Ім'я файлу: 1. Виробництво асфальтнобетону.docx
Розширення: docx
Розмір: 229кб.
Дата: 27.03.2022
скачати
Розширення: docx
Розмір: 229кб.
Дата: 27.03.2022
скачати
Органомінеральні суміші виготовляють шляхом змішування щебеня, піску, мінерального порошку і органічного вяжучого в гарячому стані.
Найбільш поширеними є асфальтобетонні суміші, для виготовлення яких застосовується нафтовий бітум.
Залежно від температури, при якій суміш укладають і ущільнюють, і в'язкості вживаного бітуму, що впливає на швидкість формування покриття, асфальтобетонні суміші підрозділяють на:
гарячі
холодні (ДСТУ Б В.2.7-119-2003).
1. Для приготування гарячих сумішей використовують бітум БНД-40/60, БНД-60/90, БНД-90/130 (ГОСТ 11954-66).
2. Для приготування холодних сумішей застосовують рідкі бітуми (ГОСТ 11955- 66).
Бітумно-мінеральні суміші відрізняються від асфальтобетонних якістю використовуваних матеріалів(ГОСТ 17060-71). Температура асфальтобетонних і бітумно-мінеральних сумішей при випуску із змішувача при використовуванні в'язких бітумів (ГОСТ 11954-66) повинна бути не вищою за 160°, при використовуванні рідких бітумів (ГОСТ 11955-66) - не більш 110°.
За розміром використовуваного мінерального матеріалу асфальтобетонні і бітумно-мінеральні суміші підрозділяють на:
грубозернисті (максимальний ро-змір зерен 40 мм),
середньозернисті (25 мм),
дрібнозернисті (15 мм),
піщані (5 мм).
За якістю вживаних щебеня і мінерального порошку асфальтобетонні і бітумно-мінеральні суміші розділяють на дві марки:
перша
друга.
За кількістю (змістом) мінеральних матеріалів у суміші виділяють типи асфальтобетонних сумішей:
тип А,
тип Б,
тип В,
тип Г.
Асфальтобетонні заводи - спеціалізовані підприємства, які виготовляють асфальтобетонні і бітумно-мінеральні суміші.
Крім того, на асфальтобетонних заводах може бути організований випуск обробленого бітумом щебеня (чорний щебінь), бітумних емульсій і інших матеріалів, до складу яких входить бітум.
Асфальтобетонні заводи будують як стаціонарного, так і тимчасового типа(пересувні).
Асфальтобетонні установки стаціонарного типу використовують на постійно діючих асфальтобетонних заводах. Як правило, стаціонарні установки вбудовують в будівлі капітального типу.
Пересувні установки використовують при будівництві автомобільних доріг, якщо в довколишньому районі відсутні стаціонарні і напівстаціонарні асфальтобетонні заводи або за умов виробництва робіт установка повинна працювати на одному місці не більш 1-2 сезони. Пересувні установки виконують на пневмоколісному шасі, а також залізничні пересувні асфальтобетонні заводи потяги у вигляді окремих блоків, що переміщаються, агрегати яких призначені для виконання певних технологічних операцій установки.
Змішувачі напівстаціонарного типу призначаються для устаткування асфальтобетонних заводів в містах і на крупних будівельних об'єктах, які рідко перебазуватимуться. Призначення і місцерозташування заводу зумовлюють вибір основного устаткування, рівень автоматизації і механізації, а також капітальне облаштування підприємства.
Основний напрям в конструюванні сучасного асфальтозмішувального устаткування полягає в переході від створення окремих машин до споруди автоматизованих комплексів технологічного устаткування для приготування асфальтобетонних сумішей і застосуванню принципу агрегатування (комплекс складають з окремих агрегатів).
До таких агрегатів відносяться: агрегати живлення, сушильні барабани, пиловловлюючі і дозування пристрої, машини змішувачів, витратні місткості бітуму і мінерального порошку, накопичувальні бункери, кабіни управління.
В установках періодичної дії процес попереднього («холодного») дозування, просушування і нагрів піску і щебеня, розсортовування по фракціях виробляються безперервно, а дозування, змішування і вивантаження із змішувача здійснюються певними порціями. Перевага таких змішувачів полягає у тому, що без складних настроювань дозуючих пристроїв можна одержувати суміші необхідного складу, а також в можливості регулювання часу перемішування сумішей.
У установках безперервної дії всі технологічні операції виконуються безперервно. Періодично виконується лише допоміжна операція - вивантаження суміші з накопичувального бункера в транспорт. Недоліком установок змішувачів безперервної дії є те, що їх важко перебудовувати на випуск сумішей іншого складу.
По продуктивності асфальтобетонне устаткування можна розділити на чотири основні групи:
малої продуктивності - до 25 т/годину,
середньої продуктивності - до 50 т/годину,
високої продуктивності - до 100 т/годину,
дуже високої продуктивності - понад 100 т/годину.
