Строительные машины и оборудование, справочник







Оборудование для хранения и подогрева вяжущих материалов

Категория:
   Машины для строительства дорожных покрытий


Оборудование для хранения и подогрева вяжущих материалов

Применяемые при строительстве усовершенствованных дорожных покрытий органические вяжущие материалы — битумы (нефтяные и сланцевые) и дегти — доставляются к битумохранилищам в железнодорожных цистернах или бункерных полувагонах. Пек и твердые вязкие битумы перевозятся также и навалом.

Наполнение вязким битумом цистерн и бункеров на крекинг-заводах производится при температуре 200—230° С.

Для перевозки вяжущих материалов применяют двухосные и четырехосные цистерны грузоподъемностью 25 и 50 т. Цистерны имеют термоизоляцию и змеевики для парообогрева. При сливе вязких битумов из цистерн их нагревают до температуры 60—80° С, а жидкие битумы, если температура наружного воздуха выше 10° С, сливают без подогрева.

На железнодорожной платформе устанавливаются по 4 бункера вместимостью по 10 л3 битума. Они имеют обогревательные рубашки, через которые пропускается пар, расплавляющий тонкий слой битума, прилегающий к стенке, и при опрокидывании бункера битум свободно вываливается из него. Бункера по сравнению с цистернами требуют меньше времени и пара для прогрева битума. Расход пара на разогрев 1 т битума в бункерных вагонах составляет 8 кг летом и 11 кг зимой, а в цистернах — от 10 до 40 кг летом и до 135 кг зимой. Продолжительность разогрева битума в цистернах достигает 8 ч.

Для разогрева битума используются передвижные парообразователи, нагреватсли-циркуляторы, переносные змеевики и электрогрелки.

Выполненные в последнее время исследования показывают большую эффективность применения виброподогревателей для разогрева битума. Поданным В. Д. Портнягина и Н. В. Михайлова при разогреве вязкого битума БН-Ш неподвижным подогревателем при температурном напоре = 35° коэффициент теплоотдачи равен 40,5 вт/м2 -град, при вибрирующем подогревателе с частотой 10 гц и амплитудой 20 мм коэффициент теплоотдачи возрастает до 415 вт/м2-град, т. е. более чем в 10 раз.

Из выпускаемых нашей промышленностью парообразователей широко применяется прицепной парообразователь, состоящий из парового котла с жаровыми трубами, форсунок для сжигания топлива.

Нагреватели-циркуляторы (рис. 133) обладают высокой производительностью. Скорость нагрева в них в 5—6 раз выше, чем в парообразователях. В нагревателе-циркуляторе нагрев битума происходит в котле с жаровыми трубами, по которым проходят горячие газы. Битум поступает из разгружаемой цистерны в распределительную камеру, расположенную в нижней части котла, и, омывая жаровые трубы, попадает в сборную камеру, расположенную в верхней части котла. Нагретый битум возвращается обратно в цистерну и своим теплом разогревает новый объем битума. Циркуляция битума происходит до тех пор, пока в цистерне не разогреется достаточное количество вяжущего материала, после чего насос начинает выдавать горячий битум по назначению.

Топка нагревателя-циркулятора имеет три форсунки для сжигания дизельного топлива, подаваемого топливным насосом под давлением 7— 8 атм. Воздух к форсункам подается вентилятором. Для привода вентилятора, топливного и битумного насосов используется двигатель мощностью 3 л. с.

Нагреватели-пиркуляторы, в отличие от парообразователей, могут нагреть битум до рабочей температуры — 130—160° С, однако начальная температура поступающего в них битума должна быть не менее 60—80° С. Поэтому целесообразно совместить работу нагревателя-циркулятора с работой парообразователя, используемого для предварительного нагрева битума до текучего состояния.

Битум охран ил ища служат для приема, хранения и разогрева битума. Они могут быть постоянными или временными, а в зависимости от способа постройки (рис. 134) — наземными, полуямными и ямными.

По способу подогрева различают битумохранилища с газовым, паровым и электрическим подогревом.

Хранилища постоянного типа применяются при длительном хранении битума в больших количествах. Такие хранилища обычно устраиваются на крупных дорожных стройках и в городских дорожных хозяйствах. Вместимость их — 500 м3 и более.

