8.2 Доставка і злив бітуму

Теплоізоляція залізничних цистерн для перевезення бітуму (переважно на стаціонарні АБЗ) забезпечує збереження температури 100 °С протягом 10 діб при зовнішній температурі до 10 °С. Якщо бітум за час транспортування вихолонув, перед розвантаженням його нагрівають за допомогою системи підігрівання до температури, що забезпечує злив в'яжучих із залізничних цистерн: для нафтових в'язких бітумів - до 80... 100 °С; сланцевих в'язких бітумів - до 80...90 °С; дьогтів в'язких - до 30...60 °С; бітумів рідких - до ЗО...50 °С.

Необхідна витрата теплоти для розігрівання бітуму в цистернах, ккал/год:

(6.1)

Де Q_б.ц - маса бітуму, що розігрівається в одній цистерні при зливі, кг (вантажопідйомність однієї залізничної цистерни 50-60 т)

С_б - теплоємність бітуму, С_б= 0,4 ккал/(кгЧ°С);

t₁, t₂ - температура відповідно початкова (влітку t₁= 10 °С, взимку t₂= -10 °С); і кінцева (t_z= 80 °С);

η - коефіцієнт тепловтрат, η= 1,2;

п_ваг - кількість вагонів, що розвантажуються;

Т_р- час розвантаження, Т_р= 2 год (по нормам МШС).

При цьому витрата пари, кг/год.

(6.2)

Де - питома ентальпія пари, визначувана за довідковими даними в залежності від температури або тиску пари, =662,3 ккал/кг.

Кількість пароутворювачів, необхідних для нагрівання бітуму:

(6.3)

- коефіцієнт нерівномірності використання, - 1,1…1,2;

П_пу – паспортна продуктивність пароутворювачів, кг/год.

8.3 Зберігання, підігрівання і транспортування бітуму

Як правило, на пересувний АБЗ бітум доставляється авто бітумовозами або авто гудронаторами, тому визначається кількість автотранспорту за добу.

(6.4)

де - добова потреба бітуму на АБЗ, т;

- коефіцієнт нерівномірності використання бітуму, -1,1…1,2;

П_{аг(аб)зм} – продуктивність автогудронатора (автобітумовоза), т/зм, визначається за (6.5):

(6.5)

де - коефіцієнт використання машини за зміну, = 0,85;

- дальність перевезення матеріалів, км; = 10км;

- середня швидкість авто гудронатора (бітумовоза), =25км/год по дорозі з твердим покриттям;

- норма часу відповідно, на заповнення та розвантаження 1т бітуму, = 0,14+0,19 год

Розділ 9. Розрахунок складу та обладнання для подачі мінерального порошку

Мінеральний порошок буває двох видів - неактивований та активований. Для виготовлення мінерального порошку використовують вапняки, доломіти та інші карбонатні гірські породи (ГОСТ 22688). В якості активатора використовують активуючі суміші, які у своєму складі мають нафтові дорожні бітуми, поверхнево-активні речовини у співвідношеннях, що відповідають вимогам ГОСТ 16557.

Мінеральний порошок виготовляють на заводах або в окремих цехах, які працюють у комплексі з асфальтобетонним заводом. До складу цеху входять: склад вапнякового щебеню, каменедробильні установки із сортуючим відділенням, сушильнопомольні установки, склад мінерального порошку.

Технологічний процес виготовлення мінерального порошку складається з таких операцій: вапнякове каміння із прирейкового складу доставляється у приймальний бункер каменедробильної установки. Із бункеру каміння поступає у дробарку, звідки щебінь елеватором подається на віброгрохот, де проводиться розсіювання щебеню по фракціям. Негабаритний щебінь більше 40 мм по похилому конвеєру поступає знову на дробарку. Посортований щебінь поступає у відповідні відсіки бункеру помольної установки. Після дроблення та грохочення щебінь подається елеватором у сушильний барабан, де нагрівається до температури 110 - 120 °С та звільняється від вологи. Із сушильного барабану щебінь за допомогою елеватора подається у бункер та через живильник у шаровий млин (при приготуванню активованого мінерального порошку подрібнений матеріал після просушування об'єднується з ПАР, потім подається у шаровий млин). Отриманий порошок з млина подається у шнек, за допомогою якого транспортується на склад або до асфальтозмішувальної установки.

Технологічна схема приготування мінерального порошку представлена на рисунку 9.1.

Рисунок 9.1 – технологічна схема приготування мінерального порошку: 1 – завантажувальна площадка; 2- приймальний бункер; 3- стрічковий транспортер; 4- змішувач; 5 – ємність для активуючої суміші; 6 – циклони сухого очищення; 7 – кабіна керування та компресорна; 8 – шаровий млин; 9 – елеватор; 10 – силосна банка; 11 – пневматичний насос; 12 – шаровий млин; 13 – силосні банки; 14 – шнек; 15 – транспортер.

Підбір обладнання проводиться за такою схемою:

1. Виходячи з добової потреби мінерального порошку потреба вапнякового щебеню складає 76,7т, нормативний запас щебеню – 20 діб, визначаємо місткість складу мінерального порошку

V_склМП=Q∙T_нз∙k_втр (9.1)

де Q- добова потреба в мінеральному порошку т/добу;

k_втр - коефіцієнт втрат, =1,04

Т_нз - нормативний строк зберігання, доби, Т_нз=20діб.

V_склМП=76,7∙20∙1,04=1595,36т

2. Вибираємо форму штабеля для відкритого складу та визначаємо основні параметри складу. Для штабеля у вигляді кругового конуса підраховуємо його необхідну висоту для вапнякового щебеню:

(9.2)

- кут природного укосу щебеню і піску при відсипанні в штабель, град.,

- об’єм штабеля кам’яного матеріалу.

3. Визначаємо діаметр штабелів у вигляді кругових конусів:

(9.3)

4. Визначаємо корисну площу основи кругового конусу

(9.4)

5. Довжина фронту розвантаження: L_ф.р. = 15м, відповідає довжині залізничного вагону вантажопідйомністю до 50т.

6. Підбір обладнання проводиться за визначеною годинною потребою в мінеральному порошку Q_МП.год =76,7т.

(9.1)

де - продуктивність дробарки, за значенням якої підбирається паспортна продуктивність дробарки, м³/год;

- насипна щільність матеріалу, який подрібнюється, для вапнякового щебеню =1,68 т/м³;

- коефіцієнт дроби мості, що враховує границю міцності матеріалу на стискування, для вапнякового щебеню = 1,0;

- коефіцієнт, що враховує форму зерен матеріалу, який подрібнюється, = 0,95;

- коефіцієнт, що враховує крупність живлення, він залежить від чистки а в живленні кусків, крупніших від ширини приймального отвору дробарок, =1,05;

- коефіцієнт, що враховує вологість матеріалу W=6%, = 0,95.

За отриманим значенням приймаємо дробарку С-182-Б, продуктивністю 12 м³/год. Кількість дробарок визначається за формулою:

(9.2)

За визначеною годинною продуктивністю підбираємо обладнання для цеху мінерального порошку:

• 4 дробарки - С-182-Б продуктивністю 12 м³/год;

• Транспортер - Т-164 продуктивністю 55 т/год та три ланцюгових елеватори - Т-50 продуктивністю 16 т/год;

• Два грохоти - С-388 продуктивністю 30 м³/год;

• Змішувальні агрегати для виготовлення активованого мінерального порошку – Д-588 продуктивністю 25 т/год;

• Сушильні агрегати – ДС-597А, місткість змішувача 600 кг;

• Три шарові млини – СМ-6001 продуктивністю 16 т/год