Продуктивність установок змішувачів визначають виходячи з необхідної продуктивності асфальтобетонних заводів.
По конструктивній компоновці асфальтобетонні установки ділять на:
партерні (горизонтальною схемою руху матеріалів)
баштові ( вертикальною схемою руху матеріалів).
1. Партерне розташування установки змішувача передбачає рух матеріалів від агрегату до агрегату по горизонталі при багатократному підйомі. В цьому випадку збільшується кількість вертикально-транспортуючих підйомних механізмів і відповідно зростають витрати електроенергії. Крім того, відбувається інтенсивніша втрата тепла нагрітим мінеральним матеріалом. Асфальтобетонні установки партерного типу легко оснащувати ходовим устаткуванням для переміщення з одного об'єкту на іншій. При горизонтальній схемі полегшуються ремонтні роботи. У разі баштової компоновки мінеральні матеріали потрібно підняти тільки один раз, після чого, використовуючи власну масу, вони послідовно проходять через всі агрегати змішувача, зверху вниз без витрат енергії на їх переміщення.
2. При вертикальній схемі потрібна менша площа для розміщення змішувача.
Технологічні процеси приготування асфальтобетонної суміші
Приготування асфальтобетонних сумішей полягає в змішуванні ретельно висушених і нагрітих до певної робочої температури піску і щебеня з мінеральним порошком і бітумом.
На АБЗ чітко розглядаються чотири лінії руху матеріалів:
мінеральних заповнювачів (щебінь, гравій, шлак, відсів, пісок, тощо);
мінерального порошку (активованого чи неактивованого);
органічного в’яжучого(бітум, мастика, емульсія, бітумно-полімерне в’яжуче);
хімічні та полімерні до-бавки (ПАР для модифікації чи компаундирування).
1. Перша лінія. Пісок і щебінь з складу поступають в бункери агрегату живлення. Розмір бункера може коливатися в межах від 1,5 до 50 м3 і більш.
Бункери малого об'єму влаштовують на пересувних заводах тимчасового типу, бункери великого об'єму - на заводах стаціонарного типу.
Агрегат живлення входить до складу асфальтозмішувальної установки і виконує наступні функції:
його використовують як витратний бункер для піску і щебеня;
він забезпечує попереднє безперервне об'ємне дозування в наперед заданих співвідношеннях піску і щебеня для того, щоб могли рівномірно працювати сушильний барабан і вузли сортувальних-дозувань асфальтозмішувача.
До складу агрегату живлення входять:
бункери,
дозатори-живильники
стрічковий транспортер, розташований під живильником.
Для підвищення точності дозування живильники обладнають контрольно-ваговим пристроєм. В цьому випадку процес дозування автоматизують або управляють ним дистанційно. За допомогою транспортерів або безпосередньо після дозаторів пісок і щебінь поступають в сушильний барабан.
Сушка і нагрів мінеральних матеріалів (окрім мінерального порошку) здійснюються в сушильних барабанах. Усередині барабанів за рахунок теплорадіациї факела форсунки, зіткнення з гарячими деталями сушильного барабана і тепла димових газів, що утворюються при згоранні палива, відбувається випаро-вування поверхневої і зв'язаної вологи і подальший нагрів піску і щебеня до ро-бочої температури 160-220°. Для рівномірного нагріву всієї маси матеріалу і виходу пари, що утворюється, мінеральні матеріали в сушильному барабані піддаються безперервному перемішуванню.
Ефективність роботи сушильного барабана в значній мірі залежить від способу сушки:
потокового
протитокового.
1. При потоковій сушці матеріал і гази рухаються в одному напрямі, при протитокової - назустріч один одному. У асфальтобетонних установках переважно використовують сушильні барабани з протитоковою схемою руху матеріалів і гарячих газів. При потоковій схемі подачу матеріалів з боку топки здійснити значно складніше, і, крім того, небажане проникнення холод-них матеріалів в найгарячішу зону, оскільки при цьому знизиться температура в даній зоні і значно погіршає процес горіння.
2. Протитокова схема має перевагу з погляду теплопередачі. При потоковій схемі погіршуються умови пиловидалення і відповідно пиловидалення з сушильного барабана.
Для завантаження піску і щебеня в сушильний барабан використовують: похилі лотки, віброжелоба, кільцеві елеватори і стрічкові транспортери, які по-дають матеріал безпосередньо в барабан.
Продуктивність сушильного барабана залежить від:
розміру зерен мінерального матеріалу,
його вогкості,
швидкості обертання барабана,
інтенсивності горіння пальника.
Кількість вологого матеріалу, що поступає в сушильний барабан залежить від продуктивності барабана за сухим матеріалом і кількість вологи, випаровуваної з матеріалів в процесі сушки.
Для сушильного барабана однією з основних характеристик є кількість вологи, яка може бути випарована в одиницю часу. Вказана характеристика називається напругою сушильного барабана по волозі. Величина напруги по волозі має розмірність кг/м3-годину. Чим менше напруга барабана по волозі, тим мен-ше пиловидалення в атмосферу.
