Строительные машины и оборудование, справочник







Заводы, цехил базы дорожных эмульсия

Категория:
   Механизация дорожных работ


Заводы, цехил базы дорожных эмульсия

Дорожные эмульсии позволяют вести работы практически в любую погоду при положительных температурах воздуха, до 20—30% сократить расход вяжущего за счет значительно лучшего распределения эмульгированных битумов на поверхности каменных материалов. Дорожные эмульсии приготовляют из двух не смешивающихся между собой компонентов: битума (дегтя) и воды.

По концентрации битума в воде дорожные эмульсии делят на три основные Группы: прямые (битумные) с содержанием 50—60% битума, 40—50%’ нежесткой воды и 1—5% эмульгатора; обратные, у которых дисперсной фазой являются дегти; высококонцентрированные эмульсии с содержанием до 80%’ битума и 5—6% эмульгатора. При употреблении эти эмульсии растворяют в нежесткой воде в количестве 20—10%. Если при приготовлении концентрированной эмульсии используют твердые эмульгаторы, например глинистые, известковые, то получают пасты.

Размер раздробленных частиц в эмульсиях составляет от одного до нескольких десятков микрометров. Для того чтобы частицы дис- фазы не объединялись, при приготовлении эмульсии вводят ПАВ эмульгатор. Адсорбируясь на поверхности капель вяжущего, он снижает поверхностное натяжение на границах двух фаз (масла и воды), создает механически прочные защитные пленки. Благодаря эмульгатору эмульсия не распадается при хранении и транспортировке. При нанесении эмульсий тонким слоем на поверхность каменного материала равновесие системы нарушается, и эмульсия распадается; мельчайшие частицы битума (или дегтя) оседают на поверхности каменного материала, образуя тонкую пленку. Промежуток, за который происходит распад эмульсии, неодинаков и зависит, в первую очередь, от вида эмульгатора. По скорости распада дорожные эмульсии делят на медленно распадающиеся, распадающиеся со средней скоростью и быстро распадающиеся.

Дорожные эмульсии приготовляют на базах и заводах, в цехах АБЗ. Приготовление в основном сводится к диспергированию жидкостей и к стабилизации дисперсной системы. Для диспергирования жидкости применяют гомогенизаторы, лопастные смесители, акустические диспергаторы. В гомогенизаторе битум, нагретый до’ 150°, и водный раствор эмульгатора, нагретый до 90°, проходит под давлением через узкие зазоры (до 0,1 мм), в которых битум размельчается и на его капельках адсорбируется эмульгатор. Лучшими считаются многоступенчатые гомогенизаторы-диспергаторы.

Смесители могут быть лопастные и шнеко-лопастные. В отличие от гомогенизаторов мешалки проще; они относятся к машинам цикличного (порционного) действия. Концентрированный раствор эмульгаторов заливают в резервуар, где вращается вал с лопастями со скоростью 40—80 об/мин. Битум подают постепенно по мере образования эмульсии. В лопастных мешалках получают эмульсии с высокой концентрацией битума (80—95%), которые перед употреблением разбавляют водой до требуемой концентрации.

Технология получения прямых эмульсий в лопастных смесителях сложнее, чем в гомогенизаторах (диспергаторах). Кроме того, не все водорастворимые эмульгаторы, используемые для изготовления эмульсий в гомогенизаторах, пригодны для получения эмульсий в мешалках. Эмульсйй обратные и на твердых эмульгаторах приготавливают только в лопастных мешалках.

Используя комплект ДС-71, можно организовать базу с выработкой 5 т/ч эмульсии по технологии, показанной на рис. 4.7. В комплект входят установка для приготовления эмульсии, цистерны для битума и готовой эмульсии, блок водоподготовки и парообразователь. Цистерна для горячего битума служит расходной емкостью, изолирована минеральной ватой слоем 100 мм. Для поддержания температуры битума в требуемых пределах цистерна оснащена жаровыми трубами 19 и форсунками. Сбоку цистерны, на ее опоре, укреплен обогреваемый шестеренчатый насос, который закачивает битум из автобитумовоза в цистерну и осуществляет циркуляцию в самой цистерне. На всасывающем патрубке насоса установлен фильтр.

