Оборудование для приготовления битумоминеральных смесей

Основными компонентами битумоминеральных смесей являются вяжущие материалы органического происхождения (битумы; дегти; смолы и эмульсии, приготовленные на их осно­ве) и подобранные в нужном процентном соотношении (по фрак­ционному составу) минеральные наполнители (щебень, песок, минеральный порошок), а основным содержанием технологии приготовления остается их тщательное перемешивание (или го­могенизация). Специфической особенностью таких процессов также является высокая температура перемешиваемых компонентов, обеспечивающая необходимую структурную прочность и долго­вечность получаемых смесей.

Схожесть состава и технологии изготовления позволяет исполь­зовать в этих целях одно и то же технологическое оборудование. Наиболее широко для приготовления битумоминеральных смесей используют комплекты асфальтосмесительного оборудования — асфальтосмесительные установки, состоящие из отдель­ных автоматизированных агрегатов, осуществляющих одну или не­сколько операций технологического цикла приготовления смеси. Общие принципы приготовления битумоминеральных смесей пред­усматривают следующие операции:

• нагрев битума или другого минерального вяжущего;

• сушка и нагрев щебня и песка;

• сортирование нагретых щебня и песка на фракции по размеру частиц;

• дозирование битума, фракций щебня, песка и минерального порошка;

• перемешивание всех компонентов;

• хранение и отпуск готовой смеси.

При использовании обводненного битума в этот перечень до­бавляется его обезвоживание перед нагревом.

При анализе характеристик и пригодности к тем или иным условиям эксплуатации асфальтосмесительные установки обычно различают по производительности, мобильности, способу ком­поновки и используемому типу технологического процесса.

Производительность асфальтосмесительных установок. В соот­ветствии со сложившейся в нашей стране практикой выделяют асфальтосмесительные установки малой (до 40 т/ч), средней (50... 100 т/ч), большой (до 350 т/ч) и сверхбольшой (свыше 400 т/ч) производительности. Мобильность асфальтосмесительных установок отражается в причислении их к стационарным, полустационарным и передвиж­ным.

Под способом компоновки понимают взаимное расположение узлов смесительного агрегата, в соответствии с которым установ­ки делят на башенные и партерные. В башенных установках основ­ные узлы смесительного агрегата расположены один под другим на разных уровнях одного сооружения (башни). В состав смеси­тельного агрегата любой компоновки входят грохот, дозаторы с расходными и весовыми бункерами и смеситель. В установках ба­шенного типа требуется лишь однократный подъем горячих мате­риалов, которые затем поступают в нижерасположенные агрегаты под действием силы тяжести.

Партерные асфалътосмесительные установки имеют наземное расположение всех основных узлов и агрегатов. Материал переме­щается от агрегата к агрегату по горизонтали с многократным подъемом. При этом увеличиваются число транспортирующих подъемных механизмов, затраты энергии на транспортирование материалов и потери тепла нагретым минеральным материалом. Размещение асфальтосмесительного оборудования по партерной схеме требует больших площадей, но упрощает использование ме­ханизмов самомонтажа и ходового оборудования, что важно при его частом перебазировании.

По типу используемого технологического процесса смешивания различают установки периодического и непрерывного действия. В установках периодического действия цикличными являются та­кие основные операции, как дозирование с загрузкой, перемешивание и выгрузка готовой смеси из смесителя. Подготовитель­ные и вспомогательные операции выполняются непрерывно. К числу достоинств установок периодического действия относят:

• простоту изменения рецептуры изготавливаемой смеси;

• возможность регулирования продолжительности смешивания смесей различных составов.

В установках непрерывного действия все технологические опе­рации, в том числе и смешивание, происходят непрерывно. Пе­риодически выполняют только выгрузку смеси из накопительно­го бункера в транспорт. Преимуществами установок непрерывно­го действия по сравнению с установками периодического дей­ствия считают:

• более высокую производительность,

• меньшую металлоемкость смесителя,

• меньшую энергоемкость процесса смешивания.

Асфальтосмесительные установки непрерывного действия пред­назначены, главным образом, для бесперебойного обеспечения большим количеством постоянной по составу и качеству смеси вновь строящихся и реконструируемых автомагистралей и аэро­портов, со значительными объемами работ по устройству твердых покрытий.