У сушильних барабанах, що входять до складу установок змішувачів, що випускаються промисловістю, напруга по волозі складає 200-240 кт/м3-годину. У високопродуктивних барабанах (50 т/годину і більш) напруга по волозі знаходиться в межах 70-100 кг/м3- годину.
Визначивши напругу за вологою і знаючи кількість вологи, випаровуваної з матеріалів в процесі сушки в годину, встановлюється об'єм сушильного барабана. Довжину барабана визначають і обліком забезпечення необхідного часу знаходження ма-теріалу в барабані для його просушування. Барабан, як правило, встановлюють під кутом до горизонту (α = 2-8°). Оптимальним співвідношенням діаметру су-шильного барабана до його довжини на практиці приймається 1:4-1:7. Останніми роками стали застосовувати барабани меншої довжини і більшого діаметру. Є також методи визначення геометричних розмірів барабана газів, що за об'ємом відходять, і швидкості їх на виході з сушильного барабана.
Нагріті і просушені пісок і щебінь за допомогою вертикальних елеваторів поступають в сортувальний пристрій. Сортувальні агрегати призначені для розділення суміші піску і щебеня на фракції певних розмірів відповідно до необхідної рецептури суміші. Відсортований матеріал поступає в спеціальні бункери, в яких зберігають таку кількість матеріалів, щоб була забезпечена безперебійна робота дозуючих пристроїв і відповідно установки змішувача. Сортування по фракціях піску і щебеня разом з попереднім «холодним» дозуванням вказаних матеріалів в агрегатах живлення необхідне з наступних причин:
дозування в агрегатах живлення має точність значно нижче, ніж це потрібне для отримання якісних асфальтобетонних сумішей;
у складі піску і щебеня зустрічаються частинки, розміри яких перевищують допустимі при приготуванні асфальтобетонних сумішей;
кількість матеріалу дрібних фракцій (до 5 мм) перевищує потрібної через наявність його в крупніших фракціях щебеневого матеріалу;
зміни кількості дрібних фракцій в процесі транспортування ма-теріалу від агрегату живлення до змішувача і також при просу-шуванні і нагріві в сушильному барабані, головним чином в ре-зультаті роботи пилоочисних споруд.
Продуктивність сортувальних пристроїв повинна декілька перевищувати максимальну продуктивність змішувача, щоб забезпечити його безперебійну роботу при змінах рецептури сумішей. Основним елементом сортувального пристрою є гуркіт. У асфальтозмішувальних установках використовують грохоти два типи: циліндрові і плоскі вібраційні.
Після сортування мінеральний матеріал поступає на вертикальні елеватори. Вертикальні елеватори називають «гарячими», оскільки вони переміщають нагріті матеріали.
З допомогою вертикальних елеваторів розсортований за фракціями ще бінь і пісок поступає у витратний бункер. Цей бункер часто називають «гарячим» бункером, оскільки в ньому накопичуються нагріті і просушені матеріали.
Формою бункер представляє собою усічену піраміду з похилими бічними стінками. Бункер перегородками роздільний на відсіки, кількість яких відповідає кількості сит гуркоту. Розміри секцій бункера встановлюють з урахуванням потреби тієї або іншої фракції матеріалів відповідно до рецептури для виготовлення асфальтобетонних або бітумно-мінеральних сумішей.
2. Друга лінія. Лінія руху мінерального порошку. У зв’язку із особливими фізико-механічними властивостями мінеральний порошок зберігають у ємностях закритого типу та транспортують по трубах за допомогою пневмотранспорту.
Склади зберігання мінерального порошку можуть бути:
типовими (оптимально підібране устаткування на задану потужність, поставляється в комплексі)
індивідуальними (підбирається із окремих одиниць та узгоджується за потужністю).
В якості ємностей для зберігання мінерального порошку використовують силоси. По необхідності компресор нагнітає повітря у мережу трубопроводів, який транспортує от дозовану кількість мінерального порошку. Перед завантаженням у асфальтозмішувач мінеральний порошок знову дозується (на випадок регулювання технологічного процесу). Не використана кількість мінерального порошку повертається на склад для зберігання.
3. Третя лінія. Лінія руху органічного в’яжучого.
Органічне в’яжуче зберігається у бітумосховищі в підігрітому стані.
Транспортується по території заводу за допомогою бітумних насосів по бітумопроводах.
З бітумосховища віддозоване органічне в’яжуче поступає у бітумоплавильний агрегат, де підігрівається до робочої температури (а при необхідності зневоднюється, окислюється та модифікується).
Підігріте до робочої температури органічне в’яжуче транспортується до асфальтозмішувальної установки, в яку потрапляє через дозатор.
Не використана кількість органічного в’яжучого повертається у бітумосховище.
Ефективним є введення бітуму в змішувач під тиском, яке може досягати 2 МПа (20 атм) і більш.
