Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh năng suất 120m3/h dùng cho xây dựng đập bê tông khối lớn phần i

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CƠ QUAN CHỦ QUẢN: BỘ CÔNG THƯƠNG


ĐỀ TÀI ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC







BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG THIẾT BỊ
SẢN XUẤT BÊ TÔNG DỰ LẠNH NĂNG SUẤT 120 M
3
/H
DÙNG CHO XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG KHỐI LỚN


MÃ SỐ ĐỀ TÀI: ĐTĐL.2007 G/17





Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Máy và Dụng cụ công nghiệp
Chủ nhiệm đề tài: Tiến sỹ. Nguyễn Đức Minh

8948


HÀ NỘI - 2011

BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CƠ QUAN CHỦ QUẢN: BỘ CÔNG THƯƠNG


ĐỀ TÀI ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC




BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG THIẾT BỊ
SẢN XUẤT BÊ TÔNG DỰ LẠNH NĂNG SUẤT 120 M

3
/H
DÙNG CHO XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG KHỐI LỚN


MÃ SỐ ĐỀ TÀI: ĐTĐL.2007 G/17



Chủ nhiệm đề tài Viện Máy và Dụng cụ công nghiệp
Tổng Giám đốc





TS. Nguyễn Đức Minh TS. Đỗ Văn Vũ


Bộ Khoa học và Công nghệ

HÀ NỘI - 2011

danh sách những ngời thực hiện

Họ và tên Chức danh Học vị
Tham gia vào
chơng mục
Chủ nhiệm đề tài
Nguyễn Đức Minh Chủ nhiệm đề tài
Viện IMI
TS I, II, IV, V,
VII,VIII
Các cán bộ thực hiện đề tài

Trơng Hữu Chí Cố vấn, chỉ đạo khoa
học kỹ thuật đề tài
Viện IMI
PGS.TS I, II, IV, VI, VIII
Nguyễn Danh Tiến Nghiên cứu viên
Viện IMI
KS I, II
Vũ Trọng Hiến Nghiên cứu viên
CIE
KS II, VII
Hoàng Việt Hồng Nghiên cứu viên
Viện IMI
TS III
Nguyễn Hữu Võ Nghiên cứu viên
DIREA
KS II, VI

Lê Hồng Sơn Nghiên cứu viên
Viện IMI
ThS IV, V, VI, VII
Nguyễn Tuấn Anh Nghiên cứu viên
Viện IMI
ThS II, VI, VII
Lê Hoàng Hải Nghiên cứu viên
Viện IMI
KS II, VI, VII
Phan Anh Dũng Nghiên cứu viên
Viện IMI
ThS II, VI, VII


tóm tắt nội dung
báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật đề tài
Đáp ứng nhu cầu ngày một lớn của thực tiễn xây dựng các công trình hạ tầng cơ sở
cho nền kinh tế, trong đó đặc biệt là các đập bê tông thủy công, thủy điện, căn cứ vào khả
năng của đơn vị triển khai, năm 2007 Nhà nớc đã giao cho Viện Máy và Dụng cụ Công
nghiệp thực hiện đề tài độc lập Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị sản xuất bê
tông dự lạnh năng suất 120 m3/h dùng cho xây dựng đập bê tông khối lớn mã số
ĐTĐL.2007G/17. Mục tiêu hàng đầu của Đề tài là giúp cho các cơ sở nghiên cứu sản xuất
trong nớc làm chủ đợc thiết kế, công nghệ chế tạo hệ thống bê tông dự lạnh hiện đại phục
vụ cho xây dựng đập bê tông khối lớn. Bản Báo cáo này sẽ cung cấp cho ngời đọc những
kết quả thu đợc sau thời gian thực hiện và hoàn thành toàn bộ các nội dung, mục tiêu của
Đề tài. Do khối lợng công việc của Đề tài khá lớn và đa dạng, bao gồm từ các khâu nghiên
cứu tổng quan, nghiên cứu cơ sở công nghệ cho tới nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống thiết
bị, nên để đảm bảo bám sát yêu cầu Đề tài, đồng thời giữ đợc một mạch logic nhất quán
giữa các phần, vốn đã đợc xác lập trớc trong nội dung thuyết minh đề tài, nên Báo cáo sẽ
gồm các nội dung chính nh sau:

Chơng 1. Nghiên cứu tổng quan tình hình trong và ngoài nớc; Khảo sát, nghiên cứu, đánh
giá, so sánh các hệ thống thiết bị và công nghệ sản xuất bê tông dự lạnh trên các
góc độ kỹ thuật, kinh tế, môi trờng.
Chơng 2. Nghiên cứu công nghệ dự lạnh bê tông và cốt liệu xây dựng trên cơ sở sử dụng
các chất tải lạnh khác nhau
Chơng 3. Nghiên cứu các quá trình lắng lọc nớc, khí nhiễm bẩn khi dùng làm lạnh vật liệu
xây dựng dạng hạt
Chơng 4. Xây dựng quy trình tính toán thiết kế hệ thống cho thiết bị sản xuất bê tông dự
lạnh cỡ lớn
Chơng 5. Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh công suất 120 m
3
/h
Chơng 6. Nghiên cứu thiết kế một số thiết bị lạnh tiêu chuẩn dùng cho dự lạnh bê tông khối
lớn
Chơng 7. Chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh công
suất 120 m
3
/h
Chơng 8. Kết luận và Kiến nghị; Các Phụ lục và Tài liệu tham khảo. Trong phần này, các
văn bản kỹ thuật nh báo cáo chuyên đề, các bộ thiết kế, các bộ quy trình, các
biên bản kiểm tra đợc trình bày đầy đủ.
Do tính chất, mục tiêu của các hạng mục đề tài rất khác nhau, và khối lợng nghiên
cứu thiết kế khá lớn, nên phơng pháp trình bày và nội dung trình bày của các chơng cũng
khác nhau, và thờng đợc đa ra dới dạng ngắn gọn, tập trung trình bày các nét chính, các
chi tiết tiêu biểu, ít đa ra các tính toán phân tích quá tỷ mỷ. Trong trờng hợp cần tìm hiểu
đầy đủ hơn, ngời đọc có thể xem tại phần các phụ lục, hoặc tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề
tài cũng có một bộ các ảnh chụp, video clip phục vụ cho nắm bắt kỹ hơn những hình thức,
phơng pháp, nội dung và kết quả thực hiện của đề tài.

mục lục

Nội dung
Trang
ắ
quyển 1: (gồm 5 Chơng: từ Chơng 1 đến hết Chơng 5)


chơng 1

tổng quan đề tài; Khảo sát, nghiên cứu, đánh giá, so sánh
các hệ thống thiết bị và công nghệ sản xuất bê tông dự
lạnh trên các góc độ kỹ thuật, kinh tế, môi trờng

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc 1
1.2 Mục tiêu và phạm vi đề tài 7
1.3 Khảo sát các công nghệ & thiết bị bê tông dự lạnh 7
1.4 So sánh, đánh giá các hệ thống thiết bị & công nghệ bê tông dự lạnh 12


chơng 2


nghiên cứu công nghệ dự lạnh bê tông và cốt liệu xây
dựng trên cơ sở sử dụng các chất tải lạnh khác nhau


2.1 Khái quát về các quá trình trao đổi nhiệt và các dạng thiết bị dùng cho dự
lạnh bê tông
17
2.2 Nghiên cứu, xác định các thông số nhiệt, vật lý đặc trng của các vật liệu
dạng hạt dùng cho sản xuất bê tông thông dụng tại Việt nam
20
2.3 Nghiên cứu, xác định các thông số dòng chảy của nớc, không khí qua
khối vật liệu dạng hạt và các yếu tố ảnh hởng
28
2.4 Nghiên cứu quá trình làm lạnh khối vật liệu xây dựng dạng hạt với các chất
tải lạnh khác nhau
48

chơng 3


nghiên cứu các quá trình lắng lọc nớc, khí nhiễm bẩn
khi dùng làm lạnh vật liệu xây dựng dạng hạt

3.1 Khảo sát, nghiên cứu độ nhiễm bẩn nớc làm lạnh vật liệu xây dựng dạng hạt 83
3.2 Nghiên cứu, đề xuất phơng pháp, công nghệ và thiết bị lắng lọc 85


chơng 4


Xây dựng quy trình tính toán thiết kế hệ thống cho
thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh cỡ lớn

4.1 Nghiên cứu, phân tích nhiệm vụ thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất bê tông
dự lạnh
111
4.2 Tính toán xác định nhu cầu nhiệt lạnh, chọn lựa công nghệ, tính chọn thiết
bị lạnh.
112
4.3 Thiết kế sơ bộ các cụm thiết bị phụ trợ cho sản xuất bê tông dự lạnh 116
4.4 Thiết kế tổng thể hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh 121


chơng 5

Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị sản xuất bê tông
dự lạnh năng suất 120 m
3
/h

5.1 Nghiên cứu, tính toán, lựa chọn và phân bổ nguồn lạnh 125
5.2 Nghiên cứu, thiết kế các thiết bị làm lạnh bằng nớc lạnh vật liệu xây dựng
dạng hạt
132
5.3 Nghiên cứu, thiết kế, tính chọn các thiết bị vận chuyển, lu trữ các chất
làm lạnh
135
5.4 Nghiên cứu thiết kế các thiết bị phụ trợ quá trình dự lạnh bê tông 145
5.5 Nghiên cứu thiết kế hệ thống thiết bị sử dụng tro bay độ ẩm cao 156
5.6 Nghiên cứu, thiết kế các thiết bị nguồn lạnh : máy sản xuất nớc lạnh
chuyên dụng cho trạm bê tông dự lạnh ; máy sản xuất đá vảy/đá mảnh.
170
5.7 Nghiên cứu thiết kế hệ thống điện động lực, điện và khí nén điều khiển
trạm trộn bê tông lạnh
171
5.8 Nghiên cứu, chọn lựa, tích hợp toàn bộ hệ thống thiết bị sản xuất bê tông
dự lạnh công suất 120 m3/h
187


ắ
quyển 2: (gồm 3 Chơng: từ chơng 6 đến hết chơng 8 )

chơng 6


Nghiên cứu thiết kế chế tạo một số thiết bị lạnh tiêu
chuẩn dùng cho dự lạnh bê tông khối lớn

6.1 Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy sản xuất nớc lạnh chuyên dụng cho trạm
trộn bê tông dự lạnh công suất lạnh 250 RT (chiller)
200
6.2 Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy sản xuất đá vảy/đá mảnh 20 Tấn/24h 242


chơng 7


Chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm hệ thống thiết bị sản
xuất bê tông dự lạnh năng suất 120 m3/h

7.1 Đặc điểm quy trình công nghệ chế tạo, lắp ráp, thử nghiệm một số thiết bị
điển hình
282
7.2 Một số hình ảnh chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm một số cụm thiết bị chính 332
7.3 Lắp ráp, chạy thử nghiệm tổng thể toàn hệ thống 342
7.4 Đánh giá kết quả chạy thử nghiệm và chất lợng toàn hệ thống 354


chơng 8

kết luận và kiến nghị

8.1 Kết luận 359
8.2 Kiến nghị 364




tài liệu tham khảo
366

danh mục các báo cáo, phụ lục kèm theo
371

bảng ký hiệu
a Hệ số dẫn nhiệt độ (temperature diffusibility) m
2
/s

Hệ số trao đổi nhiệt W/m
2
K
B Bề rộng cơ cấu, thiết bị (băng tải, xích ) m
Bio Chuẩn số đồng dạng nhiệt Biot -
BOD Nhu cầu oxy sinh hóa
mg/

Hệ số bão hòa dòng chảy -
c
p
Nhiệt dung riêng đẳng áp kJ/kgK
COD Nhu cầu oxy hóa học
mg/
COP Hệ số hiệu quả (Coefficient Of Performance, - tỷ số
công suất lạnh sản ra trên công suất điện tiêu thụ)
-
Cu Đơn vị đo độ mầu nớc (ô nhiễm) -
D Đờng kính (hạt, trục, chi tiết máy, thiết bị) m

Hiệu số (nhiệt độ, áp suất) K, Pa

Độ hổng của khối vật liệu hạt -

Hiệu suất (động cơ, bộ truyền động, thiết bị, quá trình) -
F Diện tích mặt cắt m
2
Fo Chuẩn số đồng dạng thời gian Fourier -
,
Độ cầu của hạt (cốt liệu) -
G Khối lợng kg
g Gia tốc trọng trờng m/s
2

Trọng lợng riêng N/m
3
H, h Chiều cao (cột liệu, cột áp, thiết bị) m
I Nội năng (Enthalpy); Dòng điện kJ/kg, kJ/A
i Tỷ số truyền (bộ truyền động, hộp số) -
K Hệ số thấm -
L Chiều dài thiết bị; Kích thớc hình học đặc trng dòng chảy m

Hệ số dẫn nhiệt W/mK
LMTD hiệu nhiệt độ trung bình logarit K
M, m Khối lợng, cấp phối liệu kg, kg/m
3
à
Độ nhớt động lực Pa.s
N Công suất (động cơ, thiết bị) kW
n Tốc độ (động cơ, trục) rpm, v/ph
NTU Đơn vị đo độ đục của nớc (ô nhiễm) -
Nu Chuẩn số đồng dạng nhiệt Nusselt -

Độ nhớt động học m

2
/s
P Công suất động cơ kW
p
áp suất
N/m
2
, Pa
PAA Poliacrylamit -
pH chỉ số nồng độ ion H
+
của dung dịch -
Pr Chuẩn số đồng dạng dòng chảy Prandtl -
Q Công suất lạnh kW
q Dòng nhiệt W/m
2
Re Chuẩn số đồng dạng dòng chảy Reynolds -

Khối lợng riêng kg/m
3
S Năng suất bê tông (hệ thống, thiết bị) m
3
/h
s Bớc ống, chiều dày vật liệu m
SS Hàm lợng chất rắn lơ lửng (huyền phù)
mg/

ứng suất
MPa
T Nhiệt độ

o
C, K
TS Tổng lợng chất rắn trong nớc (ô nhiễm)
mg/

Thời gian quá trình s, m, phút

Nhiệt độ không thứ nguyên
U, u Tốc độ (băng tải, lắng cặn ) m/s
V Thể tích m
3
W Tốc độ dòng chảy m/s
Các chỉ số dới

a Cốt liệu e quá trình, thiết bị bay hơi
ice nớc đá i thứ i
w nớc in, 1 vào
KK không khí out, 2 ra
bh bão hòa b lớp, cột
c ngng tụ p hạt
comp quá trình, thiết bị nén l lỏng, nớc


lời mở đầu
Đây là đề tài độc lập, đợc Nhà nớc giao trực tiếp để bắt đầu thực hiện từ giữa năm
2007 theo Quyết định số848/QĐ-BKHCN ngày 24 tháng 5 năm 2007 và các Phụ lục kèm
theo, kinh phí sử dụng nguồn vốn ngân sách Nhà nớc và nguồn vốn đối ứng từ đơn vị thực
hiện đề tài là Viện Máy và Dụng cụ Công nghiệp.
Các thông tin chính liên quan tới đề tài nh sau:
1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh năng

suất 120 m3/h dùng cho xây dựng đập bê tông khối lớn.
2. Mã số: ĐTĐL.2007G/17
3. Thời gian thhực hiện: 24 tháng, Từ tháng 8/2007 đến tháng 7/2009
4. Cấp quản lý:
NN ; Bộ CS Tỉnh/TP
5. Kinh phí:
Tổng số:
20772 triệu đồng
Trong đó từ ngân sách SNKH: 6000 triệu đồng
6. Chủ nhiệm đề tài:
Họ và tên : Nguyễn Đức Minh
Học hàm/Học vị: Tiến sỹ kỹ thuật
Chức danh khoa học: Phó chủ tịch Hội đồng Khoa học kỹ thuật Viện IMI
Điện thoại: 04 3835 1006 (CQ) / 04 3846 0095 (NR) Fax: 04 3834 4975
Mobile: 090 3439 069
Email:

Địa chỉ cơ quan: 46 Láng Hạ - Đống Đa Hà Nội
Địa chỉ nhà riêng: 238 Kim Max Ba Đình Hà Nội
7. Cơ quan chủ trì đề tài:
Tên tổ chức KH&CN: CT TNHH MTT Viện Máy và Dụng cụ Công nghiệp
Điện thoại: 04 3835 1009/04 3835 1010 Fax: 04 3834 4975
Email :

Địa chỉ: 46 Láng Hạ - Đống Đa Hà Nội

Căn cứ theo Hợp đồng số 17/2007/HĐ-ĐTĐL ký ngày 27 tháng 12 năm 2007 giữa bên A
là Bộ Khoa học và Công nghệ và bên B là Viện Máy và Dụng cụ Công nghiệp, theo nội dung
của hợp đồng, bên B sẽ phải hoàn thành các sản phẩm khoa học công nghệ sau:
Thiết bị máy móc: Hoàn thành thiết kế và chế tạo 01 hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự

lạnh công suất 120 m
3
/h, bao gồm nội dung nh sau:
TT Tên sản phẩm Số lợng Chỉ tiêu kinh tế - kỹ
thuật
1 Hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh năn
g

suất 120 m
3
/h, bao gồm:
01
1.1 Thiết bị trộn bê tông công suất 120 m
3
/h
+ dung tích tổng
+ dung tích hỗn hợp bêtông
+ thời gian trộn min
01
4,5 m
3

3,0 m
3
75 sec
1.2 Hệ thống chứa, vận chuyển, cấp
p
hối, định lợn
g

tự động các loại liệu tiêu chuẩn:
+ Độ chính xác
+ công suất tổng
+ Dung tích chứa liệu
- cốt liệu (đá dăm, cát)
- xi măng
- tro bay
01

1 %
120 m
3
/h

50*4 m
3
80*2 m
3
40 m
3
1.3 Hệ thống sản xuất và cung cấp nớc lạnh
+ công suất lạnh
+ môi chất lạnh R22/R403
+ nhiệt độ nớc vào T
in
+ nhiệt độ nớc ra T
out
01
2x250 RT

12
o
C
7
0
C
1.4 Hệ thống sản xuất và cung cấp đá vả
y
hoặc đá
mảnh:
+ công suất đá
+ dung tích kho chứa
+ công suất cấp đá
01

80 T/24h
60 m
3
10 T/h
1.5 Hệ thống làm lạnh cốt liệu trên phễu, băng tải:
+ công suất
+ nhiệt độ cốt liệu thô min
01



100 T/h
10
o
C

1.6 Hệ thống vận chuyển, định lợng đá vảy/ đá
mảnh:
+ công suất
+ Mức cân max
+ Độ chính xác
01

10 T/h
500 kg
1%
1.7 Hệ thống vận chuyển, định lợn
g
tro ba
y
có độ
ẩm cao
+ độ ẩm max
+ công suất
+ độ chính xác
01

15%
10 T/h
1%
1.8 Hệ thống lắng lọc nớc làm lạnh cốt liệu:
+ dung tích lắng
+ công suất lọc
+ tỷ lệ cặn sau lắng lọc
01
300 m

