Научная статья на тему 'Модернизация асфальтобетонных заводов'

Модернизация асфальтобетонных заводов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
996
104
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Модернизация асфальтобетонных заводов»

Сила сопротивления движению неприводных роликов, Н Мощность на преодоление сопротивлений неприводных роликов, кВт Суммарная мощность привода (с учетом приводных и неприводных роликов), кВт

203,73 0,2

1,71

При использовании стандартизованных материалов и элементов конструкции, применяемых на данный момент в машиностроении, конвейер становится слишком громоздким, металлоемким, повышается его стоимость и уменьшается удобность в использовании. Но при использовании современных материалов (более легких, обладающих более высокими прочностными показателями) эти недостатки могут быть устранены.

Подводя итог можно сказать, что эффективность погрузо-разгрузочных работ напрямую зависит от их продолжительности. А применение роликового перегружателя позволит значительно повысить производительность работ при одновременной экономии производственных площадей за счет телескопичности установки.

Асфальтобетонная смесь — рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка с минеральным порошком или без него с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.

Асфальтобетонные заводы (АБЗ) являются основными производственными предприятиями дорожного хозяйства и предназначены для приготовления различных асфальтобетонных смесей для строительства, реконструкции и ремонта слоев асфальтобетонного покрытия. Однако перечень выполняемых на АБЗ технологических операций, а следовательно и номенклатура технологического оборудования, значительно шире просто комплекса операций по приготовлению смесей и перечня необходимого для приготовления их оборудования.

Для выполнения всего комплекса технологических операций в состав АБЗ входит следующее технологическое оборудование: асфальтосмесительные установки; приемные устройства для каменных материалов, площадки для их хранения и машины для их подачи в бункеры асфальтосмесительных установок; приемные устройства для битума, хранилища (емкости) для битума, битумонагревательное оборудование, битумные насосы; приемные устройства и площадки для бочек с поверхностно-активными веществами (ПАВ), емкости, нагреватели насосы для их подачи к смесителю; приемные устройства и емкости для хранения минерального порошка и насосы (пневмосистемы) для подачи его к смесителю; загрузочное устройство (скип или элеватор) готовой смеси, бункеры-накопители готовой смеси; дробильно-сортировочное оборудование для получения требуемых фракций щебня и песка.

Помимо основного технологического оборудования в состав АБЗ могут входить: оборудование для приготовления и хранения битумных эмульсий; хранилища топлива (газа, дизтоплива или мазута); постройки административно-бытового назначения; объекты электроэнергетического обеспечения; котельные; компрессорные станции; водопроводное хозяйство; сети электро-, тепло- и водоснабжения; лаборатория; ремонтная мастерская; материально-технический склад.

Асфальтобетонные заводы классифицируют на: стационарные, мобильные и мобильные мини

Стационарные АБЗ сооружают, как правило, неразборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте до 10 лет и более. Производительностью от 60 до 300 т/ч.

Мобильные АБЗ. Важной характеристикой мобильных асфальтобетонных заводов является их транспортируемость на конкретный дорожно - строительный объект. Возможность разместить

Кудрявцев В. Е. Научный руководитель - У гай С. М.

МОДЕРНИЗАЦИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЗАВОДОВ

АБЗ.

мобильные АБЗ в районе проведения работ позволяет существенно снизить затраты на доставку, экономя при этом на оплате многочисленному персоналу, который работает на традиционных АБЗ. Сооружают разборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте в течение 2-4 лет. Производительность, 15-90 т/ч.

Мобильные мини АБЗ сооружают разборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте до 1 года. Производительность 8-30 т/ч.

Количество смесительных установок на АБЗ колеблется в пределах от 1 до 6. Для повышения производительности предлагается следующий способ модернизации АБЗ, позволяющий при минимальных затратах увеличить производительность и качество асфальтобетонных смесей.

Первый этап — модернизация смесительного агрегата. Такая модернизация дает возможность при производстве асфальтобетона применять 4-е фракции каменных материалов (0...5; 5... 10; 10...20; 20...40 мм) с точностью дозировки до 1%. Масса замеса в смесителе составит 800 кг, увеличивается емкость отсеков «горячего» бункера, обеспечивается прием минерального порошка непосредственно в смеситель, повышается долговечность рабочего органа элеватора каменных материалов.

Второй этап. Модернизация сушильного барабана. Для увеличения экономичности асфальтосмесительной установки желательно заменить установку сушильного барабана, рис. 1.

