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第 23 卷第 4 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 8 月 沙坡头水利枢纽工程混凝土预冷系统优化设计 王 彬 ，薛贵金 ( 中国水利水 电第 三工程 局 ， 宁夏 中卫751700) 摘 要 ： 对黄 河 沙坡 头 水利枢 纽 工程 混凝 土 预 冷 系统进 行 优 化设 计 ． 采 用“ 骨料 的 两 次风 冷 + 加 冷 水 拌和” 方案替代原来的“加冰 + 加冷水拌和” 方案 、 实测结果与设计参数分析表明 ， “骨料 两次风冷 + 加 冷 水拌 和” 方案 混凝 土预 冷 系统的各 项 指标 均 达到 了设 计要 求 ， 预 冷 混凝 土生 产模 拟 强度 亦达 到 了设计 指标 ， 且 风 冷 骨料 可使 骨料 冷 透率 大大提 高， 从 而使 混 凝 土 在 运 输 、 浇 筑过 程 中 温度 回升 较 慢 、 实际运行表 明， 本文优化方案的一次性投资。 运行调节能力强， 便 于运行管理 ． 关 键词 ： 混凝 土预 冷 ； 出机 口温度 ； 沙坡 头水 利枢 纽 中图分类号： TV431 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1006— 7647(2003)04- 0031- 04 沙坡 头水利 枢纽 工 程 位 于 宁夏 回族 自治 区 中卫 县境 内的黄 河 干 流上 ， 距 银 川 市 约 200 km， 距 中卫 县 城约 20km， 北靠腾格里沙漠， 是 以灌溉、 发电为主的 综合性 水利枢纽 工程 ． 工程坝址 地处 西北 内陆干旱 地 区 ， 属大 陆性 气候 ， 昼 夜 温 差 大 ， 年 平 均 降雨 量 较 小 ； 多年平 均气温 8． 9~ C ， 多 年极端 最高气 温 37． 6~ C ， 多年 极端最 低气温 一 29． 2~ C ； 最 大风 速 34 m ／ s； 夏季最 高月 平均气 温 22． 5~ C ， 夏 季最高 月平均 水温 20℃ ． 工程 主体混凝 土总量约 39 万 m 3， 其 中三级 配 混凝 土 约 25 万 m3， 四级 配 混 凝 土 约 13． 8 万 m3； 温 控混 凝 土总 量 约 1 9 万 m3， 其 中预 冷 混 凝 土 总量 约 1 4 万 m3， 预 冷 混凝 土 高 峰 月 浇 筑 强 度 3 万 m 3／ 月 ， 预 冷混 凝土 生产 强度 90 m 3／ h； 夏 季混 凝土 出机 口温 度要 求 为 12 ～15℃ ， 7 月 份 ( 气 温 最 高 月 ) 混 凝 土 出 机 口温度 要求 为 12℃ ． 夏季 预冷 混 凝 土 施 工 时 段 为 每年 5 月中旬至 9 月下旬 ． 混凝土生产系统配置 3 × 1． 5 m 3拌和楼和 45 m3／ h 拌和站各 1座 ， 拌和楼用于 生产 冬夏 季 预热 和 预 冷 混 凝 土 。 同 时 配 置 混凝 土制 热和制冷系统各 1套 ． 2001 年 2 月 混 凝 土 骨 料 两 次 风 冷 方 案 替 代 混 凝土加冰方案( 原招标设计方案) 经业主、 设计 、 监理 审查通过并随即实施 ， 2001 年 7 月 1 日混凝 土预冷 系统建安完成 ， 2002 年 7 月上旬投入使用 ． 1 工 艺 流 程 混 凝 土 预冷 系统 主 要 由粗 骨料 一 、 二 次 风 冷 系 统和冷水生产、 供应 、 循环系统以及相配套的氨制冷 系统 等 组成 ． 粗 、 细 骨料 的一 、 二 次 风 冷 和 水 冷 分 别 在 地面 预冷 调 节料 仓 和拌 和楼 料 仓 中进 行 ， 冷 却 方 式 均 为连续 分层 冷 却 ． 粗 骨 料 风 冷 由预 冷 调 节 料 仓 (拌 和 楼料 仓 ) 内预设 的 配 风 、 回风 窗 和 料 仓 外 侧 的 送 、 回风管 道 以及 高 效 空 气 冷 却 器 形 成 冷 风 闭 式 循 环 系统 进 行冷 却 ， 冷 风 自料 仓 下部 送 入 ， 上 部 回风 ， 与 骨料 自上 而 下 的 流 动方 向 相反 ， 保 证 粗 骨 料 冷 却 效 果 ． 细骨 料一 、 二 次 水冷 是利 用冬 季 生产 预 热混 凝 土 时 布置 在调 节料 仓 ( 拌 和楼 料仓 ) 内预埋 的蒸气 排 管作为预冷排管通冷水循 环进行 间接冷却 的 ． 混凝 土 预 冷系 统工 艺 流程 图见 图 1． 2 系统设 计 2． 1设 计依 据 及 条件 a ．沙坡 头 水 利 枢 纽 工 程 砂 石 混凝 土 生 产 系 统 (AC 标 ) 的合 同文 件 、 水 利水 电施 工 组织 设计 手 册 和 暖 通 、 空 调 、 制 冷 相关 设 计 手册 及 规 范 ； 预 冷 混 凝 土 设 计生 产 强度 90 m3 ／ h， 混 凝 土 出机 口温 度 12 ～1 5 ℃ (7 月 份 预 冷混 凝 土 出机 口 温度 12~ C ) ； 7 月 份 多 年 月 平均 气 温和 水温 分别 为 22． 5℃和 20 ~ C ． b．混凝 土 原 材料 温 度及 物 理 、 热 学性 能 参数 ． 7 月 份 混 凝 土 原 材 料 温 度 ： 水 泥 、 粉 煤 灰 计 算 温 度 40 ℃ ； 粗 细 骨 料 计 算 温 度 分 别 为 22． 5℃ 和 21． 5~ C ； 拌 和冷 水温 度 小于 或等 于 4 ~ C ； 另 外 ， 该 工 程 细 骨 料 只有 1 种 ． 混 凝 土 原 材 料 物 理 、 热 学 性 参 数 见 表 1 (表 中 粗 骨 料 G1， c 2， c,3， G4 的 粒 径 分 别 为 150 ～ 80 mln。 80 ～40 mm， 40 ～20 mm， 20 ～ 5 mln) ． 作 者简介 ： 王彬( 1965- -) 。 男 ， 陕西歧山人 。 高级工程 师。 从事水 利工程 施工工作 ·3 1 · 维普资讯 http://www.cqvip.com