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工业厂房螺杆空压机站的节能设计探讨

2019-04-12

随着国民经济的飞速发展,高层与超高层建筑、路桥、地质灾害治理、水利水电等工程项目也呈现出蒸蒸日上的景象,而这些工程大都涉及到基坑工程。这里所说基坑工程是指为了保证施工现场周边环境不受损害、主体地下结构的安全以及基坑施工的顺利进行而开展的降水、基坑支护设计与施工、土方开挖与回填、等工程的总称,是一项综合性和实践性很强的系统工程。通常要涉及到勘察、设计、施工、监测等作业。为了跟上建设工程的发展步伐,作为建设工程的基础性和前期工作,基坑工程也必须“与时进”,不断地进行发展与完善。

2桩墙式支挡结构施工桩墙式支挡结构主要包括四种类型,即排式灌注桩支挡结构、板桩支挡结构、水泥士挡土墙支护结构、槽壁式地下连续墙结构。不同的结构类型,其施工方法和施工技术也不相同,限于篇幅,本节仅详细介绍了前两种结构型式的施工技术与方法。

2.1排式灌注桩支挡结构施工对于用于支挡结构的桩排在施工时,应满足下述的要求:(1)冲(钻)孔灌注桩桩底的沉渣厚度不得超过200mm,尤其是用作承重结构时;(2)垂直于轴线方向桩柱的桩位和沿支挡结构的轴线的偏差都应在50mm以下,桩的垂直度偏差不得超过0.5%;(3)圈梁施工前应清理干净支护桩顶的浮浆,桩顶上部钢筋的凿露长度也应在要求范围之内;(4)在埋设、吊装和绑扎不均匀配筋的钢筋笼时,要保证钢筋笼安放方向与设计方向的一致性,并且钢筋的保护层要满足要求。(5)对于排桩,应采用跳打的施工方式,灌注桩的成孔施工应在邻桩混凝土灌注24小时以后进行。

2.2板桩支挡结构施工板桩支挡结构包括钢筋混凝土板桩结构和钢板桩结构。其中,钢筋混凝土板桩通常是由预制的钢筋混凝土板桩组成,如若考虑重复使用时,一般采用预制预应力混凝土板桩。桩身截面形状可用工字形、T形螺杆空压机站规模来确定采暖面积。只能在冬季运行,其他季节需要切换至别的热回收系统,造成系统复杂,初投资及维护费用偏高。在此系统的方案设计阶段时,需要做详细的技术经济比较。

3其他节能措施除了以上两个主要的螺杆空压机站节能方向外,我们在进行螺杆空压机站设计时,还可从以下几方面考虑,将螺杆空压机站能耗尽可能的再降低。

⑴螺杆空压机站应有良好的通风措施。当螺杆空压机站室内温度过高时,易引起机组运行工况恶化,导致空压机频繁停机,从而造成设备的电耗上升寿命下降。为避免此情况发生,需做好螺杆空压机站室内通风设计。空压机的热风应用风管排出至室外,并根据设备冷却风量梭算站房自然通风面积是否足够,是否需要增设机械通风装置。

⑵采用鼓风外加热或压缩热再生型吸附式干燥器。常见的压缩空气干燥器按工作原理分为冷冻式和吸附式两种。据相关检测数据,干燥器折合到压缩机耗能的比例,冷冻式电耗约35%,加热再生吸附式约810%,无热、微热再生再生式为18%.设计选型干燥器时,能够使用冷冻式干燥器的,就不要用吸附式干燥器;使用吸附式干燥器时,应尽或矩形,一般是采用矩形。而钢板桩支护结构则通常采用Z形或者是U形的截面形状。当基坑较深、载荷较大时,也可以采用H钢、钢管及其它的组合截面钢。当基坑较浅时,亦可采用正反扣槽钢。

钢板桩通常单独或者是互相配合使用振动、静压或锤击的方法沉入土中。在沉桩前,应对现场的钢板桩编号并逐块检查,钢板桩的尺寸偏差应在误差范围要求之内。比如,长度挠曲应小于1%,截面宽度偏差应在-5mm与10mm之间,桩的端面平整度应小于3mm,截面高度的偏差范围为-3mm到3mm.当钢板长度不够时,可按照等强度原则采用同样型号的板桩接桩,一般先进行对焊,之后再焊接头加强板。

钢板桩不宜单独打入,应分段打入。对于半封闭或封闭支挡结构,应预先计算好其需要的块数,应确保首块沉入钢板桩的沉桩垂直度,且其应比之后沉入的钢板桩长2m-3m.如若条件允许,在打桩前,最好能在地面上沿着支挡结构的位置预先设置导架。通常情况下,钢板桩是作为基坑临时支护结构的,一旦地下主体工程结束即可将其拔除。

但是,在进行钢板桩拔除的过程中极易引起周围土体的沉降和侧向移动,从而导致周边环境的安全无法得到保障。为避免此现象的发生,通常采取以下两种措施:一是在钢板桩拔起后立即在桩位孔的内部插入套好塑料袋或者布袋的注浆管,直到窄隙的底部,之后进行灌浆;二是顺着拔桩方向事先在钢板桩的外侧插入注浆管,一旦板桩拔起后,通过邻近的注浆管立即进行注浆。

3支撑结构施工支撑结构施工时,要注意其安装及拆除的顺序,一定要符合支护结构的设计要求,且密切配合主体工程和土方开挖的施工顺序。所有的支撑均应在地基上开槽后再进行安装,当支撑结构的顶部需要运行挖土机械时,必须注意支撑顶面的安装高度,一般情况下,应低于坑内上面250mm左右。基坑与钢板支撑结构之间的空隙需用粗砂回填,并且在土方车辆和挖土机的通道处架设道板。在基坑分层开挖时,应先安装支量选用有热再生式干燥器。

⑶利用螺杆空压机热风进行站房采暖。在设计北方寒冷或严寒地区的螺杆空压机站时,在空压机排风管上设置可调节风口,在站房需要采暖时开启风口将一部分热风引至室内。

⑷设计合理的压缩空气管路。根据用户小时最大耗量选择合适的管径;管路系统力求短直;车间管道尽量布置成首尾相通的环路。诸如此类的设计细节还有不少,不再例举,其目的都是为了将管路系统的压力损失降到最低,从而达到节能降耗的目的。

4结论压缩空气站是企业的能耗大户,如何将节能理念很好地引入到设计当中是设计人员需要仔细考虑的问题。本文较为全面地介绍了几种螺杆空压机站内部节能设计方案,重点介绍了螺杆空压机余热回收在公用系统中的应用,为螺杆空压机站节能设计拓宽了思路,希望能对相关设计人员有所帮助。