Рис. 134. Типы битумохранилищ: а — наземное; б — полуямное; в — ямное

Хранилище наземного типа (рис. 134, а) устраивается в том случае, если высота уровня грунтовых вод не позволяет заглу-биться в землю. Хранилище временного типа устраивается из грунта на площадке, очищенной от дерна. Земляной валик отсыпается послойно по контуру и каждый слой уплотняется. Откосы валика в этом случае устраиваются полуторные с шириной поверху не менее 0,5 м, высота хранилища обычно 1,0—1,5 м.

Из временных земляных битумохранилищ экономически наиболее выгодными являются хранилища полуямного типа (рис. 134, б), так как здесь весь грунт, вынутый из котлована, используется для устройства валика. Глубина таких хранилищ — 2,0—2,5 м. В земляных хранилищах ямиого типа (рис. 134, в) котлован обносится небольшим валиком высотой около 0,5 м. Глубина котлована достигает 3 м. Чтобы предохранить битум от загрязнения и обводнения, хранилища устраиваются с облицованными стенками и дном.

Для облицовки хранилищ временного или постоянного типа используются доски, кирпич, цемент, грунтоцемент, железобетон и другие материалы.

Из различных способов подогрева битума в хранилищах наибольшее распространение получил паровой подогрев, являющийся безопасным в пожарном отношении и удобным для регулирования температуры нагрева вяжущего материала. Давление пара не превышает 8 атм. Паровые змеевики прокладываются по днищу и в наиболее углубленной части хранилища — приямке, где осуществляется полный нагрев битума до текучего состояния, при котором его можно перекачивать насосом. Змеевики состоят из отдельных секций, и при необходимости часть их может отключаться. Для интенсивного нагрева выгоднее использовать перегретый пар, а не насыщенный, так как последним можно осуществить нагрев до температуры, не превышающей 100 С.

При газовом подогреве теплоносителем являются дымовые горячие газы, образующиеся при сжигании топлива. К битумохранилищу горячие газы могут поступать из жаровых труб битумоплавильных котлов, от газогенераторной установки или от газовой горелки.

На рис. 135 показана схема битумохранилища, подогреваемого горячими газами от расположенных рядом битумоплавильных котлов. Из котлов газы поступают по наклонным и далее по горизонтальным жаровым трубам, уложенным на дне хранилища. Имеющийся в хранилище дымосос обеспечивает тягу для движения газов по трубам. Наклонные части жаровых труб изолированы асбестом, предохраняющим битум от воспламенения.

Рис. 135. Битумохранилище с газовым подогревом

В битумохранилище битум разогревается только до температуры 60—80° С, а далее он перекачивается насосом в битумоплавильные котлы, где обезвоживается и нагревается до рабочей температуры. К насосу битум поступает по приемному патрубку, снабженному фильтром. Шарнирное крепление патрубка позволяет забирать битум с любого уровня.

При электроподогреве применяются пластинчатые и трубчатые нагреватели.

Пластинчатые нагреватели состоят из стальных пластин, изолированных друг от друга прокладками из листового асбеста. Толщина пластин — 0,35— 0,60 мм. Пластины собираются в пакеты, которые жестко закрепляются в битумохранилище на глубине в 15—20 см от уровня битума. С изменением уровня пакетные нагреватели опускаются.

Поглощаемая таким пакетным нагревателем мощность равна 5,5 квт, а требуемое напряжение тока составляет 50—60 в. Главным недостатком пластинчатых нагревателей является ослабление пластин при нагревании, что может привести к замыканию.

Трубчатые электронагреватели состоят из спиралей, помещенных внутри асбестоцементных труб. Длина труб — 3000 мм, диаметр наружный — 200 мм и внутренний — 180 мм. Трубчатые электронагреватели характеризуются простотой конструкции и надежностью в работе. Недостатком их является громоздкость и значительный удельный вес на единицу мощности.

На практике большее применение находят пластинчатые электронагреватели, которые используются также для подогрева битума, прибывающего в железнодорожных цистернах и бункерных полувагонах.

Обезвоживание и полный нагрев вяжущего материала до рабочей температуры осуществляется, как правило, не в битумохранилищах, а в битумоплавильных котлах, обладающих более высоким тепловым к. п. д.

