Строительные машины и оборудование, справочник





Машины для приготовления дорожных эмульсий

Категория:
   Машины для строительства дорожных покрытий

Машины для приготовления дорожных эмульсий

Наряду с применением битумов и дегтей в чистом виде в качестве вяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных покрытий имеет место их использование также в эмульгированном виде, т. е. раздробленными в воде. Кроме вяжущего материала и воды в состав эмульсии входит в небольшом количестве (1—2%) вещество, называемое эмульгатором, которое предохраняет капельки от слияния. В качестве эмульгаторов используются древесный деготь, бардяной концентрат, соапсток, стеарин, асидол и другие продукты химического производства нефтяной промышленности и отходы рыбной промышленности.
В отличие от битумов и дегтей, применяемых в горячем состоянии, эмульсии применяются в холодном виде. Это позволяет производить работы с эмульсиями в холодную погоду и с влажным каменным материалом и тем самым удлинить дорожно-строительный сезон и увеличить коэффициент годового использования парка машин. Применение эмульсии в ряде случаев позволяет уменьшить расход вяжущего материала до 30—35%.

Для получения эмульсии применяются эмульсионные машины, называемые в технической литературе гомогенизаторами, диспергаторами, коллоидными мельницами, эмульсаторами и т. п. В дальнейшем эмульсионные машины будем называть гомогенизаторами.

На рис. 141 показано устройство однороторного двухдискового гомогенизатора. Он состоит из чугунного корпуса с двумя боковыми крышками, внутри которого покоится на подшипниках ротор с двумя дисками. На одном диске имеются четыре радиальных выступа, выполняющих роль перемешивающих и нагнетающих лопастей.



На рис. 141 показано устройство однороторного двухдискового гомогенизатора. Он состоит из чугунного корпуса с двумя боковыми крышками, внутри которого покоится на подшипниках ротор с двумя дисками. На одном диске имеются четыре радиальных выступа, выполняющих роль перемешивающих и нагнетающих лопастей.

Внутренняя поверхность корпуса выполнена конической и имеет одинаковую конусность с рабочими поверхностями дисков ротора. Регулирование зазора между коническими поверхностями дисков и корпуса осуществляется специальным механизмом.

Рис. 141. Однороторный двухдисковый гомогенизатор:
1 — крышка: 2 — стопорная гайка; 3 — штурвал; 4 — регулировочная гайка; 5 — втулки; 6 — замок; 7 — стакан; S — приемный канал; 9, 13 — крышки корпуса; 10 — корпус; 11, 12 — диски ротора; 14, 20 — кронштейны; 15 — патрубки; 16 — кожух; 17 — теплоизоляция; 18 — электронагреватели; 19 — лопасти; 21 — вал; 22 — стопор; 23 — винт

При вращении штурвала происходит осевое перемещение вала с ротором и благодаря конусности поверхностей ротора и корпуса изменяется величина рабочего зазора между ними.

Эмульгируемые жидкости поступают по приемному каналу в левой крышке внутрь машины и под действием центробежных сил вращающегося ротора продавливаются с большой скоростью через зазор. Готовая эмульсия вытекает из каналов, имеющихся в нижней части крышек корпуса.

В трехступенчатом гомогенизаторе конструкции Л. Л. Хотунцева и В. С. Пушкина (рис. 142) на валу шпонками укреплены параллельно три диска: один — с рифленой поверхностью и два — с гладкими коническими поверхностями. На внутренней поверхности корпуса напротив дисков укреплены три кольца: одно — с рифленой 24 и два — с конической поверхностями. Между гладкими кольцами вставлены распорные кольца, а между дисками — распорные кольца. В рабочем положении выступы рифленого диска входят в выточки рифленого кольца.

Рис. 143. Многощелевой гомогенизатор

На обоих гладких конических кольцах и на внутренней поверхности правой крышки корпуса укреплены перегородки 22, а на каждом из трех дисков — по шесть нагнетательных лопаток.

Изменение ширины рабочего зазора между дисками и кольцами осуществляется специальным регулировочным механизмом. Он состоит из регулировочных гаек, установочной гайки, распорной втулки, стопорной гайки, кольца со шкалой и указателя. Вращением гаек поступательно перемещается втулка, а вместе с ней и диски.

Корпус состоит из внутреннего и наружного цилиндров и крышек. Внутреннее пространство в корпусе используется для пара, обогревающего гомогенизатор. Ротор приводится во вращение электродвигателем мощностью квт посредством клиноременной передачи. Производительность этого гомогенизатора — 3 т/ч.

Эмульгируемые жидкости, поступающие по приемному патрубку внутрь машины, проходят три ступени эмульгирования — вначале продавливаются через зазор между рифлеными поверхностями, а затем последовательно через оба зазора между гладкими коническими поверхностями. Готовая эмульсия вытекает из патрубка.

