先，在年初的廠務會議上明確提出了我廠工作重點就是保證生產，保障瀝青砼供應。由于處重點工程項目建設和我市重大經濟政治活動前的道路養護工作是今年工作的重點。我廠主要做了以下幾方面的工作：按照處今年生產計劃，順利完成了各養護所道路養護用料及欣道公司小寨安置小區與互助路、柴達木路延長段、海山路、西川南路、宏覺寺街等工程的用料任務。在生產期間，為了配合道路施工，我廠職工發揚了”舍小家，顧大家“的精神，克服各種困難，順利的完成了瀝青砼生產任務，在施工期間，我廠加強了產品質量管理和監控，規范檢驗程序，實施了“四步把關”原則，第一關瀝青砼生產操作人員，第二關瀝青砼放料人員，第三關瀝青砼化驗人員，第四關磅房司磅人員，通過這四關行之有效的措施，今年我廠出廠的瀝青砼合格率達到了100%,截止到10月12日共生產瀝青混合料23558.86噸，接收各種生產原材料燃燒油222.08噸、柴油79.78噸、礦粉263.3噸、瀝青1054.74噸、1-2碎石4742.58噸、0.95碎石4521.02噸、凈砂13781方。

二月中旬以來，全廠職工對機械設備維修166次，大部分的維修工作都是在瀝青砼生產完成以后才開始進行，為了第二天的正常生產，機修人員經常會連夜對設備進行維修，夏季夜間雨水多而且大，機修人員經常是一邊淋雨，一邊工作，等工作完成，好多同志都會受涼生病，但沒有一個人喊苦、喊累。每位職工以高昂的工作精神良好的完成了每項工作任務。

機械設備是我廠的工作根本，為此，我廠切實做好各種機械、設備、車輛的管理、維護、使用工作。組織相關人員認真學習機械、設備、車輛保養手冊，及時進行保養，出現故障，及時組織人員搶修，提高機械設備、車輛的使用壽命；對材料接收，嚴把質量關，嚴格遵守《材料采購制度》，認真做好出入庫記錄。

全年安全工作的重心放在了加強人的安全意識上，目的是想以此杜絕人的不安全行為、環境的不安全因素、物的不安全狀態，以避免安全事故的發生，“安全第一”是生產的基本原則，我廠進一步加強學習了《安全生產管理制度》及《重大危險源及應急預案》，建立安全生產領導小組，定期進行安全檢查，對安全隱患，及時協調解決。全年沒有發生一起安全事故。

2014年我廠按照上級單位的要求，積極貫徹委處一系列文件及指示精神，廣泛推行廠務公開制度，基本形成了廠行政為主體，職工代表負責監督檢查，工會為工作機構的明確、有序的廠務公開運行機制。

目前，我廠廠務公開主要以職工代表監督檢查為主，結合廠務公開簡報、公開欄等多種形式。并不斷從內容、形式上加以規范。先后公開了方針目標、各項經費分解情況等。

今年，我廠充分認識“節能減排”工作的重要性和緊迫性，不斷增強“節能減排”工作的責任感，自覺把“節能減排”工作放在突出位置，積極安排好節能工作，認真落實委、處節能減排工作實施措施。按照 “節能減排”工作的重要性和緊迫性，不斷增強“節能減排”工作的責任感，認真貫徹執行國家有關節能減排工作方針政策，認真落實上級部門關于節能減排工作實施措施，自覺把“節能減排”工作放在突出位置，積極發揮職能作用，抓好節能減排工作。做到了

⑴合理安排各項工作，確保人工功效最大化;⑵有計劃地使用維修養護材料，合理有效利用舊料，精心保養機械設備，機械完好率大85%以上；

⑶機械車輛油耗有記錄，車輛進行單車油料核算；

在今年的工作中，深刻認識到單位建設離不開制度的建設，科學、規范的制度又是推動單位建設的潤滑劑。我廠在強調管理的同時，更加注重制度規范化的建設，先后編寫和修改了部分規章制度。同時，認識到制度再好關鍵在于執行，好的執行力，是促進各項工作有力開展，謀求單位全面發展的一個良好的開端和最好的保證，因此我廠始終抓住制度建設和落實不放松，在制度的每個環節上要執行力、要戰斗力，不斷地規范和推進各項工作的開展和落實。做到了：

