Общие сведения об асфальтобетонных заводах.

Асфальтобетонные заводы (АБЗ) представляют собой комплекс технологического оборудования и складов материалов, предназначен­ных для приготовления асфальтобетонных смесей, применяемых в дорожном и других видах строительства. В состав АБЗ входят: склады щебня, песка, минерального порошка и битумное хозяйство с оборудо­ванием для разгрузки, складирования и подачи битума; асфальтосмесительные установки, включающие оборудование для сушки и нагрева минеральных материалов, обезвоживания и нагрева битума, оборудование для дозирования и перемешивания всех компонентов асфальтобетонной смеси; оборудование для энерго-, воздухо- и паро-снабжения технологических агрегатов АБЗ; лаборатория для контроля качества материалов и процесса приготовления смеси; помещения служебного и бытового назначения.

По своему расположению асфальтобетонные заводы делятся на прирельсовые и притрассовые. Склады каменных материалов притрассовых АБЗ характеризуются небольшими запасами материалов. Подача материалов к асфальтосмесительной установке, как правило, осуществляется с помощью бульдозеров или фронтальных погруз­чиков, иногда передвижными ленточными конвейерами. Обычно при­трассовые склады устраивают открытого типа. Склады каменных материалов прирельсовых АБЗ классифицируют по способам разгруз­ки транспортных средств, способам хранения каменных материалов и другим признакам. По способам разгрузки транспортных средств различают склады с гравитационной и принудительной выгрузкой, по способу хранения материалов - открытые и закрытые.

Склады минерального порошка (прирельсовые и притрассовые) обычно устраивают силосного типа по типовым проектам. На притрассовых складах минеральный порошок загружают с помощью цементо­возов. На прирельсовые склады минеральный порошок может достав­ляться в специальных вагонах или цистернах с пневмовыгрузкой. При доставке порошка в специальных вагонах устраивают подрельсовые разгрузочные устройства. Разгрузку вагонов, загрузку складов и выдачу порошка из склада осуществляют с помощью пневмотранспор­та. В соответствии с потребностями на АБЗ вместимость складов, построенных по типовым проектам, может изменяться в пределах от 240 до 4000 т.

Битумное хозяйство АБЗ предназначено для разгрузки битума, его складирования, обезвоживания, разогрева до рабочей температуры и подачи к дозирующим устройствам смесительных установок. В состав битумного хозяйства входят: оборудование для разгрузки битума, склады битума, битумонагревательное оборудование, шестеренчатые насосы для перекачивания битума, битумопроводы, оборудование для нагрева жидких теплоносителей.

На прирельсовых АБЗ при доставке битума в бункерных полува­гонах его разгрузка производится путем опрокидывания бункеров непосредственно в склады ямного типа. Вместимость складов ямного типа, построенных по типовым проектам, составляет 500—1000 т и более. В складах ямного типа битум предварительно подогревается до температуры 60-90°С и перекачивается в специальное оборудование, где он обезвоживается и нагревается до рабочей температуры, а затем по обогреваемым битумопроводам подается к дозаторам асфальтосмесительных установок.

На притрассовых АБЗ битум обычно хранят в обогреваемых паром или другим теплоносителем металлических цистернах с теплоизоля­цией. Доставку битума и загрузку цистерн осуществляют с помощью битумовозов.

Асфальтосмесительные установки классифицируются по основным конструктивным и технологическим показателям: производитель­ности, принципу действия смесителя, конструктивной компоновке основных агрегатов, мобильности.

Номинальную производительность асфальтосмесительных устано­вок оценивают из условия приготовления песчаных или мелкозернис­тых смесей с расчетной влажностью каменных материалов 5%. По производительности различают типоразмеры асфальтосмесительных установок: 12, 25, 32, 50, 63, 100, 150, 200, 250, 400 т/ч. Большинство установок, находящихся в настоящее время в эксплуатации и выпус­каемых промышленностью, имеют производительность от 25 до 100 т/ч.