Многощелевой гомогенизатор конструкции В. В. Назарова отличается от однороторного двухдискового гомогенизатора тем, что ротор и статор (рис. 143) имеют несколько (3—5) концентрических конических поверхностей, образующих соответствующее количество зазоров (щелей), через которые проходят эмульгируемые жидкости. В зазоры жидкости поступают через пазы в статоре, а готовая эмульсия вытекает из каналов ротора. Распределение жидкости по пазам осуществляется лопастным диском. При вращении штурвала поступательно перемещается резьбовой стакан, а вместе с ним и вал с ротором. В результате изменяется величина зазоров. Вал приводится во вращение электродвигателем посредством клиноременной передачи. Мощность электродвигателя — 12 квт. Производительность гомогенера-тора — 4 т/ч.

Рис. 144. Лопастная мешалка для битумных эмульсий

Перемешивающее устройство расположено внутри и состоит из четырех пар лопастей, установленных под разными углами к плоскости вращения. Лопастной вал вращается со скоростью 84 об/мин.

При большем количестве нар лопастей в мешалке эта мощность соответственно увеличивается.

Пусковая мощность может в 2—3 раза превосходить рабочую мощность.

При значительных скоростях вращения вследствие образования воронки в жидкости могут обнажиться верхние лопасти или, наоборот,часть жидкости может выплеснуться из мешалки.

Пневматическое эмульгирование (барботирование) осуществляется в открытом баке, на дне которого расположены трубы с отверстиями. Воздух (или пар), выходящий из отверстий, поднимается кверху и увлекает за собой капельки жидкости. Для лучшего перемешивания отверстия в трубах размещают по винтовой линии. Диаметр отверстий — 3—6 мм. Трубы располагаются строго горизонтально, чтобы воздух (или пар), выходящий из отверстий, преодолевал одинаковое гидравлическое сопротивление. Давление воздуха должно быть достаточным, чтобы создать нужный напор в трубопроводе для преодоления сопротивления трения и гидростатического сопротивления столба эмульгируемых жидкостей в баке.

Ориентировочно расход воздуха составляет 0,8 м3/мин на 1 м2 поверхности бака.

Кроме эмульсионной машины для производства эмульсий требуется вспомогательное оборудование. Весь комплект оборудования для производства эмульсий входит в состав эмульсионной установки (рис. 145).

Обезвоживание и подогрев битума осуществляются в обычных битумоплавильных котлах. Для приготовления эмульгатора предусмотрены котлы с мешалками и паровым обогревом. Для подачи в котлы вязкого эмульгатора используется шнеколопастной насос. У котлов установлены дозаторы для эмульгатора и водного раствора едкого натра. Извлечение кристаллического едкого натра из металлических бочек осуществляется при помощи пара. При этом бочка устанавливается разгрузочным отверстием над горловиной одного из резервуаров, и в отверстие через сопло подается струя пара. Резервуары служат для хранения водного ра~створа едкого натра. В состав установки входят также гомогенизатор, резервуары с перемешивающим устройством для водного раствора эмульгатора, резервуары для эмульсии 6 и водоумягчительное оборудование.

Приготовление эмульсий осуществляется следующим образом. Эмульгатор, приготовленный в котлах, разбавляется водой и перекачивается насосом в резервуары, где он подогревается до температуры 70—80° С. Из этих резервуаров водный раствор эмульгатора самотеком поступает в гомогенизатор. Сюда же одновременно поступает из битумоплавильни битум с температурой 140—150е С. Готовая эмульсия вытекает непрерывным потоком из гомогенизатора в резервуары для хранения и оттуда отпускается потребителю. Концентрация битума в эмульсии регулируется изменением величины струй.

Приготовление дорожных эмульсий может осуществляться при помощи акустического вибратора (рис. 146). Здесь в состав комплекта оборудования входят насос с электродвигателем, помещенный в рабочий бак^б, вибратор, резервуар для эмульсий, всасывающий и нагнетательный трубопроводы с контрольным манометром. Для возбуждения колебаний в жидкости используется гидродинамический вибратор. Он состоит из штуцера, сопла и вибрирующей пластины с заостренным краем. Пластина зажата между двумя стойками, а заостренный край находится на расстоянии 3 мм от щели сопла. Рабочая величина щели — 1,5—2 мм. Струя жидкости, выходящая из сопла под давлением, вызывает колебания закрепленной пластины.

Битум и водный раствор эмульгатора, нагретые до рабочей температуры, подаются в нужной пропорции в рабочий бак. Уровень жидкостей в баке должен быть таким, чтобы вибратор оказался погруженным в жидкость. Затем включается насос, и жидкости под давлением 6—8 атм подаются через сетчатый фильтр к вибратору. Пройдя через вибратор, жидкости вновь возвращаются в бак. Непрерывная циркуляция продолжается до тех пор, пока в рабочем баке не образуется эмульсия. Продолжительность цикла составляет примерно 10 мин. Готовая эмульсия перекачивается насосом из рабочего бака в резервуар.

Гидродинамический вибратор работает эффективно, если он настроен в резонанс, т. е. когда частота собственных колебаний пластины совпадает с частотой вынужденных колебаний.

Рис. 146. Акустическая эмульсионная установка

Читать далее:

Категория: - Машины для строительства дорожных покрытий

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины