- •Раздел 1. Обзор литературы
- •1.2.Получение и применение битумов
- •- Состав и свойства строительных битумов:
- •1.3 Способы фасовки битума.
- •Преимущества.
- •Виды крафт-мешков.
- •1.4. Методы анализа битумов.
- •1.5. Модифицированные битумы и виды модификаторов.
- •Раздел 2. Технико-экономическое обоснование проекта
- •Раздел 3. Характеристика исходного сырья и получаемых продуктов
- •Раздел 4.Описание технологической схемы.
- •4.1 Описание технологической схемы получения окисленного битума.
- •4.2.Описание технологической схемы лабораторной установки.
- •Раздел 5. Технологический расчет теплообменника «труба в трубе»
- •Раздел 6. Выбор конструкционных материалов.
- •Раздел 7. Механический расчёт реактора.
- •Раздел 8. Подбор вспомогательного оборудования.
- •Раздел 9. Монтаж, эксплуатация и ремонт оборудования.
- •9.1. Монтаж.
- •9.2.Эксплуатация.
- •9.3. Ремонт
- •Раздел 10. Лабораторный эксперимент.
- •10.2. Определение адгезии полимеров от битума при различных температурах.
- •Раздел 11. Автоматический контроль и управление.
- •12.Экономическая часть
- •12.1. Производственная программа
- •12.2.Расчет капитальных вложений.
- •Раздел 13. Охрана труда и техника безопасности.
- •13.1Организационные мероприятий по обеспечению охраны труда на объекте исследования
- •13.2 Производственная санитария и гигиена труда на объекте исследования
- •13.4 Мероприятия по обеспечению электробезопасности на объекте исследования
- •13.5 Пожарная безопасность на объекте исследования
- •Раздел 14. Гражданская оборона.
- •Раздел 15. Охрана природы.
- •Расчёт на прочность и устойчивость по гост 14249-89
- •Исходные данные
- •Расчёт в условиях испытаний
- •Обечайка цилиндрическая №1
- •Исходные данные
- •Расчёт в рабочих условиях
- •Условия нагружения:
- •Результаты расчёта:
- •Расчёт на прочность и устойчивость по гост 14249-89 Обечайка с кольцами жёсткости, нагруженная наружным избыточным давлением (п. 2.4.2.).
- •Расчёт в условиях испытаний
- •Рубашка цилиндрическая №1
- •Исходные данные
- •Расчёт в рабочих условиях
- •Условия нагружения:
- •Расчет сопряжения рубашки с корпусом по гост 25867-83
- •Расчет рубашки от действия осевой силы и давления по гост 25867–83
- •Расчёт укрепления отверстия по гост 24755–89
- •Отношения допускаемых напряжений (п. 2.6)
- •Расчёт укрепления отверстия по гост 24755–89
- •Отношения допускаемых напряжений (п. 2.6)
- •Минимальные размеры сварных швов
- •Расчёт в условиях испытаний
Преимущества.
Мешочная крафт-бумага отличается не только прочностью, но и воздухопроницаемостью, что позволяет продукции упакованной в этот материал «дышать» тем самым сохраняя ее качество при перепадах температуры, влажности.
Благодаря фасовке продукции в бумажные мешки значительно лучше происходит транспортировка. Такие мешки значительно ниже в цене по сравнению с другими видами упаковки. Более высокий экологический показатель. Отлично защищает от попадание влаги во внутрь. После опустошения бумажный мешок можно просто сжечь, что не несет вреда окружающей среде.
Виды крафт-мешков.
Бумажные мешки могут быть открытыми и клапанными.
Открытые — мешки с проклеенным дном и открытой горловиной для ручного или автоматизированной фасовки продукции, применяют для сухого молока, пищевых добавок, комбикормов, древесного угля, химической продукции.
Клапанные — мешки закрытые, проклеенные, имеют отверстие для автоматизированной фасовки; после заполнения мешка клапан закрывается внутренним давлением; используют для цемента, сухих смесей, мела, гипса, химической продукции.
В основном используют мешки массой 50 кг. Они удобны при использовании, легко транспортируются на большое расстояние даже силами человека.
Упаковкой для дорожного битума, содержащая не менее двух вложенных один в другой мешков из полимерной пленки, которая при взаимодействии с нагретым до рабочего состояния битумом растворяется в нем без остатка, и наружный мешок, выполненный из ткани, сплетенной из полимерной нити, имеющий прочность на разрыв, обеспечивающую хранение и транспортировку битума без вытекания и просачивания при наложении упаковок с битумом друг на друга в 4-6 слоев.
Температура плавления каждого из мешков лежит ниже температуры рабочего состояния битума (около 170°С) и может составлять 100-120°С для первого к битуму (внутреннего) мешка, 120-140°С для второго мешка и 140-170°С для наружного мешка.
Наружный мешок упаковки выполнен из ткани, сплетенной из полимерной нити. Такая ткань обеспечивает высокую прочность на разрыв, что особенно важно для наружного мешка при транспортировке дорожного битума.
Мешки упаковки соответствуют ГОСТ Р 51720-2001 (Мешки из полимерных пленок. Общие технические условия). Все мешки - термосваренные по краям, а у наружного мешка прошито дно. Размеры мешков могут составлять: внутреннего 850х500 мм, среднего 855Ч505 мм, наружного 860Ч510 мм (±10 мм). Толщина каждого из мешков - 0.8 мм. Основной компонент полимерной пленки, идущей на изготовление мешков - сплав полипропилена и полиамида.
Таким образом, при использовании предлагаемой упаковки не наносится вред окружающей среде, так как отсутствует необходимость в ее утилизации - упаковка растворяется без остатка в битуме при его нагревании до рабочей температуры, разлагаясь на простые углеводороды и амиды, которые в свою очередь связываются с высокомолекулярными углеводородами и их соединениями с азотом. Растворяясь в битуме, компоненты упаковки не ухудшают его эксплуатационные характеристики. Обеспечивается полное использование битумного продукта. Битум в данной упаковке удобно транспортировать и хранить. Упаковка является достаточно экономичной и может успешно конкурировать с другими видами упаковки.
Фасовка битума в термопластичную плёнку
Рулон рукавной пленки рукавной пленки устанавливают в формирователь тары, раздувают край любым известным способом, после раздува на край пленки накладывают поперечный сварной шов, прокалывают рукав иглой с каналом и боковым отверстием в месте раздува на расстоянии ширины тары от поперечного сварного шва, надувают до расчетной величины, обжимают по месту расположения прокола и сваривают двумя поперечными сварными швами, расположенными по обе стороны от прокола, и отрезают тару от рулона по линии расположения прокола. Последующее изготовление тары выполняют повторением только операций прокалывания, наддува, сварки и отрезки до полного израсходывания рулона, так как раздув края рукава и его заварка выполняются автоматически при изготовлении предшествующего экземпляра тары: один из двух поперечных сварных швов после отрезки тары остается на конце рулонной пленки, который раздут при наддуве тары. После отрезки тару устанавливают в жесткую металлическую форму с обеспечением выступания тары над формой, боковые и нижний края тары зажимают формой, подают в межрубашечное пространство формы охлаждающую воду, вводят в тару заливочный патрубок, нагретый до температуры выше температуры плавления материала тары, проплавляя в таре отверстие, заливают затариваемый материал, охлаждают в форме до образования твердого слоя затаренного материала, достаточного для сохранения целостности тары при извлечении тары с затаренным материалом из формы. Одновременно с охлаждением в форме тары извлекают заливочный патрубок и заваривают в таре отверстие от патрубка наложением термосварного шва, раскрывают форму и сбрасывают тару с затаренным материалом свободным падением в воду и доохлаждают тару с затаренным материалом транспортированием с заданной скоростью с притоплением до места пакетирования. Время доохлаждения устанавливают в зависимости от размеров тары с затаренным материалом, температуры затаренного материала вначале и конце доохлаждения, температуры и скорости течения воды. Охлажденный затаренный материал пакетируют с образованием стандартной грузовой единицы, пакет извлекают из воды, закрепляют обвязкой, пленкой или другим известным способом и отправляют потребителю.
Использование способа позволяет упростить процесс изготовления тары, улучшить экологическую обстановку в производственном помещении, ускорить процесс охлаждения затаренного материала, повысить надежность и стабильность процесса затаривания горячетекучих материалов в термопластичную пленку.
Фасовка битума на охлаждающей ленте.
Охлаждение битума осуществляется на конвейере-охладителе производительностью до 4,2 т/ч. При необходимости обеспечения более высоких производительностей, 2 или 3 линии охлаждения устанавливаются параллельно. Жидкий битум при помощи дозирующих устройств, выполненных в виде переливных ванн, подается на стальную ленту, являющуюся основным элементом конвейера-охладителя. Стальная лента снабжена четырьмя ограничительными планками, таким образом на ленте образуются 3 полосы продукта шириной около 400 мм и толщиной слоя приблизительно 10 мм. Подача битума осуществляется дозировочными насосами. Для каждой производственной полосы предусмотрен 1 дозировочный насос, т.е. для каждого конвейера-охладителя - 3 шт., которые имеют совместный привод с регулируемой передачей.
Для снижения адгезии битума к стальной ленте, перед подачей битума лента автоматически смазывается разделительным средством (3% мыльный раствор, силиконовое масло или др.). Таким образом, после затвердевания битум легко снимается со стальной ленты. Образующееся в процессе охлаждения битума тепло отводится через поверхность стальной ленты и поглощается охлаждающей водой, разбрызгиваемой через форсунки на ее внутреннюю поверхность. Конструкция конвейера-охладителя рассчитана таким образом, что полностью исключается возможность контакта продукта с охлаждающей водой. Охлаждающая вода собирается во встроенных в конвейер-охладитель поддонах, откуда поступает в накопительную емкость для последующего охлаждения в холодильном агрегате. Конвейер-охладитель по всей длине закрыт герметичным кожухом, снабженным вытяжным вентилятором. Охлажденные битумные полосы нарезаются на участки длиной ок. 800 мм и затем укладываются друг на друга до образования битумного блока заданной толщины.Затем блоки битума поступают на поперечный транспортер. На следующем этапе битумные блоки автоматически оборачиваются в полиэтиленовую термоусадочную пленку и поступают в термоусадочную камеру.После чего упакованные блоки подаются по роликовому конвейеру к установке для укладки на поддоны. Таким образом, в течение 20-30 минут с момента подачи жидкого битума цех готов к отгрузке упакованного поддона с битумными блоками соответствующими по типу упаковки наивысшим европейским стандартам.
Фасовка в биг-бэг.
Фасовка битума в биг-бэг – это интегрированное техническое решение, объединяющее стадии налива, хранения и транспортировки дорожного битума в холодном состоянии.
Характеристики битумного биг-бэга:
объем – 1000 кг.
трехслойный материал, обеспечивающий повышенную прочность;
инновационная, поддерживающая стабильность конструкция;
пригоден для использования в климатических зонах с низкими температурами.
Преимущества системы транспортировки битума в биг-бэгах:
Безопасный и экономически выгодный способ упаковки битума непосредственно на производственной площадке;
Доступны любые традиционные способы транспортировки (автотрейлер, 20-футовый контейнер);
Сохранение энергии – нет необходимости в многократном нагревании битума для перевалки при транспортировке;
Транспортировка битума в холодном состоянии обеспечивает гибкость всей цепи поставок.
Сравнение битумных биг-бэгов с металлическими бочками:
Простота операций перемещения;
1 тонна битума помещается в 1 биг-бэг, что практичнее нескольких бочек;
Мягкий контейнер состоит из материалов, пригодных для вторичной переработки;
Отсутствие потерь продукта при опорожнении (около 5% продукта остается в металлических бочках);
Безопасны для окружающей среды, т.к. не образуется токсичных металлических отходов;
Эффективный процесс повторного плавления на местах, т.к. биг-бэг прост в обращении.
Установка для фасовки битума в биг-бэги.
Наиболее близким техническим решением является установка для затаривания битума для транспортировки в холодном состоянии :
Поставленная задача решается установкой для фасовки нефтяных битумов в одноразовые упаковочные единицы из полипропиленовой ткани с точкой плавления выше точки размягчения битума, включающей приемный насос, накопительную емкость, подающий насос, поточный охладитель, соединенные между собой системой трубопроводов, в которой в отличие от прототипа поточный охладитель содержит змеевик и градирню с изменяемым потоком теплоносителя, причем в качестве теплоносителя для охлаждения битума при проходе через поточный охладитель используют атмосферный воздух.
Установка содержит приемный насос 1, накопительную емкость 2, подающий насос 3, змеевик 4, поточный охладитель 5, градирню 6, кран разлива 7, возвратный трубопровод 8.
Установка работает следующим образом: битум из битумовоза или железнодорожной цистерны закачивается насосом 1 в накопительную емкость 2. Накопительная емкость оборудована устройствами электронагрева, радарными уровнемерами, дыхательными клапанами и датчиками температуры (на схеме не показаны). Насосом 3 битум подают в змеевик 4 поточного охладителя 5, где осуществляется понижение температуры битума до приемлемой для заливки в контейнеры. Змеевик может быть выполнен из оребренной трубы. В зависимости от температуры битума на входе и выходе охладителя автоматически регулируют поток теплоносителя через градирню 6. В качестве теплоносителя используется атмосферный воздух, не требующий специальной подготовки. Далее битум поступает на кран разлива 7, через который осуществляется фасовка в одноразовые упаковочные контейнеры. Контроль веса осуществляют платформенными весами (на схеме не показаны) и автоматически отсекают по весу. При невозможности фасовки битум возвращают в емкость 2 через возвратный трубопровод 8. Все трубопроводы оборудованы индукционным обогревом для предотвращения застывания в них битума, датчиками давления и дисковыми затворами с электроприводами (на схеме не показаны).
Охладитель предложенной конструкции позволяет понижать температуру битума более чем на 100°С по сравнению с его начальной температурой, и таким образом повысить эффективность охлаждения.
Благодаря более эффективному охлаждению за счет применения поточного охладителя и использованию атмосферного воздуха в качестве теплоносителя, данная установка позволяет значительно удешевить технологический процесс и увеличить производительность фасовки битума.
Технологическая установка для фасовки нефтяных битумов в одноразовые упаковочные контейнеры из полипропиленовой ткани.
