Уменьшение наклона барабана обычно не вызывает изменения производительности установки. Отдельные частицы наполнителя будут дольше проходить через барабан при уменьшении наклона, но фактическая производительность в тоннах в час не изменится. Требования к мощности электродвигателей, используемых для вращения барабана, в этом случае ужесточаются из-за избыточного веса наполнителя в барабане. Тем не менее, ощутимые преимущества – это более плотная завеса наполнителя, более полный теплоперенос и снижение температуры отходящих газов во всех местах барабана.
Некоторые изготовители разработали барабанные смесители, которые изменяются в диаметре по длине барабанов: барабан имеет один диаметр на одном или обоих концах и меньший диаметр в центре. Изменение диаметра дает больше места для горения топлива в горелке и способствует более плотной завесе наполнителя в барабане за счет сжатия того же объема материала, который из барабана диаметром 2,60 м переходит в участок диаметром 2,13 м, значительно увеличивая плотность завесы наполнителя. В этом случае предназначение уменьшенного диаметра такое же, как и кольца внутри барабана. Более плотная завеса улучшает эффективность процесса теплопереноса. Однако скорость отходящих газов также возрастает вследствие меньшего диаметра, потенциально увеличивая количество частиц, уносимых в оборудование для контроля выбросов, и возможно снижая уровень производства.
Теплоперенос
Если температура отходящих газов снижается по мере их прохождения в барабане, то температура наполнителя повышается по мере его перемещения в параллельном направлении. Теплоперенос осуществляется тремя способами: излучающим, теплопроводным и конвекционным. Излучающее тепло идет от пламени горелки, когда наполнитель проходит над или под пламенем. Проводимое тепло идет от контакта с нагретым наполнителем и нагретым кожухом барабана. Конвекционное тепло передается горячими отходящими газами. Основной способ теплопереноса – конвекционный.
Наполнитель поступает в барабан при температуре окружающей среды, и излучающее тепло от пламени горелки сразу же воздействует на наполнитель, который начинает сушиться и нагреваться. По мере движения материала в барабане его температура увеличивается, пока материал не дойдет до середины барабана, после чего температура наполнителя остается относительно постоянной, поскольку тепло от отходящих газов используется для испарений влаги в наполнителе. Время, в течение которого температура наполнителя остается постоянной, частично зависит от количества влаги в поступающем материале. Важным фактором является также пористость наполнителя. Удаление влаги из пористого материала занимает больше времени. Тонкий наполнитель (песок), как правило, нагревается быстрее и становится горячее, чем крупный наполнитель вследствие его большей площади поверхности на килограмм массы.
Когда почти вся влага удалена, температура наполнителя начинает снова повышаться. После введения асфальтового цемента, во многих смесительных барабанах приводятся в действие перемешивающие лопатки, частично подвергая смесь воздействию отходящих газов. Смесь достигает требуемой температуры выгрузки, когда приближается к концу барабана. В заключение можно сказать, что температура наполнителя повышается, пока не начнется сушка, температура остается относительно постоянной, пока наполнитель сушится, а затем температура снова увеличивается по мере того, как наполнитель продолжает перемещаться в барабане.
Влагосодержание наполнителя постепенно уменьшается в передней части барабана, а затем быстрее, когда достигается температура, требующаяся для испарения воды. Если время пребывания в центральной части барабана достаточно длительное, влагосодержание смеси при выгрузке может быть снижено до показателя менее 0,1%. Влагосодержание смеси при выгрузке должно почти всегда быть меньше 0,5%, а в идеальном случае менее 0,2%.
Ввод асфальтового цемента (битума)
На очень немногих старых установках смешивания в барабанах с параллельным потоком линия подачи асфальтового цемента входит спереди барабана в конец со стороны горелки. Диаметр используемого трубопровода зависит от производительности установки, и обычно составляет от 50 до 100 мм. Асфальтовый цемент, как правило, не разбрызгивается через сопло, а вводится в барабан, вытекая из трубопровода. Фактическое место ввода может быть разным, но, скорее всего, оно должно находиться между серединой и двумя третями длины барабана от горелки.
Одним из преимуществ раннего ввода асфальтового цемента является быстрый захват частиц пыли в наполнителе вяжущим материалом. Эта операция уменьшает количество выноса частиц благодаря изолированию мелочи в асфальтовом цементе. Есть, однако, и три недостатка:
- (а) асфальтовый цемент может больше затвердевать под воздействием высокотемпературных отходящих газов
- (б) может увеличиваться образование голубого дыма (визуальных выбросов из дымовой трубы) в результате улетучивания легких фракций из некоторых сортов асфальтового цемента из-за повышенных температур отходящих газов, и
- (в) может иметь место повышенное влагосодержание в смеси при выгрузке, так как асфальтовый цемент покрывает частицы наполнителя до удаления всей воды из материала.
Эти недостатки системы перевешивают ее преимущества. Поэтому вводить вяжущий материал в концевую часть барабана со стороны горелки не рекомендуется.
На большинстве установок смешивания в барабане с параллельным потоком асфальтовый цемент вводится по трубопроводу диаметром 100 мм, входящему с задней части барабана (см. Рис. 9-7). Во многих случаях место входа асфальтового цемента располагается приблизительно на расстоянии 40-30% длины барабана от конца выгрузки смеси (60-70% длины барабана от горелки). В этом месте небольшое количество влаги, остающееся в наполнителе приводит к расширению объема битума за счет вспенивания, и помогает покрывать наполнитель. На установке смешивания в барабанном смесителе, скорее покрытие, а не смешивание может быть более подходящим термином для смешивания асфальтового цемента с наполнителем. Если влагосодержание наполнителя еще высокое в том месте, где вводится асфальтовый цемент, покрытие частиц наполнителя может задерживаться до более полного удаления влаги.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.