Асфальтобетонную смесь синхронно приготовляют три линии подготовки ее компонентов. Линия подготовки битума обеспечи­вает хранение его запаса, нагрев до состояния текучести, обезво­живание, нагрев до рабочей температуры, перекачку в смеситель­ный агрегат и дозирование. Линия подготовки каменных материа­лов обеспечивает хранение запаса щебня и песка, предваритель­ное дозирование их по фракциям, подачу для сушки и нагрева, сушку и нагрев, подачу горячих щебня и песка на сортирование, окончательное сортирование на фракции и точное дозирование. Линия подготовки минерального порошка обеспечивает его хранение и подачу на точное дозирование в смесительном агрегате. В нем происходит перемешивание компонентов и отгрузка гото­вой смеси.

Линия подготовки битума состоит из битумохранилища, на­гревателей, перекачивающих насосов, битумоплавильни, тру­бопроводов вентилей и кранов, теплоизолированных или с ру­башками обогрева.

Линия подготовки каменных материалов состоит из агрегата питания, «холодного» конвейера, сушильного барабана, «горячего» элеватора, сортировочного и смесительного агрегатов.

Линия подготовки минерального порошка состоит из агрегата минерального порошка, включающего в себя один или несколько резервуаров для приема и хранения порошка, винтовые и много­ковшовые конвейеры для его транспортирования, ссыпной лоток для распределения и компрессор для подачи сжатого воздуха при перекачке порошка.

Борьба с пылью, образующейся при подготовке каменных ма­териалов, — одна из основных экологических проблем, сопро­вождающих работу асфальтосмесительных установок. Перемеши­вание нагретых каменных материалов в сушильном барабане, а также сортирование и дозирование горячего щебня и песка со­провождается интенсивным образованием пыли, которая выно­сится из барабана потоком дымовых газов. Чтобы сократить попа­дание пыли в атмосферу, сортировочные и дозирующие установ­ки закрывают кожухами, под которыми создается разрежение 0,01...0,015 МПа. Из сушильного барабана дымовые газы и пыль отсасывают через загрузочный короб. Потоки газопылевой смеси на­правляют в пылеулавливающие устрой­ства сухой очистки — циклоны и мок­рой очистки — циклоны-промыватели и барботажно-вихре­вые установки. Циклон (рис. 4.24) представляет собой вертикальный полый цилиндр с коническим сужением внизу.

Рис. 4.24. Схема сухой очистки дымовых га­зов в циклоне:

1 — корпус; 2 — центральная труба; 3 — газовыводящая улитка; 4 — входной патрубок; 5 — приемный бункер; 6 — пылеотводяшее устройство

Пылегазовая смесь через входной пат­рубок 4 входит в циклон по касательной у его верхнего края со скоростью до 20 м/с и движется по спирали вниз. Пылевые частицы прижимаются центробежными силами к стенкам циклона, тормозятся о них и, отрываясь от по­тока газа, падают в приемный бункер 5, а оттуда — в пылеотводящее устройство 6. Газ доходит до нижнего края центральной тру­бы 2 и по ней через газовыводящую улитку 3 отсасывается в ат­мосферу или поступает на следующую стадию очистки. Циклон осаждает до 98 % частиц пыли размером 10 мкм и более. Эффек­тивность циклона возрастает с уменьшением его диаметра, но это сопровождается снижением его производительности из-за роста внутренних сопротивлений. Проблему решают, объединяя несколь­ко небольших циклонов в батареи, обеспечивающие высокую сте­пень очистки при высокой и регулируемой (отключением и под­ключением части циклонов) производительности.

Сухая очистка отходящих газов может производиться в ру­кавных фильтрах. Пыль задерживается специаль­ной тканью рукавов, объединенных в батареи. Газы подаются сначала в рукава первичной очистки, затем в рукава вторичной. Ткань пропускает газы, но задерживает пыль, которая остается на внутренней поверхности рукавов. Рукава регулярно встряхивают­ся специальным механизмом, и пыль, собравшаяся на их внут­ренней поверхности, осыпается вниз, откуда выносится винто­выми конвейерами.

