Розрахунок потреби у виробничих матеріалах

У бiльшостi випадкiв асфальтобетоннi заводи випускають асфальтобетонні сумiшi двох видів: грубозернисту для нижнього шару дорожніх покриттів та дрібнозернисту - дляверхнього шару.

Потрібна кiлькiсть матерiала для побудови дорожнього одягу на 1 км дороги визначають розрахунковим шляхом.

Склад асфальтобетонних сумішей, вказаних у додатку (табл.8), приймається згідно варіанту.

Річна потреба, т/рiк щебеню для грубозернистої сумiші

(2.5)

де Q_г.з.р. - рiчна програма заводу з випуску грубозернистої сумiші, т/рік;

nⁱ - відсотковий вміст i-ої фракції щебеню для дрібнозернистої а/б сумiшi.

(2.6)

де Q_д.з.р. - рiчна програма заводу з випуску дрiбнозернистої а/б сумiшi, т/рік.

Річна потреба піску, мiнерального порошку та інших мінеральних компонентів розраховується аналогічно.

Рiчна потреба бiтуму розраховується за формулою

(2.7)

де nⁱ - відсотковий вміст бітуму в а/б суміші.

Сумарна річна потреба у вихідних матеріалах, т/рік

Щебiнь

Пiсок (2.8)

Мiнеральний порошок

Бiтум

Прийняв середню щiльнiсть матерiалiв:

щебеню r= 1,8 т/м³, піску р = 1,5 т/м³, мінерального порошку р=1,4 т/м³, бiтуму р= 1 т/м³, визначаємо об’ємне значення річної потреби у вихідних матеріалах, м³/рiк.

(2.9)

Відповідно до приведених розрахунків та дійсних фондів робочого часу заводу визначаються розходи матерiалiв у змiну, рiк.

Таблиця 2.3

Розрахункові дані річної, змінної i часової потреби у матеріалах

Матеріали	Показники
uріч, м3 / рік	uзмін = uріч / Тчист, м3/зм	Qгод = uріч / Тчист rm, т/год
Щебінь
Пісок
Мінеральний порошок
Бітум

ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК БIТУМОСХОВИЩА

У практиці роботи асфальтобетонних заводiв широке застосування одержала двохступенева схема підігріву бiтуму.

Тепловий розрахунок бiтумосховища включає визначення необхідної кількості тепла та параметрів нагрівальних приладів. При цьому встановлюються: кiлькiсть тепла, корисно витраченого для нагрiву бiтуму, маємо при цьому втрати тепла, поверхня нагріву нагрівальних приладів, необхідна довжина труб, розхід пару чи електроенергiї, обирається джерело тепла.

Первинний пiдiгрiв бiтуму

Визначається кiлькiсть тепла, необхідного для первинного підігріву бітуму (до температури 60°С) у великому резервуарі бiтумосховища, ккал/год (кдж/год)

(2.10)

де Q_бiт - витрата бітуму, кг/год (табл. 2.3); Т₁ - температура бітуму у кінці первинного підігріву, Т₁=6О°С; Т₂-початкова температура бітуму, °С, Т₂=10°С;

С_d’ – значення теплоємності бітуму, залежно від його температури.

Температура бітуму, °С	Теплоємність бітуму, ккал/кг °С(кДж/ кг °С)
30-60	0,30-0.35 (1,26-1,47)
70-80	0,35-0.48 (1,47-1,68)
110-130	0,40-0.50 (1,68-2,1)

Потрібна поверхня нагрівальних елементів (теплоносій – пар), F₁, м².

(2.11)

де m₁ - температура насиченого пару дорiвню:

при тиску пару Р=0,6 МПа, тобто 6 атм – 158°;

при тиску пару Р=0,8 МПа, тобто 8 атм – 169,6°

m₂ – температура конденсату при Р=0,2 МПа, тобто 2 атм – 119,6° ;

К₁-коефiцiєнт теплопередачi крiзь стiнки сталевих труб, котрий при температурі менше 100° приймаєтъся рiвним 40 ккал/м² год °С (168 кдж/м²год °С).

При великих розмірах сховища по його дну фактично укладається значно бiльше нагрiвальних елементів для того, щоб вмиканням той чи іншої секції регулювати приток бітуму з визначеної ділянки сховища (200-300 м²) до приямку бiтумосховища.

Вторинний пiдiгрiв бітуму

Кількість тепла, необхідного на підігрів бітуму парами води у приямку бітумосховища W₂

(2.12)

де С_d” - теплоємнiсть бiтуму при t=90°С; t ₂-темлература бiтуму у кінці вторинного пiдігрiву, t₂ =290°С; Т₁-темлература бiтуму на початку вторинного підігріву, Т₁=60°С.

Поверхня нагрiву парових труб (змiєвика) F₂, м²

(2.13)

У даному випадку нагрівальні елементи повинні бути розміщені безпосередньо у приямку.

Загальний годинний розхід тепла для підігріву бітуму у бітумосховищі парами води визначається за формулою (2.14):

(2.14)

де h- втрати тепла у бiтумосховищі крiзь дно та стінки від дзеркала бiтуму, h =2.

Кількість пару, необхідного на підігрів годинного розходу бiтуму визначають за формулою (2.15):

(2.15)

де i - тепловміст 1 кг пару (i = 662.3 кКал/кг, 2800 кДж при тиску пару 0,8 МПа).

(2.16)

де b - коефіцієнт, який враховує витрати пару i витрату його самим котлом (b=1.2).

