Бітумні бази створюють для приймання, зберігання, зневоднення і нагрівання його до робочої температури. У ряді випадків готують ПАР, дорожні емульсії, розріджені бітуми і ін. Бази бувають прирейкові, біля залізної дороги і притрасові, ближче до будівництва або місця ремонту доріг. Приблизно за такою ж технологією, як і на базі, організовують бітумний цех АБЗ.
Механізація зневоднення і нагріву бітуму до робочої температури. У міру розігріву безперервно змінюються теплофізичні властивості і параметри бітуму, зокрема його в'язкість, що вимагає суворого режиму нагріву. Нагрівання бітуму може бути прямий і непрямий. За першим способом бітум нагрівається в котлах та цис-: тернах з тонкостінними жаровими трубами, по яких проходять гарячі гази, одержувані від згоряння рідкого мул ^ газоподібного палива. Нагрівання бітуму відбувається швидко і до йужной температури, але є далеко не сучасним через небезпеку коксування в'яжучого на жарових трубах. Не можна допустити зниження рівня в'яжучого нижче жарових труб, що небезпечно в пожежному відношенні. Цього можна уникнути, якщо автоматизувати процес контролю рівня - при оголенні жарових труб форсунки вимикаються автоматично.
Мал. 4.3. Склад органічних в'яжучих матеріалів:
1 - склад палива н масел; 2 - парокотельного і душ; 3 - роздавальна лінія зневодненого бітуму; 4 битумохранилище; 5-установка для зневоднення і нагріву бітуму до робочої температури; 6 - туалет; 7 - пожежний сарай; 8 - пожежний резервуар; 9 - матеріальний склад; 10 - ремонтно-механічні майстерні; 11 - контора і oxpaefl; 12 - лабораторія
Якість бітуму погіршується при циклічному способі теплової обробки в котлах з тривалістю теплового впливу на в'яжучі, рівній 12-25 год, в поєднанні з високою температурою поверхонь нагріву. Недосконалість такого способу полягає в тому, що він допускає одночасну обробку вкрай товстого шару бітуму при майже повній відсутності конвективного обміну тепла. У цих умовах температуру поверхонь нагріву необхідно доводити до 600-700 °, а тривалість теплової обробки-від однієї до трьох робочих змін. Такий режим погіршує склад бітуму і призводить до небажаних змін його технологічних характеристик. Котлової обладнання громіздко, нераціонально в силу великих теплових втрат, вимагає установки на базі парових котлів, що здорожує випуск розігрітого бітуму.
Бітумні котли поки широко застосовуються на виробництві. Їх роботу покращують, застосовуючи інтенсивне перемішування бітуму під час розігріву, використовуючи термодатчики і ін. Правильний режим нагріву бітуму, без перегріву, який змінює хімічний склад і фізичні властивості, - неодмінна умова отримання якісного асфальтобетону, бітумномінеральних сумішей.
При електрообігрівання значно спрощується конструкція теплообмінника, виключається необхідність в проміжному теплоносії, не потрібно пристрій для його розігріву. Однак нагрівачі поміщають в матеріал, що може призвести до займання бітуму. У разі несправності електричні нагрівачі залишаються в затверділому бітумі, де вони руйнуються і відновленню не підлягають. Крім того, нагрівачі цього типу в великій мірі схильні до шлакування. Їх можна закрити герметично в кожухи, але від цього нагрівачі стають громіздкими, важкими і недовговічними.
Пластинчасті нагрівачі також не дають бажаних результатів, так як вони пожежонебезпечні. Як і герметичні електронагрівачі, вони недоступні для обслуговування, недовговічні і не можуть забезпечувати інтенсивного нагріву.
Електропоточний спосіб теплової обробки бітуму з використанням електроенергії прямим нагрівом (установка РІСД) пом'якшує зазначені недоліки електронагрівачів (рис. 4.4).
