Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за 22.10.2014

11.1. Технологические процессы приготовления асфальтобетонных смесей

Горячие асфальтобетонные смеси приготовляют в стационарных, полустационарных и передвижных установках периодического или не­прерывного действия. Производительность асфальтобетонных установок колеблется в пределах от 6 до 400 т/ч и более.

Современные асфальтосмесительные установки представляют со­бой сложившийся технологический комплекс оборудования и агрегатов, работающих в единой технологической цепи.

На рис. 11.1 показана принципиальная технологическая схема со­временной асфальтосмесительной установки. Со склада минеральные материалы подаются в агрегат питания /, каждый расходный бункер которого имеет дозатор для предварительного весового или объемного дозирования фракционного щебня и песка.

Непрерывно дозируемые материалы поступают при помощи лен­точного транспортера 2 в загрузочное устройство 4 сушильного агрега­та 5, где высушиваются и нагреваются до рабочей температуры. Барабан имеет топку с форсункой 6. Температуру нагревания устанавливают с учетом последующих потерь и постоянно контролируют. Горячим эле­ватором 7 компоненты смеси подаются в сортировочный агрегат 17 для более тщательного фракционирования по отсекам 19 горячих бункеров и последующего весового дозирования в дозаторе, а негабарит сбрасыва­ется в бункер 20.

При установке перекидного лотка 18 в положение II горячие материалы поступают в бункер песка и далее на дозирование в дозатор, минуя грохот.

В установках периодического действия дозирование ведется порци­онно на каждый последующий замес. Отдозированный материал одного замеса из весового бункера дозатора 25 для песка и щебня подается в смеситель 22. Порция минерального порошка из агрегата хранения и выдачи 13 подается в бункер, а затем дозатором 21 в смеситель. Битум из битумохранилища 14 подогревается нагревателем 15 и вводится в смеситель насосно-дозирующим устройством 16. Возможно примене­ние аналогичного устройства для дозирования и подачи поверхностно­активных добавок.

Рис. 11.1. Технологическая схема приготовления асфальтобетонной смеси.

Готовая порция смеси выгружается из смесителя либо в ковш скипо­вого подъемника 23 накопительного бункера 24, либо в кузов автоса­мосвала. Наличие накопительного бункера позволяет исключить про­стои смесительного агрегата при задержке транспорта, по прибытии пос­леднего до минимума сократить продолжительность простоя транспорта под загрузкой.

За автоматической работой агрегатов ведется контроль с пульта управления кабины оператора, где также имеется дублирующая система дистанционного управления.

Дозатор минерального порошка пневмотранспортом загружается из расходной емкости. Она по мере опоражнивания заполняется из цис­терны цементовоза. Установка может иметь дополнительный агрегат для беспламенной сушки и нагрева минерального порошка.

Битумная система питается от обогреваемой цистерны, которая име­ет насосное устройство. Вместо цистерны можно применять битумона­гревательные котлы, оборудованные битумными насосами.

Дымовые газы из сушильного барабана через дымовую коробку 3 поступают на первую ступень очистки 8. Уловленная пыль должна быть

направлена в горячий элеватор. Подача уловленной пыли в бункер ми­нерального порошка, или в дозатор минерального порошка 21, или в специальный дозатор пыли нежелательна по двум причинам: во-первых, пыль, уносимая из сушильного барабана, является неотъемлемым компо­нентом песка и при частичной подаче ее в процессе дозирования может нарушиться проектная пористость и плотность асфальтобетона; во-вто­рых, силикатная пыль уноса является кислой породой и не может слу­жить заменой минерального порошка, приготовляемого из основных материалов — известняка или доломита.

Очищенные на первой ступени дымовые газы дымососом 9 могут подаваться на вторую ступень пылеочистки, на которой применяют мок­рую очистку, рукавные фильтры, электрофильтры и др. Затем дымовые газы выбрасываются в трубу 12, а уловленная пыль или шлам удаляют­ся через дозатор 10.

За рубежом применяют установки еще двух типов для приго­товления битумоминеральных смесей с менее жесткими требованиями к качеству исходных материалов: с нагревом минеральных материалов, но без сортирования их после сушки и дозирования перед смешиванием (рис. 11.2, а); без нагрева минеральных материалов (рис. 11.2, б). Эти установки оснащают смесителями непрерывного действия.