⑴內部管理規范、責任明確，各項崗位職責及制度健全;⑵落實人員考勤管理制度，無違法違紀現象，年出勤率大97%以上；

⑶嚴格執行財務管理制度及資金使用規定，做到財務收支賬目清楚，無違規行為。

二、工作亮點

今年，我廠主要的工作亮點體現在以下方面：

Ⅰ、全方位多形式開展安全形勢教育，有力促進全廠安全生產

(一)增強安全、服務意識。年初以來，緊緊圍繞全廠中心任務，圍繞“保安全、促生產”工作，充分利用職工之家、安全知識現場問答、懸掛安全宣傳標語、黑板報等形式開展安全活動，取得了較好的效果。

(二)廣泛開展勞動競賽和崗位練兵，全面提升員工素質。為提升員工的整體素質，我廠按照具體工作的具體要求和部署，圍繞全廠安全生產，開展勞動競賽、崗位練兵、技術比武，有力促進了職工業務能力和崗位技能。

Ⅱ、多渠道積極為職工辦實事、解難事、做好事，確實發揮廠行政的職能作用。

我廠始終把職工的冷暖放在心上，廣泛開展送溫暖活動，凡職工生病住院，家里的紅白喜事，及時進行走訪慰問，把溫暖送到職工心中。如職工張偉同志、蘆光壽同志住院，廠領導班子及時慰問。并且幫助困難職工解決工作和生活中所遇到的困難，使他們用100%的時間和精力投入到各自的日常生產工作中，為全廠的生產工作做出了積極的貢獻。

Ⅲ、不斷完善各類制度和規范民主管理。

我廠始終把廠務公開工作當做重中之重來抓，嚴格執行委處廠務公開具體要求和相關標準，把公開的內容、形式、對象、時間、檢查等項目，做到“公開、公正、公平”，增加廠務的透明度，特別是職工比較敏感的問題及時公開，使職工一目了然，最大限度激發了職工的工作熱情。

Ⅳ、進一步加強我廠自身建設。結合實際，不斷豐富職工文化生活。

認真組織全廠職工重點學習了《勞動用工管理規定》，通過學習使職工掌握了規定的實質，明白了具體的條款，達到了預期的效果。

廣大職工以主人翁姿態積極參與每月開展了合理化建議月活動，全廠職工積極進言獻策，當好廠領導參謀，為廠領導分憂解難，合理化建議活動取得明顯成效。今年，我廠繼續堅持“以人為本”的方針，積極改善工作、生活環境，利用工作閑暇之余，對廠區綠化進行改造、規劃，運水進行春灌，確保現有樹木成活率。強化服務意識，辦好職工之家、職工食堂、圖書室、保證職工在生產中、加班加點的吃飯就餐問題。購置、自制文體用具豐富了職工的業余文化生活。

三、存在的問題、困難

1、我廠機械設備多，培養一名技術人員需要一段較長的實踐經驗，現我廠職工的平均年齡已達到42歲，且身體條件限制的人員較多，需要一些年輕人的加入，進行培養，為后續工作積蓄力量。

2、從建廠以來，我廠的機械設備已有十年的使用期，加上我廠地基下沉，機械老化嚴重，機械維修工作量同比前幾年增加了很多，考慮能否進行設備更新。

3、職工吃水問題，自建廠以來，我廠一直沒有自來水，靠拉運的自來水解決吃水問題，由于儲水條件有限，近年來，通過職工檢查身體結果顯示，我廠大部分職工白細胞偏低，很大一部分原因可能和我廠的飲用水有關，希望處領導能引起重視，解決我廠職工的吃水問題。