Кількість пароутворювачів визначаємо за формулою (2.17):

(2.17)

де g_n - паропродуктивність котла, кг/год (табл. 2.4, 2.5)

Таблиця 2.4

Технічна характеристика нагрівально-перекачуючого агрегату Д-592-1

Продуктивність, кг/год
Теплоносій	пар (тиск до 0,8 МПа)
Розхід пару, кг/год	11.2
Встановлена потужність електродвигунів, кВт	11.2
Максимальна глибина занурювання парових регістрів, мм
Колія моста, мм
Габаритні розміри, мм
Довжина
Ширина
Висота
Маса агрегату, кг

Таблиця 2.5

Технічна характеристика пароутворювачів

Параметри пароутворювачів	Вертикальні котли з димогарними та жаровими трубами	Пересувний горизонтальний пароутворювач типу Д-563 (Д-564)
Шухова-10	ММЗ-0,4/8 ММз-0,7/8	Шухова-Сараф	В/Д 28/8 з зовнішньою топкою	ВТД 40/8 з внутрішньою топкою	МС-3/8
Робочий тиск пару МПа	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	1,0
Поверхня нагріву котла, м2	10-12	15,3/22		23-28	35-40	15,7	12,5-14,0
Паропродуктивність, кг/год: При природній тязі При дутті	до 200   >300	300/500   450/700	до 350   >500	до 450   >500	до 675   >1000		коло 750   -
Об’єм пару з 1м2 поверхні нагріву, кг/год	17-25	17-25	17-25	25-40		25-40	50-75
Маса котла, кг		2765/3124					2400/1900

Діаметри труб для нагрівальних елементів задаються.

Для бітумосховища приймають сталеві труби з внутрішнім діаметром d₁=0,2-0,3 м, для приямка d₂ =0,125-0,2 м.

(2.18)

Загальна довжина труб, необхідних для нагрівальних елементів, м

(2.19)

Бiтумоплавільні агрегати

Виходячи з годинного розходу бiтуму та температури нагрiву його у бiтумосховищi приймаються тип (табл. 2.6) та кiлькiстъ бiтумних котлiв, необхiдних для пiдiгрiву бiтуму до робочої температура t=160-180°С

(2.19)

де Q_бiт - витрата бiтуму, кг/год (табл. 3.1); К - коефiцiент, враховуючий пiдiгрiв бiтуму у бiтумосховищi, К= 1,6-2,0; П_б.к. - продуктивнiсть бiтумного котла, кг/год (табл. 2.3).

Витрата тепла та електроенергiї на обезводнення та нагрiв 1 т бiтуму залежить вiд його вологостi.

Таблиця 2.6

Характерисгака бiтумоплавильних установок

Найменування показників	Д-335-1	Д-506	Д-649
Продуктивність при вологості бітуму 5%, т/год Робоча ємність, л Тип бітомоплавильні   Витрата пального, кг/год Встановлена потужність, кВт	0,6   періодичної дії з жаровими трубами до 30 11,6	6000-8000 безперервної дії   17,1	безперервної дії   94,7 22,7

ЗМIШУВАЛЬНІ УСТАНОВКИ

У склад змішувальних установок входить таке обладнання:

1. Агрегат живлення для подачі піску та щебеню i їх попереднього дозування. Для складування матерiалiв служать розміщені поряд бункери емнiстю 1,5-7,5 м³ та більше. Для завантаження агрегатiв живлення застосовують одноковшеві навантажувачі. Під кожним бункером агрегату живлення встановлені дозатори об’ємного дозування піску та щебеню i збірний стрічковий конвейєр, матеріал який подається у сушильний агрегат. Для полегшення виконання завдання виконують підбір тільки збірного стрічкового конвейєру.

2. Сушильний барабан, призначений для просушування та нагріву мінеральних матерiалiв i обладнаний системою пiдiгрiву, механізмами приводу i подачі матерiалiв.

3. Дозатори для відмірювання різних фракцій мінерального та в’яжучого матерiалу вiдповiдно до заданого складу сумiшi.

4. Двовальний асфальтозмішувач (лопасний), призначений для перемішування мiнеральних матерiалiв з бiтумом.

5. Ємнiсть для бiтуму обладнана насосною системою для подачі його до дозатору.

6. Пилоуловлюючий пристрiй, призначений для уловлювання пилу, який виникає у процесi роботи машини.

Перелiк агрегатiв для приготування бiтумовмiсних сумiшей перiодичної дії приведений у таблиці 2.7.

Таблиця 2.7

Уніфіковані агрегати, що входять до комплектів	Продуктивність 25 т/год	Продуктивність 50 т/год	Продуктивність 100 т/год
Баштове розміщення	Партерне розміщення (Д-617-1)	Баштове розміщення (Д-617-1)	Партерне розміщення (Д-645-1)	Баштове розміщення (Д-617-1)
Агрегат живлення	Д-587 (ДС-22)	Д-587-1 (ДС-23)	Д-587 -1	Д-587 -1	Д-587 -1
Сушильній агрегат	Д-588 А	Д-620 А	Д-620-А	Д-646-2	Д-646-2
Бак для пального	Д-595 (ДС-34)	Д-595	Д-595	Д-595	Д-595
Змішувальний агрегат	Д-598-1 (ДС-25)	Д-619	Д-619	ДС-61	ДС-61
Агрегат мінерального порошку	Д-591 (ДС-28)	Д-591А	Д-591А	Д-591А	Д-591А
Обігріваєма бітумна цистерна	Д-594 (ДС-83)	Д-594	Д-594	Д-594	Д-594
Автоматизована бітумоплавільна установка безперервної дії	Д-506 (ДС-17)	Д-618 (ДС-28А)	Д-618	Д-649 (ДС-45)	Д-649
Нагрівальноперекаючий агрегат бітумосховища	Д-592 (ДС-31)	Д-592-2	Д-592-2	Д-592-2	Д-592-2
Кабіна управління	Д-597	Д-597	Д-597	Д-597	Д-597