Устройство асфальтосмесительной установки. Технологический процесс приготовления в них горячей асфальтобетонной смеси

 

Асфальтобетонные установки представляют технологический комплекс оборудования и агрегатов, работающих в единой технологической цепи, и предназначаются для приготовления горячих асфальтобетонных смесей различных составов.

В зависимости от технологии протекания процесса смешивания при приготовлении асфальтобетона различают асфальтосмесительные установки непрерывного и периодического (циклического) действия.

В установках непрерывного действия все технологические операции, включая смешивание, выполняются непрерывно, а дозирование, смешивание и разгрузка смесителя производятся периодически определёнными порциями.

На рисунке 8.1 приведена технологическая схема асфальтосмесительной установки непрерывного действия с партерным расположением основного оборудования, а на рисунке 8.2 – схема асфальтосмесительной установки периодического действия с башенным расположением оборудования смесительного агрегата.

Асфальтосмесительные установки, независимо от принципа их работы, состоят из следующих основных агрегатов: агрегата питания (а), сушильного агрегата (б), смесительного агрегата, агрегата для хранения и подачи минерального порошка (з), оборудования для нагрева, дозировки и подачи битума, устройства для очистки битума от пыли (ж). В смесительный агрегат входит грохот (в), дозаторы с расходными и весовыми бункерами (г), смеситель (д). Основные агрегаты асфальтосмесительных установок связаны между собой транспортирующим оборудованием.

 

 

Рисунок 8.1 – Технологическая схема асфальтосмесительной установки непрерывного

действия

 

Технологический процесс приготовления асфальтобетонной смеси протекает в следующей последовательности.

Песок со щебнем или гравием соответствующих фракций со склада загружаются в бункер 1 агрегата питания с применением погрузчиков, экскаваторов, ленточных конвейеров и других машин.

Питатели 2 предварительно дозируют по объёму и непрерывно выдают минеральные материалы из бункера 1 на ленточный конвейер или холодный ковшевой элеватор 3. Поднятый материал ссыпается по лотку 4 в загрузочное устройство 5 сушильного барабана 6. Сушильный барабан установлен на опорных роликах 7 под углом 3…6º к горизонту и имеет внутри продольные лопасти, прикреплённые к стене барабана. Специальный привод осуществляет вращение барабана относительно его продольной оси. Загружаемый при этом в барабан материал многократно поднимается внутренними лопастями, скользит по ним, падает вниз и перемещается вдоль оси сушильного барабана. Навстречу минеральным материалам внутри барабана движутся горячие газы, образуемые в топке 9 при сгорании жидкого топлива (мазута), подаваемого форсункой 10.

При таком противоточном движении горячих газов и минеральных материалов происходит интенсивная сушка и нагрев последних до температуры 180…250 ºС.

Нагретые минеральные материалы через разгрузочную коробку 8 сушильного барабана подаются в приёмный лоток 11 ковшевого элеватора 12. Горячий элеватор 12, имеющий теплозащитный кожух 13, поднимает нагретые материалы на требуемую высоту и подаёт их на вибрационный грохот 14. Грохот сортирует минеральные материалы на фракции, которые поступают в отдельные отсеки бункера горячих материалов 15, имеющего теплоизоляционный кожух. Негабаритный щебень с верхнего сита грохота по ссыпному лотку 16 отводится в отдельный бункер или за пределы смесительного агрегата. Отсеки бункера для отдельных фракций имеют окна для отвода излишков материала по патрубкам в бункер излишков.

 

Рисунок 8.2 – Технологическая схема асфальтосмесительной установки периодического действия

 

В асфальтосмесительных установках непрерывного действия (см. рисунок 8.1) отдельные фракции нагретых минеральных материалов из отсеков горячего бункера поступают на весовые дозаторы непрерывного действия 17.

Параллельно отдельным дозатором производится непрерывное дозирование минерального порошка, который поступает на дозатор из соответствующего бункера, а в него подаётся из ёмкости для хранения.

Дозируемые фракции минеральных материалов и минеральный порошок из дозаторов подаётся в загрузочную коробку 19 второго горячего элеватора 20, имеющего теплозащитный кожух 21. Элеватор поднимает указанные материалы и непрерывно загружает их в двухвальный лопастной смеситель 22 непрерывного действия с принудительным перемешиванием. В этот же смеситель битумным насосом-дозатором 24 непрерывно подаётся битум, нагретый в битумоплавильне 23 до рабочей температуры (150…180 ºС). Под действием лопастей вращающихся валов смесителя составляющие асфальтобетона совершают движение по сложным траекториям с различными скоростями: поднимаются вверх, опускаются вниз, вдавливаются в объёмы материала с меньшей скоростью движения, обычно расположенные дальше от лопастей, смещаются вдоль валов в сторону разгрузки и т.д. При этом все частицы смеси обволакиваются жидким горячим битумом. В результате перемешивания частицы меньших размеров заполняют промежутки между более крупными частицами, вытесняя из них воздух. Перемешанная асфальтобетонная смесь выгружается непрерывным потоком из смесителя и при открытом затворе 25 высыпается в кузов автосамосвала. Затвор двухвального лопастного смесителя непрерывного действия выполнен в виде поворачивающегося сектора, образующего накопительный бункер небольшой вместимости. При закрытом затворе производится смена транспортных средств (автосамосвалов) для отвозки бетона.

