книги / Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. Асфальтобетонные и цементобетонные заводы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

А.М. Бургонутдинов, В.С. Юшков

МАШИНЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА, РЕМОНТА И СОДЕРЖАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Часть 4

Асфальтобетонные и цементобетонные заводы

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2012

УДК 625.08 Б92

Рецензенты:

канд. техн. наук, профессор Б.С. Юшков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

канд. техн. наук, доцент А.В. Эдельман (ОАО «Пермавтодор»)

Бургонутдинов, А.М.

Б92 Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. Ч. 4 : Асфальтобетонные и цементобетонные заводы : учеб. пособие / А.М. Бургонутдинов, В.С. Юшков. − Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. − 170 с.

ISBN 978-5-398-00901-9

Представлены современные асфальтобетонные и цементобетонные заводы. Рассмотрены особенности их конструкции и технические характеристики.

Предназначено для студентов дневной формы обучения по направлениям подготовки «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» и «Автомобильные дороги и аэродромы».

.

УДК 625.08

2

3

4

ВВЕДЕНИЕ

С целью повышения эффективности развития дорожных сетей в нашей стране предусматривается скоростное строительство заводов по производству дорожной одежды из асфальтобетона.

Асфальтобетонный завод (АБЗ) − это сложнейшая система, состоящая из комплекса машин, оборудования, со сложной автоматизированной частью производства. Производство асфальтобетонной смеси − это один из самых энергоемких процессов дорожного строительства. От состояния всего парка машин и оборудования зависит расход топлива − энергетических ресурсов.

Основными условиями, определяющими эффективность работы этих машин и оборудования, являются соответствие их конкретным условиям строительства, степень использования, уровень производственной и технической эксплуатации, а также квалификация обслуживающего персонала. Для выполнения задачи сокращения сроков строительства, повышения его качества и снижения себестоимости необходимым условием является обеспечение полного и эффективного использования всех машин и оборудования, входящих в состав асфальтобетонных заводов.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ЗАВОДОВ

Оборудование классифицируют по следующим признакам: производительности; мобильности; технологическому назначению; особенностям технологического процесса; эксплуатационным и специальным свойствам; принципу действия дозаторов и смесителя; пространственной компоновке смесителя, дозаторов нагретых минеральных материалов и сортировочного устройства.

В соответствии со стандартом для производительности технологического оборудования асфальтобетонных заводов принят следующий типо-

размерный ряд: 10, 12, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 100, 150, 200, 250 и 400 т/ч.

По мобильности оборудование подразделяется на стационарное, передвижное и передвижное повышенной мобильности.

Стационарные установки состоят из отдельных блоков, при сборке которых в основном используется сварка. В электрооборудовании этих установок применение быстроразъемных соединений не является обязательным.

Передвижные установки составлены из отдельных блоков и агрегатов, которые монтируют и демонтируют с помощью грузоподъемных средств.

5

Эти установки перевозят с объекта на объект обычными видами транспорта. При сборке передвижных установок ограниченно используется сварка, электрооборудование таких установок имеет значительное количество быстроразъемных соединений.

Большинство блоков и агрегатов передвижных установок, имеющих повышенную мобильность, выполнены в виде полуприцепов и прицепов к автомобильным тягачам и оснащены тормозами и сигнальным оборудованием. Для монтажа и демонтажа передвижных установок повышенной мобильности применяют инвентарные грузоподъемные средства. В электрооборудовании этих установок в основном используются многоканальные быстроразъемные соединения.

По технологическому назначению асфальтосмесительное оборудование разделяют по качеству и виду исходных материалов и выпускаемой продукции: для литого асфальта и мелкозернистых и песчаных асфальтобетонных смесей с возможностью получения из некондиционных материалов; для асфальтобетонных смесей с возможностью получения из кондиционных материалов; для асфальтобетонных смесей с применением использованного асфальтобетона; для грунтовых, щебенистых и гравийных смесей с применением жидких и порошкообразных вяжущих материалов.

По особенностям технологического процесса, в частности по специ-

фике осуществления двух важных операций технологического процесса приготовления смесей − нагрева минеральных компонентов и смешивания их с вяжущим материалом, оборудование подразделяется на оборудование, где эти операции выполняются совместно на одном агрегате (сушильном), и оборудование, где эти операции выполняются раздельно на специализированных агрегатах.

Технологический процесс подачи исходных материалов требуемого фракционного состава, поступающих на смешивание, может осуществляться: с сортированием на требуемые фракции песка и щебня; без сортирования материалов (необходимый фракционный состав минеральных компонентов обеспечивается в этом случае поставкой на склад и использованием материалов, обладающих повышенным качеством); с сортированием уловленной пыли; без сортирования уловленной пыли; с обезвоживанием битума (при обводнении битума в хранилищах); без обезвоживания битума.

По особенностям тепловых процессов при приготовлении смесей раз-

личают: оборудование с нагревом песка и щебня; с нагревом минерального порошка; без нагрева минерального порошка; с нагревом битума; без нагрева исходных материалов.

6

По эксплуатационным свойствам оборудование разделяют на тре-

бующее частого изменения и не требующее частого изменения составов выпускаемых смесей.

На технологическом оборудовании загрузка смеси в автотранспортные средства осуществляется из смесителя; из смесителя и бункера готовой смеси; из бункера готовой смеси.

Оборудование может иметь и специальные эксплуатационные свойства: улучшенный внешний вид; расширенный температурный диапазон работы; возможность использования отходов промышленности.

По принципу действия дозаторов и смесителей асфальтосмесительное оборудование разделяется на периодического и непрерывного действия.

По компоновке смесителя, дозаторов нагретых минеральных материалов и сортировочного устройства разделяют установки с башенным расположением оборудования и с партерным.

При башенном расположении оборудования узлы смесителя, дозаторов и сортировочного устройства расположены на рабочей площадке последовательно один над другим (образуют башню). При партерном расположении оборудования сортировочное устройство с дозаторами и смеситель расположены на рабочей площадке рядом друг с другом и связаны между собой транспортными магистралями.

1.1. Асфальтобетонные заводы и технологическое оборудование для их оснащения

Асфальтобетонные заводы (АБЗ) являются основными производственными предприятиями дорожного хозяйства и предназначены для приготовления различных асфальтобетонных смесей для строительства, реконструкции и ремонта слоев асфальтобетонного покрытия (рис. 1.1).

Однако перечень выполняемых на АБЗ технологических операций, а следовательно, и номенклатура технологического оборудования АБЗ значительно шире просто комплекса операций по приготовлению смесей и перечня необходимого для приготовления их оборудования.

Перечень технологических и обеспечивающих операций включает:

• технологические операции (комплекс операций) по приготовлению смесей, включая предварительное дозирование минеральных материалов, нагрев и сушку минеральных материалов, сортировку (грохочение) и кратковременное хранение нагретых каменных материалов, точное дозирование минеральных материалов, битума или другого специального вяжущего, минерального порошка и добавок, смешение составляющих в мешалке и выгрузка из мешалки готовой (товарной) асфальтобетонной смеси;

7

•технологические операции по приему, хранению и подаче в бункеры по фракциям каменных материалов, а при необходимости − получение на АБЗ требуемых по крупности фракций щебня и песка путем дробления

исортировки более крупных фракций щебня;

•технологические операции по приему, хранению, нагреву и подаче в дозаторы битума;

•технологические операции по приему, хранению и подаче в дозатор минерального порошка (заполнителя);

•технологические операции по приему, хранению, нагреву и подаче в дозатор поверхностно-активных веществ (ПАВ);

•технологические операции по складированию, кратковременному хранению и отгрузке готовой асфальтобетонной смеси.

Для выполнения всего комплекса технологических операций в состав АБЗ входит следующее технологическое оборудование:

•асфальтосмесительные установки;

•приемные устройства для каменных материалов, площадки для их хранения и машины для их подачи в бункеры асфальтосмесительных установок;

•приемные устройства для битума, хранилища (емкости) для битума, битумонагревательное оборудование, битумные насосы;

•приемные устройства и площадки для бочек с ПАВ или емкости для ПАВ, нагреватели для ПАВ и насосы для их подачи к смесителю;

•приемные устройства и емкости для хранения минерального порошка и насосы (пневмосистемы) для подачи его к смесителю;

•загрузочное устройство (скип или элеватор) готовой смеси, бунке- ры-накопители готовой смеси;

•дробильно-сортировочное оборудование для получения требуемых фракций щебня и песка.

Помимо основного технологического оборудования в состав АБЗ могут входить:

•оборудование для приготовления и хранения битумных эмульсий;

•хранилища топлива (газа, дизтоплива или мазута);

•постройки административно-бытового назначения;

•объекты электроэнергетического обеспечения;

•котельные;

•компрессорные станции;

•водопроводное хозяйство;

•сети электро-, тепло- и водоснабжения;

8

•лаборатория;

•ремонтная мастерская;

•материально-технический склад.

Рис. 1.1. Схема асфальтосмесительной установки непрерывного действия: 1 − бун- кер-дозатор; 2 − сборный конвейер; 3 − конвейер с контролем влажности; 4 − су- шильно-смесительный барабан; 5 − дозатор и подача старого асфальтобетона; 6 − смесительная зона; 7 − бункер ожидания скипа; 8 − пылесос-вентилятор; 9 − накопительныйбункер; 10 − кабинауправления; 11 − силосминеральногопорошка; 12 − бункер старого асфальтобетона; 13 − конвейер с контролем влажности; 14 − пылеуловитель и

АБЗ различают:

• по типу размещения: на прирельсовые и притрассовые (приобъект-

ные);

•по длительности работы на одном месте: на стационарные, инвентарные (перебазируемые) и передвижные (часто перебазируемые);

•по количеству и суммарной производительности асфальтосмесительных установок.

Прирельсовые АБЗ сооружают непосредственно у железнодорожной ветки, по которой поступают все или большинство исходных материалов: щебень, песок, битум, минеральный порошок, ПАВ и топливо.

Притрассовые АБЗ сооружают непосредственно вблизи строящейся автомобильной дороги с целью сокращения дальности и времени транспор-

9

тирования готовой асфальтобетонной смеси. Все исходные материалы и топливо доставляют автомобильным транспортом с прирельсовых базисных складов или непосредственно с предприятий, их производящих: с карьеров каменных материалов и песка, заводов по производству битума и минерального порошка.

Стационарные АБЗ сооружают, как правило, неразборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте до 10 лет и более.

Инвентарные АБЗ сооружают разборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте в течение 2−4 лет.

Передвижные АБЗ сооружают разборными и рассчитывают на эксплуатацию на одном месте до 1 года.

Количество смесительных установок на АБЗ колеблется в пределах от 1 до 6: на стационарных АБЗ, как правило, – от 2 до 6, а на инвентарных и передвижных − от 1 до 2.

С учетом вышесказанного ниже рассматриваются основные технологические комплексы оборудования для приготовления, хранения и отгрузки асфальтобетонной смеси.

По принципу действия асфальтобетонные установки подразделяются на циклические (периодического действия) и непрерывные (непрерывного действия).

1.2. Технологическая схема приготовления асфальтобетонных смесей

Асфальтосмесительная установка − это комплект технологического оборудования, состоящий из агрегата питания, сушильного агрегата, пылеулавливающих устройств, битумоплавильного агрегата, агрегата минерального порошка, смесительного агрегата, бункера-накопителя готовой продукции, оборудования для выполнения транспортных операций и кабины управления. Все узлы и агрегаты комплекта работают по единой технологической схеме. Каждый агрегат выполняет одну или несколько операций технологического процесса приготовления асфальтобетонных смесей.

Асфальтосмесительная установка является главным элементом произ-

водственного комплекса – асфальтобетонного завода.

Асфальтобетонные смеси приготавливаются на асфальтосмесительной установке периодического действия по следующей технологической схеме. Минеральный порошок со склада подают в силос агрегата минерального порошка. Из битумохранилища по магистральному трубопроводу битум поступает в расходные емкости битумоплавильного агрегата, где нагревается

10