CC BY
18
07.05.2014.
2. Блауберг, И. В. Системный подход / И. В. Блауберг, Э. Г. Юдин, В. Н. Садовский // Новая философская энциклопедия: в 4 т. / Научно-ред. совет: предс. В. С. Степин. - М.: Мысль, 2010. - Т. 3. - С. 559-560.
3. «Этический компонент как ресурс профессиональной подготовки врача» -Андрианова Е.А., Катрунов В.А., Кузнецова М.Н./ В сборнике: Актуальные проблемы реализации социального, профессионального и личностного ресурсов человека. Материалы всероссийской научно-практической конференции. Редактор: Е.В. Харитонова. 2013. Т.З. №2. С. 409-410
4. Садовский, В. Н. Системности принцип / В. Н. Садовский // Новая философская энциклопедия: в 4 т. / Научно-ред. совет: предс. В. С. Степин. -М.: Мысль, 2010. - Т. 3. - С. 558-559.
УДК 625.7/8
Семизоров А.В. студент магистрант 2 курса гр. 106/4 научный руководитель: Сухорукое А.В.
доцент
кафедра автомобильных дорог дорожно-строительный факультет
ТГАСУ Россия, г. Томск
РЕШЕНИЕ ВОПРОСОВ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ НА УСТАНОВКАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Статья посвящена снижению вредных выбросов в атмосферу от источников негативного воздействия от асфалъто - бетонных заводов (Asphalt Concrete Plant). Автор раскрывает новаторские и недорогие методы внедрения технологий приготовления асфалъто бетонной смеси (asphalt concrete mix) при минимальных выбросах в атмосферу.
Semizorov A. V., student of the Master's degree gr. 106/4 IIyear of Tomsk State Technical University Supervisor: Sukhorukov A.V. The senior lecturer of faculty of automobile roads road building faculty of Tomsk State Technical University DECISION OF ISSUES OF REDUCTION OF HARMFUL EMISSIONS AT PREPARATION OF ASPHALT-CONCRETE MIXTURES ON INSTALLATIONS OF CONTINUOUS ACTION.
Одним из наиболее неблагополучных в экологическом отношении процессов создания дорожной продукции является приготовление асфальтобетонных смесей. При работе асфальтобетонных заводов (Asphalt
Concrete Plant) (в дальнейшем АБЗ) в окружающую среду выделяется большое количество вредных веществ, таких как: неорганическая пыль (inorganic dust), с разным содержанием диоксида кремния (silicon dioxide); оксиды углерода (carbon oxides) и азота (nitrogen); ангидрид сернистый (sulfur dioxide); предельные углеводороды (limit hydrocarbons); полициклические углеводороды (polycyclic hydrocarbons); бенз(а)пирен (benzo (a) pyrene) и сажа (soot). К сожалению, на практике этой проблеме не уделяется должного внимания.
В последние годы выполнено довольно большое количество работ по экологической безопасности асфальтобетонных заводов циклического дей -ствия, но для АБЗ со смесителями непрерывного действия (continuous mixers) соответствующие исследования практически не ведутся, хотя в России их эксплуатируется еще достаточно много.
В установках непрерывного действия все технологические операции, за исключением выдачи готовой смеси из накопительного бункера, выполняются непрерывно. Несмотря на достоинства таких установок (уменьшение количества агрегатов, снижение метало и энергоемкости, простота и надежность оборудования, уменьшение количества пыли, уносимой дымовыми газами, стабильность теплового процесса нагрева материала и др.), у них имеется целый ряд серьезных недостатков. Это интенсивное старение битума (bitumen) в смесительной камере из-за контакта пленочного битума с горячими дымовыми газами, окисление битума, испарение его масляных фракций (голубой дым), высокая опасность воспламенения битума в смесительной камере, невозможность раздельного ввода поверхностно-активных веществ (surfactants) и вяжущих (astringent), а также ввода битума в смесительную камеру в тонкораспыленном состоянии из-за опасности уноса части битума потоком бытовых газов, возможность налипания асфальтобетонной смеси на внутренних стенках и лопастях (blades) смесительной камеры, сложность перехода от выпуска одного состава смеси на смесь другого состава, сложность согласования подачи минерального материала (mineral material).
Недостатки асфальтосмесительных установок непрерывного действия во многом определяют их экологическую опасность, поэтому решение проблемы загрязнения окружающей среды связано с совершенствованием отдельных агрегатов установок и технологических процессов. Например, за счет увеличения количества и совершенствования конструкции бункеров-дозаторов (Metering Bins) инертных (минеральных) материалов. Ощутимый эффект может быть достигнут, если каждый бункер-дозатор оснастить саморазгружающим дном, с углом наклона стенок 600, исключающим зависание материала и оборудованным секторным затворам с винтовым регулятором, позволяющим изменять поток материала. Целесообразно установить вибраторы (vibrators), которые могут работать как в ручном, так и в автоматическом режиме при срабатывании датчика расхода материала (materialflow sensor).
В нижней части бункера предлагается установить ленточный питатель (belt feeder), привод которого осуществляется трехфазным электродвигателем через муфту на вихревых токах (eddy current coupler). Это позволяет изменять темп вращения транспортерной ленты от 1 до 15 об./мин, с дискретностью 0,1 об./мин.
Принцип передачи вращающего момента от электропривода на приводной вал транспортера может быть выполнен по следующей схеме: электропривод - ременная передача - редуктор на валу приводящего элемента.
Отход от типовой для западноевропейских производителей АБЗ схемы «мотор - редуктор», где электропривод и редуктор объединены в единое целое и находятся на приводном валу, позволит резко сократить расходы в случае непредвиденных аварийных ситуациях (попадание посторонних предметов, перегрузка).
Следует внести изменения и в принцип дозирования инертных материалов. Изменяя установочный угол секторного затвора и скорость вращения транспортера дозатора можно точно подать материал в соответствии с выбранной рецептурой. Контроль за точностью дозирования и автоматическая стабилизация подачи осуществляется с помощью датчика (sensor), установленного на ленивце питателя (sluggish lazer).
На подающем транспортере должны быть смонтированы ленточные весы (belt scales), которые позволяют определить соответствие суммарного потока инертного материала производственному заданию на данный момент времени. Ввиду того, что взвешивание инертных материалов производится до их сушки, необходима компенсация потерь минеральной части асфальтобетона вследствие их влажности. Для этого в России разработана система АСУП РМ-91.
Порядок работы следующий: На основании замеров, выполненных лабораторией перед пуском завода, оператор вводит значение влажности каждого материала. Компьютер завода АСУП РМ-91, рассчитав потери по отношению к заданным параметрам, уменьшает подачу битума и минерального порошка (mineralpowder).
Особо важным параметром технологических операции, оказывающих влияние на свойства конечного продукта - асфальтобетонной смеси, является точность предварительного дозирования минеральных материалов, т.к. уменьшение или увеличение дозировки даже одного компонента приводит в итоге к недостатку или переизбытку этого компонента в «горячих» бункерах. Обеспечение точной дозировки компонентов решается путем повышения качества дозирования путем введения в систему автоматического управления (automatic control system) (АСУ) блока контроля уровня минеральных материалов (mineral content control unit) в «горячих» бункерах.
Другим важным параметром, определяющим качество асфальтобетонной смеси и количество вредных выбросов АБЗ является температура минеральных материалов на выходе из сушильного барабана
(drying drum). Низкая или высокая температура минеральных материалов приводит к снижению качества смеси: при низкой температуре часть влаги остается на зернах минерального материала и ухудшает сцепление битума с поверхностью зерен, а при высокой температуре зерен минерального материала происходит окисление битума на поверхности этих зерен, что меняет его свойства.
Обеспечение качества по этому параметру решается введением в систему автоматического управления (АСУ) блока контроля температуры (temperature control unit) минеральных материалов и блоков регулирования мощности горелки (burner power control units) сушильного барабана и суммарной производительности дозаторов (batchers).
Немаловажное значение имеет температура и режим нагрева органического вяжущего (битума), т.к. высокая температура битума может привести к изменению его свойств, а низкая ухудшает процесс обволакивания зерен минерального материала. «Жесткий» (резкий) режим нагрева битума (высокая температура теплоносителя) также приводит к изменению его свойств. Обеспечение заданных значений этих параметров решается введением в АСУ блоков контроля температуры битума (blocks for monitoring bitumen temperature) и температуры теплоносителя (coolant), а также блока регулирования мощности горелки нагревателя (Heater burner power control unit) теплоносителя (электронагревателя) битума.
Следует обратить пристальное внимание и на точность дозирования минерального порошка и битума, т.к. отклонения от заданного состава смеси в этой части является главной причиной получения некачественной смеси. Обеспечение заданных значений этих параметров решается путем использования весовых дозаторов на тензодатчиках (strain gauges).
Усовершенствование технологических процессов, сопровождаемых пылением (установление точного тензометрического весового оборудования, интегрирование системы автоматизации асфальтобетонного завода, позволяющее контролировать все операции, осуществляемые оборудованием, для снижения экологической нагрузки на окружающую среду; обеспечение системы очистных установок, задерживающих минеральную пыль и песок), значительно снижают нагрузку от АБЗ непрерывного действия на окружающую среду.
При просушивании и нагреве каменных материалов на АБЗ с установками непрерывного действия, как правило, сжигается жидкое топливо. Причем режим его сжигания предопределяет выход отходящих газов, требуемую чистоту которых чрезвычайно трудно обеспечить современными очистными сооружениями.
Другим фактором, влияющим на загрязнение окружающей среды, является пылевыделение неорганической пыли при приготовлении асфальтобетонной смеси. Особенно интенсивное выделение пыли происходит в загрузочной и разгрузочной коробках (loading and unloading boxes) сушильного барабана, элеваторах для горячего песка, щебня,
минерального порошка, расходных бункерах горячего материала, весовых бункерах дозаторов, питателях песка, щебня, минерального порошка.
Комплекс технологических решений, рассмотренных выше, позволяет максимально снизить уровень запыленности атмосферного воздуха и создать благоприятные условия для проживания в относительной близости к асфальтобетонному предприятию. При этом следует предусмотреть стимулирование работы операторов по соблюдению экологических требований.
Использованные источники:
1. Порадек, С. В. Семь раз взвесь - один замеси [Текст] / С. В. Порадек // Автомобильные дороги. - 2009. - № 3. - С. 132.
2. Порадек, С. В. Асфальтосмесительные установки различных типов [Текст] / С. В. Парадек // Автомобильные дороги. - 2009. - № 5. - С. 128-130.
3. Порадек, С. В. Усовершенствования сушильных агрегатов асфаль-тосмесительных установок ДС 158 [Текст] / С. В. Порадек // Механизация строительства. - 2008. - № 6. - С. 6-8.
4. Порадек, С. В. Сушильный барабан установки Тельтомат (ГДР) [Текст] / С. В. Порадек // Механизация строительства. - 2009. - № 3. - С. 9-10.
5. Порадек, С. В. Как усовершенствовать горелку от сушильного барабана асфальтосмесительных установок ДС 158 [Текст] / С. В. Порадек // Механизация строительства. - 2007. - № 10. - С. 6-8.
6. Сиденко, В.М. Управление качеством в дорожном строительстве [Текст] / В. М. Сиденко, С. Ю. Рокас. - М.: Транспорт, 1981. - 252 с.
