重锤式料位计(混凝土搅拌站)

时间:2017-03-20 10:23

方案提出的背景

中铁十一局铁二处现有分布于全国的拌合站50余座，每个拌合站由1-3台拌合线组成。在实际的运行中存在如下的问题：

1、物料盘点时发现水泥“丢了”

在拌合站，一个双机组的搅拌站1年时间内有1000吨左右的水泥“丢了”，丢到哪里了？众多的猜疑，也引发了很多的管理问题。

物料入仓时是经过地磅称量的，地磅的精度在±1%，是满量程的±1%，也就是说一个100吨的地磅引起的误差可能是2吨，每次40吨水泥进来，就可能误差0.8吨；出料采用增量称，尽管采用了一些称重算法，但往往效果不佳，每次称量的误差也在100KG左右，每天下料若干次，引起的称量误差就更大了，就这样，1000吨水泥没有了。。。

2、粉尘排放及污染问题

商砼站在建设初期，为了防止气力输送过程中“冒仓”，在仓顶安装了“安全阀”，在仓满时，安全阀动作，大量水泥或粉煤灰通过“安全阀”泄压，达到防止仓顶“掀顶”事故。但同时大量的水泥或粉煤灰外泄到空气中，引发粉尘污染，且料仓高度均在15-20米以上的高空，粉尘飘逸面积大，对城市的空气造成了较大面积的污染。

3、节能、降耗问题

在生产过程中，由于仓容存量一直是困扰商砼站管理的一个显著问题，磅房操作工不断的到现场，通过“敲锤”的方法获取料位，决定是否送料，送料多少的问题。浪费了大量的人力，且磅房人员一直处于恐慌之中，因为“冒顶”是要罚款的。

一次冒顶事故，损失的水泥在2吨左右，清理冒出的水泥需要人工到仓顶进行，浪费人力、财力。

4、安全生产隐患问题

目前的仓内存量测量，流行的方法是在仓顶绑一根绳子，绳子上绑一个“铁锤”，人工通过绳子调整铁锤位置，通过摆动绳子进行敲击，获取物料平面的位置，该方法由于绳子在户外，老化后断裂，造成“铁锤”落到头顶，引发安全事故。

5、企业精细化管理的需要

对拌合站而言，每天或每周进行物料盘点是必要的工作，但由于缺乏必要的测量设备，停产盘点又影响工程进度，所以就形成了无料就送，以生产的混凝土推算消耗水泥的惯用方法，严重的影响了企业精细化管理的进程。

综上，通过一种科学的方法，精确、及时的获取仓内存量，用于指导是否送料、是否上料，已成为必须解决的一个问题，特提出此方案，全方位的解决拌合站的仓内存量测量问题。

二、粉料仓仓容测量系统方案

一、总体方案

2012年6月，我公司立项研发重锤式料位计，并于13年2月在水泥厂、白灰窑企业批量使用。2015年2月，受冀东水泥委托，研发商砼站的仓容测量系统，并与2015年2月起陆续在冀东水泥的搅拌站使用至今，期间北京的住总、建工、恒坤、中建等混凝土公司相继合作，通过48家搅拌站6个月的市场检验，形成了一套完整的商砼站仓容测量与报警系统，系统总体方案如下：

重锤式料位计总体方案

二、系统组成

1、仓顶料位计

在仓顶的“特殊位置”安装重锤式料位计，每个仓顶安装1台，通过无线网络与安装于磅房的控制系统联网。

经过公司长期的实验，我们研发了一套仓顶安装位置计算软件，经过现场测量仓的尺寸，通过软件，计算实际的安装位置，故此位置称之为“特殊位置”。

商砼站重锤式料位计

2、仓顶阻旋开关

在仓顶垂直向下安装阻旋开关，阻旋开关的电源取自于重锤式料位计，信号通过重锤式料位计进入控制系统。

3、磅房控制系统

在磅房安装仓容控制系统软件及触摸屏，便于操作人员的操作。

料位测量系统

4、现场报警装置

在现场上料口安装现场报警装置，在仓满及报警时可以提醒上料人员立即采取措施。

四、国家相关政策

以下为住建部文件的摘录：

住房城乡建设部关于发布行业标准《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》的公告

现批准《预拌混凝土绿色生产及管理技术规程》为行业标准，编号为JGJ/T328-2014，自2014年10月1日起实施。

本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

住房城乡建设部

2014年4月16日

在该标准中5.2.3对料位计的使用提出了具体要求：

4.料位仓必须安装料位仪，料位仪显示部分装置位置宜便于上料人员吹灰控制。

产品概述

重锤式料位计用于监测料斗、筒仓、储罐等容器内粉末、颗粒和液体高度或近似重量的实时测量。它通过直接测量顶部无料空间距离，间接达到测量料层内物料高度的目的，并且可以根据不同的工况选择配置各种法兰、重锤及操作界面或远程通讯等，实现了人性化、科学化、合理化的设计宗旨。其中QHYC-Ⅰ系列用于冶金行业的料位测量，QHLC-Ⅰ系列用于粮油加工业的料位测量，QHSN-Ⅰ系列用于水泥厂的料位测量。

工作原理

重锤式料位计的主要部件有：重锤、安装法兰、测量机构、吹灰装置、导向轮、钢丝绳、钢丝绳卷筒、摆杆机构、控制单元、电机、测控单元、计量单元和电气接口。

重锤式料位计构成部件

工作工程由控制器控制，操作员可设定控制器的自动、手动工作模式，传感器接到探测命令时，电机正转，经减速机构后带动绕线筒转动，钢缆下放，重锤跟随其下降，当重锤降至料面时被料面托起而失重，钢丝绳松驰，灵敏杠杆动作使霍尔元件动作，并将位置信号传递给控制器，控制器得到该信号后立即发出电机反转命令，重锤随钢丝绳上升返回，直到重锤回到仓顶原始位置，电机停转，完成一次探测过程。

在此过程中，控制器通过检测绕线筒转动的码数计算出重锤从仓顶到料面间的距离，并以4—20mA电流信号、标准的MODBUS串行通讯方式、干接点三种方式传输给DCS系统或外置显示单元料位及报警信号。