4、地基下沉情況嚴重，我廠生產區和生活區之間的房屋由于地基下沉嚴重，房屋已出現明顯裂縫，我廠的機械設備也不同程度地受到了影響，希望領導能給予解決。

以上問題，請處領導予以重視解決。

四、2015年工作展望

在2015年工作中，我廠主要有以下工作思路：

1、根據市場和本廠的實際情況，積極探索和論證本廠的工作規劃。

2、堅持“以人為本”的管理思想,充分調動職工工作積極性,增強內部凝聚力,規范管理,健全制度。

3、強化機械管理，完善養護維修措施，開展節能降耗，進一步提高產品產量和質量。

4、抓好各方面經常性工作，積極開展學習教育，理順工作關系，確保全年工作的順利完成。

5、我廠將全方面加強學習，不斷提高我廠整體隊伍素質水平。把構建學習型組織作為全廠建設的一項重要內容來抓，以提高職工整體素質為首要任務，實施有針對性的培訓計劃，努力將我廠建成學習型、知識型組織。

在處領導的領導下，瀝青攪拌廠2014工作取得了一定的成績，但我們表示決不滿足于現有的成績，按照委處的工作要求，要以改革推進全面發展和市場競爭能力，樹立求真務實工作作風，以人為本，狠抓生產及時性和產品質量，積極探索生產管理的新辦法、新技術，全面提高我廠生產水平。努力工作，創造新成績、開創新前景，讓瀝青攪拌廠集體永遠走在發展的前列。

瀝青攪拌廠 2014年10月12日

第四篇：VIPAPLC在瀝青攪拌站上的應用

VIPAPLC在瀝青攪拌站上的應用

1.概述

瀝青攪拌設備主要用于高速公路的建設和維護, 是一種復雜的綜合配套設備，獨立運轉部件多，工藝流程復雜。特別是用于高等級公路的設備，對瀝青、骨料、粉料的計量精度和溫度要求高，設備由于在野外作業，工作環境惡劣，因此對該設備控制系統性能相對要求也較高。綜合考慮上述因素，采取必要的設計措施，才能滿足高等級公路施工的要求。

瀝青混合料攪拌設備主要包括供料控制，溫度控制，計量控制，除塵控制，成品倉控制等。其控制系統的任務是按照工藝流程順序控制各部設備,按生產配方自動進行計量拌料。目前控制系統基本采用PC+PLC的控制模式，上位機PC主要用于下發控制指令進行生產監控與數據管理；下位機PLC負責全部的過程控制。

2.可編程序控制器（PLC）在攪拌樓控制中的應用特點 2.1 通用特點

PLC作為瀝青混凝土攪拌設備控制的核心元件，其性能直接影響整機的性能，因此PLC選型應注意以下幾點：

? 動態計量要求PLC運算速度快，掃描周期應在10ms以內 ? 設備控制點多，要求PLC內存要大，要有一定余量 ? 通訊速度要快，上位機畫面刷新速度應大于5次/秒 ? 選用模塊化PLC，便于系統擴展.? 在整機性能滿足要求的前提下，盡量簡化系統，降低成本，提高整機的性能價格比。2.2 特點比較

目前控制系統大多采用的西門子PLC，其中S7-400（S7-412）是大型PLC，CPU速度快，內存大，性能優異，但價格較貴。S7-300（S7-314C，S7-315）成本較低，但是性能有差距。

VIPA推出的300S系列PLC是完全兼容西門子S7-300/400 PLC的高性能PLC，其特點是：CPU運行速度快、內存大（2MB）、通訊接口多（具有PROFIBUS-DP主站、MPI、內置以太網接口等,并且集成了高速模擬量輸入,高速計數器等端口）、編程與STEP7完全兼容，程序無需修改可直接運行,其I/O模塊和附件與S7-300可直接互換使用。

為了提高設備性能，降低成本，我們選用了VIPA的可編程控制器,先后設計了集中式控制系統與分布式總線控制系統: 2.3集中式控制系統

選用VIPA-300S PLC，系統的組成為： ? 300S-CPU：VIPA 314-6CF02 ? 300V數字量輸出模板：VIPA 322-1BL00 ? 300V數字量輸入模板：VIPA 321-1BL00 ? 300V模擬量輸入模板：VIPA 331-1KF01 ? 300V模擬量輸出模板：VIPA 332-5HD01 2.4分布式控制系統