По принципу действия смесителя асфальтосмесительные установ­ки могут быть цикличного и непрерывного действия. В установках цикличного действия все подготовительные и вспомогательные опера­ции, связанные с подачей каменных материалов, их просушиванием и нагревом, загрузкой в расходные бункера и приготовлением битума, осуществляют непрерывно. Однако дозирование, подачу всех компо­нентов смеси, их перемешивание и разгрузку смесителя производят периодически в виде повторяющихся циклов. Установки такого типа получили наибольшее распространение, так как они позволяют точно выдерживать требуемый рецептурный состав смеси, быстро перехо­дить на выпуск смеси любого рецептурного состава, изменять время перемешивания, получать высокое качество смеси. В установках непрерывного действия все технологические операции, за исключе­нием выдачи готовой смеси из накопительного бункера, выполняют

непрерывно. Для осуществления непрерывности процесса применяют смесители непрерывного действия, которые по сравнению с установ­ками периодического действия имеют меньшую металле- и энергоем­кость, однако их применение целесообразно в основном при больших объемах работ и продолжительном выпуске смеси одного рецептурного состава.

По конструктивной компоновке основных агрегатов асфальто­смесительные установки разделяют на башенные и партерные. В установках башенного типа конструкция агрегатов выполнена в вертикальном направлении. Просушенные и нагретые в сушильном барабане компоненты смеси подаются на установку башенного типа, в которой осуществляются грохочение, сортировка, дозирование и перемешивание. На все эти операции компоненты смеси последова­тельно поступают под влиянием силы тяжести. При партерной ком­поновке агрегаты асфальтосмесительной установки имеют наземное расположение. Составляющие компоненты асфальтобетонной смеси перемещаются от агрегата к агрегату с помощью непрерывных транс­портных средств. Такая схема позволяет осуществить быстрый монтаж всего оборудования.

По мобильности установки разделяют на стационарные и перед­вижные. Отличительными особенностями этих установок является конструктивное исполнение агрегатов, которое влияет на длитель­ность монтажа, демонтажа и удобство транспортирования. Асфальто­смесительные установки стационарного типа применяют на постоянно действующих АБЗ. Передвижные асфальтосмесительные установки выполняют из отдельных легко транспортируемых агрегатов, иногда снабженных колесным ходом. Их монтаж осуществляют с помощью автомобильных кранов. Как правило, для передвижных установок не требуется сооружение массивных заглубленных фундаментов, боль­шинство блоков смесителей монтируется на подготовленной забетони­рованной площадке.

Место расположения АБЗ выбирают с учетом его назначения и минимального времени транспортирования горячих смесей. При температуре воздуха +10°С время транспортирования горячих смесей не должно быть более 1,5 ч, теплых смесей - 2-2,5 ч.

Современные асфальтосмесительные установки включают в себя комплекты технологического оборудования с автоматическим и дистанционным управлением: агрегат питания, транспортер, сушиль­ный агрегат, агрегат минерального порошка, смесительный агрегат с сортировочным и дозировочным устройством, бункер готовой смеси;

обогреваемую битумную цистерну; топливный бак; кабину управле­ния.

Агрегаты питания асфальтосмесительных установок предназна­чены для непрерывной подачи песка и щебня различных фракций в заданных пропорциях в сушильный барабан и их предварительного дозирования. В состав агрегатов питания входят расходные бункера, транспортирующие устройства, дозаторы. Они состоят из одной или

нескольких секции. Конструкция агрегатов с разъемными секциями позволяет устанавливать несколько секции в одну общую систему с заданным количеством бункеров. В качестве дозаторов применяют ленточные, пластинчатые, вибрационные и кареточные питатели.

Сушильные агрегаты предназначены для просушивания и нагрева минеральных материалов до необходимой температуры (180-200°С). Они состоят из барабана, топки с форсункой, системы подачи и подог­рева топлива, топливных баков и системы пылеочистки. Сушильные барабаны просушивают и нагревают материалы по принципу противо­тока. В качестве топлива" в основном применяют жидкое топливо (мазут) или газ. Мазут перед подачей его в форсунку необходимо нагреть до температуры 70-100°С.

Для очистки выходящих из сушильного барабана газов применяют обеспыливающие установки. Как правило, они имеют две ступени очистки. В качестве первой ступени очистки используют циклоны сухой очистки конструкции НИИОгаз и др., в качестве второй ступени - мокрые пылеуловители типа СИОТ, рукавные фильтры и ротоклон. Циклоны сухой очистки устанавливают группами.