Эмульсию приготавливают в теплоизолированной цистерне, разделенной на отсеки для воды, концентрированного раствора эмульгатора (КРЭ) и водного раствора эмульгатора ВРЭ. На цистерне смонтирована площадка, где размещены: пульт управления, шкафы с электрооборудованием, паровыводящий двухходовой водоподо- греватель (МВН 1431-01) с регулятором температуры, регулирующим клапаном и ротаметром, смеситель горячей воды и КРЭ червячного типа с регулирующим клапаном и ротаметром, блок дозировки битума и ВРЭ. Блок дозировки состоит из обогреваемого шестеренчатого насоса для битума и шестеренчатого насоса 10 для ВРЭ, цепной передачи, электродвигателя, одноступенчатого редуктора и смены звездочек для изменения содержания битума и ВРЭ.

Рис. 4.7. Технологическая схема приготовления дорожной эмульсии с использованием установки ДС-71

Диспергатор механического типа представляет собой набор шести пар подвижных и неподвижных дисков с крыльчаткой. Снизу на опорах цистерны укреплены насосы 16, 17 и 18 для подкачки и циркуляции воды, нагнетания и циркуляции КРЭ, подачи и размещения ВРЭ. Уровень воды и ВРЭ контролирует поплавковый указатель уровня.

В состав блока водоподготовки входит резервуар для воды, ка- тионитовый фильтр, солерастворитель, центробежный насос и система трубопроводов. Блок применяют в том случае, если вода имеет жесткость более 3 мг-экв/л. При приготовлении эмульсий кислых, щелочных с концентратом барды, а также с минеральными эмульгаторами, жесткость воды не ограничивается и блок не применяют.

Для подогрева воды, поддержания температуры К.РЭ и ВРЭ, битумных коммуникаций, шестеренчатых насосов и диспергатора используют передвижной парообразователь Д-564. Вода, проходя блок водоподготовки, нагревается, избыток ее через трубопровод сбрасывается в отсек для воды, а количество регулируется клапаном с моторным исполнительным механизмом, получающим сигнал от ротаметра. Регулятор температуры, получая сигнал от датчика температуры воды, регулирует количество подаваемого пара, поддерживая температуру воды в пределах 80—100°. Нагретая вода и КРЭ, расход которой регулируется дистанционно, смешивается в требуемой пропорции в смесителе, представляющем собой отрезок трубы, внутри которого помещен стержень с винтовыми канавками. В отверстие стержня нагнетается КРЭ, снаружи по канавкам идет вода. Проходя через радиальные отверстия в теле стержня, КРЭ смешивается с водой. Контроль водного раствора эмульгатора и КРЭ осуществляют ротаметром, установленным на выходе из смесителя.

Битум с температурой 130—140° С насосом подается в блок дозатора, перед которым стоит трехходовой кран с линией возврата.

Необходимое количество битума дозирующим насосом подается в диспергатор. В диске ротора оба потока объединяются, крыльчатка проталкивает жидкость сквозь отверстия во вращающихся дисках, битум дробится на мельчайшие капли и обволакивается эмульгатором. Готовая эмульсия по гибкому шлангу-рукаву поступает в цистерну, автобитумовоз или гудронатор.

Эмульсию хранят в закрытых цистернах и помещениях, защищенных от солнечного нагревания лучами и от охлаждения, при температуре воздуха не ниже +3°. Продолжительность хранения зависит от типа эмульсии и колеблется от нескольких часов до нескольких месяцев. Длительность хранения высококонцентрированных эмульсий неограниченна.