3
40 m
3
/h
0,5
1.9 Hệ thống điện và khí nén động lực, đo lờn
g
và
điều khiển toàn bộ các thiết bị trạm trộn
bê tông dự lạnh công suất 120 m
3
/h:
+ công suất động lực max
+ số chế độ điều khiển (tự động trên PC, tự độn
g

trên PLC, bán tự động, tay)
+ áp suất khí làm việc
01


1000 kW
4

6-8 bar
1.10 Các chỉ tiêu công nghệ trên toàn hệ thống:
1.10/1 Công suất danh nghĩa thiết bị tối đa 120 m
3
/h
1.10/2 Tổng lợng bê tông lạnh sản

xuất liên tục trong ngày:
+ Bê tông RCC:
+ Bê tông CVC:
+ Trong điều kiện nhiệt độ môi
trờng max,RCC/CVC


800 m
3
/10h
800 m
3
/7,3h
400-500 m
3
/5h
1.10/3 Nhiệt độ môi trờng hoạt động:
- Max
- Max trung bình

38
o
C
34
o
C
- Trung bình
- Min trung bình
26
o

C
21
o
C
1.10/4 Nhiệt độ nớc sạch max 25-27
o
C
1.10/5 Nhiệt độ vữa bê tông xuất xởn
g
, ứn
g
nhiệt độ
môi trờng:
- Max
- Max trung bình
- Trung bình
- Min trung bình
8-15
0
C

15
0
C
15
0
C
11,5
0
C

8
0
C & <11,5
0
C
1.10/6 Cấ
p

p
hối bê tôn
g
RCC, lấ
y
trun
g
bình theo tiêu
chuẩn ACI 207.5 R-89 (USA):

Nớc sạch 120 kg/m
3
Phụ gia hoá học
Xi măng 70 kg/m
3

Phụ gia khoáng 140 kg/m
3

Cốt liệu mịn (cát/khô)
độ hạt từ 0-5 mm
775 kg/m

3

Cốt liệu thô (đá khô các cỡ)
độ hạt từ 5-60 mm
1320 kg/m
3

1.10/7 Cấ
p

p
hối bê tôn
g
CVC, mác M300, lấ
y
trun
g

bình theo tiêu chuẩn ngành 14 TCN 64/65-2002
(VN):

Nớc sạch 180 kg/m
3

Xi măng 350 kg/m
3

Cốt liệu mịn (cát/khô) độ hạt từ 0-5 mm 700 kg/m
3

Cốt liệu thô (đá khô các cỡ) độ hạt từ 5ữ40
1450 kg/m
3

1.10/8
Tiêu thụ điện năng làm lạnh bê tông

4ữ10 kWh/m
3

1.10/9
Tiêu thụ nớc sạch làm lạnh bê tông

0,5ữ0,8 m
3
/m
3


Tài liệu:
+ Các Báo cáo khoa học kỹ thuật chuyên đề
+ Các Bộ bản vẽ thiết kế kỹ thuật và chi tiết
+ Các Bộ quy trình sản xuất, lắp ráp và thử nghiệm
+ Các Phần mềm điều khiển tự động, quản lý sản xuất
+ Các Hớng dẫn lắp đặt, sử dụng, lý lich thiết bị
+ Các Báo cáo định kỳ, Báo cáo tóm tắt, Báo cáo tổng kết đề tài
Toàn bộ bản Báo cáo này sẽ lần lợt trình bày các nội dung đã đợc thực hiện trong quá
trình triển khai đề tài.
Nhóm đề tài rất mong muốn và xin cảm ơn những phê bình, đóng góp quý báu của các

nhà khoa học, các nhà quản lý vào các nội dung của Báo cáo sau khi đọc bản tổng kết này.

c¸c néi dung chÝnh
chơng 1
tổng quan đề tài. Khảo sát, nghiên cứu, đánh giá, so sánh các hệ
thống thiết bị và công nghệ sản xuất bê tông dự lạnh trên các
góc độ kỹ thuật, kinh tế, môi trờng
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc

1.2 Mục tiêu và phạm vi đề tài

1.3 Khảo sát các công nghệ & thiết bị bê tông dự lạnh

1.4 So sánh, đánh giá các hệ thống thiết bị & công nghệ bê tông dự lạnh


1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc
1.1.1. Nhu cầu sử dụng bê tông dự lạnh
]Thi công đập nớc cho các công trình thuỷ điện, thuỷ lợi là khâu chiếm nhiều thời gian
và có tính quyết định tới độ bền lâu, tính vĩnh cửu của công trình. Ngày nay, nhằm giảm thời
gian xây dựng, đồng thời tăng chất lợng và sự đồng đều, ổn định của thân đập, ngành xây
dựng thuỷ công đã triển khai áp dụng công nghệ tiên tiến: đổ khối lớn, với thể tích mỗi khối
lên tới hàng ngàn mét khối, kích thớc khối bê tông theo mỗi chiều lên tới từ hàng chục tới
hàng trăm mét.

Để đảm bảo khối bê tông lớn không bị phá huỷ hoặc biến dạng quá mức cho phép do
ứng suất nhiệt gây bởi nhiệt thuỷ hoá xi măng và truyền thoát nhiệt chậm của khối bê tông
trong quá trình đông kết và chênh lệch nhiệt độ môi trờng với khối bê tông giữa ngày và
đêm, theo các mùa thi công khác nhau (xem các hình 1.1 và 1.2), bên cạnh hàng loạt biện
pháp, công nghệ, thiết bị hỗ trợ bảo ôn, thoát nhiệt quá trình đông kết sau đổ khuôn, hoặc
thiết kế cấp phối hợp lý (giảm lợng xi măng, dùng xi măng có nhiệt thuỷ hoá thấp, dùng đá
cấp phối cỡ lớn ), thiết kế thi công hợp lý (tính toán lớp đổ, khối đổ, thời gian đổ tối u ),
sử dụng công nghệ bê tông đầm lăn (Roller Compacted Concrete) thay cho bê tông thờng
(theo [2], [3]), một trong những giải pháp quan trọng nhất chính là dự lạnh bê tông tới nhiệt
độ cần thiết, đủ để bù tới 70% trở lên nhiệt sinh bởi thuỷ hoá xi măng, góp phần quyết định
đảm bảo độ chênh nhiệt độ giữa các vùng trong khối bê tông T không quá 20
o
C, mô đun
độ chênh nhiệt độ giữa các điểm trong khối bê tông MT không quá 50
o
C/m (theo TCXDVN
305-2004 về quy phạm thi công và nghiệm thu bê tông khối lớn [4]).
Trên cơ sở các phân tích vừa nêu, rõ ràng việc sử dụng các thiết bị tự động sản xuất bê
tông lạnh với năng suất lớn (từ 120 m
3
/h, công suất lạnh từ 1 triệu kcal/h trở lên), trong thi
công các đập lớn, là điều kiện bắt buộc cho mọi nhà xây dựng công trình.
1.1.2. Tổng quan về tình hình nghiên cứu công nghệ, thiết bị bê tông dự lạnh
1.1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nớc.
Cho tới nay, công nghệ sản xuất bê tông lạnh trên thế giới đã có lịch sử phát triển hàng
nửa thế kỷ, gắn liền với sự ra đời của hàng loạt công trình thuỷ công, thuỷ điện cỡ lớn: từ

những công trình trên sông Mississipi (Bắc Mỹ), Amazon (Nam Mỹ), tới các đập thuỷ điện
trên sông Nil (châu Phi), cho tới gần đây nhất là đại công trình thuỷ điện Tam Hiệp (Trờng
Giang, Trung Quốc), với tổng công suất phát điện tới hàng chục ngàn megawatt. Để đáp ứng
đợc những yêu cầu ngày càng lớn và phức tạp của sản xuất bê tông lạnh: điều kiện môi
trờng khắc nghiệt, quy mô sản xuất nâng cao, chủng loại, cấp phối, vật liệu sản xuất cũng
nh công nghệ đổ bê tông thay đổi, ngời ta đã nghiên cứu và đa vào thực tiễn sản xuất
nhiều phơng pháp, thiết bị và công nghệ làm lạnh bê tông.
Về tổng thể, một thiết bị sản xuất bê tông lạnh bao gồm thiết bị trộn bê tông tự động
đợc tích hợp hệ thống làm lạnh bê tông. Có nhiều cấu hình thiết bị sản xuất bê tông lạnh,
nhằm đáp ứng yêu cầu công nghệ quan trọng của sản phẩm: nhiệt độ vữa bê tông đo sau khi
trộn, hoặc đo tại vị trí đổ. Một cấu hình điển hình đợc mô tả trên hình 1.3 ([7]). Đây là cấu
hình đầy đủ khi làm lạnh bê tông bằng nớc lạnh 1-5
o
C và đá vảy, đá mảnh. Trên thực tế,
tuỳ theo yêu cầu cụ thể của nhiệt độ bê tông lạnh, khả năng đầu t của cơ sở sản xuất, ngời
ta có thể thiết kế, tích hợp và xây dựng các hệ thống thiết bị lạnh chỉ dùng đá vảy, đá mảnh,
chỉ dùng nớc lạnh, hoặc thậm chí chỉ làm lạnh cốt liệu thô trên silô hay
Hình 1.1. Phân bố nhiệt độ (độ C) đập bê
tông xi măng+tro bay có thể tích đổ

3000 m3, cao 10 m, xác định bằng
phơng pháp lới phần tử hữu hạn, sau
14 ngày thi công (theo [1]).
Hình 1.2. Phân bố ứng suất chính (MPa)
đập bê tông xi măng+tro bay có thể tích
đổ 3000 m3, cao 10 m, xác định bằng
phơng pháp lới phần tử hữu hạn, sau
14 ngày thi công (theo [1]).
trên băng tải
Khái quát, hệ thống làm lạnh bê tông tích hợp vừa nêu có thể đợc phân loại nh sau:
- Theo thiết bị:
Theo chất làm lạnh (coolants): thiết bị dùng nớc lạnh, không khí lạnh, nitơ lỏng, đá
khô (CO
2
rắn), đá vảy (nớc kết tinh dạng vảy dày 1-3 mm), đá mảnh, đá viên
Theo đối tợng làm lạnh: làm lạnh vật liệu thành phần (đá, nớc, cát ) trớc khi
trộn, làm lạnh hỗn hợp vữa bê tông trong hoặc sau quá trình trộn.
Theo quá trình chuyển vận của chất làm lạnh: hệ thống tuần hoàn (kín) hay không
tuần hoàn (hở) hay hỗn hợp. Theo cấu trúc hệ thống: mô đun lạnh chế tạo sẵn
(ready-made) với các hệ thống sản xuất bê tông lạnh tiêu chuẩn, hoặc đợc xây dựng
(customized) theo bài toán cụ thể, đặc thù nào đó của khách hàng.
- Theo yêu cầu sản phẩm:
Theo dạng và công nghệ bê tông làm đập nớc: dùng cho bê tông đầm rung thờng
(Conventional Vibrated Concrete - CVC), dùng cho bê tông đầm lăn


Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh
dùng nớc lạnh và đá vảy

(Rolling Compacted Concrete - RCC) hoặc cả hai. Trên thực tế, trạm dùng cho sản

xuất bê tông đầm lăn luôn có thể phù hợp cho sản xuất bê tông thờng.
Theo nhiệt độ bê tông lạnh yêu cầu: bê tông lạnh sâu (dới 15
o
C), lạnh vừa (16-
22
o
C) và lạnh nông (22-25
o
C), nhằm đáp ứng công nghệ vận chuyển hỗn hợp bê tông
tới khối đổ (xe, băng tải ), cũng nh các điều kiện thời tiết: bình thờng (nhiệt độ
môi trờng trung bình 20-30
o
C), khắc nghiệt (nhiệt độ môi trờng trung bình 31-
35
o
C) hoặc cực kỳ khắc nghiệt (nhiệt độ môi trờng trung bình trên 35
o
C).
Trên thực tế, tuỳ theo yêu cầu độ lạnh hoặc dạng bê tông, ngời ta có thể ứng dụng đơn
lẻ hay phối hợp một vài loại chất làm lạnh, tác động riêng rẽ hay đồng thời lên các đối tợng
khác nhau: vật liệu thành phần hay hỗn hợp hay cả hai. Việc sử dụng thiết bị có sẵn cho
phép giảm thời gian và giá thành đầu t ban đầu, nhng thờng không hoàn toàn tối u, dẫn
tới tăng chi phí khai thác, nhất là tăng suất chi phí năng lợng và ảnh hởng môi trờng
nhiều hơn.
Vai trò quan trọng nhất trong công nghệ làm lạnh vật liệu xây dựng dạng rời, bê tông
vữa, là chất làm lạnh. Các yêu cầu đối với chất làm lạnh, chất trực tiếp tiếp xúc và tải lạnh
cho vật liệu cần làm lạnh, khá là đa dạng và chặt chẽ: các tính chất nhiệt cao (nhiệt dung, ẩn
nhiệt chuyển pha, độ dẫn nhiệt ), tính công nghệ cao (sạch, không tác động xấu tới môi
trờng và chất đợc làm lạnh, dễ tách khỏi chất đợc làm lạnh), kinh tế (rẻ, hiệu suất trao
đổi nhiệt cao) Cho tới nay, các chất làm lạnh chủ yếu đợc nghiên cứu và đa vào sử dụng

rộng rãi là nớc và không khí, trong đó nớc có thể ở dạng nớc lạnh và đá vảy, đá mảnh, để
làm lạnh vật liệu xây dựng, vữa bê tông. Với các chất làm lạnh này, thờng có khả năng sử
dụng quá trình tuần hoàn, giảm đợc chi phí năng lợng và nguyên liệu.
Một chất làm lạnh mới là nitơ lỏng, đã đợc đa vào thử nghiệm trong khoảng 5 đến 10
năm gần đây, tỏ ra có nhiều hứa hẹn trong sản xuất, đáp ứng đợc các yêu cầu cao nhất về
của công nghệ nh đạt độ lạnh sâu, không gây ảnh hởng tới hàm lợng nớc cũng nh chất
lợng bê tông, đòi hỏi diện tích và thời gian xây lắp nhỏ nhất. Tuy nhiên, giá thành của
phơng pháp này lại cao, một phần do hiệu suất trao đổi nhiệt thấp của quá trình làm lạnh
(nitơ lạnh ở pha lỏng+khí với vữa bê tông ở pha rắn+lỏng), nhng chủ yếu là do giá thành
nitơ lỏng rất cao ở những nơi khí công nghiệp cha đợc sản xuất và sử dụng rộng rãi. Do
vậy, chính các hãng khí công nghiệp lớn nh Linde AG (CHLB Đức), Air Liquide (USA) lại
là những hãng sở hữu các patent và hệ thống công nghệ, thiết bị làm lạnh bê tông bằng nitơ
lỏng có giá trị thực tiễn đầu tiên trên thế giới nh LIN, Cryocrete ([9]).
Các hệ thống lạnh dùng cho làm lạnh bê tông đòi hỏi công suất lớn hàng triệu
kilocalorie mỗi giờ trở lên, làm việc liên tục trong những điều kiện khắc nghiệt về môi
trờng. Cho tới nay đã có những hớng xây dựng thiết bị nh sau:
Sử dụng trực tiếp các hệ thống lạnh sẵn có trên thị trờng máy lạnh dùng cho chế biến
sản xuất hải sản, thực phẩm, hoá chất, dợc phẩm Các hệ thống làm lạnh bê tông theo
kiểu tích hợp đơn giản này thờng có hiệu suất khá thấp (trên dới 50%), độ bền và ổn
định không cao, do vậy ngời ta không chế tạo ở các công suất lớn: chỉ ở các trạm không
quá 80 m
3
/h, độ lạnh nông, chỉ làm lạnh đơn Trên thi trờng có rất nhiều hãng cung cấp
thiết bị tiêu chuẩn, nh Grasso (Italia), Carrier (USA), Daikin (Nhật Bản), Fusheng
(Taiwan)
Nghiên cứu xây dựng những hệ thống thiết bị chuyên dụng cho làm lạnh bê tông. Theo
hớng sau, ngời ta đã có thể cung cấp những hệ thống lạnh có hiệu suất nhiệt cao hơn
nhiều, là mối quan tâm số một của ngời khai thác. Việc tăng chi phí đầu t cho những
hệ nh vậy còn đợc bù lại nhờ những lợi thế khác nữa: độ bền và ổn định cao trong môi
trờng xây dựng luôn rất khắc nghiệt, sự phù hợp với công nghệ bê tông tạo cho thuận lợi

nhiều mặt cho ngời dùng Ta có thể kể ra những công ty hàng đầu thế giới đã đi theo
hớng này: HANSA Industrieanlagen GmbH, KTI Plersch Kaltertechnik GmbH(CHLB
Đức) Đây là hớng thiết bị có chất lợng và tuổi bền cao nhất, nhng giá thành cũng
cao gấp nhiều lần so với hớng ban đầu .
Ngoài hai hớng nh đã nêu, tại các vùng đang phát triển nh châu á, Nam Mỹ ngời ta
thờng xây dựng thiết bị tích hợp hệ thống trên cơ sở chọn lựa một số thiết bị lạnh
chuyên dùng làm lạnh bê tông với các thiết bị phụ trợ đợc thiết kế chế tạo tại chỗ, nhằm
có đợc những u điểm về chất lợng thiết bị chính, đồng thời giảm chi phí đầu t ban
đầu. Chỗ dựa về thiết bị và một phần công nghệ làm lạnh bê tông cho các cơ sở phát triển
là khá nhiều hãng sản xuất thiết bị lạnh công nghiệp có mặt khắp nơi nh North Star Ice
(USA), Scotsman (Italia), Snowkey (China), ReFriend (China), Trung tâm Nghiên cứu
Thiết bị và Công nghệ Bê tông Thợng Hải (China) chuyên về thiết bị chế tạo đá vảy,
đá mảnh, thiết bị sản xuất nớc lạnh (chiller) hoặc không khí lạnh
Trong hệ thống làm lạnh vật liệu xây dựng nh vữa bê tông, bên cạnh thiết bị cung cấp
chất làm lạnh (chiller, máy đá vảy, máy đá mảnh ), nhóm các thiết bị trao đổi nhiệt (làm
lạnh đá cốt liệu thô trớc khi trộn bê tông), thiết bị phụ trợ (vận chuyển, dự trữ, cân định
lợng nớc lạnh hoặc đá vảy, đá mảnh ) có vai trò quyết định tới hiệu suất nhiệt chung của
hệ thống. Do vậy, đây chính là mảng đầu t nghiên cứu phát triển khá mạnh của các hãng
chế tạo thiết bị lạnh cho công nghiệp bê tông, nhằm tạo ra các thiết bị chất lợng, hiệu suất
cao. Cho tới nay, các biên pháp chính cho nâng cao hiệu suất hệ thống là:
Tăng cờng hiệu suất trao đổi nhiệt bằng cách tăng cờng độ trao đổi nhiệt: tăng hiệu
nhiệt độ chất làm lạnh-vật liệu cần làm lạnh, tăng tốc độ tơng đối giữa chất làm lạnh-vật
liệu cần làm lạnh Nhờ vậy, thời gian làm lạnh giảm, lợng nhiệt lạnh thất thoát theo
thời gian giảm. Theo hớng này, nhiều hãng đã phát triển các hệ thống làm lạnh cốt liệu
bê tông bằng nớc đá có nhiệt độ dới 1
o
C trên hệ thống băng tải liệu thay vì dùng nớc
lạnh có nhiệt độ 5-7
o
C nh truyền thống.

Giảm tổn hao nhiệt lạnh nhờ thiết kế kết cấu hợp lý, chọn lựa và sử dụng vật liệu cách
nhiệt phù hợp yêu cầu.
Cân đối hài hoà giữa công suất máy lắp đặt với công suất biểu kiến, là công suất lạnh có
tính cả phần công suất dự trữ (trong bể nớc lạnh dự trữ, kho đá vảy, đá mảnh ). Đôi
khi, chi phí đầu t ban đầu thậm chí còn nhỏ hơn hao phí trên hệ thống vận hành có phần
công suất dự trữ quá lớn.
Sử dụng hợp lý, tiết kiệm chất làm lạnh, đặc biệt nớc lạnh, nhờ hệ thống thiết bị lắng
lọc tốt sẽ mang lại một giá trị kinh tế không nhỏ. Đây là một bài toán luôn để ngỏ cho
bất kỳ nhà chế tạo nào, tuỳ theo yêu cầu độ lạnh, khả năng đầu t, điều kiện hiện trờng.
Ngoài ra, nó cũng mang lại lợi ích chung về môi trờng.
Đầu t nghiên cứu, hoàn thiện các công nghệ mới: nitơ lỏng, khí lạnh, làm lạnh cốt liệu
hạt mịn, sử dụng nớc ngầm nh là một nguồn nớc lạnh có sẵn, phối hợp các biện pháp
xử lý sớm khối cốt liệu nh làm và giữ mát trong các kho trữ có kích thớc đủ lớn, trong
thời gian 3-4 ngày nhằm đảm bảo nhiệt độ ban đầu của liệu không vợt quá ngỡng 26-
28
o
C
1.1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nớc.
Xuất phát từ nhu cầu phát triển của ngành xây dựng công trình, đặc biệt là công trình
thuỷ điện, thuỷ lợi, mãi tới gần đây, vào những năm đầu thập kỷ đầu tiên của thế kỷ 21 này,
những trạm bê tông dự lạnh đầu tiên mới đợc nhập khẩu và đa vào sử dụng tại một vài
công trình trọng điểm. Nắm bắt xu hớng thị trờng, một vài đơn vị nh Viện Máy và Dụng
cụ công nghiệp, Công ty cổ phần xây dựng và Thiết bị Công nghiệp (CIE) đã là những đơn
vị đầu tiên, với vị thế là những cơ sở nghiên cứu, chế tạo và cung cấp hàng đầu các trạm trộn
bê tông truyền thống, đã có những bớc đi đầu tiên trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng công
nghệ và thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh công suất nhỏ và trung bình, trên cơ sở áp dụng các
công nghệ và thiết bị dự lạnh bê tông thông dụng nh làm lạnh cốt liệu, cấp phối bê tông
bằng nớc lạnh do chiller thông thờng (dùng cho điều hoà không khí) cung cấp
Mặc dù vậy, phải nói cho tới trớc khi đề tài này đợc đề xuất và triển khai, việc
nghiên cứu phát triển công nghệ và thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh trong nớc hầu nh

cha đợc tiến hành một cách toàn diện, đồng bộ. Hàng loạt vấn đề cha đợc đề cập và giải
quyết thấu đáo: các bài toán về cơ sở công nghệ dự lạnh (xác định các thông số nhiệt cơ của
vật liệu sản suất bê tông, các quá trình trao đổi nhiệt, dòng chảy liên quan tới quá trình làm
lạnh hỗn hợp bê tông), thiết kế tích hợp hệ thống thiết bị (giữa các thiết bị nguồn lạnh nh
chiller, máy đá vảy với các thiết bị làm lạnh vật liệu rời hoặc hỗn hợp bê tông), tính toán
chọn lựa hoặc thiết kế chế tạo các thiết bị nguồn lạnh, thiết bị làm lạnh vật liệu rời hoặc hỗn
hợp bê tông, giải quyết các bài toán tối u, hợp lý hoá về công suất lạnh tiêu thụ, về đảm bảo
môi trờng
Tuy nhiên, với sự phát triển của ngành thiết bị lạnh Việt nam nói chung hiện nay, đã
có những tiền đề khả quan cho sự phát triển của những hệ thống sản xuất bê tông dự lạnh cỡ
lớn, đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật khắt khe mà ngành xây dựng công trình đang đề ra
ngày một cao.

1.2. Mục tiêu và phạm vi đề tài
Trên cơ sở những phân tích trên, Viện Máy và Dụng cụ Công nghiệp đề xuất những
mục tiêu, phạm vi nghiên cứu của đề tài nh sau :
1. Nắm vững thiết kế, công nghệ chế tạo hệ thống thiết bị bê tông dự lạnh; xây dựng cơ sở
công nghệ cho thiết kế hệ thống bê tông lạnh đảm bảo độ lạnh yêu cầu và chất lợng bê
tông, đồng thời tối u hoá các quá trình trao đổi nhiệt, tiết kiệm năng lợng lạnh cũng
nh các hao phí tài nguyên liên quan nh nớc sạch, hoá chất xử lý nớc, đảm bảo môi
trờng.
2. Thiết kế chế tạo và đa vào vận hành 01 hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh công
suất 120 m3/h để sản xuất bê tông lạnh dùng cho xây dựng đập bê tông khối lớn, đảm
bảo các yêu cầu công nghệ bê tông dùng cho đập khối lớn: nhiệt độ bê tông sau khi trộn
8-15oC, đáp ứng yêu cầu các loại bê tông thờng (CVC) và bê tông đầm lăn (RCC).
3. Góp phần đảm bảo chất lợng, tiến độ thi công các công trình thuỷ điện trọng điểm quốc
gia, các đập nớc lớn Thay thế thiết bị nhập ngoại đắt tiền, giảm chi phí đầu t cho xây
dựng cơ bản các công trình trọng điểm.
4. Nâng cao năng lực chế tạo thiết bị cơ điện tử cỡ lớn của ngành cơ khí theo hớng công
nghệ cao, tiến tới xuất khẩu sản phẩm.

5. Thúc đẩy phát triển các ngành liên quan: thiết bị lạnh công nghiệp công suất lớn.
6. Tiến tới xây dựng, phát triển sản phẩm đề tài trở thành sản phẩm trọng điểm quốc gia.