選用VIPA-515S 板卡式CPU為主站, 安裝在控制室的工控機內： 現系統的組成為：

? 500S-CPU： VIPA 515-2AJ00 ? 200V-DP模板： VIPA 253-1DP01 ? 200V數字量輸出模板: VIPA 221-1BF00 ? 200V數字量輸入模板：VIPA 222-1HF00 ? 200V模擬量輸入模板：VIPA 231-1BD53 ? 200V模擬量輸出模板：VIPA 232-1BD51 VIPA 200V從站：

采用200V I/O模塊，安裝在現場各控制箱中作為系統中的從站，對本單元設備進行采集與控制。系統采用PROFIBUS-DP現場總線通訊，實現瀝青攪拌站過程控制。

3．PLC 的程序設計

VIPA PLC采用西門子STEP7編程軟件進行編程，程序用梯形圖和語句表方式編寫。程序包括計量控制,溫度控制,成品倉控制等。3.1 計量控制

計量控制是攪拌站控制最關鍵的部分，要求PLC A/D采集精度高,響應迅速,稱量控制準確.CPU-314ST中集成的4路AD單元, 采集速度可達170次/秒,精度為12位,完全可以滿足工藝要求,我們利用其對石料、粉料、瀝青等稱量值進行動態采集,PLC根據生產配方對稱量信號運算處理后，由輸出模塊自動控制石料秤門、粉料螺旋輸送機、瀝青泵等開啟停止,進行計量控制以及攪拌控制等。程序設計了6種石料計量、3種粉料計量、1種瀝青計量、１種添加劑計量.為了提高計量精度,各計量程序中編制了落差自動修正功能,計量中即有靜態修正又有動態修正控制;為了提高油石比精度,瀝青計量采用二次計量方式,先按設定重量的120%稱量,待骨料、粉料稱量完成后，經過二次運算，再按配方進行噴灑。石料計量采用雙料門控制；粉料計量螺旋采用變頻器調速控制，使計量級配更加準確。3.2 溫度控制

? 瀝青混合料溫度控制是關鍵生產工藝。精確控溫需要燃燒器，除塵器的聯動配合。? 石料采用燃燒器烘焙加熱,溫度高低由風門大小調節同時受骨料含水量等外部條件影響。PLC采用內置的溫度調節功能塊進行控溫。

? 除塵器負壓是燃燒器燃燒效率的關鍵因素之一，PLC利用內置 PID功能塊對負壓進行控制。3.3成品倉控制

? 成品倉是瀝青攪拌站的重要組成部分，成品倉控制主要是運料小車的卷揚控制，運料小車根據指令在規定的時間范圍內將成品料運送至不同的倉位。

? 小車卷揚控制關鍵是小車的精確定位。功能的實現是利用 CPU-314ST中集成的4路高速計數單元配合編碼器和變頻器來實現。3.4功能擴展與兼容

? 隨著道路施工工藝的不斷改進更新，瀝青攪拌站外圍設備會不斷增加，一體化控制要求PLC具有較強的可擴展性。CPU-314ST單機架32模塊的可擴容量為攪拌站外圍設備的加入提供了便利的操作和可靠的保證。

? 瀝青攪拌設備控制的智能化和人性化要求日益突出，過去生產的攪拌站就面臨著一個控制系統改造的問題，對于舊的采用西門子PLC的控制系統應用VIPA PLC改造快捷方便，減少了硬件改動和軟件改動。

4．上位機軟件設計

上位機選用FameView工業組態軟件，采用太網方式與VIPA-PLC通訊（100MHz），運行在WINDOWS 2000 / XP環境下。隨著客戶對攪拌站工藝要求的提高上位機組態系統一般要求具有復雜的畫面功能，強大的數據處理功能和實時交互的配方報表，報警功能。上位機組態系統的功能實現依賴于與PLC的無障礙快速通訊。VIPA PLC的以太網通訊模式對實現上述功能提供了完美解決方案。a)主畫面：生產流程監控和計量監控； 在生產過程中切換到其他控制畫面。b)控制子畫面：供料控制，設備控制，加熱控制等。

c）生產設定：生產攪拌參數設定, 存儲配方和調用配方，在此系統中設計了200個配方；可隨意地以文件形式另存在硬盤或軟盤中。

d)PLC狀態監控：真實反映現場的I/O狀態，利于故障的檢查和排除；

e)數據管理：隨時記錄每一循環的稱量數據，數據保存SQL Server 2000大型數據庫，便于匯總查詢和打印打印：根據數據報表的內容，可控制打印機進行實時逐行或逐頁打印；

f)資料管理：主要是各種報警提示和維修保養相關的信息。

5．結束語

北京德基機械有限公司是生產瀝青攪拌站的專業廠家，原控制系統采用西門子S7-400系列PLC。兩個系統的運行速度我們也進行了對比，原S7-400系統運行時的掃描周期為7毫秒，采用VIPA-314ST CPU系統運行時的掃描周期為2毫秒，再者通訊方式由原來的MPI通訊（187.5KHz）改為以太網通訊（100MHz），既提高了通訊速度又降低了成本（省略了5611通訊卡），上位機的動態監控畫面也因此顯得更加流暢。

由于本系統完全兼容S7-300系列產品，其I/O模塊國內市場占有量較高，技術成熟，既使生產過程中PLC控制系統硬件發生故障，也可以立即查明原因更換相應器件，最大限度的縮小在線維修時間，采用VIPA-300S PLC不但降低了成本還提升了整套控制系統的性能，使全系統的運行更加安全、可靠、性能更優異。

第五篇：機械攪拌設備的設計方法及要點分析

【核心期刊網】——中國權威論文發表平臺，我們為您提供專業的論文發表咨詢和論文發表輔導!機械攪拌設備的設計方法及要點分析

管永俊

摘 要：文章介紹了機械攪拌設備進行設計時的思路，在滿足工藝條件下進行攪拌設備結構設計。分析了攪拌過程原理、攪拌器型式和攪拌罐體及攪拌軸的設計計算。

關鍵詞：攪拌設備；設計方法；設計計算

攪拌操作可以使兩種或兩種以上的物料在外界力的作用下加速流動，從而使不同的物料在彼此之間相互分散，達到均勻混合，加速傳熱和傳質的目的。攪拌的物料可以是液相、固相和氣相，其中液相流體較多。通過攪拌設備的工藝過程可以使相溶的液相物料均勻混合，使不相溶的另液相均勻乳化，使氣體在液相中均勻的分散，使固體粒子在液相中均勻懸浮。攪拌設備在工業生產中被用于物料混合、溶解、乳化、吸收、萃取、化合以及傳熱等工藝過程。在食品、醫藥、化工、水處理等工業生產中，帶有攪拌裝置的化工設備應用范圍很廣。由于機械攪拌操作條件可控范圍較大，能適應多樣化的工業生產，因此機械攪拌設備得到廣泛應用。

機械攪拌設備由攪拌罐體和攪拌裝置兩大部分組成。攪拌罐體是攪拌液相流體為主體介質進行各種物理、化學過程的容器。攪拌裝置由攪拌器、攪拌軸、軸封和傳動裝置組成，傳動裝置包括驅動電機、減速機、聯軸器和機架。機械攪拌設備在工作中，由攪拌器的運動加速物料在罐體中完成物理、化學工藝過程。

由于攪拌設備的使用目的不同，機械攪拌操作可用于不同的行業，攪拌設備的結構也是多種多樣，但都是通過物料的流動達到攪拌的目的。在攪拌罐體內，物料的流動狀態與攪拌罐體的形狀、有無擋板及攪拌器的形狀、安裝位置、轉速等因素相關。因此在設計機械攪拌設備時，應對這些相關的因素進行設計，在滿足所需工藝參數的前提下，利用最小的功率消耗達到攪拌的目的。工藝參數的設定

為了設計機械攪拌設備應有工藝條件參數。了解攪拌設備的工作條件，如壓力、溫度，熟悉在工作條件下的物料特性，如密度、粘度、毒性、腐蝕性等。同時還應確定攪拌的目的及相應的操作方法，如加料方式。攪拌物料中是否有固體粒子，若有應確定固體粒子的存在形式，如溶解、懸浮、沉淀等。根據這些參數或工藝要求進一步確定與物料接觸的部件的材質，判定電動機的工作環境和減速機的負載情況，確定軸封的使用條件。根據攪拌容積和充裝系數設定攪拌罐體的結構及尺寸。根據攪拌過程中物料的流動狀態可選定攪拌器的型式并確定是否設置擋板。攪拌設備的設計