Цистерна для готовой эмульсии оборудована шестеренчатым насосом, предназначенным для выдачи готовой эмульсии потребителям, ее перемешивания внутри цистерны во избежание образования корки битума. Оборудование установки для приготовления эмульсии мобильное: его транспортируют на трейлерах и монтируют на заранее подготовленной площадке, вблизи места потребления . Для нормальной эксплуатации оборудования необходимо регулярно подавать обезвоженный и подогретый до рабочей температуры битум, концентрированный раствор эмульгатора и воду.

Оборудование можно устанавливать также на битумной базе или АБЗ.

Химическое эмульгирование при приготовлении битума проще, чем с помощью различных диспергаторов. Оно основано на реакции, протекающей между ПАВ, находящимся в битуме, и соответствующим электролитом, имеющимся в водном растворе (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Технологическая схема химического эмульгирования:
а — химический эмульгатор; б — установка для подготовки битума; в — установка для подготовки щелочи; г — готовая эмульсия

Технологическим оборудованием для приготовления эмульсии является вертикальный резервуар с тепловой рубашкой. Его верхняя часть может выдвигаться и фиксироваться в определенном положении фиксатором, изменяя тем самым полезный объем резервуара. Распределитель воздуха представляет собой круглый диск, нижняя поверхность которого выпуклая, а верхняя — плоская, перфорированная. Через отверстия пузырьки воздуха поступают в резервуар, производя эмульгирование битума в растворе едкого натра. Воздух подают в распределитель от компрессора через трубу. Она также служит для крепления гасителя пены — отбойной тарелки. Разогретый битум и водный раствор едкого натра подают в резервуар по трубам. Жидкость поступает на выпуклую часть отбойной тарелки, которая может передвигаться по трубе распределителя с помощью скользящей муфты и крепиться к трубе винтами. Для того чтобы жидкость не разбрызгивалась, к внутренней поверхности резервуара крепят воронку. Капли, попадающие на поверхность воронки, стекают в воронку, а воздух из резервуара выходит между воронками. Воронка центрируется при помощи стержней. Между распределителем и стенкой резервуара имеется круговой зазор для пропуска образовавшейся эмульсии. Чтобы крупные капли битума не попадали под распределитель, предусмотрен конус-смеситель, отбрасывающий нисходящий поток в центр резервуара. В трубе создается запас эмульгируемых жидкостей. Резервуар заполняют водным раствором едкого натра до половины высоты трубы, контролируя по указателю уровня. Раствор нагревают паром до 70—85°, затем включают подачу воздуха в распределитель и медленно увеличивают подачу битума, содержащего высокомолекулярные кислоты. Рабочая температура битума равна 90—150° С. Как только с трубы начнет выходить эмульсия, включают подачу едкого натра. Выход готовой эмульсии регулируется верхним запорным вентилем, а резервуар освобождается от эмульсии запорным вентилем. Наличие жидкости контролируется указателем уровня, а температура — термометром в нижней части резервуара. Химическое эмульгирование позволяет получать хорошие эмульсии, особенно из битумов, не эмульгирующихся механическим способом в дисперга- торах, гомогенизаторах и коллоидных мельницах. Эмульсии можно получать из необеэвоженных битумов, имеющих температуру 90—100° С, затраты энергии уменьшаются: механическая в 10—20, тепловая в 3 раза. При химическом эмульгировании в водный раствор едкого натра предварительно вводят кубовые остатки жирных кислот (1—3% от массы битума).

Ведутся опыты получения битумов, эмульгирующихся без введения ПАВ, что упрощает приготовление эмульсий. Исходным сырьем служат прямогонные гудроны ароматической нефти, которые используются для производства битума методом бескомпрессорного окисления при температуре не выше 250° С с расходом воздуха не менее 0,2 л/мин на 1 кг окисляемого сырья.

К химическому относится барботажный способ приготовления эмульсий, сущность которого состоит в том, что компоненты эмульсии диспергируются при помощи сжатого воздуха, подаваемого внутрь цистерн через перфорированные трубки. Такие установки имеют выработку до 30 т/смену.