Ця система включає два насоси:
Циркуляційний насос низького тиску постійно подає бітум до робочого органу, що є резервуаром з фільтром, системою підігріву, витратоміром і насосом високого тиску шестерінчастого типу. Система підігріву може мати електричний і масляний підігрів.
Витратомір і насос високого тиску омиваються гарячим бітумом, що забезпечує в результаті їх обігріву стабільні умови роботи. При роботі насоса високого тиску бітум проходить через витратомір, який відміряє необхідну його кількість, і далі в розподільний бітумопровід змішувача, оснащений розподільчими форсунками.
4. Четверта лінія. Лінія руху хімічних домішок та поверхнево-активних речовин (ПАР). Іноді, для підвищення фізико-механічних властивостей органо-мінеральних сумішей використовують різноманітні домішки та ПАР.
В залежності від виду домішки чи ПАР розглядають два шляхи уведення їх у суміш:
у органічне вяжуче в бітумно-плавильному агрегаті;
у асфальтозмішувач.
У звязку з тим, що кількість домішок чи ПАР не значне, відносно загальної кількості матеріалу, необхідно дуже ретельно дозувати їх перед уведенням в суміш.
Після дозування мінерального заповнювача (щебеню, гравію, шлаку, відсіву, піску, тощо), мінерального порошку, органічного вяжучого (а при необхід-ності і домішок чи ПАР) виконується процес змішування у асфальтозмішувальних установках.
Асфальтозмішувачі повинні забезпечувати швидке, і рівномірний розподіл матеріалів, що становлять асфальтобетонну суміш і якісне обволікання бітумом поверхні мінеральних частинок до однорідної маси при мінімальній витраті енергії в процесі змішення.
Для визначення продуктивності установки змішувача, а також для цілей автоматизації технологічного процесу встановлюють тривалість циклу. Тривалість одного циклу приготування суміші для змішувача періодичної дії складається з часу його завантаження часу перемішування суміші і часу вивантаження готової суміші із змішувача в транспорт, ківш скіпового підйомника або в накопичувальний бункер.
Час вивантаження суміші із змішувача залежить головним чином від його конструктивних особливостей і затвора. За наслідками розрахунку циклу дозування і перемішування розробляють циклограми за часом, в яких всі операції показані в лінійному зображенні.
Відпустка асфальтобетонної суміші споживачу.
Виготовлена асфальтобетонна суміш вивантажується безпосередньо в автотранспорт або накопичується в спеціальних накопичувальних бункерах (бункерах готової суміші).
Накопичувальні бункери забезпечують підвищення продуктивності підприємства і транспорту. У разі застосування накопичувальних бункерів продуктивність АБЗ підвищується на 7,5-12% залежно від вантажопідйомності автомобілів, що перевозять асфальтобетонну суміш. Це відбувається за рахунок зменшення часу завантаження автомобілів і можливості роботи асфальтобетонного заводу протягом певного періоду за відсутності транспорту.
Накопичувальні бункери призначені для зберігання готових асфальтобетонних і бітумно-мінеральних сумішей. Місткість бункера, як правило, встановлюють залежно від продуктивності установки змішувача і приймають в 60- 70% її годинної продуктивності.
Ефективність застосування накопичувальних бункерів полягає в скороченні потрібної кількості автомобілів-самоскидів і збільшенні продуктивності асфальтобетонних заводів. Загальною вимогою до пристроїв для завантаження суміші в накопичувальний бункер є запобігання сегрегації, тобто розділення за розміром частинок і у меншій мірі по питомих, вагам. Завантаження крупною порцією в короткий час у меншій мірі приводить до прояву сегрегації, ніж тривале завантаження.
При використовуванні скіпових підйомників можна використовувати перекидні ковші і ковші з донним розвантаженням, причому донне розвантаження знижує сегрегацію частинок суміші.
Ковші скіпових підйомників доцільно виконувати з теплоізоляцією щоб уникнути налипання суміші. У деяких конструкціях передбачають змащування ковша різними маслами нафтового походження.
На початку роботи заводу, а також у разі бракованих замісів або при терміновому виготовленні суміші іншого складу необхідно завантажити заміс, минувши бункер. Для цього, в підскіпові шляхи вбудовують спеціальний пристрій для проміжного вивантаження, ковша в кузов автомобіля. При вивантаженні суміші в бункер відбувається сегрегація, в результаті якої крупні частинки скачуються вниз, а дрібні - утворюють конус («стовп»).
Для зменшення сегрегації необхідно обмежувати довжину вільного падіння частинок, застосовувати бункери оптимальної конфігурації і вживати деякі спеціальні заходи, наприклад пристрій шнекового або ротаційного розподільника, розташованого так, щоб забезпечувати рівномірний розподіл суміші по всьому поперечному перетину бункера.
Час зберігання асфальтобетонної суміші в накопичувальному бункері залежить від:
співвідношення між продуктивністю асфальтобетонного заводу і об'ємом бункери,
організації робіт на об'єкті.