Зручніше непрямий нагрів, коли в'яжучий не стикається з нагрівальним елементом. Перевагою таких систем є можливість нагріву бітуму при будь-якому його рівні в цистерні, повністю виключена небезпека коксування, можливо повне використання бітуму в резервуарі. Однак тривалість нагріву в'яжучого в резервуарі з непрямим обігрівом значно більше, ніж з прямим. При непрямому нагріванні автоматичний пристрій надійно забезпечує роботу нагрівачів без нагляду під час вимушеного простою АБЗ або вночі, коли потрібно нагріти в'яжучий для роботи вдень. За такого способу працюють парові теплообмінники. Гідність пара як теплоносія полягає в його високій теплоті паротворення, відсутності перегріву, втрати якості бітуму, займання в'яжучого. Недолік парових нагрівачів в тому, що необхідно застосовувати високу температуру + 200 ° і тиск 15 кгс / см2, що вимагає великих капіталовкладень. Розігрів бітуму, застиглого в вагонах і сховищах, ведуть паром тільки з температурою 165 ° і тиском 7 кгс / см2. Для доведення бітуму до робочої температури така температура не годиться. Крім того, пом'якшення води вимагає наявності котельної установки.
Мал. 4.4. Електропоточная схема нагрівання бітуму:
1 - битумохранилище; 2, 5, 8 - нагрівальний елемент; 3 - напірний бак; 4 і 6 - лотки; 7 - резервна ємність
Для непрямого розігріву бітуму ефективні рідкі мінеральні масла з низькою в'язкістю і високою точкою кипіння, що не розкладаються при високих температурах і не викликають корозії металевих частин. Низька в'язкість масла забезпечує хороший теплообмін, а висока точка кипіння - роботу обігрівальної системи без надмірного тиску. Для цих цілей можна використовувати масла марки 52 (ГОСТ 6411-52), ароматизоване масло - теплоносій АМТ-300 з максимальною температурою нагріву до 160 ° С (режим нагріву: гранична температура тепло- передавальної поверхні не вище 250 °, тепловий потік не вище 13000 ккал / м2, температурний напір 20-25 ° і швидкість циркуляції - 2,5-3 м / с). Цей теплоносій не має запаху і не викликає корозії металів, ЕА винятком міді та її сплавів. Застосовувати в якості теплоносія соляровое масло не можна. Воно має низьку температупу спалаху, і в процесі розкладання з нього виділяються легкі летючі фракції метанового ряду, що може призвести до вибуху.
Масла, що не належать до перерахованих, можна застосовувати в якості теплоносіїв, так як, не володіючи достатньої термічної стійкістю, вони під дією високої температури починають швидко розкладатися, що в кінцевому рахунку тягне за собою вихід з ладу обладнання, вибухи і пожежі.
За способом непрямого нагріву працює агрегат Д-506. Він випаровує вологу з попередньо розігрітого в сховище бітуму вологістю не більше 9%, нагріває його до робочої температури і безперервно, а якщо треба, то періодично видає споживачеві. До складу агрегату входить котел в зборі, паливна установка і електрообладнання.
Для нагріву високотемпературного органічного теплоносія використовують агрегат ДС-66 (рис. 4.6). У його складі котел, паливна система з баком і насосом для перекачування теплоносія, розширювальний бак, пульт управління, арматура і система трубопроводів. Управління роботою агрегату - автоматичне. Теп- лопроізводітельность-150 тис. Ккал / год, тиск в котлі - 10 кгс / см2, витрата теплоносія-14 м3 / год. В якості теплоносія використовують ароматизоване масло АМТ-300, індустріальні масла ІС-20 і дітоліметан ДТМ.
Мал. 4.5. Схема установки для обезвожі- г вання і нагріву бітуму до робочої температури з використанням гарячого теплоносія:
1 - коаксіальні нагрівачі; 2 - бак для масла; 3 - насос; 4 - поверхневі трубчасті нагрівачі; 5 - бітумний бак; 6 - лоток для зневоднення бітуму; 7 - приямок бігу- мохраніліща; «- трубопровід; «- циркуляційний бітумний насос; 10 - термореле типу ТР-200; 11- датчик рівня типу РУС-3; 12 - датчик рівня типу РП-1065; 13 - табло
До складу нагрівача входить змієвиковий горизонтальний котел, триходовий по відходить газів і однозаходний по теплоносія.