Агрегаты минерального порошка предназначены для приема со склада или из транспортных средств, временного хранения и подачи минерального порошка к смесителю. Агрегаты состоят из силосных емкостей различной вместимости и оборудования для транспортиро­вания и дозирования минерального порошка.

Смесительные агрегаты предназначены для перемешивания сос­тавляющих асфальтобетонной смеси. Они включают в свой состав „горячий" элеватор, сортировочную установку (грохот), бункера для хранения небольшого количества горячих минеральных материалов (песка и щебня) по фракциям и минерального порошка, устройства для дозирования составляющих асфальтобетонной смеси, в том числе дозатор для битума с системами кранов и битумопроводов, смеситель с разгрузочным устройством.

В асфальтосмесительных установках цикличного действия, как правило, применяют смесительные агрегаты с башенным расположе­нием оборудования, в установках непрерывного действия - с партер­ным расположением. При башенном расположении оборудования „горячий" элеватор из сушильного барабана подает песок и щебень в сортировочную установку, которая сортирует эти материалы и направ­ляет их в отдельные отсеки „горячего" бункера по фракциям. В нижней части каждого отсека имеются затворы, управление которыми осуществляется дистанционно или автоматически с пульта управле­ния. Под отсеками „горячего" бункера размещается весовой бункер, в который с нарастающим итогом поступают песок, щебень по фракциям и минеральный порошок. На некоторых типах асфальтосмесительных установок с целью повышения точности дозирование минерального порошка выполняется в отдельном бункере.

Взвешенные в соответствии с заданным рецептом песок, щебень и минеральный порошок выгружаются в смеситель, туда же затем подаётся нагретый до необходимой рабочей температуры битум.

Лопастные смесители цикличного действия могут работать по двум принципам: противоточного движения материала в смесителе, когда материалы с торцов смесителя направляются к середине, и поточного, когда материалы движутся по контуру смесителя. Направ­ление движения материалов зависит от схемы установки лопаток смесителя. Для сохранения температуры материала смесители обогре­ваются с помощью „тепловой рубашки", в которой циркулирует пар или нагретая жидкость. Управление затвором, расположенным в ниж­ней части смесителя, осуществляют автоматически либо дистан­ционно.

В смесителях непрерывного действия загрузка составляющих смеси осуществляется в начале смесителя, а выгрузка в конце. Необ­ходимое время перемешивания достигается обычно с помощью заслонки, помещенной в конце смесителя.

Бункера готовой асфальтобетонной смеси предназначены для хранения ее в течение некоторого времени, что обеспечивает равно­мерную и непрерывную работу асфальтобетонного завода при умень­шенном количестве транспортных средств, доставляющих готовую смесь к местам укладки. Для загрузки бункеров смесью в большин­стве случаев применяют скиповые подъемники, иногда ленточные, пластинчатые или скребковые транспортеры и шнековые конвейеры. Скиповые подъемники применяют опрокидывающиеся и с донной выгрузкой. Вместимость бункеров зависит от производительности асфальтосмесительных установок и приблизительно равна часовой производительности установки.

Краткие технические характеристики асфальтосмесительных установок приведены в табл. 2.1.

На рис. 2.1. приведена одна из общих технологических схем асфальтосмесительной установки цикличного действия с башенным расположением оборудования. Каменные материалы с помощью фронтальных погрузчиков подаются со склада в агрегат питания 25, бункера кото­рого имеют питатели для непрерывного предварительного грубого дозирования составляющих фракций каменных материалов (щебня и песка). Дозируемые материалы поступают в загрузочное устройство 23 сушильного барабана 21 с помощью ленточного транспортера 24. В сушильном барабане каменные материалы высушиваются и нагрева­ются до температуры на 20-30°С выше необходимой заданной темпе­ратуры смеси. Сушильный барабан снабжен топкой с форсункой 20. Высушенные и нагретые каменные материалы с помощью „горячего" элеватора 6 попадают в сортировочный агрегат 11, где с помощью грохота осуществляется их сортировка по фракциям и подача в „горя­чие" бункера с отсеками 12, а негабаритные материалы, диаметр которых больше размеров самой крупной фракции, сбрасываются в бункер негабарита 13. Из отсеков „горячего" бункера каменные материалы поступают в весовой бункер 14 дозировочного отделения.