2.1 攪拌罐體的結構及尺寸

機械攪拌設備一般為立式圓筒形結構，上部分有橢圓形封頭、平蓋結構，分可拆和不可拆，下部分有橢圓形封頭、錐形底、平底結構。換熱型式分為內部換熱和外部換熱。依據工藝要求，內部換熱可選盤管、蛇形管等換熱裝置，外部換熱可采用整體型夾套、半圓管等結構進行換熱。攪拌罐體屬于壓力容器范圍時，應按照GB150進行設計。當罐體和夾套有壓力時，一般選用橢圓形封頭，為了出料需要也可選用圓錐形的罐底。攪拌罐體的容積一般為攪拌容積的1.25倍，對于發酵罐類的情況需適當增加罐體容積。攪拌罐體高度與內經之比（H/Di）通常情況下可取1～2，發酵罐類可取1.7～2.5。為了物料有上下方向的循環流動，罐體內部可設置擋板，擋板垂直安裝，寬度為罐體內徑的1/12～1/8。擋板與罐體內壁要有間距避免物料在擋板處停滯。

罐體尺寸可按照公式計算：

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將Di計算結果圓整到公稱直徑系列。

根據罐體高度與內經之比可計算出高度H值。

再根據計算出的高度和內徑值驗證是否符合工藝要求。

帶有夾套的罐體還應計算夾套的尺寸。夾套內徑一般比罐體內徑大50～200mm。夾套高度按照傳熱面積核算。

攪拌罐體的強度計算按GB150規定進行計算。

2.2 攪拌器的選定

攪拌設備通過攪拌器的運轉完成攪拌操作過程。不同的攪拌目的需要不同的攪拌過程，選擇攪拌器的型式是攪拌設備設計中重要的一步。攪拌罐體的結構、尺寸、擋板的設置情況、物料在罐體中的狀態都是選定攪拌器應考慮的因素，這些因素以及攪拌器的結構、尺寸、安裝位置、旋轉速度都會影響攪拌作用。

攪拌作用是由攪拌器上的葉輪對物料的排出產生流體速度和流體剪切，葉輪的輸入能量P主要消耗于物料在罐體內形成循環流Q和產生剪切力？子。循環作用可以使物料產生對流、介質易位，防止固體粒子沉淀，如斜葉開啟渦輪和推進式攪拌器主要產生軸向流，高排液量，低剪切性能，有較好的對流循環，動力消耗較低，在大容量均相、混合過程中應用最能體現其優勢，在低黏度液體傳質、反應、固體粒子的懸浮、溶解等過程應用廣泛。剪切作用可以使氣泡打碎、不溶液相乳化，如平直葉槳式和圓盤渦輪主要產生徑向流，具有極高的剪切力，分散能力強，特別適合于氣體的分散、吸收過程和乳化、傳熱以及非均相反應操作。

對于循環作用和剪切作用，不同型式的攪拌器有不同的側重點。在一定的能量消耗情況下循環作用和剪切作用是相互消減的，為提高攪拌效率，應考慮有一個起主導作用達到某個攪拌目的。攪拌器葉輪按其作用分為具有強循環性能的葉輪、強剪切作用的葉輪以及兩者兼具的葉輪，設計時從物料的特性和攪拌目的選擇攪拌器型式。

攪拌器葉輪的大小直接影響排出性能，影響動力消耗，進而影響攪拌進程。葉輪大小用槳徑和葉寬來衡量。槳徑的大小與攪拌器的型式和罐體有關，一般槳徑與罐徑之比d/D=0.35～0.8，在低黏度液體攪拌時物料流動性好，能量傳遞容易，槳徑相對小些，在高黏度液體攪拌時轉速較低，槳徑可以大些。葉寬影響攪拌器的動力消耗，動力消耗隨葉寬增加而增加。