Смесительные агрегаты асфальтосмесительных установок периодического действия (см. рисунок 8.2) работают в циклическом режиме. В них фракции минеральных материалов из горячего элеватора 12 поступают на весовой дозатор циклического действия 17. Порция минерального порошка, находящегося в бункере 18 дозируется отдельным дозатором 20. Минеральный порошок подаётся в бункер из агрегата хранения 19. Отдозированные фракции минеральных материалов и минерального порошка поступают в двухвальный лопастной смеситель 21 циклического действия. В этот смеситель битумным насосом-дозатором 23 подаётся порция битума, нагретого в битумоплавне 22 до рабочей температуры (150…180 ºС). Лопасти валов смесителя наклонены вдоль осей валов в одну и другую сторону, что способствует противоточному принудительному перемещению перемешиваемого материала с различными скоростями и по различным траекториям.

Под давлением лопастей и гравитационных сил частицы будут двигаться по линии наименьшего сопротивления, вытесняя воздух из промежутков между более крупными частицами, заполняя эти промежутки и перераспределяясь по всему объёму. При этом все частицы хорошо обволакиваются горячим битумом. Большинством лопастей перемешиваемые материалы сдвигаются к середине смесителя. После окончания перемешивания открывается разгрузочный затвор, расположенный в середине корпуса смесителя, и порция приготовленной горячей асфальтобетонной смеси высыпается в автосамосвал или в ковш скипового подъёмника 24. С его помощью приготовленная смесь перегружается в накопительный бункер 25. Наличие накопительных бункеров исключает простои смесительного агрегата при задержке автотранспорта и ускоряет его загрузку.

Асфальтосмесительные установки оборудуются агрегатом очистки дымовых газов и запыленного воздуха смесительного агрегата. Способы очистки могут быть различными. На рисунке 8.1 приведена схема одноступенчатой сухой очистки дымовых газов и запыленного воздуха. Дымовые газы, выходящие из сушильного барабана, и запыленный воздух над грохотом проходят через батарею циклонов 26, где за счёт изменения направления движения, резкого снижения скорости частицы пыли под действием силы тяжести оседают в бункере 27 циклонов. Затем собранная пыль подаётся на горячий элеватор, и только незначительное количество мелких частиц улетает в атмосферу.

На рисунке 8.2 приведена схема двухступенчатой очистки дымовых газов и запыленного воздуха. Запыленный воздух и дымовые газы поступают на первую ступень очистки 26. Задержанная здесь пыль из бункера 27 подаётся на горячий элеватор, а воздух с газами направляется дымососом (вентилятором) 28 на вторую ступень очистки 29. На второй ступени применяется мокрая очистка, очистка рукавными фильтрами или электрофильтрами.

Пыль и шлам на второй ступени очистки удаляются через питатель 30, а очищенный воздух выходит в атмосферу через трубу 31.

Асфальтосмесительные установки непрерывного действия применяются при приготовлении асфальтобетонной смеси постоянного состава при больших объёмах работы. Они требуют остановки всех агрегатов при переналадке дозаторов на выпуск смеси другого состава, и в них невозможно регулировать время перемешивания.

Асфальтосмесительные установки периодического действия позволяют быстро и легко переходить на выпуск смеси другого требуемого рецептурного состава, а также регулировать продолжительность перемешивания для обеспечения нужного качества перемешивания. Башенное расположение основного оборудования смесительной установки уменьшает количество транспортирующих машин и занимаемую площадь.

 

Список литературы

1 Бауман, В. А. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций / В.А. Бауман, В.В. Клушанцев, В.Д.Мартынов. – М.: Машиностроение, 1981. – 324 с.: ил.

2 Дорожные машины / Под ред. Н.Я. Хархуты. – Л.: Машиностроение, 1976.– 472 с.: ил.

3 Мартынов, В. Д. Строительные машины / В.Д. Мартынов, В.П. Сергеев.– М.: Высш. шк., 1970. – 304 с.: ил.

4 Дорожно–строительные машины / А.В. Вавилов [и др.]. – Минск: Технопринт, 2000. – 515 с.: ил.

5 Дорожно–строительные машины и комплексы / В.И. Баловнев [и др.].– М.: Машиностроение, 1988. – 384 с.: ил.

6 Дорожные машины: в 2 ч. Ч. 2: Машины для устройства дорожных покрытий: учебник / К.А. Артемьев [и др.]. – М.: Машиностроение, 1982. – 396 с.: ил.

7 Машины для строительства и содержания дорог и аэродромов: учебник / А.З.Шарц [и др.]; под общ. ред. А.З. Шарца. – М.: Машиностроение, 1985. – 336 с.: ил.

8 Бауман, В. А. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов / В.А.Бауман. – М.: Машиностроение 1970. – 548 c.: ил.

9 Чубук, Ю. Ф. Вибрационные машины для уплотнения бетонных смесей / Ю.Ф. Чубук.– Киев.: Вища. школа, 1985. – 168 с.: ил.

10 Атаев, С. С. Технология индустриального строительства из монолитного бетона. – М.: Стройиздат. 1989. – 336 с.:

11 Григорьев, Д. М. Винтовые конвейеры / Григорьев, Д.М. – М.: Машиностроение, 1972. – 326 с.: ил.

12 Баженов, Ю. М. Технология бетонных и железобетонных изделий / Ю.М. Баженов, А.Г. Комар. – М.: Стройиздат, 1984. – 672 с.: ил.

13 Волженский, А.В. Минеральные вяжущие вещества / А.В. Волженский, Ю.С. Буров. – М.: Стройиздат, 1979. – 350 с.: ил.