LBZ—500瀝青混凝土舊料再生設(shè)備—瀝青計(jì)量與供給系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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摘 要：對廠拌熱再生設(shè)備的工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，提出瀝青混凝土廠拌熱再生設(shè)備瀝青計(jì)量與供給系統(tǒng)方案，并對瀝青計(jì)量與供給系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。根據(jù)設(shè)備的產(chǎn)量確定系統(tǒng)的參數(shù)，通過這些參數(shù)選定瀝青泵、液位傳感器、閥、管子的大小。

關(guān)鍵詞：廠拌熱再生設(shè)備 瀝青計(jì)量系統(tǒng) 瀝青供給系統(tǒng)

中圖分類號：U415 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-123-02

中國在20世紀(jì)80年代末開始高等級公路的建設(shè)，早期建成的道路已進(jìn)入大、中期，越來越多的廢舊瀝青混合料被拋棄。這些廢舊瀝青造成了三大問題：（1）堆放需要場地；（2）污染環(huán)境；（3）浪費(fèi)了大量的不可再生資源。如果采用瀝青混凝土再生技術(shù)，可以對舊料中的瀝青和骨料進(jìn)行再利用，這樣大大的節(jié)省了瀝青及砂石等原材料，減少了對環(huán)境的破壞。

1 瀝青計(jì)量與供給系統(tǒng)的工藝流程

圖1 瀝青計(jì)量與供給系統(tǒng)的工藝流程圖

用瀝青運(yùn)輸車將加熱到工作溫度的瀝青注入瀝青罐中（瀝青的溫度為120℃左右）。由圖1可知：（1）泵順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，瀝青泵入瀝青計(jì)量斗中；（2）當(dāng)瀝青液位傳感器信號顯示充滿時(shí)回油管路通，主油管路關(guān)；（3）經(jīng)過第二個(gè)泵將計(jì)量好的瀝青泵入攪拌筒中，當(dāng)瀝青液位傳感器信號顯示瀝青的液位到達(dá)設(shè)定好的下限時(shí)，泵停止工作，停止送料；（4）等待下一周期或改變?yōu)閭溆梅绞健?/p>

2 瀝青計(jì)量、供給系統(tǒng)方案

容積式瀝青計(jì)量裝置由瀝青計(jì)量斗、瀝青注入泵與輸出泵、料位傳感器、保溫套等組成。有上抽法（減量計(jì)量法），下放法（增量計(jì)量法），流量計(jì)等幾種方式，經(jīng)過分析與比較，本文采用的是上抽法。

上抽（如圖2）是利用瀝青泵將瀝青從瀝青計(jì)量斗中抽走并噴灑到攪拌鍋中的一種方式。這個(gè)計(jì)量的原理是根據(jù)瀝青的用量和計(jì)量斗的尺寸設(shè)定一個(gè)上下限，上下限的差值既是瀝青的需求量。這種方式的計(jì)量過程是：瀝青供給泵先向?yàn)r青計(jì)量斗內(nèi)注入瀝青，當(dāng)液位傳感器的信號顯示瀝青的液面達(dá)到設(shè)定的上限時(shí)，停止注入。當(dāng)需要瀝青時(shí)，由另一瀝青輸送泵從瀝青計(jì)量斗中抽走一部分瀝青噴灑到攪拌筒中，當(dāng)瀝青的液面達(dá)到設(shè)定的下限時(shí)停止輸出，通過抽走瀝青前后液位傳感器數(shù)據(jù)的對比，從而確定瀝青用量。在這一計(jì)量過程中，桶內(nèi)瀝青在逐漸減少，稱為減量計(jì)量。

圖2 上抽法計(jì)量

3 瀝青計(jì)量斗的設(shè)計(jì)與計(jì)算

瀝青計(jì)量斗是計(jì)量過程中用來裝瀝青的中間裝置，該設(shè)備采用的是容積式計(jì)量，利用液位傳感器來確定瀝青計(jì)量斗中瀝青的量，從而計(jì)量每鍋料需要的瀝青量。

（1） 瀝青計(jì)量斗形狀的確定。為了便于計(jì)量我們將瀝青計(jì)量斗設(shè)計(jì)成圓筒狀。

（2）瀝青計(jì)量斗尺寸的確定。我們設(shè)計(jì)的這套瀝青再生設(shè)備是即可以用于舊料的再生又可以用于新料的拌合。在設(shè)計(jì)瀝青計(jì)量斗的體積時(shí)，采用的是不加舊料所需的容積，這個(gè)時(shí)候新瀝青的用量最大。

該設(shè)備每鍋料是500kg，瀝青混合料中瀝青的含量為7%，由實(shí)驗(yàn)可知，瀝青的密度與溫度成線性關(guān)系。石油瀝青的密度為0.95-1.05g/cm3， 1=k ，k表示溫度系數(shù)，瀝青的密度選為1.0g/cm3。計(jì)算可得每鍋料需要瀝青35kg、瀝青計(jì)量斗的最小體積為35L，為了有一定的安全高度，使瀝青不溢出來，將瀝青計(jì)量斗的體積在35L的基礎(chǔ)上放大一些，最后瀝青計(jì)量斗的尺寸為：圓筒的底面半徑r=20mm，高度h=400mm，上蓋板厚度d=30mm，整個(gè)計(jì)量斗的容積為50.24L

4 瀝青泵的選擇

經(jīng)過分析與比較，最終選擇LQB瀝青保溫泵。LQB瀝青保溫泵適用于運(yùn)送無腐蝕性、不含固體顆粒、在常溫下有凝固性的介質(zhì)，尤其適用于高寒地區(qū)室外安裝和工藝過程中介質(zhì)需要保溫的場合，介質(zhì)溫度可達(dá)250℃、粘度為5-1500cst。用于輸送重油、瀝青、膠類、洗滌劑等。

結(jié)構(gòu)形式：該LQB瀝青保溫泵的泵體設(shè)有空心夾層，并設(shè)有進(jìn)出口法蘭，可用于導(dǎo)熱油、蒸氣、熱水等媒體對輸送的液體和泵進(jìn)行加熱保溫及冷卻。

LQB瀝青保溫泵性能參數(shù)如下：流量為6 m3/h，工作壓力為0.36-0.8 Mpa，吸入真空高度為3m，進(jìn)出口口徑為￠40mm，配套電機(jī)為型號Y100L-4、功率2.2kw或型號Y112M-4、功率4w。

5 管路的設(shè)計(jì)及法蘭的選擇

5.1 管路的設(shè)計(jì)

（1）瀝青罐中的瀝青由瀝青泵通過管路送入計(jì)量斗，再經(jīng)過輸出管路送入攪拌筒。管道的材質(zhì)用20#無縫管，管道的接頭處為法蘭連接，法蘭對接處設(shè)有耐高溫的墊片進(jìn)行密封，保證瀝青不會(huì)泄露。法蘭連接的主要特點(diǎn)是拆裝方便、強(qiáng)度高、密封性好。管道的外層包裹著保溫層進(jìn)行保溫。

（2）管路應(yīng)合理的布局，管路盡量要短，管子的排列應(yīng)盡可能平直、成組成束并列、整齊美觀，避免不必要的迂回和斜交。

（3）根據(jù)管子的規(guī)格初步的將其內(nèi)徑定為40mm，外徑定為48.3mm，公稱直徑為40mm。

5.2 法蘭的選擇

我們選擇突面帶頸平焊鋼制管法蘭。各尺寸分別為鋼管外徑A=48.3mm，法蘭外徑D=150mm，螺栓孔中心圓直徑K=110mm，螺栓孔徑L=18mm，螺栓數(shù)量n=4，螺紋規(guī)格為M16，密封面d=84mm、f=2mm，法蘭厚度C=18mm，法蘭高度H=32mm，法蘭頸N=70mm，R=5mm，法蘭內(nèi)徑B=49.5mm。

6 瀝青液位傳感器的選擇

經(jīng)過分析與比較發(fā)現(xiàn)，高溫型SMAX型磁致伸縮液位計(jì)表結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格較便宜，性能參數(shù)符合要求，是我們的最佳選擇。根據(jù)瀝青的用量和瀝青計(jì)量斗的液位高度，測量范圍選為400mm。

主要功能及技術(shù)參數(shù)：三線4-20mA直桿、測量范圍為0.1-6m、液面、界面精度為？.5mm、分辨率為0.1mm、溫度測點(diǎn)數(shù)及范圍﹣40-125℃、介質(zhì)密度為0.5-2.5g/cm3、容器內(nèi)溫度為常溫型﹣40-100℃，高溫型0-280℃、容器工作壓力為﹣0.05-10Mpa高壓力容器專門設(shè)計(jì)有承壓管，維護(hù)不用泄壓、供電電壓DC13.5-26.5V、浮子及測桿材質(zhì)為316L防腐設(shè)計(jì)采用聚四氟套管、法蘭及聚四氟浮子、顯示配置為4位LCD、工藝接口/電氣接口為G3/4″/M20？.5。

7 閥的選擇

（1）二通閥的選擇。經(jīng)過比較我們選擇上海中石化閥門制造有限公司生產(chǎn)的DKZ高溫電動(dòng)二通閥。

（2）安全閥的選擇。由圖2可知，在輸入泵的出口端裝有一個(gè)安全閥，此處安全閥的作用是防止管道由于壓力過高而爆裂（主要是二通閥關(guān)閉的瞬間，管道內(nèi)的壓力瞬時(shí)升高）。經(jīng)過分析與比較我們選擇了型號為A42Y型彈簧全啟密封式安全閥（法蘭連接處），公稱通徑40mm。A42Y型彈簧全啟式安全閥適用于工作溫度≤300℃的空氣、石油氣、液體（W.O.G）等介質(zhì)的設(shè)備和管路上。

8 經(jīng)濟(jì)效益的評價(jià)與分析

本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是專門針對低等級公路、小面積養(yǎng)護(hù)。它是可移動(dòng)式小型廠拌熱再生設(shè)備，轉(zhuǎn)移方便，可以根據(jù)施工地點(diǎn)的不同，選擇合適的拌合場地，這大大降低了運(yùn)輸成本。因?yàn)榇颂自O(shè)備屬于中低檔設(shè)備，生產(chǎn)成本比較低，購買比較便宜，特別適合小型的施工單位和一些小范圍的養(yǎng)護(hù)工作，總而言之，該套設(shè)備的性價(jià)比較高。

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