Нагрев битума в битумохранилищах

На асфальтовых заводах битум хранится в специальных емкостях-битумохранилищах, в которых создается значительный запас вяжущего (50 и более процентов годового расхода предприятия). Для извлечения битума из них применяется общий или местный нагрев. Общий нагрев осуществляется c помощью змеевиков, расположенных в нижней части битумохранилища, через которое пропускается теплоноситель или электронагревателями. Битум, нагретый до температуры текучести (80…100 °C), стекает в приямок и c помощью насосов перекачивается по трубам в битумоплавильные агрегаты.

Для осуществления местного нагрева широко используются подвижные, поверхностные и погружные нагреватели, c помощью которых битум нагревается только в зоне действия нагревателя. Наиболее экономичными являются поверхностные нагреватели c инфракрасным излучением, которые быстро разогревают близко расположенные слои битума. При нагреве битумов поверхностными нагревателями значительная часть воды механических примесей, находящихся в битуме, опускаются вниз, a битумонасосы при этом подают более чистый битум.

Часто при местном нагреве применяются и электронагреватели что объясняется их малогабаритностью, транспортабельностью и возможностью автоматизации процесса нагрева битума. Большие потери теплоты c поверхности нагреваемого битума - главные недостатки нагрева его в битумохранилищах. Кроме того, при небольших потребностях в битуме, разогреве его донными нагревателями, приходится значительные массы битума выдерживать длительное время в нагретом состоянии, и поэтому качество его ухудшается.

 

Нагрев битума в битумоплавильных установках

Битумоплавильные установки наиболее часто применяются для нагрева битума на строительных площадках при производстве гидроизоляционных и кровельных работ, изготовлении паст, горячих и холодных битумных мастик, строительстве и ремонте автомобильных дорог. Нагрев в них осуществляется c помощью открытого пламени, горячих газов, пара, электронагревателей.

На строительных площадках и в дорожном строительстве чаще применяются жаротрубные котлы. Они просты в изготовлении и обслуживании. Теплоотдача от жаровых труб к битуму осуществляется свободной конвекцией и определяется величиной действующего температурного напора и физическими свойствами разогреваемого битума.

K главным недостаткам нагрева битума в котлах термическим способом относятся большие потери теплоты в окружающую среду (60...70 % от общих затрат) c отходящими топочными газами, через наружные поверхности теплообмена и загрузочное отверстие битумоплавильного устройства; значительные трудности нагрева битума в области температур I00^оC, когда происходит его вспенивание при интенсивном испарении влаги, находящейся в битуме; повышенная пожароопасиость при опускании уровня нагретого битума ниже жаровых труд; цикличность действия; частичное коксование битума на нагревательных поверхностях; загрязнение атмосферы продуктами сгорания топлива; нередко битум претерпевает качественные изменения за счет длительного воздействия на него высоких температур.

Для повышения доли конвективного теплообмена лотки выполняются гофрированными. (рис.2.2) B их желобах перпендикулярно направлению движения битума укладываются электроспирали, нагреваемые до температуры 150...250. Длина лотков и температура нагрева спиралей выбирается c таким расчетом, чтобы в конце лотков битум имел нужную температуру по технологии. Такой метод преимущественно применяется при двухстадийном нагреве битума.

К положительным сторонам следует отвести непрерывность разогрева, возможность автоматизации. Кроме того, качество битума остается почти неизменным, так как под действием высоких температур он находится очень короткое время (2...5 мин), a общее время теплового воздействия на него составляет около 0,5 часа, повышается безопасность и культура производства.

Рис.1.5 Схема битумоплавильной установки с камерой пульсирующего горения (поперечный разрез):

1 – теплообменник с газоходами; 2 – вентиль;

 

Разжижение битумов механическим способом в дисковых и барабанных установках

Механические разжижители состоят из емкостей, в которых вращаются дисковые или барабанные активаторы, приводимые в движение электродвигателями. При отсутствии на объектах электроэнергии в качестве привода используются двигатели внутреннего сгорания. IIри этом способе вязкий битум разжижается между нажимным и вращающимся диском установки или в зазорах между вращающимися барабанами и корпусом агрегата.

При нагреве битума отсутствует пено- и коксообразование исключается возможность его возгорания. K недостаткам следует отнести: большие пусковые мощности привода; от трения и повышенной температуры быстро изнашивается сальниковая набивка; значительная масса установки на тонну нагретого битума; низкая надёжность и долговечность оборудования.

Заключение

Анализ показал, что все существующие устройства для нагрева и разжижения битума имеют недостаточную производительность они энергоемкие и отличаются длительностью нагрева битума вследствие чего он часто претерпевает качественные изменения. Как правило, все установки периодического действия, что не удовлетворяет производство при массовом использовании битума в строительстве.