1.3. Khảo sát các công nghệ & thiết bị bê tông dự lạnh
1.3.1. Mục tiêu và yêu cầu
1.3.1.1. Mục tiêu của khảo sát các trạm, hệ thống thiết bị sản xuất bê tông dự lạnh là tìm
hiểu, thu thập cơ sở, số liệu thực tiễn, bao gồm các mặt thiết bị, công nghệ và điều kiện ứng
dụng, cho quá trình nghiên cứu thiết kế của đề tài, đặc biệt cho nhiệm vụ xây dựng quy trình
tính toán, lựa chọn công nghệ làm lạnh, thiết kế hệ thống cho thiết bị sản xuất bê tông lạnh
công suất lớn trong điều kiện Việt Nam, xây dựng đợc cơ sở công nghệ cho thiết kế hệ
thống bê tông lạnh đảm bảo độ lạnh yêu cầu, chất lợng bê tông, đồng thời tối u hoá các
quá trình trao đổi nhiệt, tiết kiệm năng lợng lạnh cũng nh các hao phí tài nguyên liên quan
nh nớc sạch, hoá chất xử lý nớc, đảm bảo môi trờng
1.3.1.2. Yêu cầu: cần xác định các yếu tố, thông số sau đây:
Cỡ, công suất hệ thống thiết bị là thông số hàng đầu, quyết định quy mô, định hớng đầu
t, thiết kế hệ thống.
Dạng bê tông dự lạnh: đây là một thông số có tính quyết định tới cấu trúc hệ thống thiết
bị, phơng pháp dự lạnh. Chẳng hạn, với bê tông thờng, nhiệt độ dự lạnh thấp và trung
bình, chỉ cần dung đá vảy, trong khi đó, bê tông đầm lăn buộc phải dùng phối hợp với
làm lạnh trớc cốt liệu thô do hàm lợng nớc thấp
Nhiệt độ dự lạnh: bên cạnh vai trò tơng tự nh vai trò của dạng bê tông, nó là thông số
chính để xác định tổng công suất lạnh của hệ thống. Đợc xác định trên cơ sở yêu cầu
nhiệt độ bê tông tại khối đổ, nhiệt độ môi trờng, phơng pháp và cự ly vận chuyển hỗn
hợp bê tông sau dự lạnh
Phơng pháp và thiết bị dự lạnh bê tông: là một lựa chọn hệ quả của các yếu tố trên, nó
còn có ý nghĩa về mặt triển khai công nghệ (thời gian thi công, mặt bằng), giá thành,
tác động môi trờng
Nguồn lạnh: có vai trò quyết định tới tuổi bền, độ tin cậy hệ thống, đồng thời cũng quyết
định giá thành hệ thống.
Thiết bị phụ trợ chính: có tác dụng phối hợp với thiết bị chính là nguồn lạnh, có ý nghĩa

lớn tới sự hoạt động ổn định của toàn hệ thống, cũng là một yếu tố quan trọng xác định
giá thành hệ thống
Các thông số, yếu tố vừa nêu, về cơ bản phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ bê tông (nhiệt
độ tại khối đổ, quy cách khối đổ cho ngày/tháng/mùa), còn phụ thuộc đáng kể vào hệ
thống dây chuyền cung cấp nguyên vật liệu, hệ thống vận chuyển sản phẩm bê tông, điều
kiện và môi trờng thi công
1.3.2. Khảo sát các công nghệ & thiết bị bê tông dự lạnh
1.3.2.1. Các trạm bê tông dự lạnh đang hoạt động trong nớc ([8])
1.3.2.1.1. Trạm bê tông dự lạnh công suất nhỏ 80 m
3
/h của IMI Holding thiết kế chế tạo năm
2006-2007, hiện đang hoạt động tại công trờng thuỷ điện Sơn la
Dạng bê tông dự lạnh: CVC và RCC
Nhiệt độ dự lạnh: 25
o
C
Phơng pháp và thiết bị dự lạnh: làm lạnh cốt liệu thô (đá dăm các cỡ) trên phễu chứa và
cấp liệu bằng nớc lạnh 7
o
C.
Nguồn lạnh: chiller dân dụng (Air Conditioning Chiller-AC Chiller) của hãng Carrier,
tổng công suất lạnh 720 m
3
nớc lạnh 7
o
C mỗi ngày đêm ( tơng đơng 380 RT)
Thiết bị phụ trợ chính cho hệ thống dự lạnh: phễu làm lạnh liệu, sàng tách nớc, bể trữ và
lắng lọc nớc lạnh sau làm lạnh đá dăm, hệ thống bơm và dàn phun cấp và thu hồi nớc
lạnh. Do IMI thiết kế chế tạo lắp đặt toàn bộ.
1.3.2.1.2. Trạm bê tông dự lạnh công suất nhỏ 120 m

3
/h của IMI Holding thiết kế chế tạo
năm 2006-2007, hiện đang hoạt động tại công trờng thuỷ điện Sơn la
Dạng bê tông dự lạnh: CVC và RCC
Nhiệt độ dự lạnh: 25
o
C
Phơng pháp và thiết bị dự lạnh: làm lạnh cốt liệu thô các cỡ trên phễu chứa và cấp liệu
bằng nớc lạnh 7
o
C.
Nguồn lạnh: AC Chiller của hãng Fusheng, tổng công suất lạnh 900 m
3
nớc lạnh 7
o
C
mỗi ngày đêm ( tơng đơng 490 RT)
Thiết bị phụ trợ chính cho hệ thống dự lạnh: phễu làm lạnh liệu, sàng tách nớc, bể trữ và
lắng lọc nớc lạnh sau làm lạnh đá dăm, hệ thống bơm và dàn phun cấp và thu hồi nớc
lạnh. Do IMI thiết kế chế tạo lắp đặt toàn bộ.
1.3.2.1.3. Trạm bê tông dự lạnh công suất nhỏ 120 m
3
/h của Công ty cổ phần xây dựng và
thiết bị công nghiệp (CIE JSC) thiết kế chế tạo năm 2006-2007, hiện đang hoạt động tại
công trờng thuỷ điện Sơn la
Dạng bê tông dự lạnh: CVC và RCC
Nhiệt độ dự lạnh: 25
o
C
Phơng pháp và thiết bị dự lạnh: làm lạnh cốt liệu thô các cỡ trên băng tải liệu bằng nớc

lạnh 7
o
C.
Nguồn lạnh: AC Chiller hãng Fusheng, tổng công suất lạnh 1100 m
3
nớc lạnh 7
o
C mỗi
ngày đêm ( tơng đơng 600 RT)
Thiết bị phụ trợ chính cho hệ thống dự lạnh: băng tải làm lạnh liệu, sàng tách nớc, bể
trữ và lắng lọc nớc lạnh sau làm lạnh đá dăm, hệ thống bơm và dàn phun cấp và thu hồi
nớc lạnh. Do CIE thiết kế chế tạo lắp đặt toàn bộ.
1.3.2.1.4. Các hệ thống sản xuất bê tông dự lạnh công suất trung bình 250 m
3
/h của Phân
viện IMI tại thành phố Hồ Chí Minh kết hợp với North Star Ice thiết kế chế tạo năm 2007-
2008, hiện đang đi vào hoạt động tại các công trờng thuỷ điện Sông Tranh 2 và Đồng nai 3.