При оптимальних співвідношеннях між цими показниками час зберігання може бути понижене до мінімуму, що значно спростить конструкцію накопичувального бункера і зменшить його об'єм до об'єму самоскида. Проте на практиці цього не виходить і виникає необхідність у відносно тривалому зберіганні суміші.
Суміші висипаються самопливом через отвір (нижній затвор) в нижній конічній частині накопичувального бункера. Нижній затвор перекривають шиберними або секторними пристроями. Для поліпшення вивантаження і зниження коефіцієнта тертя суміші об стінки бункера зварні шви на внутрішній поверхні бункера шліфують.
Технологічне обладнання, яке використовується на АБЗ
На АБЗ використовують наступне технологічне обладнання (основне):
живлячі агрегати,
сушільні барабани,
змішувальні установки,
бітумосховища,
бітумоплавильні агрегати,
силоси,
накопичувальні та витратні бункери,
бункер зберігання готової продукції,
дозатори (для сипких матеріалів, для в’яжучого, для мінерального порошку, для ПАР).
Живлячі агрегати (живильники) класифікують за:
конструктивною ознакою,
кількості секцій,
розташуванню,
компоновці.
За конструктивним принципом вони можуть бути з дозаторами:
кареточного,
стрічкового
вібраційного типів.
Агрегат живлення може бути складеним з:
окремих бункерів,
змонтований на одній рамі, одно- і дворядним.
Бункери розташовані на металевій рамі, встановлюваній на фундаментні опори або пневмоколісне ходове устаткування. Під кожним бункером розміщені дозатори, які безперервним рівномірним потоком подають мінеральний матеріал на стрічку транспортера. Щоб не допустити вільноутворення в бункерах, на стінці кожного бункера встановлений сводообрушувач.
Останнім часом стали влаштовувати велику кількість бункерів або бункера більшого об'єму. Це пояснюється прагненням збільшити запас матеріалу, а також зменшити діапазон необхідної продуктивності підбункерних живильників за рахунок завантаження декількох бункерів однією фракцією, що становить в суміші високий відсоток.
Над бункерами розташовані похилі грати, перешкоджаючі попаданню матеріалів негабаритів в бункери.
Для попереднього дозування холодних кам'яних матеріалів використовуються дозатори:
циклічної дії (кареточні),
безперервної дії (дискові, вібраційні і стрічкові).
Простими дозаторами є дискові живильники.
Диск встановлений під вихідним отвором бункера. Пісок або щебінь з бункера під дією власної ваги поступає на диск, що обертається, і скидається з нього відсикачем. Кількість поступаючого матеріалу може змінюватися за рахунок зміни положення відсикачем або швидкості обертання диска. Кареточні живильники є дозаторами циклічної дії, мають простий конструктивний пристрій.
Основним елементом кареточного живильника служить каретка, яка скоює поворотно-поступальну ходу. Каретка встановлена в направляючих під вихідним отвором бункера. Хід каретки не перевищує звичайно 6 см. Кількість подвійних ходів каретки в середньому складає 50 в хвилину. При зменшенні частоти коливань підвищується точність дозування. Продуктивність кареточного живильника регулюють секторним затвором. Вона залежить від ширини каретки, положення секторного затвора, амплітуди і частоти коливань каретки.
Вібраційні дозатори складаються з похилого лотка, підвішеного під випускним отвором бункера. На лотку встановлене джерело вібрації. Продуктивність дозатора регулюють секторним затвором.
Найбільш поширені сушильні барабани на АБЗ циліндричної форми. Рівномірний нагрів мінерального матеріалу досягається за рахунок обертання сушильного барабана і наявності усередині барабана спеціальних лопастей, які багато разів піднімають матеріал і скидають його в потоки гарячих газів. Причому, конструкція лопастей, особливо з боку подачі тепла, повинна бути такою, щоб мінеральний матеріал своєю масою не перегороджував шлях полум'я форсунки. Чим далі розповсюджується полум'я форсунки, тим інтенсивніше і продуктивній виконується сушка і нагрів мінеральних матеріалів.
По довжині сушильного барабана можна умовно виділити три зони:
нагріву вологого матеріалу,
інтенсив-ної сушки (випаровування вологи),
зону нагріву висушеного матеріалу.
Для підвищення ефективності теплопередачі в кожній зоні встановлюють певні параметри процесу, у тому числі і швидкості проходження матеріалом кожної зони.
Різні швидкості проходження матеріалу досягаються за рахунок зміни кута нахилу підйомно-транспортуючих лопатей і їх конструкції, кількості тепла, що подається, конструкції підйомно-транспортних лопатей усередині барабана і ін.
Кут нахилу сушильного барабана знаходиться в межах від 2 до 8°. Регулювання кута нахилу виробляється за допомогою гвинтових або гідравлічних пристроїв, обладнаних покажчиком положення барабана, в градусах кута нахилу. Можливість зміни частоти обертання сушильного барабана забезпечує відносно простий перехід з одного режиму сушки на іншій при зміні умов роботи (вогкості початкового матеріалу, його гранулометричного складу або того і іншого одночасно), що звично буває при переході з однієї рецептури суміші на іншу, наприклад при переході з виготовлення піщаної асфальтобетонної суміші на виготовлення грубозернистої суміші.
У конструкціях сучасних сушильних барабанів прагнуть збільшити їх діаметр. Однією з причин цього є відмова від створення топок, що забезпечують повне згорання палива. Тому частина палива згорає безпосередньо в сушильному барабані. Для забезпечення його повного згорання необхідно знижувати швидкість руху струменя розпилювача. Це досягається збільшенням внутрішнього діаметру сушильного барабана. Крім того, в барабанах більшого діаметру знижується швидкість руху димових газів і зменшується відсмоктування крупних частинок.
В якості сортувального обладнання найбільш поширеними є гуркіт барабанного типу. Завантаження піску і гуркіт в циліндровий (барабанний) гуркіт виконують через завантажувальний лоток. Циліндровий гуркіт є циліндром (іноді випускають грохоти у вигляді усіченого конуса) з листової сталі з отворами, діаметр яких відповідає необхідним розмірам окремих фракцій.
Діаметр циліндрового грохоту може бути від 0,7 до 1,5 м. Гуркіт розділяють на декілька секцій, що розрізняються розміром отворів. Довжину секцій гуркоту влаштовують такій, щоб матеріал даної фракції встигав відділитися за час проходження через неї, причому спочатку відсіваються дрібні фракції, а потім крупніші. Циліндровий гуркіт встановлюють під кутом 4-7° до горизонту, конічний - горизонтально. Найбільш поширений барабанний гуркіт, що складається з трьох секцій. Обидва, частини секцій виготовляють із сталевих перфорованих листів з круглими отворами сит, діаметрами 6, 18 і 40 мм. На ситах одержують дві фракції щебеня - 5-15 і 15-40 мм і одну фракцію піску 0-5 мм.
Конструкція «гарячих» бункерів має багато секційну компоновку. Міст-кість відсіків «гарячих» бункерів приймають з розрахунку менш півгодинного запасу матеріалів. У той же час установки, в яких запас матеріалів дуже обме-жений, вимагають ретельнішого попереднього дозування піску і щебеня з ура-хуванням рецептури сумішей, що виготовляються. Найчастіше зустрічаються бункери, розділені на три відсіки для матеріалу фракцій 0-5, 5-15 і 15-40 мм. У ряді конструкцій бункери мають додатковий відсік для мінерального порошку, куди останній поступає безпосередньо з складу. У бічних відсіках бункерів зроблені отвори для скидання надлишків матеріалу, що накопичується. Для ски-дання щебеня, що не пройшов через сита (більше 40 мм), є спеціальний лоток. Цей матеріал поступає в спеціальні ємності. На виході матеріалів з відсіків вста-новлені затвори, які забезпечують своєчасну подачу кожної фракції кам'яних матеріалів до дозуючих пристроїв і припинення подачі в потрібний момент. Для забезпечення безперервної роботи установки змішувача необхідний контроль за рівнем матеріалів кожної фракції у відсіках гарячих бункерів. З цією метою ви-користовують датчики наявності матеріалів. Найбільш поширені механічні дат-чики. Коли рівень матеріалу досягає чутливого елементу і утрудняє його рух, датчик спрацьовує, фіксуючи наявність матеріалу.
У витратних «гарячих» бункерах накопичується значна кількість нагрітих матеріалів, тому необхідно зберегти температуру матеріалів і забезпечити контроль температури.
«Гарячі» бункери, як правило, мають теплоізоляцію, яка дозволяє зберегти температуру матеріалу протягом довгого часу. Для контролю температури матеріалів в «гарячих» бункерах використовують термодатчики-термопари, вбудовані в нижній частині бункерів. Контроль температури дуже важливий в початковий період роботи при пуску змішувача. При низькій температурі наявного матеріалу в «гарячих» бункерах останні виводяться шляхом пропуску через дозатори і змішувач. Контроль температури в «гарячих» бункерах також полегшує настройку сушильного барабана на заданий режим роботи з урахуванням теплових втрат в процесі руху нагрітих кам'яних матеріалів від сушильного барабана до дозаторів.
На практиці застосовують затвори найрізноманітніших конструкцій:
секторні,
шиберні,
щелепні і т.п.
Найбільш зручні при дозуванні піску і щебеня секторні затвори. Вони забезпечують швидке і плавне регулювання продуктивності, що робить істотний вплив на точність роботи дозуючої системи. Затвори приводяться в дію електромеханічними, пневматичними або гідравлічними приводами, що мають дистанційне ручне або автоматичне керування.