а)

Подача н дозирование минерального порошка

Нагрев, подача и дозирование битума

I Дозирование Смешивание исходных Хранение н выдача влажных песка —*■ компонентов и выдача —*- готовой смеси н щебня смесн потребителю потребителю

6)

■ Рис. 11.2. Технологические схемы получения битумоминеральных смесей с нагревом (г) и без нагрева (б) минеральных материалов.

Автогудронаторы предназначены для перевозки и распределения битумных материалов при постройке и ремонте гравийных и щебеноч­
ных слоев дорожной одежды методом пропитки, полупропитки, пере­мешивания на дороге, при поверхностной обработки и укреплении грун­тов. Нормы розлива битума при различных видах работ даны в таб­лице 10.2.

Таблица 10.2.

Нормы розлива битума при различных видах работ Виды работ Норма розлива, л/м’ Пропитка 2-7 Поверхностная обработка 0,75-1,5 Обеспыливание 0,80- 1,5 Подгрунтовка 0,5 Перемешивание на дороге 10,0-15,0

Вяжущие материалы распределяются под давлением 0,25-0,60 МПа.

Гудронаторы классифицируют по назначению, способу передвижения и приводу битумного насоса.

По назначению автогудронаторы делят на ремонтные и стро­ительные. При использовании автогудронаторов на дорожно-ремонтных работах вместимость цистерны не превышает 400 л, а на дорожно-стро­ительных — 3000-20 000 л.

По способу передвижения гудронаторы классифицируют на само­ходные (автогудронаторы), прицепные и полуприцепные. Самоходные монтируют на шасси автомобиля. Для прицепных и полуприцепных гуд­ронаторов используют автомобильные прицепы, полуприцепы или спе­циальные одноосные тележки.

По способу привода битумного насоса различают автогудронаторы с приводом от двигателя автомобиля, на шасси которого смонтирован гудронатор, и с приводом от отдельного двигателя.

Применение двух двигателей — одного для трансмиссии ходовой части автомобиля и другого для привода насоса позволяет изменять нор­му розлива битума в более широком диапазоне.

Автогудронаторы состоят из цистерны, автомобильного шасси или тягача, системы подогрева, системы перекачки и распределения битума.

Наибольшее распространение получили автогудронаторы с полез­ной вместимостью цистерны 3500 и 7000 л.

Автогудронатор однодвигательного типа с полезной вместимостью цистерны 3500 л (рис. 10.7) монтируют на шасси автомобиля. Цистерна выполнена сварной из листовой стали. В поперечном сечении цистерна имеет форму эллипса и снабжена термоизоляционным слоем из стек­

лянной ваты, закрытой снаружи металлическим кожухом. Полость цис­терны разделена волногасительной перегородкой на два сообщающихся отсека. В переднем отсеке установлена труба, которая верхней частью сообщается с атмосферой и служит для слива излишка битумных мате­риалов при случайном переполнении цистерны, а также для уравнива­ния давления в цистерне с атмосферным воздухом. В верхней части цистерны имеется горловина с фильтром, через которую можно напол­нять цистерну битумом.

1 2 3 и 5 6 7 Рис. 10.7. Автогудронатор с цистерной вместимостью 3500 л: 1 — шасси ЗИЛ-130; 2 — термометр; 3 — цистерна; 4 — люк; 5 — фильтр; 6 — клапан; 7 — указатель уровня битума; 8 ~ стационарная горелка; 9 — рычаг большого крана; 10 — боль­шой кран; 11— механизм подъема; 12 — битумный насос; 13 — распределитель; 14 — огнетушитель; 15 — трансмиссия; 16 — коробка отбора мощности.

Коммуникация цистерны состоит из большого крана, шестеренного насоса, малых кранов и трубопроводов (рис. 10.8). Устанавливая краны в различные положения, можно осуществлять наполнение цистерны, внутреннюю циркуляцию материалов, необходимую для более быстрого и равномерного подогрева, а также розлив битума через распределитель по обрабатываемой поверхности.

Распределитель автогудронатора имеет квадратное сечение и со­стоит из центральной, левой и правой частей. Они соединены между собой шарнирно, что обеспечивает вращение левого и правого распреде­лителей относительно вертикальной оси. Это позволяет быстро перево­
дить его в транспортное положение и изменять ширину розлива благо­даря вводу и выводу левой и правой частей из процесса распределения.

Рис. 10.8. Схема автогудронатора и установка кранов для выполне­ния различных операций: а — наполнение; б — опорожнение; в — перекачивание; г — розлив; д — циркуляция; е — розлив правый; ж — розлив левый; з — ручной розлив с перепусканием излишков; и — отсос; к — розлив с перепусканием излишков; 1 — большой край; 2 — приемный трубопровод; 3 — шестеренный насос; 4 — трубопровод розлива; 5 — трубопровод циркуляции; 6 — малые трехходовые краны.