Рис. 2.1. - Технологическая схема асфальтосмесительной установки.

Отдозированные с нарастающим итогом песок и щебень каждого замеса из весового бункера 14 поступают в смеситель 18. Минеральный порошок из силосной емкости 7 подается в бункер дозатора минераль­ного порошка 19 и после дозирования соответствующей порции с помощью шнека в смеситель. Силосная емкость 7 загружается пневмо­транспортом из цементовозов.

При приготовлении асфальтобетонных смесей для нижнего слоя покрытий (или других целей) с менее жесткими требованиями к качеству исходных компонентов, когда не требуется тщательная их сортировка по фракциям, перекидной флажок 10 устанавливается из положения I в положение II и горячие каменные материалы поступают на дозирование, минуя грохот.

Из битумохранилища 8 подогретый до температуры 90°С битум подается насосной установкой по обогреваемому битумопроводу в битумонагревательную установку 9, где обезвоживается и нагревается до рабочей температуры 140-160°С, а затем в дозирующее устройство 16, из которого строго отдозированная порция битума подается в смеситель. После этого все компоненты смеси тщательно перемеши­ваются и готовая смесь выгружается либо непосредственно в кузов автомобиля-самосвала, либо в ковш скипового подъемника. Для исключения применения смеси к внутренним поверхностям скипового подъемника и кузовов автомобилей-самосвалов предусмотрена система опрыскивания этих поверхностей распыленной струёй дизель­ного топлива.

При просушивании и нагреве песка и щебня в сушильном барабане выделяется большое количество мелких и крупных фракций пыли и несгоревших частиц жидкого топлива. Дымовые газы, выходящие из сушильного барабана, очищаются с помощью различных систем пылеочистки, которые, как правило, имеют две ступени. Через дымовую коробку 22 дымовые газы поступают в первую ступень очистки 5, состоящую из группы циклонов. Уловленная циклонами крупная пыль направляется в „горячий" элеватор 6 и далее через грохот вместе с фракцией песка в смесь. С помощью дымососа 4 предварительно очищенные дымовые газы подаются во вторую ступень мокрой очист­ки 2- а затем в дымовую трубу 1. Уловленная мелкая пыль из системы мокрой очистки удаляется с помощью очистного устройства 3. На данном АБЗ установлен смеситель марки МА 5/3 –S с бетономешалкой принудительного действия на валу.

 

 

 

Таблица 2.1 – Характеристики асфальтосмесительных установок

Показатель	Асфальтосмесительные установки
	ДС-117-2Е	ДС-117-2К*	Л-645-2Г		«Тельтомат»		ДС-118-4	ДС-84-2
Производительность, т/ч: при влажности песка и
	25	32/32	100		100**(60)		100	200
Щебня 5 %
при влажности песка и	30	42/42	140		70		140	240
Щебня 3 % и приготов­-
лении крупнозернистых
Смесей
Тип смесителя	Цикличного действия						Непрерывного действия
Установленная мощность, кВт:
Электродвигателей	160	150/135	390			370	364	720
Электронагревателей	50	35/30	160			69,2	194	300
Общая вместимость бункеров	16	18/18	40			20,8***	40	60
Агрегата питания, м3
Вмест-ть смесителя, кг	600	650/650	2000			1000	2300	3500
"     бункера агрегата	20	22/8	22			21	20	45
Минер-ного порошка, м3
Вместимость бункера готовой смеси, т	30	32/-	100			80	100	200
Общая вместимость битумных цистерн, м3	30	37/12	120			85	120	90
Расход топлива                          320  (мазут 100), кг!ч		310/310	1025			942	1000	2000
Масса установки, т	80	71,5/53,5	175			137	125	280
Габаритные размеры установки, м:
Длина	43,58	46,0/31,0		55,0		45	54,4	85
Ширина	34,00	35,6/31,6		45,0		29	28,8	67
Высота	19,68	19,8/19,8		17.3		30	14.8	27

 

* В числителе приведен первый вариант комплектности установки, в знаменателе — второй.                  

 ** Указана паспортная производительность, эксплуатационная производительность на мелкозернистой смеси 60 т/ч, крупнозернистой – 70 т/ч.

*** Для четырех бункеров.