根據攪拌器葉輪的攪拌能力確定攪拌器在攪拌軸上的安裝層數，當液體較深時設置多層攪拌器。對低黏度液體一般設置1～2層攪拌器即可，下層攪拌器距罐底的高度一般為槳徑的0.8～1.2倍。對于高黏度液體或有沉降性高的固體時至少設置2層葉輪以增加物料的流動性，防止出現攪拌死角，下層攪拌器應靠近罐底，能使固體粒子均勻懸浮。

攪拌器轉速根據工程經驗或試驗數據進行相似放大或縮小。當采用試驗來完成對某一攪拌目的進行評估時就會得出各種因數，有轉速和其他因數之間的關系就可以確定所需要的轉速。

攪拌器的型式選定后，還需對攪拌器葉輪進行必要的強度校核，以保證葉輪在工作中的安全。

2.3 攪拌功率的計算

攪拌操作過程中需要消耗動力，這種動力就是攪拌功率。影響攪拌功率的因素很多，在確定了罐體的高度、直徑，擋板設置情況和攪拌器的形狀、直徑、寬度和轉速后，由工藝條件可知物料的密度、黏度，可以按均相攪拌計算攪拌所需的功率，攪拌功率按下式計算：

P=Np？籽n3d5

式中：P-攪拌功率，W；NP-攪拌功率準數；？籽-物料密度，kg/m3；n-攪拌轉速，r/s；d-攪拌葉輪直徑，m。

由于物料密度？籽、轉速n、葉輪直徑d三個參數易得到，故計算攪拌功率的關鍵是求【核心期刊網】——中國權威論文發表平臺，我們為您提供專業的論文發表咨詢和論文發表輔導!【核心期刊網】——中國權威論文發表平臺，我們為您提供專業的論文發表咨詢和論文發表輔導!出功率準數NP。

攪拌罐體及攪拌器的結構與尺寸、物料的特性、重力加速度等影響攪拌功率，計算功率準數NP可以用算圖直接求取，還可以用公式計算。工程中常采用的是永田進治的攪拌功率計算式[1]，對攪拌罐體無擋板設置的情況下，雙葉斜槳和雙葉平槳的計算式如下：

式中，A、B、p為方程式參數，可由b/D和d/D計算：

式中：Re-攪拌雷諾數；？茲-攪拌器葉輪傾斜角，°；b-攪拌器葉輪的寬度，m；d-攪拌器葉輪直徑，m；？滋-物料黏度，Pa·s。

攪拌罐體內設置擋板的情況下，會使攪拌功率提高。擋板系數計算式[1]如下：

式中：Kb-擋板系數；nb-擋板數量；Wb-擋板寬度。

當Kb=0.35，為全擋板條件，攪拌功率最大；當0

雙葉平槳在全擋板時的雷諾數Rec 計算式如下：

雙葉斜槳在全擋板時的雷諾數Re？茲計算式如下：

部分擋板時的Np∞與全擋板時的Npc和無擋板時的Np的關系如下：

其它攪拌器葉輪的功率計算在技術設計中，有時會依據以往工程業績或根據幾何相似放大法把試驗數據進行放大進行估算攪拌功率。

2.4 電動機的選型

攪拌設備主要靠電動機提供動力源，電動機的選擇除考慮工作環境外，還得選擇合適的額定功率。電動機的額定功率應考慮攪拌操作所需功率、機械傳動系統的效率等。除此還應考慮計算偏差和操作條件引起的變量、軸封摩擦產生的損失等。按此估算電動機的額定功率：

Pe=P/？濁

式中：Pe-電動機額定功率；？濁-總效率，一般為0.6～0.8。

將計算結果圓整取值，并考慮電動機功率等級，選擇合適的電動機。

2.5 減速機的選型

電動機通過減速機輸出適合攪拌操作需要的轉速，因此應按照電動機功率P和輸出轉速n選擇減速機的型號，還應考慮攪拌工藝條件、安裝空間、工作狀況等因素并參照減速機類型表確定選擇何種類型的減速機。

減速機有齒輪減速機、皮帶減速機等，齒輪減速機較為常用。減速機有多種安裝方式，可根據需要選擇相應的結構。減速機根據傳動比的范圍有單級傳動和多級傳動，傳動比按所需輸出轉速確定。