В нижней части распределителя установлены сопла на расстоянии 190 мм одно относительно другого. Эти сопла одновременно открывают­ся или закрываются при помощи пневмокамер и рейки.

Автогудронатор снабжен также и ручным распределителем, кото­рый применяют при небольших ремонтных работах или устранении про­пусков розлива битума.

Топливная система автогудронатора (рис. 10.9) аналогична системе автобитумовоза и состоит из топливного бака, топливопровода, воздухо­провода, двух стационарных и одной переносной горелок.

Рис. 10.9. Топливная система автогудронатора: 1 — вытяжная труба; 2 — жаровая труба; 3 — стационарная горелка; 4 — топ­ливный фильтр; 5 — предохранительный клапан; 6 — топливный бак; 7 — ресивер: 8 — компрессор; 9 — переносная горелка.

Топливо подается к горелкам под давлением 0,25-0,3 МПа. Стаци­онарные горелки установлены на фланцах жаровых труб и могут рабо­тать независимо друг от друга. Они предназначены для разогрева битум­ных материалов в цистерне. Переносная горелка подсоединена к топ­ливной системе рукавом. Она имеет отдельный вентиль и предназначена для обогрева трубопроводов и насоса.

На автогудронаторе установлены следующие приборы: указатель уровня вяжущего материала в цистерне, термометр с пределами измере­ния температуры 0~200°С и тахометр, показывающий частоту вращения вала насоса.

Промышленностью также выпускается автогудронатор с полезной вместимостью цистерны 7000 л с отдельным двигателем для привода битумного насоса. В конструктивном отношении этот гудронатор мало отличается от описанного выше.

Прицепные гудронаторы имеют только распределительную систе­му и насосную установку и, как правило, не имеют собственной цистер­ны для материала. Их присоединяют к битумовозам и производят рас­
пределение вяжущих. Благодаря этому прицепные гудронаторы имеют небольшие габаритные размеры и малую массу.

Распределительная система позволяет осуществлять все операции по внутренней циркуляции и распределению вяжущих материалов. В трансмиссии от двигателя к насосу предусмотрены редуктор с двумя передачами прямого вращения и одной — обратной, а также предохрани­тельное устройство, отключающее насос при перегрузке. Ширина розли­ва находится в пределах 1-7 м. Норма розлива 0,55-7,0 л/м2 при шири­не розлива 7 м и 7-10 л/м2 при ширине розлива 4 м.

Для совместной работы необходимо соединить битумную ком­муникацию автобитумовоза с коммуникацией прицепного гудронатора.

Производительность гудронаторов и битумовозов (л/ч)

n= 3600Vk/T, (10.1)

г ц в’ ’ v ‘

где — полезный объем цистерны, л; кв~ коэффициент использования машины по времени; Т — продолжительность одного рейса, с.

Продолжительность рейса

т+~ + —+ /,, +t„, (10.2)

L L —+ —

^ v,

где і — время заполнения цистерны битумом, t = 600 — 900 с; L — расстоя­ние транспортирования битума, м; и — скорости движения груженого и порожнего гудронатора, м/с; tp = V / (vpql) = VjПн — время розлива битума по обрабатываемой поверхности, с (здесь v — скорость движения гудронатора при розливе, м/с; q — норма розлива л/м2; / — ширина розлива, м; Пн — производительность битумного насоса, л/с); t — время маневрирования гуд­ронатора на битумной базе и объекте строительства, t — 240-360 с; / — время на подготовку гудронатора и розлив битума, t = 300-360 с.

Для обеспечения бесперебойной работы автогудронаторов число битумонагревателей

г = Т6/Т, (10.3)

где Т6 — время нагрева потребного объема битума для автогудронатора до рабочей температуры, с.

Мощность двигателя насоса (Вт)

N = 0,001 ПтРр/ц, (10.4)

где Пm — теоретическая подача насоса, м3/с; р — расчетное суммарное давление, которое должно быть создано насосом, Па; rj — КПД трансмис­сии от двигателя до насоса.

Рр= 1′! (Рп + SPM + Ppi)’ ^10-5^

где р — потери давления по длине трубопровода; Ерм — местные потери давле­ния, возникающие на закруглениях магистрали, кранах, вентилях и т. д.; ррд — давление, при котором происходит розлив битума (ррд = 0,5 — 0,6 МПа).