Битумоплавильные котлы выпускаются емкостью от 5 до 20 м3 и комплектуются обычно по три штуки. Такие битумоплавильни, состоящие из трех котлов, выпускаются нашей промышленностью с емкостью котла 6000 и 15 000 л, а для мелких дорожных работ выпускаются передвижные битумоплавильные котлы емкостью 200—5000 л. Некоторые битумоплавильные котлы замуровываются в общую кирпичную кладку, но с отдельными топками и каналами на каждый котел, другие битумоплавильни не требуют кирпичной обмуровки, так как их котлы снабжены термоизоляцией и имеют выносные металлические топки.

На рис. 136 приведена схема битумоплавильни порционного действия. Подача битума в котлы производится шестеренчатым насосом, приводимым в действие электродвигателем мощностью 4,5 квт.

Котлы оборудованы жаровыми трубами и горизонтальными дымоходами и устанавливаются на опорах, из которых передние — неподвижные, а задние — подвижные, выполненные в виде катков. Такое устройство опор позволяет котлам свободно удлиняться при нагревании.

Приставные топки приспособлены для сжигания твердого и жидкого топлива и снабжены форсунками и установкой для воздушного дутья с двигателями мощностью 7 квт.

Внутри битумоплавильных котлов имеются перемешивающие устройства, предназначенные для равномерного перемешивания обводненного битума при нагревании, ускорения выпаривания влаги и предотвращения вспенивания. Перемешивающее устройство состоит из коромысла с лопастями, качающегося вокруг шарнира, закрепленного на неподвижном кронштейне. Коромысло совершает 20 кол!мин. Привод перемешивающих устройств всех трех котлов осуществляется от общего двигателя мощностью 2,8 квт.

Механическое перемешивание не полностью устраняет ценообразование, что не позволяет эффективно использовать геометрическую емкость котла и производить быстрый нагрев вяжущего материала. Для обезвоживания 10 т битума приходится затрачивать иногда двое суток.

В последнее время для борьбы с пенообразованием с успехом используется специальный препарат — пеногаситель СКТН-1 (полисилокса-новый каучук). Опыт показал, что достаточно ввести две-три капли этого материала на 10 m битума, чтобы полностью устранить вспенивание битума при нагревании и в 2—3 раза ускорить процесс обезвоживания битума, дегтя и минеральных масел. Рекомендуется применять СКТН-1 с молекулярным весом от 20 до 35 тыс.

Рис. 136. Битумоплавильня порционного действия

Котел разделен перегородкой на две неравные части. В большей части котла, прилегающей к топке, где установлены две П-образные жаровые трубы, битум разогревается горячими газами, поступающими из топки. Меньшая часть котла, прилегающая к насосной станции, служит сборником готового нагретого битума.

Топливо из топливного бака подается в топку через форсунку топливным насосом. Топка внутри выложена огнеупорным кирпичом. На концах жаровых труб имеются задвижки для регулирования потока горячих газов.

Насосная станция имеет два шестеренчатых битумных насоса: один — для циркуляции битума внутри котла, а второй — для выдачи готового битума. Насосы оборудованы паровыми рубашками.

Из битумохранилища битум с температурой 70—80° С поступает в большую часть котла, где горячими газами, проходящими по одной из жаровых труб, нагревается до температуры 90—110° С. Далее битум направляется в камеру второй жаровой трубы. В этой камере битум движется по спиральному ходу между жаровой трубой и кожухом и нагревается до рабочей температуры 160—170° С.

Для определения давления, развиваемого насосом, необходимо рассчитать величину напора. Ниже приводится методика расчета.

Циркуляционный насос используется для циркуляции битума внутри котла и размыва остатков его на дне.

Емкость битумоплавильни — 14 м3, производительность при влажности битума 5% составляет 3 т/ч.

Тепловой расчет битумоплавильни и битумохранилищ производится по той же методике, которая принята для теплового расчета асфальтосме-сителей и теплоносителей.

Для перекачки битума широко используется битумный насос шестеренчатого типа. Литой из чугуна корпус насоса имеет паровую обогрева-тельную рубашку. Внутри корпуса установлены две шестерни, при вращении которых битум засасывается через отверстие в корпусе и нагнетается через нижнее выпускное отверстие. Число оборотов шестерен — 300 об/мин. Производительность насоса — 400 л/мин, вес — 98 кг, мощность двигателя — 6 л. с.

Производительность насоса выбирается в соответствии с требуемой скоростью заполнения резервуара (битумного котла, дозатора, гудронатора и т. п.).

Насосная установка и вся система битумной коммуникации должны обогреваться паром. В последнее время в ряде дорожных хозяйств используется также электрообогрев.


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