確定減速機型號后，根據攪拌操作條件和相應的工藝要求，確定減速機輸出軸軸頭的型式和軸頭尺寸大小，再選擇相應的聯軸器、機架的規格型號。

2.6 機架的選型

立式攪拌設備的動力裝置是通過機架安裝在攪拌設備頂部上的，在機架上還需安裝聯軸器和軸封等。根據機架中間軸承裝置可分為無支點、單支點和雙支點三類，無支點的機架適用于軸向力較小且負載均勻的場合，單支點和雙支點機架改善了攪拌軸的支撐條件，可以承受軸向雙向載荷，適用于有沖擊條件下的場合。當攪拌軸系受兩個獨立支撐時，減速機輸出軸與攪拌軸必須采用彈性聯軸器連接，帶有輔助支撐的軸封及罐體內設中間軸承或底軸承的情況是為了提高攪拌軸的旋轉精度的，因此應將這兩種支撐看作獨立支撐。

2.7 攪拌軸的設計計算

攪拌器通過攪拌軸傳遞扭矩克服流體阻力做功，攪拌器葉輪表面受到流體作用力，攪拌軸受到反作用力可分解為軸向力和一對力偶，由于攪拌器的復雜工作環境使攪拌軸的受力變得復雜。除此攪拌軸還受其他載荷，如軸和攪拌器的自重引起的重力，軸和攪拌器的質量偏心在旋轉時產生的離心力，克服軸承、軸封的摩擦力等。在工程上提出的攪拌軸的設計計算方法是對其工作條件做出假設并簡化，將軸上的一些次要且難于計算的因素舍去，得到近似【核心期刊網】——中國權威論文發表平臺，我們為您提供專業的論文發表咨詢和論文發表輔導!【核心期刊網】——中國權威論文發表平臺，我們為您提供專業的論文發表咨詢和論文發表輔導!的計算方法。

攪拌軸工作時主要受到扭矩和彎矩的聯合作用，因此工程上采用下面的近似計算方法對軸的強度和剛度計算。

按扭矩計算軸的強度時忽略軸上其他載荷的作用，不考慮疲勞強度，引入安全系數的辦法彌補計算誤差。軸上受扭矩時其截面上產生剪應力。其扭轉的強度條件是：

式中：？子max-截面上最大剪應力，MPa；Mt-軸所傳遞的扭矩，N·mm；Wt-抗扭截面系數，mm3；[？子]k-降低后的扭轉許用剪應力，MPa。

計算攪拌軸傳遞的最大扭矩Mt：

式中：n-攪拌軸轉數，r/min；Pt-攪拌傳遞功率，kW。

攪拌軸抗扭截面系數Wt：

式中：d-實心軸的直徑，mm。

整理后得攪拌軸最小實心軸徑計算公式：

按扭矩和彎矩計算軸的強度時軸所傳遞的最大扭矩為：

攪拌軸最大的彎矩由流體作用力與支撐點間距離的乘積之和。

用剪應力計算得最小軸徑為：

用拉應力計算得最小軸徑為：

式中：Li-徑向載荷作用點至支撐點間距離，mm；Fh-作用于攪拌器的徑向載荷，N；[？子s]-正常操作下軸的許用剪應力，MPa；[？滓t]-正常操作下軸的許用拉應力，MPa。

為了保證攪拌軸正常工作應避免產生過大的扭轉變形，需將軸的變形控制在允許范圍內。工程上常用單位長度的比扭轉角？酌不得超過許用比扭轉角[？酌]作為條件計算扭轉剛度。

完成攪拌軸的強度和剛度計算后，還應考慮軸的臨界轉速和繞曲變形。當攪拌軸的轉速接近軸的自振頻率時，會出現共振現象，對臨界轉速進行校核，防止共振發生，避免軸系零部件的損害。攪拌軸撓曲變形直接影響軸的壽命，同時對軸封的性能有很大的影響，應將撓曲變形控制在允許范圍內。最終攪拌軸的設計還應考慮鍵槽或孔引起的局部削弱，應力不均勻帶來的影響等。

參考文獻

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