【案例回顧】德國艾巴維攜手德國CURETEC固爾特建設全球智能化程度最高的裝配式生產(chǎn)基地江夏生產(chǎn)線——ConCure暖風加熱養(yǎng)護窯裝置在預制件生產(chǎn)中的應用

2021年02月05日

技術背景：近年國家提出要大力發(fā)展裝配式建筑推動產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整升級，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展機遇；但同時相比國內(nèi)比較落后裝備和生產(chǎn)工藝提出了新的要求，特別是混凝土預制構件成型過程中的養(yǎng)護質(zhì)量和凝結速度提出了更高的要求。混凝土預制構件的養(yǎng)護主要經(jīng)歷了三個階段：第一個是傳統(tǒng)的自然養(yǎng)護，這種養(yǎng)護模式效率及其底下，對外部環(huán)境的要求相當?shù)母撸坏┉h(huán)境因素有所變化，養(yǎng)護效果就會不理想；第二天階段是利用外部熱源，因其在模臺的熱傳導效率不高導致能源被大量浪費；第三個階段是采用新型介質(zhì)進行加熱，如蒸汽、電加熱、天然氣和太陽能進行加熱養(yǎng)護，國內(nèi)大多數(shù)PC設備廠家采用蒸汽加熱，該技術方案對蒸汽要求非常高，很難對蒸汽溫度、蒸汽濕度的波動范圍有嚴格的要求，使養(yǎng)護室內(nèi)形成一個符合溫度梯度要求的，無溫度階躍變化的溫度環(huán)境，因此開發(fā)一種加熱速度快、效率高、養(yǎng)護時間短、綠色環(huán)保的立式養(yǎng)護系統(tǒng)是行業(yè)內(nèi)丞待解決的問題。

項目背景：美好置業(yè)集團計劃5年投資100億元，從德國艾巴維公司引進50條生產(chǎn)線，實現(xiàn)年產(chǎn)疊合板12000萬平方米，裝配精裝修房屋4000萬平方米。江夏生產(chǎn)基地占地220畝，相當于20個足球場大小，引進了2條歐洲最先進的EBAWE全自動疊合板生產(chǎn)線及德國疊合剪力墻技術，采用EBOS中央控制系統(tǒng)，實現(xiàn)全過程生產(chǎn)流程自動化控制，真正實現(xiàn)產(chǎn)品智能制造4.0標準，讓“像造汽車一樣造房子”從預言變成現(xiàn)實。已于2018年底完成試投產(chǎn)。

EBAWE簡介：德國艾巴維向國際混凝土預制構件設備市場提供了100多條生產(chǎn)線，占全球銷量的近50%份額，是這個領域名副其實的裝配式建筑領導企業(yè)。目前，它的生產(chǎn)線是全世界最大的生產(chǎn)線，只有4名操作工人，其高度自動化處于世界頂級水平。

Curetec簡介：德國CURETEC固爾特是目前世界領先的混凝土養(yǎng)護系統(tǒng)解決方案制造商，至今已協(xié)助全球多國客戶900多條預制構件生產(chǎn)線制定了混凝土養(yǎng)護解決方案。固爾特打破混凝土建筑行業(yè)傳統(tǒng)的養(yǎng)護模式，以高端創(chuàng)新的理念以及易于操作的技術引領混凝土養(yǎng)護行業(yè)發(fā)展，其混凝土養(yǎng)護系統(tǒng)產(chǎn)品主打節(jié)能環(huán)保和綠色科技。

項目目的：將建筑裝配件現(xiàn)場裝配固定，實現(xiàn)“搭積木”建高樓的建筑方式，近年來在國內(nèi)各地興起，然而配件供應已成為“短板”。美好裝配項目引進德國艾巴維大型建筑裝配件生產(chǎn)流水線，緩解裝配件供應難題。生產(chǎn)施工過程中基本消除粉塵和噪音對環(huán)境的影響，實現(xiàn)綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保施工。PC構件養(yǎng)護也是預制件生產(chǎn)至關重要的環(huán)節(jié)，配合引進Curetec德國固爾特ConCure暖風加熱養(yǎng)護窯裝置封閉窯內(nèi)進行均勻熱風養(yǎng)護，并采用德國潔凈燃燒技術來保障使用的可靠性和安全性，最終實現(xiàn)混凝土高品質(zhì)PC構件量產(chǎn)。共同致力于達到項目標準——“全球智能化程度最高、設備最先進、產(chǎn)能規(guī)模最大”的PC構件生產(chǎn)基地。

項目詳情：

本項目中2條EBAWE全自動疊合板生產(chǎn)線各配1個全自動熱風養(yǎng)護窯裝置。

混凝土PC構件快速養(yǎng)護需要熱量和水分來完成硬化過程。生產(chǎn)線中EBAWE全自動澆筑混凝土預制構件的水泥配合比已經(jīng)含有大量的水份，密封養(yǎng)護窯裝置保障水泥本身濕度可滿足固化所需，所以只需要通過暖風加熱系統(tǒng)為養(yǎng)護過程進行加熱養(yǎng)護。通過ConCure，設計了一個系統(tǒng)在不增加水分的情況下加熱循環(huán)養(yǎng)護室內(nèi)的空氣。由于水分含量高，我們只需要確保溫度和循環(huán)正確。暖風從養(yǎng)護室較低的管道進入，空氣由空氣燃燒器進行加熱，并均勻的上升至房間的不同高度。以此來加速混凝土的強度增長，大幅度提升養(yǎng)護效率和性能，如抗?jié)B、碳化、抗凍以及變形性能等，縮短養(yǎng)護周期，提高模板的周轉(zhuǎn)率和場地的利用率。

固爾特暖風加熱系統(tǒng)養(yǎng)護窯現(xiàn)場安裝示意圖

美好江夏工廠艾巴維生產(chǎn)線和配套固爾特暖風養(yǎng)護窯完成現(xiàn)場圖

固爾特暖風加熱系統(tǒng)設備靈活定制特征：對管道系統(tǒng)（設計、材料）和不同尺寸的加熱器進行不同安排，以提供最高的效率和性能。標準管道結構是一種輕質(zhì)絕緣玻璃纖維材料，帶有不銹鋼接頭夾。也可以提供不銹鋼或鍍鋅鋼管。所有系統(tǒng)都擁有使用壽命長、低維護性和經(jīng)濟運行的優(yōu)點。

固爾特混凝土養(yǎng)護用暖風機可以使用各種燃料，如天然氣，燃料油，熱水，太陽能和電力,可以滿足不同的養(yǎng)護需求。

ConCure暖風養(yǎng)護系統(tǒng)設備原理和技術分析：

該CureTec ConCure暖風加熱器用于加熱和循環(huán)干燥室內(nèi)的空氣。室內(nèi)空氣通過回流管道被吸入，在暖風腔室內(nèi)加熱，并通過流通管道和房間的分支管道再次被輸回。不同層次的空氣循環(huán)和空氣分布確保了整個室內(nèi)的溫度分布非常均勻。附加功能如日期控制同時確保了較高的操作舒適性和較低的運行成本。

暖風加熱器示意圖（包括干燥室、暖風爐、流通管道、回流管道、新鮮空氣閥、球閥、回流加熱介質(zhì)、燃燒器、煙道、暖風爐支架）

暖風系統(tǒng)根據(jù)客戶需求而設計，養(yǎng)護窯主體結構為型鋼與外保溫板，天然氣燃燒爐提供熱源，再由熱風機通過熱循環(huán)風管對室內(nèi)進行加熱。具體實施方案為一種熱風養(yǎng)護混凝土預制構件的養(yǎng)護窯裝置，包括用于安裝養(yǎng)護窯的基礎平面，基礎平面上安裝型鋼以及保溫外墻形成養(yǎng)護窯本體，養(yǎng)護窯的尾端開設有通道，養(yǎng)護窯的外側安裝有燃燒爐，燃燒爐連接熱風送風系統(tǒng)，熱風送風系統(tǒng)還連接與養(yǎng)護窯內(nèi)部連通的回風通道用以形成熱風循環(huán)，熱風送風系統(tǒng)上還分別連接用以排煙的煙囪以及用以向養(yǎng)護窯內(nèi)輸送燃燒機產(chǎn)生的熱風的送風管道，養(yǎng)護窯內(nèi)設置有用以放置混凝土預制構件模臺的立柱格架，在立柱格架上設置有輥輪用以方便傳輸混凝土預制構件模臺。養(yǎng)護窯內(nèi)中心位置的立柱格架頂端以及抽風支管上安裝有溫度檢測傳感器。溫度檢測傳感器通過導線連接到養(yǎng)護窯外側安裝的PLC控制柜。窯爐主體鋼架共設6排5列30個立柱。立柱高8700mm,采用鋼加工制作。為了防止焊接變形，主體鋼架采用型鋼預制、現(xiàn)場螺栓連接安裝方式。

固爾特ConCure暖風加熱養(yǎng)護窯設計示意圖

ConCure暖風加熱系統(tǒng)特別適用于混凝土預制產(chǎn)品的生產(chǎn)，如疊合板和墻體。其有益效果是根據(jù)布置在養(yǎng)護窯內(nèi)多點的溫度傳感器，采集的不同位置的溫度信號，使窯內(nèi)溫度、空氣循環(huán)控制系統(tǒng)按照設定進行控制，窯內(nèi)形成一個符合溫度梯度要求的、無溫度階躍變化的溫度環(huán)境。為了保證窯體密封性與保溫效果，窯體共設6道窯門，每個產(chǎn)品裝載通道(格架)設1道窯門，開起高度為每層產(chǎn)品裝載高度，最大限度減少窯門開度與熱量損失，節(jié)能降耗；窯體保溫結構采用聚氨脂保溫板鉚裝結構進行保溫。加熱設備采用一套燃燒器，設置在窯體一側，風機采用防潮防爆耐溫軸流風機，采用變頻控制。

暖風設備中的燃燒器，溫度可根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)。為了保證溫度控制實現(xiàn)無階段變化，在溫度和暖風流量控制方面，均采用實時軟件系統(tǒng)跟蹤。溫度控制方面，在系統(tǒng)觸摸屏上設置目標溫度，一般為40-50℃，當溫度檢測點(兩格架之間)檢測到的溫度低于設定值時，控制系統(tǒng)會自行將目標溫度和實際溫度進行比較，根據(jù)溫度差值計算出閥門需打開的開度，暖風加熱器自行將熱風通入該通道，直到該溫度穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)，一般為+/-3℃，以此類推，自動化智能實時調(diào)整。熱風流量控制方面，當溫度檢測點(兩格架之間)檢測到的溫度低于設定值時，根據(jù)溫度差值計算出熱風風機的轉(zhuǎn)速，PLC通過模擬量或者通訊方式，調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，直到該溫度穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)。熱風送風系統(tǒng)還連接與養(yǎng)護窯內(nèi)部連通的回風通道用以形成熱風循環(huán)，可以大幅度提升養(yǎng)護效率，加熱速度快、效率高、養(yǎng)護時間短、綠色環(huán)保。

結語：混凝土的養(yǎng)護方法在整個混凝土工程中，混凝土養(yǎng)護是一項耗時最長，對混凝土質(zhì)量影響最大的子工程。一般而言，混凝土養(yǎng)護時間和方案要根據(jù)當?shù)貧夂颦h(huán)境條件和混凝土工程所使用的水泥品種來確定。德國Curetec固爾特擅長依據(jù)各類型混凝土產(chǎn)品種類，量身定制不同的養(yǎng)護方法。如以下表格所示：