Мал. 4.6. Установка для нагрівання органічного теплоносія:
1 - паливний бак для солярового масла; 2 - вентилятор; 3 - автоматична форсунка; 4 - розширювальний бак; 5 - сілікагенний патрон для захисту теплоносія від попадання вологи з атмосфери; 6 - кран; 7- газосборннк для скидання газоподібних продуктів в бак 4; 8 - запобіжний клапан; 9 - змійовик; 10 - шестерний насос; І - котел нагріву теплоносія
Змійовики щільно навиті, виготовлені з труб діаметром 50 мм, утворюють ходи для димових газів. Змійовики закриті двома кожухами, що утворюють порожнину для проходу повітря, що нагнітається вентилятором, який потім подається в зону горіння факела форсунки в якості вторинного повітря, а також служить захисним екраном і оберігає змійовики від перегріву. Нагорі котла встановлений розширювальний бак, який у міру потреби може бути знятий і поміщений в будь-яке місце в залежності від схеми обігріву. Паливна система нагрівача складається з автоматичної форсунки (АФ-65), паливного бака ємністю 200 л, фільтра-відстійника і паливо проводів. Як паливо застосовують соляровое масло. Розширювальний бак призначений для компенсації температурних розширень теплоносія, а також для підживлення системи в разі його витоку.
На пульті управління розміщені контрольно-вимірювальна апаратура і прилади. Схема автоматики дозволяє спостерігати за температурою, тиском теплоносія на вході в котел і на виході з неї, рівнем теплоносія в розширювальному баку. Тепло- продуктивність нагрівача 150 тис. Ккал / год.
Обігрів бітумних комунікацій. У технологічній схемі складу або бази бітуму важливим елементом є трубопровідні комунікації, крани та насоси яких повинні постійно нагріватися, щоб уникнути застигання бітуму. Обігрів переслідує дві мети: в пусковий період розігріти бітум, що залишився в трубопроводах, до рідких стану, а при сталому тепловому режимі підтримувати постійну температуру бітуму на всьому шляху його транспортування. Нагрівання насосів і кранів відбувається в процесі циркуляції гарячого бітуму і безпосереднього впливу теплоносія. Бітумні комунікації можуть обігріватися паром, гарячим маслом і електрикою. Обігрів електрикою має ряд переваг перед паровим: немає потреби в установках для розігріву теплоносія, усувається обводнення бітуму або витік теплоносія через нещільності арматури, поліпшуються санітарно-гігієнічні умови роботи, досягається значний ефект за рахунок підвищення к.к.д. простоти регулювання і автоматизації, знижується кількість обслуговуючого персоналу і спрощується технологічний процес. Для електрообігріву бітумних комунікацій застосовують трубчасті електронагрівачі ТЕН- металеві трубки, в які запрессована в кварцовому піску або в кристалічному порошку плавленой окису магнію (периклазом) спіраль з ніхромового дроту діаметром 0,2-1,6 мм. Пісок або периклаз забезпечує електричну ізоляцію і полегшує передачу тепла завдяки високому коефіцієнту теплопровідності. Трубчастого нагрівального елементу може бути надана будь-яка форма за рахунок вигину т-рубки в холодному стані після її відпалу. Температуру нагрівання поверхні ТЕН можна регулювати у великому діапазоні, що має велике значення, так як надмірна нагрів призводить до інтенсивного коксування бітуму на поверхні нагрівача і навіть його займання.
Для установки в бітумопроводів застосовують ТЕН з діапазоном питомих потужностей 0,6-1,5 Вт / см.
До атегорія: - Механізація дорожніх робіт