Рис. 1. Схема двухбарабанного сушильно-смесительного агрегата (Astee, США)

Следует отметить, что установка сушильного барабана комплектуется новым топочным агрегатом, который в отличие от ранее изготавливаемых позволяет экономить до 20% топлива. После модернизации эффективность пылеулавливания составит 99,7-99,95% , в зависимости от вида применяемых каменных материалов. Модернизация сушильного агрегата позволит повысить производительность установки до 55 т/час. С целью улучшения экологических параметров (в 10 раз) предлагается модернизация пылеочистных устройств отходящих дымовых газов из сушильного барабана. Для этого рекомендуется замена старого блока циклонов на блок высокоэффективных циклонов (1-я сухая ступень очистки) и мокрый пылеуловитель на скруббер «Вентури» (2-я ступень очистки — мокрая) ДС-185 3000000 и пылевод от грохота к газоходам сушильного барабана на ДС-185 0002000. Для упрощения монтажа необходимо приобрести контрольные и силовые кабели электрических двигателей сушильного барабана и дымососа.

Третий этап. Ввод бункера готовой смеси вместительностью 70 т. Внедрив на установку бункер готовой смеси ДС-185 5100000, можно избежать постоянного присутствия автотранспорта для приеме готовой смеси. В течение 1,5 часов установка может работать по приготовлению асфальтобетонной смеси, а затем загружать в автотранспорт для перевозки на строительные объекты. Загрузка смеси в бункер происходит скиповым подъемником, как в дистанционном, так и в автоматическом режиме.

Четвертый этап. Замена агрегата питания. Включает замену старого агрегата питания на агрегат питания ДС-154 1400000, состоящего из 4-х бункеров для приема и выдачи 4-х фракций каменных материалов. В конструкции предусмотрены улучшенные ленточные питатели с приводом от мотор-редуктора.

Пятый этап. Замена нагревателя битума. Модернизация предусматривает замену нагревателя битума. В его конструкции предусмотрена емкость с жаровыми трубами 0428 мм и вместимостью 30 м3. На торце П-образной жаровой трубы установлена автоматическая жидкостная горелка, которая

значительно сокращает расход электроэнергии и топлива. Внутри емкости, над жаровой трубой, установлены змеевики для нагрева масла, которым обогреваются битумные и топливные коммуникации. При этом необходимо приобрести насосную станцию теплоносителя ДС-158 0020000.

Поэтапная модернизация устаревшей асфальтосмесительной установки обеспечит постепенное получение новой, которая сможет эффективно отработать 10-15 лет.

ВЛИЯНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ДОРОЖНОГО

ПОЛОТНА

В работе предлагается расчетный подход оценки влияния циклического воздействия механических и температурных напряжений на несущую способность дорожного полотна. Одним из методов расчета напряженно-деформированного состояния дорожных одежд является применение теории упругости слоистых систем.

Крупнозернистые асфальтовые бетоны используют для устройства нижнего слоя дорожного покрытия, мелкозернистые - для верхнего слоя покрытия с интенсивным движением. На границе сред асфальт - щебень образуется неоднородная составная среда, в которой асфальт является связующим веществом, а щебень представляет собой упрочняющую фазу, называемою наполнителем.

Будем рассматривать этот смешанный слой как двухкомпонентную композитную среду с изотропными компонентами, причем включения примем за достаточно мелкие. Такая среда оказывается неоднородной в микрообъеме, но однородной в макрообъеме. Установлено, что высокое качество дорожного покрытия обеспечивается более мелкой фракцией щебня. Пусть используется мелкая фракция 5-10 мм. Будем считать также известным процентное содержание включений в рассматриваемом слое. Предполагая распределение включений в среде равномерным и случайным, поставим для данной среды статистическую задачу механики композитов и решим ее методом реализаций.

Для расчета температурных напряжений в описанной выше среде рассматривается система уравнений статистической задачи термоупругости:

расширения; / - детерминированная разность температуры напряженного состояния и эксплуатации.

Расчет температурных напряжений проводили на модельном поле структуры со сферическими включениями. Решение было найдено путем компьютерного моделирования фрагмента описанной выше структуры для конкретной реализации.

Компоненты тензора напряжений в элементах структуры вычислены по соотношению:

где с)]ар - модули упругости компонентов; с^^ - температурные напряжения в данной

точке среды, где 1ару8К-гз - тензор деформации, определяемый из решения краевой задачи теории

упругости; 5 - индекс среды, в которой вычисляются температурные напряжения, принимающий значения 1 и 2 (соответственно для включения и связующего). Верхним индексом коэффициента линейного расширения а°ар, обозначенного нулем, указываются макроскопические коэффициенты линейного расширения, представляющие собой некоторые постоянные усредненные величины,

Лаврушина Е.Г., Бойко А.А.

где сг(л'), £'(х), ®(х) - случайные тензоры напряжения, деформаций и модуля упругости; (1е[ - оператор деформаций; %{х) - случайный вектор перемещений; а{х) - коэффициент линейного

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.