Асфальтобетонный завод непрерывного действия.

Обоснование размещения АБЗ.

Завод будет размещен вблизи железнодорожных путей, так как все дорожно-строительные материалы будут доставляться по ним.

Сравнение времени остывания асфальтобетонной смеси со временем ее доставки к месту укладки.

Необходимо сравнить время остывания смеси t₁, ч, со временем ее доставки к месту укладки t₂, ч (t₁≥ t₂).

где G — количество смеси в кузове самосвала, для самосвала ЗИЛ-4514, G=10000 кг;

С_СМ — теплоемкость горячей смеси, С_СМ=1, 1 кДж/(кг∙ ˚ С);

F — площадь стенок кузова самосвала, для самосвала ЗИЛ-ММЗ-555 F=11 м²;

h — коэффициент теплопередачи, h=168 кДж/(м²∙ ч∙ ˚ С);

Т_АБЗ — температура смеси при отправке с АБЗ, ˚ С;

Т_СМ — температура смеси при ее укладке, ˚ С;

Т_В — температура воздуха, ˚ С.

где: L — дальность транспортировки, км;

v — скорость движения самосвала, v=40…60 км/ч.

2.2. Источники обеспечения АБЗ водой и электроэнергией. Нормативные требования.

Обеспечение АБЗ водой происходит путем водозабора из водопроводной сети. Электроэнергия поступает из городской сети. АБЗ размещают с подветренной стороны к населенному пункту, на расстоянии не ближе 500 м от него. Площадка АБЗ должна быть достаточно ровной, с уклоном 25-30‰, обеспечивающим отвод поверхностных вод. Коэффициент использования площади должен быть не менее 0, 6, а коэффициент застройки — не менее 0, 4. Уровень грунтовых вод — не выше 4 м.

При размещении зданий и сооружений на территории завода следует учитывать следующее:

Здания и сооружения с повышенной пожарной опасностью следует размещать с подветренной стороны по отношению к другим зданиям;

Здания и сооружения вспомогательного производства должны располагаться в зоне цехов основного производства;

Складские сооружения нужно располагать с учетом максимального использования железнодорожных и других подъездных путей для погрузочных, разгрузочных операций и обеспечения подачи материала к основным цехам кратчайшим путем;

Энергетические объекты нужно располагать по отношению к основным потребителям с наименьшей протяженностью трубопровода и ЛЭП;

При устройстве тупиковых дорог необходимо в конце тупика предусматривать петлевые объезды или площадки размером не менее 12х12 м для разворота автомобилей.

Режим работы завода и его производительность.

3.1. Часовая производительность АБЗ, Q_Ч, т/ч.

Часовую производительность АБЗ, Q4, т/ч, можно высчитать по
формуле:

где П — необходимое количество асфальтобетонной смеси, т;

Ф — плановый фонд времени.

где 8 ч — продолжительность смены;

n — количество смен;

20, 33 — число рабочих дней в месяце;

m — количество месяцев укладки смеси;

0, 9 — коэффициент использования оборудования в течение смены;

0, 9 — коэффициент использования оборудования в течении m месяцев.

где k — коэффициент, учитывающий неравномерный расход смеси, k=1, 1…1, 5;

F — площадь укладки асфальтобетонной смеси, м², F=12000∙ 7=84000 м²;

h — толщина укладки асфальтобетонной смеси, м;

ρ — плотность смеси, ρ =2, 0…2, 4 т/м³.

Полученное значение округляем до целого числа и принимаем смеситель типа Д-508-2А.

Расчет расхода материалов.

К материалам предъявляются следующие требования.

Для приготовления горячей смеси применяются вязкие нефтяные битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130. Щебень следует применять из естественного камня. Не допускается применение щебня из глинистых, известковых, глинисто-песчаных и глинистых сланцев. Пески применяются природные или дробленные. Минеральный порошок применяется активизированный и не активизированный. Допускается использовать в качестве минерального порошка измельченные металлургические шлаки и пылевые отходы промышленности. Активизированный минеральный порошок получают в результате помолки каменных материалов в присутствии активизирующих добавок, в качестве которых используются смеси состоящие из битума и ПАВ в принятом соотношении 1: 1

Суточная потребность материалов:

где 8 ч — продолжительность смены;

n — число смен;

Q_Ч — часовая производительность завода, т/ч (м³/ч);

N_ki — потребность в K_i компоненте на 100 т асфальтобетонной смеси.

Учитывая естественную убыль (2% для щебня, песка, битума и 0, 5% для минерального порошка) получаем:

Таблица 1. Потребность АБЗ в минеральных материалах.

Материал	Единица измерения	Суточная потребность	Норма запаса, дней	Запас единовременного хранения
Щебень	м³	33, 31		499, 65
Минеральный порошок	т	17, 34		260, 10
Битум	т	11, 13		278, 25

Расчет щебеночных штабелей.

Обычно для АБЗ проектируются склады щебня и песка открытого штабельного типа небольшой емкости с погрузочно-разгрузочными механизмами (конвейеры, фронтальные погрузчики). При проектировании необходимо предусмотреть бетонное основание или основание из уплотненного грунта, водоотвод от штабелей, распределительные стенки между штабелями, подачу материалов в штабеля и в агрегат питания ленточными транспортерами.

Выбор типа бульдозера.

Таблица 2. Марка бульдозера и его характеристики.

Тип и марка машины	Мощность двигателя, кВт	Отвал
Тип	Размеры, мм	Высота подъема, мм	Заглубление, мм
ДЗ-18 (Д-493А)	79 (108)	Поворотный	5500× 3970× 3040

Производительность П_Э, т/ч выбранного бульдозера:

где V — объем призмы волочения, V=0, 5BH²=0, 5∙ 3, 97∙ 1²=1, 985 м³,

В ширина отвала, м; Н — высота отвала, м;

k_Р — коэффициент разрыхления, k_Р = 1, 05…1, 35.

k_ПР — поправочный коэффициент к объему призмы волочения, зависящий от соотношения ширины В и высоты Н отвала Н/В=0, 25, а также физико-механических свойств разрабатываемого грунта, k_ПР=0, 77;

k_В — коэффициент использования машин по времени, k_В=0, 8;

Т_Ц — продолжительность цикла, с;

Т_Ц=t_Н+t_РХ+t_ХХ+t_ВСП,

t_Н — время набора материала,

где L_Н — длина пути набора, L_Н=6…10 м;

v₁ — скорость на первой передаче, v₁=5…10 км/ч;

t_РХ — время перемещения щебня, с,

где L — дальность транспортировки, м, L=19, 94 м;

v₂ — скорость на второй передаче, v₂=6…12 км/ч;

t_ХХ — время холостого хода, с,

где v₃ — скорость на третьей передаче, v₃=7…15 км/ч;

t_ВСП = 20 с; → Т_Ц= 3, 84 + 7, 18 + 9, 16 + 20 = 40, 18 с;

Битумохранилище.

Расчет количества котлов.

где П_Б — суточная потребность в битуме, т/сутки;

k_П — коэффициент неравномерности потребления битума, k_П=1, 2.

Выбираем тип агрегата:

Таблица 4. Тип агрегата и его характеристики.

Тип агрегата	Рабочий объем, л	Установленная мощность, кВт	Масса, кг	Производи-тельность, т/ч
э/дв.	э/нагр.
Д-649	30∙ 3	24, 5

Библиографический список.

Проектирование производственных предприятий дорожного
строительства: уч. пособие для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1975. -351 с.

Асфальтобетонные и цементобетонные заводы: справочник/ В. И.
Колышев, П. П. Костин. -М.: Транспорт, 1982. -207 с.

Вейцман, М. И. Битумные базы и цехи // М. И. Вейцман - М.:
Транспорт, 1977. -104 с.

Проектирование АБЗ: методические указания/ сост. М. Аннабердиев.
- Ростов-на-Дону, 1972. -17 с.

Асфальтобетонный завод непрерывного действия.

Особо важными параметрами технологических операций, оказывающих
влияние на свойства конечного продукта - асфальтобетонной смеси,
являются:

-Точность предварительного дозирования минеральных материалов,
так как уменьшение и увеличение дозировки даже одного компонента
приводит в итоге к недостатку и переизбытку этого компонента в «горячих»
бункерах; обеспечение этого параметра решается путём повышения
точности дозирования, а также введением в систему автоматического
управления (АСУ) блока контроля уровня минеральных материалов в
«горячих» бункерах.

-Температура минеральных материалов на выходе из сушильного
барабана, так как низкая и высокая температура минеральных материалов
приводит к снижению качества смеси: при низкой температуре часть влаги
остается на зёрнах минерального материала и ухудшает сцепление битума с
поверхностью зёрен, а при высокой температуре зёрен минерального
материала происходит окисление битума на поверхности этих зёрен, что
меняет его свойства; обеспечение этого параметра решается введением в
систему автоматического управления (АСУ) блока контроля температуры минеральных материалов и блоков регулирования мощности горелки
сушильного барабана и суммарной производительности преддозаторов.

-Температура и режим нагрева органического вяжущего - битума, так
как высокая температура битума может привести к изменению его свойств, а
низкая температура битума ухудшает процесс обволакивания зёрен
минерального материала, а резкий режим нагрева битума (высокая
температура теплоносителя) также приводит к изменению его свойств;
обеспечение этих параметров решается введением в АСУ блоков контроля
температуры битума и температуры теплоносителя, а также блока
регулирования мощности горелки нагревателя теплоносителя
(электронагревателя) битума.

Т-очность дозирования минеральных материалов, минпорошка и
битума, так как отклонение от заданного состава смеси является главной
причиной получения некачественной смеси; обеспечение этих параметров
решается путём использования весовых дозаторов минеральных материалов,
минпорошка и битума на тензодатчиках.

-Точность соблюдения времени «сухого» и «мокрого» перемешивания
компонентов асфальтобетонной смеси в смесителе; обеспечение этого
параметра решается введением в АСУ блока задатчика времени
перемешивания.

-Размеры сечения накопительных бункеров в плане, увеличение
которых вызывает сегрегацию смеси по крупности зёрен щебня, резко
снижающую однородность и качество смеси; обеспечение этого параметра
осуществляется применением узких накопительных бункеров или
применением выгрузки смеси по площади широких бункеров без
образования в бункере широких конусов смеси, являющихся главной
причиной сегрегации.

-Максимальное время хранения асфальтобетонной смеси в
накопительных бункерах, так как длительное хранение смеси в бункерах
приводит к изменению свойств битума, а при снижении температуры смеси
препятствует её выгрузке; обеспечение этого параметра осуществляется
загрузкой в накопительные бункеры только требуемого на данную смену
работы количества асфальтобетонной смеси.

-Температура нагрева минерального порошка, так как введение в
смеситель минпорошка без нагрева снижает температуру смеси или требует
нагрева минеральных материалов до более высокой температуры;
применение нагрева минпорошка особо важно для щебеночно-мастичных
асфальтобетонных смесей (ЩМАС), в которых содержание минпорошка
достигает 13-15% и обеспечивается применением специальных агрегатов
нагрева (теплообменников), в которых отсутствует контакт минпорошка с
горячими газами, т.е. нагрев производится через металлический экран
(стенку).

Технология непрерывного приготовления асфальтобетонной смеси
включает в себя:

-хранение небольшого запаса минеральных материалов в бункерах-
дозаторах и дозирование щебня и песка с учетом их влажности:

-дозирование минерального порошка;

-подача минеральных материалов и минерального порошка в
сушильный барабан, их перемешивание, нагрев и сушка;

-нагрев вяжущего в рабочей емкости;

-дозирование и подача вяжущего в зону «мокрого» перемешивания;

-«мокрое» перемешивание компонентов в сушильном барабане-
смесителе;

-выгрузка готовой смеси через подъемное устройство в бункер-
накопитель готовой смеси;

-выгрузка готовой смеси из бункера-накопителя в транспортное
средство.

В технологии непрерывного действия, где отсутствуют: сортировка
горячих минеральных материалов, дозирование горячих минеральных
материалов и нагрев минерального порошка. Особо важными параметрами
технологических операций являются:

-Точность дозирования холодных минеральных материалов,
определяющая состав асфальтобетонной смеси; обеспечение этого
параметра решается путём повышения точности работы дозаторов
непрерывного действия за счёт использования тензометрических систем и
введения в АСУ блока контроля влажности минеральных материалов
(особенно песка) и блоков регулирования работы дозаторов с учётом
влажности материалов.

-Точность дозирования битума и минерального порошка, также
определяющих состав асфальтобетонной смеси; обеспечение этих
параметров решается путём использования высокоточных дозаторов и
введением в АСУ регулируемой постоянной связи работы этих дозаторов с
дозаторами минеральных материалов.

-Точность соблюдения времени «сухого» и «мокрого» перемешивания
компонентов асфальтобетонной смеси; обеспечивается путём регулировки
места введения в смеситель минпорошка и битума.

Влияние и способы обеспечения параметров бункеров-накопителей
смеси те же, что и при циклической технологии приготовления смеси.

Очень важным параметром обеих технологий является обеспечение
постоянства фракционного состава и чистоты минеральных материалов в
штабелях АБЗ. Это обеспечивается размещением штабелей минеральных
материалов на площадках с асфальтобетонным и бетонным покрытием, а
также устройством между штабелями сплошных барьеров, препятствующих
смешиванию фракций.

Особо важными технологическими параметрами приготовления
асфальтобетонной смеси являются:

-точность дозирования всех составляющих - отклонение по весу не
более 0, 5 %;

-режим сушки и температура нагрева щебня и песка - отклонения по
температуре не более 5 °С;

-режим и температура нагрева вяжущего - отклонения по температуре
не более 5 °С:

-время «сухого» и «мокрого» перемешивания - отклонение по времени
не более 5 с;

-характер подачи готовой смеси в накопительный бункер и выгрузки
(истечения) из бункера - с недопущением сегрегации минеральных
материалов по крупности;

-время хранения готовой смеси в накопительном бункере и
равномерность теплоизоляции - с недопущением температурной сегрегации
смеси.

Основными причинами и мотивами, определяющими тенденции
развития асфальтосмесительных установок, являются:

-желание снизить затраты на производство смесей;

-требование заказчика на получение смесей высокого качества, т.е. не
ниже требований действующих стандартов;

-стремление к сниженшо энергоемкости производства смесей и
металлоемкости установок;

-стремление приблизить производство смесей к месту укладки, т.е.
необходимость их перемещения и сокращения сроков монтажа и демонтажа;

-стремление избежать влияния человеческого фактора на процесс
производства смесей, т.е. повышение степени автоматизации работы
установок;

-стремление к повышению надежности (безотказности) и
долговечности установок;

-стремление к обеспечению защиты экологии, т.е. снижению пылевых
и вредных газовых выбросов в атмосферу.

Основные тенденции развития асфальтосмесительных установок в
последние 20 лет - следующие:

-Расширение типоразмерного ряда асфальтосмесительных установок,
выпускаемых ведущими производителями Европы и США,
сопровождающееся заметным повышением производительности больших
установок, продолжением выпуска установок малой производительности и
увеличением количества типоразмеров.

-Расширение уровня автоматизации технологических процессов
приготовления смеси на основе увеличения мест оперативного контроля
параметров промежуточных процессов и использование компьютеров для хранения информации, ускорения изменения рецептов смесей и настройки
систем обеспечения качества (температуры, дозировок и др.).

Быстрое распространение достижений отдельных фирм в обеспечении:

-точности дозирования составляющих на базе тензометрического
взвешивания компонентов;

-использования универсальных горелок сушильных барабанов,
работающих на газе, дизтопливе, мазуте и пылевидном угле;

-использования тканевых рукавных фильтров, обеспечивающих
высокую степень очистки отходящих газов и возврат пыли в смесь для
замены части (до 50 %) минерального порошка;

-в использования теплоизоляции сушильных барабанов.

Обоснование размещения АБЗ.

12 3 Следующая ⇒