Частицы пыли размером менее 10 мкм осаждают мокрыми ме­тодами очистки. В циклонах-промывателях пыль сначала намокает при распылении воды в потоке газопылевой смеси, а затем осаж­дается центробежными силами на смоченные стенки корпуса цик­лона, откуда смывается в сборник. В барботажно-вихревых уста­новках газопылевой поток проходит из входной камеры в выход­ную по расположенным под водой каналам. В них пыль намокает и оседает на дно ванны с водой, откуда убирается скребковым кон­вейером. При этом часть газов растворяется в воде, образуя сер­ную кислоту, провоцирующую ускоренную коррозию металлических деталей. Во избежание этого внутренние детали установки покрываются кислотоустойчивой эмалью, а сам раствор раскис­ляют гашеной известью. Барботажно-вихревые установки осажда­ют до 90 % частиц размером 1... 10 мкм и 99,5 % частиц размером более 10 мкм.

Проблемой, сопровождающей применение методов мокрой очистки, является необходимость захоронения или утилизации шлама, являющегося экологически опасной субстанцией.

26. Козловы́е кра́ны — краны мостового типа, мост (пролётные строения) которых установлен на опоры, перемещающиеся по рельсам, установленным на бетонные фундаменты.

Наиболее распространены козловые краны с двухстоечными опорами. Одна из опор может быть жёстко соединена с мостом (жёсткая или пространственная опора), а другая шарнирно (гибкая или плоская опора). У козловых кранов с пролётом (расстоянием между осями крановых рельсов) менее 25 м обе опоры выполняют жёсткими. Рельсовый путь каждой из опор тяжёлого крана (грузоподъёмностью 1000 т и более) может состоять из двух и более рельсов. Ходовые тележки имеют в этом случае пространственную балансирную подвеску. В некоторых случаях рельсы укладывают на разных уровнях при различной высоте опор. Грузовая тележка перемещается по мосту крана. Механизм передвижения тележки, как и механизм подъёма, может быть установлен на тележке (автономная грузовая тележка) или на металлической конструкции моста. Нередко механизм подъёма установлен на металлоконструкции, а тележка лишь снабжена механизмом передвижения. Козловой кран состоит из металлической конструкции, механизма подъёма груза, передвижения тележки и передвижения крана. Грейферные краны оборудованы специальной грейферной лебёдкой и при наличии механизма подъёма имеют механизм замыкания грейфера. Если имеется необходимость ориентации груза, то тележку снабжают поворотной частью, как тележку металлургических кранов. Для уменьшения раскачивания груза может быть использован жёсткий подвес грузозахватного устройства.

§ Козловые краны подразделяют по назначению на:

1. Перегрузочные. Грузоподъёмность обычно 3,2-50 т, пролёт 10-40 м, высота подъёма в зависимости от условий погрузки-разгрузки 7-16 м.

2. Строительно-монтажные. Грузоподъёмность составляет 300—400 т, пролёт 60-80 м, высота подъёма 20-30 м.

3. Специального назначения.

Двухконсольные козловые краны имеют двустоечные опоры, однобалочные или (реже) двухбалочные мосты. Козловые краны с электроталями (грузоподъёмностью от 8 до 12,5 т и пролётом до 20 — 25 м) обычно выполняют с трубчатым или коробчатым мостом, иногда усиливаемым шпренгельной системой. Козловые краны грузоподъёмностью от 12,5 до 32 т и пролётом 25 — 32 м, в основном, изготовляют с решётчатой металлоконструкцией.

§ По назначению козловые краны разделяют на:

1. Краны общего назначения (перегрузочные).

2. Строительно-монтажные и специального назначения (для гидротехнических сооружений).

§ Преимущественное распространение получили козловые краны общего назначения, в первую очередь козловые краны с гибкой подвеской грузозахватного устройства: грейферные, крюковые, магнитные.

Параметры козловых кранов общего назначения грузоподъёмностью 3,2-32 т с пролётами 10-32 м и высотой подъёма 7,1; 8,0; 9,0 и 10 м устанавливается согласно ГОСТ 7352-81.

§ По конструкции моста разделяют на: краны с однобалочным мостом, краны с двухбалочным мостом.