Битумные эмульсии, обладая многими положительными качествами, имеют один общий недостаток — плохое прилипание битума к поверхности большинства каменных материалов. Усилить такое прилипание можно путем обработки эмульсий известью-пушонкой в пределах 5—10% от массы эмульгатора. Такие эмульсии называют активированными.

Эмульсию хранят в закрытых помещениях, защищенных от нагревания солнечными лучами и от промерзания. В летнее время эмульсию можно хранить в бочках и резервуарах, накрытых толем или брезентом. Зимой бочки следует держать в помещениях, где температура не опускается ниже 0°С. Перед употреблением эмульсию необходимо осторожно перемешать для уничтожения сгустков битума. Эмульсию транспортируют в плотно закрытых деревянных или металлических бочках, цистернах, автобитумовозах, гудронаторах.

Тара должна быть чистой. Загрязнение может вызвать быстрое свертывание эмульсии. Нельзя бросать бочки с эмульсией, так как это также вызывает свертывание.

Приготовление эмульсии с использованием акустического дис- пергатора относится к гидродинамическому способу, по которому смесь воды, эмульгатора и битума пропускают с большой скоростью через сопло, имеющее впереди вибратор-нож. Под действием колебаний ножа и турбулентного движения жидкости создаются завихрения и непрерывно меняющиеся поля давления, производится смешивание. Наибольший гидродинамический эффект достигается при наступлении резонанса. Настройка системы на резонанс производится регулированием скорости движения смеси, размером сопла и подбором материалов вибратора: Акустический способ приготовления эмульсий прост по технологии и оборудованию; качество эмульсий хорошее.

Рис. 4.9. Технологическая схема приготовления эмульсии на ультразвуковой установке:
1 — бак с пропеллерной мешалкой и электрообогревом; 2 — расходный бак с электроподогревом; 3 — бак для эмульсии с электроподогревом; 4 — вибрирующее устройство; 5 — трубопровод; 6 — дозатор с электрообогревом; 7 — вихревой насос; 8 — кран

Для перемешивания водного раствора эмульгатора применена пропеллерная трехлопастная мешалка СМ-243Б вертикального типа (рис. 4.9). В нижней части бака мешалки укреплено шесть трубчатых электронагревателей общей мощностью 36 кВт, обеспечивающих нагрев водного раствора до 100°. При такой температуре можно приготавливать мыло из эмульгатора типа древесный деготь, соапсток, хлопковый гудрон, требующих омыления перед растворением щелочью. Расходный бак имеет теплоизоляцию и три трубчатых электронагревателя мощностью 2,5 кВт, которые поддерживают температуру нагретого водного раствора эмульгатора до 80°. До- заторный и эмульсионный баки в нижней части имеют шесть трубчатых электронагревателей мощностью 2,1 кВт. Основным рабочим элементом установки является вибрирующее устройство — сопло с узкой прямоугольной щелью и консольно закрепленной стальной пластиной с острой передней гранью. Эмульгирование осуществляется не только под влиянием вибрации пластин, но и при движении жидкостей в самой щели сопла. Пластины можно менять так же, как и сопла, что позволяет приготавливать эмульсии на различных эмульгаторах. Выработка установки достигает 500— 600 л/ч готовой эмульсии. Масса установки со всем оборудованием около 5 т, что позволяет легко перевозить ее на грузовом автомобиле той же грузоподъемности.

Рис. 4.10. Генеральный план завода по приготовлению дорожных эмульсий:
1 — битумохранилище; 2 — установка для обезвоживания и нагрева битума; 3 — хранилище для дегтя и смолы; 4 —хранилище для антраценового масла; 5 — хранилище пека; 6 — котельная и душевая; 7 — туалет; 8 — лаборатория; 9 — материальный склад; 10 —склад едкого натра и поваренной соли; 11 — склад эмульгатора; 12 —пожарный водоем; 13 — склад извести и цемента; 14 — склад топлива; (5 — резервуар для эмульсий; 16, 20 — цех приготовления эмульсий; 17 — цех подготовки воды; 18 — эмульгаторный цех; 19 — резервуары для битумной эмульсии

Решение генерального плана завода по приготовлению эмульсии должно учитывать все общие требования, предъявляемые к генплану производственных предприятий. Расположение цеха приготовления эмульсии должно быть увязано со всеми вспомогательными цехами и складами. Производственный процесс организуется по принципу поточности в соответствии с принятой технологией.