Для приготування асфальтобетонних сумішей застосовують асфальтоз-мішувачі двох типів:
вільного,
примусового перемішування.
1. Змішувачі вільного перемішування є циліндровим барабаном, що обертається навколо горизонтальної осі. Усередині барабана є лопаті. Змішування компонентів відбувається при обертанні барабана під впливом переміщення частинок матеріалів. Матеріал за допомогою лопастей захоплюється і підіймається до тих пір, поки значення сили тяжіння не перевищить сили зчеплення. У цей момент відбувається падіння матеріалів.
Змішувачі вільного перемішування не забезпечують необхідної якості змішування, тому їх застосовують головним чином для приготування бітумно-мінеральних сумішей, використовуваних для пристрою підстави дорожнього одягу.
2. У змішувачах примусової дії перемішування здійснюється за допомогою валів, що обертаються, на які кріпляться лопаті. Змішувачі, як правило, двовальні. Ефект змішування в значній мірі залежить від конструкції лопастей і їх установки на валу: кута нахилу лопаток до площини обертання, центрального кута, утворюваного сусідніми лопастями в описуваному колі, і кроку (відстані) між лопатями при їх розміщенні на валу.
При установці лопастей по схемі, при якій матеріал циркулює по периметру змішувача, забезпечується інтенсивний масообмін компонентів суміші і відповідно рівномірне і в коротші терміни змішування мінеральних частинок і терпкого у всьому об'ємі суміші. Таку схему розташування лопастей в даний час застосовують при конструюванні змішувачів. Інтенсивність і якість змішування компонентів підвищуються при збільшенні швидкості обертання валів з одноча-сною подачею бітуму, під тиском. В цьому випадку перемішувана маса одержує значну енергію руху і знаходиться в зваженому стані. Подача бітуму в розпиляному вигляді забезпечує в такому стані мінерального матеріалу якісне обволікання його частинок. Досвід експлуатації ряду установок змішувачів показує, що перемішування матеріалів закінчується практично одночасно із закінченням надходження в змішувач бітуму.
За принципом дії змішувачи поділяються на:
періодичної дії
безперервної дії.
1.Особливістю таких змішувачів є те, що при перемішуванні асфальтобетонна суміш переміщається безперервним потоком від завантажувального пристрою до розвантажувального.
2.У змішувачах безперервної дії лопаті на лопатевих валах встановлені так, що при перемішуванні суміш переміщається у бік розвантажувального отвору з певною швидкістю. Зміна тривалості часу перемішування досягається за рахунок відповідної перестановки лопатей або зміною кута нахилу корпусу змішувача до горизонту.
Накопичувальні бункери відрізняються тривалістю зберігання готових сумішей, методом їх установки, кількістю секцій, здібністю до швидкої перебудови.
За тривалістю зберігання матеріалів накопичувальні бункери ділять на бункери короткочасного зберігання (до 12 годин) і бункера з системою обігріву, в яких суміш можна зберігати протягом декількох днів.
Конструктивно вони відрізняються системою ізоляції і теплоізоляції, спеціальними пристроями для герметизації, об'єму і іноді введенням інертних газів для запобігання старінню бітуму.
Ці бункери можуть бути односекційними і багатосекційними. Декілька секцій дозволяють збільшити об'єм суміші одного складу, що зберігається, або зберігати суміші різного складу і відпускати їх одночасно різним споживачам.
Форма бункера впливає на його теплотехнічні показники, металоємність і схильність суміші до сегрегації при завантаженні і вивантаженні.
Дозування мінеральних матеріалів і бітуму.
Для приготування якісних асфальтобетонних сумішей стабільного складу необхідно забезпечити ретельне дозування всіх матеріалів, що становлять суміш, перед введенням їх в змішувач. Для дозування використовують різні дозуючі пристрої, які вибирають залежно від вигляду і властивостей матеріалів, характеру технологічного процесу перемішування, вимог до точності дозування.
Дозуючі пристрої можуть бути ваговими або об'ємними. Практика показала, що найбільшу точність дозування одержують при використовуванні вагових дозаторів. Об'ємні дозатори застосовують при виготовленні спрощених бітумно-мінеральних сумішей, а при виготовленні асфальтобетонних сумішей їх використовують тільки в поєднанні з ваговими контрольними вагами. Вживані для виготовлення асфальтобетонних сумішей вагові дозатори володіють точністю дозування до ±2%.
Кам'яні матеріали різних фракцій можна зважувати одночасно на окремих поряд розташованих вагах або послідовно на так званих вагових пристроях, що «підсумовують». Часто застосовують ваги типу важеля. Механізм важеля укріплюють на корпусі спеціальних вагових бункерів, в яких відважують кам'яні матеріали, що поступають з відсіків «гарячого» бункера. Ваги обладнані головкою циферблата. Для зменшення погрішності дозування, пов'язаної з пересипанням матеріалів( головним чином грубозернистого), бункери обладнані секційними затворами, а головка циферблату на вагах - спеціальними контактами попереднього відсічення матеріалів.
Для дозування бітуму і рідких поверхнево-активних речовин використовують дозатори об'ємної дії. Вони бувають типу поплавця, горизонтальні з регульованим вільно плаваючим поршнем, вертикальні з регульованими трубками для відведення надлишків вяжучого, а також насоси-дозатори з нерегульованою і регульованою продуктивністю.
Найпростіша конструкція у дозатора-поплавця. Бітум по трубопроводу через наповнювальний кран поступає в ємність, в якій відміряється певна порція. Кількість бітуму в місткості дозування реєструється на шкалі за допомогою спеціального покажчика із стрілкою, зв'язаного гнучким сталевим тросом з металевим поплавцем, положення по висоті якого визначається кількістю бітуму в місткості. Коли стрілка займе певне положення, що показує заповнення місткості необхідною кількістю бітуму, наповнювальний кран закриється. Віддозована кількість бітуму виходить через зливний кран, трубопровід якого підключений в систему шестерінчастого насоса, що забезпечує подачу бітуму в змішувач під тиском. Враховуючи, що точність роботи об'ємного дозатора терпкого в значній мірі залежить від зміни температури бітуму, яка впливає на його в'язкість і об'ємну масу, конструкція дозатора передбачає спеціальний обігрів нижньої половини місткості дозатора, наповнювального і зливного кранів, наповнювального патрубка і циркуляційного трубопроводу. Обігрів може здійснюватися як парою, так і рідкими теплоносіями.
Машини та механізми, які використовуються на АБЗ
На асфальтобетонних заводах для безперервного транспортування мінеральних матеріалів використовують:
стрічкові і гвинтові конвеєри,
ковшові елеватори,
аерожолоби і пристрої пневматичного транспорту.
Ефективність транспортування матеріалів залежить від їх властивостей:
гранулометричного складу,
кута природного укосу у спокої і в русі,
насипної маси,
коефіцієнта тертя між матеріалом і поверхнею і т.п.
У табл. 2.2 приведена характеристика матеріалів, що враховується при транспортуванні. Таблиця 2.2 - Характеристика матеріалів, що транспортуються
Стрічкові конвеєри. Стрічковими конвеєрами можна переміщати пісок і щебінь в горизонтальному напрямі і під кутом до 22°. Стаціонарні стрічкові конвеєри мають довжину до 200 м. Стрічки виконують шириною 300, 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600 мм з декількох шарів прогумованої бавовняної тканини. Конвеєри завантажуються матеріалами через випускні отвори бункерів, розвантажуються через кінцевий барабан, а при необхідності проміжного розвантаження - плужниковими зкидувачами і розвантажувальними візками.
Ковшові елеватори. Ковшовими елеваторами можна переміщати пісок і щебінь у вертикальному і похилому напрямах. Для переміщення матеріалів використовуються ковші, які змонтовані на втулково-роликовому ланцюзі або прогумованій стрічці.
Гвинтові конвеєри (шнеки). Гвинтовими конвеєрами (шнеками) можна транспортувати пилоподібні і легкосипучі матеріали на відстань до 40 м. Конвеєр складається з металевого жолоба або труби і гвинта, що обертається в ньому, який встановлений в проміжних і наполегливому підшипниках. Завантажується матеріал через завантажувальні патрубки, розвантажується через розвантажувальні патрубки. Гвинтовий конвеєр переміщає матеріал, як правило, в горизонтальному напрямі або з невеликим підйомом (до 20°). Найпоширенішими є шнеки діаметром 200- 400-500 мм.
Пневматичний транспорт. Для транспортування мінерального порошку на асфальтобетонних заводах останніми роками стали застосовувати пневмотранспорт. Пневмотранспорт мінерального порошку здійснюється за допомогою гвинтових пневмонасосів або камерних пневможивильників, що подають мінеральний порошок разом із стислим повітрям по сталевих трубах, діаметр яких встановлюють залежно від продуктивності. Гвинтовий пневмонасос володіє продуктивністю від 15 до 100 т/годину залежно від діаметру живлячого шнека. Витрата повітря тиском 0,35-0,4 МПа (3,5-4,0 атм) складає 25- 30 м3/т мінерального порошку при переміщенні на відстань 200 м. Камерний пневможивильник є герметично закритою камерою місткістю від 2 до 5 м3; після завантаження її мінеральним порошком в камеру подається стисле повітря тиском 0,3-0,6 МПа (3-6 атм), який видавлює з камери мінеральний порошок і нагнітає його в трубопровід. Витрата електроенергії на живлення камерних насосів приблизно на 30% - менш ніж в гвинтових. Продуктивність установки пневмотранспорта визначають виходячи з добової потреби в подачі мінерального порошку як в силоси, так і з силосів до асфальтозмішувальної установки. Значення масової концентрації, що представляє відношення маси матеріалу, що транспортується, до маси повітря, визначають залежно від довжини транспортування.