При наличии железнодорожной ветки или тупика, по которым можно доставлять битум (деготь), эмульгаторы и ПАВ, вдоль них целесообразно расположить битумохранилище, склад жидкого топлива, парокотельную; непосредственно около склада битума — установки для его обезвоживания и нагрева до рабочей температуры, параллельно установке и расходным емкостям битума — цехи эмульгаторный и водоподготовки (рис. 4.10).

Недалеко от цеха создают склады готовой эмульсии с искусственным покрытием для подъезда автогудронаторов и автобитумовозов. Кроме производственных цехов, помещений и складов, необходимы: лаборатория, ремонтные мастерские или летучка, материальный склад, контора мастера и механика завода, красный уголок, душ с гардеробом, туалет. Столовую, жилье и бытовые службы рекомендуется размещать за пределами предприятия на расстоянии санитарной зоны (300—500 м), жилой городок — с подветренной стороны по отношению к заводу. Завод огораживают,
устраивают два въезда на территорию; вторым пользуются в случае пожара для быстрой эвакуации людей и техники.

Охрана труда. При работах на битумных базах, складах, эмульсионных базах и заводах руководствуются положениями «Правил техники безопасности при строительстве, ремонте и эксплуатации дорог» (ВСН 59-68), «Правил и норм техники безопасности, пожарной и промышленной санитарии для окрасочных цехов», учитывающих специфику работ с растворителями (сольвенит, ксилол, бензин).

Все противопожарные мероприятия подлежат согласованию с местными отделениями Госпожнадзора. У опасных в пожарном отношении мест хранения битума, растворителей, топлива и масел, обезвоживания и нагрева битума должны быть установлены щиты с противопожарным оборудованием, ящики с сухим чистым песком и плотно закрывающимися крышками, огнетушители-пеногоны. Опасные места снабжаются предупредительными знаками.

К работам, особенно по применению ПАВ, допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр, согласно приказу Минздрава СССР от 7 сентября 1957 г. № 136-м. Лица моложе 18 лет, беременные женщины и кормящие матери к работе с ПВБ допускаются с ограничениями. Все должны проходить медицинский осмотр 1 раз в месяц. К работе допускаются лица, прошедшие инструктаж по охране труда, пожарной безопасности и правилам личной гигиены. Повторный инструктаж и контрольную проверку проводят 1 раз в месяц с отметкой в журнале.

Для защиты кожного покрова необходимо применять защитные средства: биологические перчатки, мазь «Миколаи» и пасту ИЭР. Категорически запрещается применять растворители для мытья рук. Многие вяжущие, растворители и ПАВ вредны для человека, поэтому независимо от того, какие из них используются, надо строго соблюдать общие меры защиты и предупреждения, не допуская случайного попадания химических продуктов в рот при курении, приеме пищи и воды, даже кратковременного пребывания без спецодежды или без средств индивидуальной защиты; избегать контакта химических веществ с кожей.


Читать далее:

Категория: - Механизация дорожных работ





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

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Документация на ремонт дорожных машин
Механизированные средства для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту
Хранение и консервация дорожно-строительных машин
Парки дорожно-строительных машин
Система планово-предупредительного ремонта дорожно-строительных машин
Топливо, смазочные материалы для дорожно-строительных машин
Транспортирование дорожно-строительных машин
Подготовка дорожно-строительных машин к эксплуатации
Приемка-передача дорожно-строительных машин
Cистемы автоматики дорожных машин


Остались вопросы по теме:
"Заводы, цехил базы дорожных эмульсия"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы