乳化瀝青車間的籌建與管理

1、乳化瀝青車間的籌建與管理武漢交通能源新技術(shù)研究所  王鴿                                      乳化瀝青是近些年來迅速發(fā)展起來的一種路面新材料,以其節(jié)省能源、延長施工季節(jié)、減少環(huán)境污染

2、、減輕工人勞動強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)而深受公路、市政部門的歡迎。目前，我國的乳化瀝青技術(shù)已度過它的科研推廣階段而進(jìn)入大面積使用階段,各地的公路、市政部門建起了大量的乳化瀝青車間（場、站）,為乳化瀝青的大面積使用提供了必要的條件,打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。然而,在籌建與管理乳化瀝青車間的過程中,有的地方只用了少量投資,即建起了高水平的乳化瀝青車間,并且在使用過程中效益很好,很快收回了投資;有的地方用了大量投資,走了不少彎路最后不了了之,既使勉強(qiáng)建起,在以后的使用過程中,又因種種原因而無法大面積使用。為什么會出現(xiàn)兩種截然不同的結(jié)果呢?下面從乳化瀝青車間的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)等三個方面,根據(jù)我所在常年研究、推廣乳化瀝青新工

3、藝、新技術(shù)過程中的體會,作一點(diǎn)拋磚引玉似的說明。一.乳化瀝青車間的規(guī)劃當(dāng)我們接到籌建乳化瀝青車間的任務(wù)后,有以下工作要做:1.熟悉乳化瀝青生產(chǎn)工藝附圖1:乳化瀝青生產(chǎn)車間工藝流程圖。從乳化瀝青生產(chǎn)的工藝流程看,乳化瀝青生產(chǎn)的關(guān)鍵是以下五個方面:A.瀝青的脫水、加熱、測控溫、儲存;B.乳化劑水溶液的配制、測控溫、儲存;C.油（瀝青）水（乳化劑水溶液）比例的控制;D.乳化瀝青的生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn);E.乳化瀝青的儲存、輸出;2.乳化瀝青車間各部分的要求;為了使以上五個部分工藝合理、配合協(xié)調(diào),乳化瀝青車間的各部分應(yīng)達(dá)到以下要求;A.各點(diǎn)的溫度熱瀝青儲罐、熱水罐、乳化劑水溶液罐、摻配罐、油（瀝青）水（乳化劑

4、水溶液罐）混合器等應(yīng)可監(jiān)控、報警;B.各點(diǎn)液位（熱瀝青儲罐、熱水罐、乳化劑水溶液罐、乳化瀝青儲罐）應(yīng)可監(jiān)控、報警;C.油（瀝青）水（乳化劑水溶液）配比精度應(yīng)控制在±1%以內(nèi);D.應(yīng)能隨時取樣檢驗(yàn),并配有較完整的檢驗(yàn)儀器,有專門的實(shí)驗(yàn)室（乳化瀝青共有14個檢驗(yàn)項(xiàng)目,請查閱公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ032-94）;E.油、水、電等應(yīng)能保證及時供應(yīng);F.瀝青輸送管路應(yīng)有保溫措施;G.瀝青儲存罐的高度應(yīng)考慮乳化瀝青進(jìn)出及裝車方便;H.從管理方面考慮,乳化瀝青生產(chǎn)的各種參數(shù)（各點(diǎn)溫度、液位、進(jìn)出物料狀況、生產(chǎn)比例、生產(chǎn)速度、生產(chǎn)量、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)人員等）都應(yīng)可自動紀(jì)錄、打印;提貨單亦應(yīng)可

5、自動紀(jì)錄、打印;3.場地的選擇乳化瀝青車間場地的選擇, 應(yīng)按以下原則辦理:A.乳化瀝青的供應(yīng)半徑應(yīng)不大于180公里。因乳化瀝青中含有4050%的水,供應(yīng)半經(jīng)過大,運(yùn)輸成本會很大,乳化瀝青的使用成本亦會提高,造成浪費(fèi)。所以,乳化瀝青車間最好選擇供應(yīng)范圍的中心部位。B.如在供應(yīng)范圍內(nèi)有熱瀝青供應(yīng)站,最好和熱瀝青供應(yīng)站放在一起且距離越近越好,這樣可充分利用其已有的電源、水源、熱源及儲運(yùn)設(shè)施,避免重復(fù)建設(shè),大量節(jié)省能源（節(jié)省能源費(fèi)用占燃料費(fèi)用的比重最多可最達(dá) 80% ）;C.乳化瀝青車間的場地,最好有一定的高差,使乳化瀝青車間的瀝青加熱罐、水加熱罐與車間的主要設(shè)備及成品儲存罐之間成階梯布置,以便物料自

6、流,減少泵的使用;附圖2:利用地形布置乳化設(shè)備示意圖;D.乳化瀝青車間的場地,應(yīng)便于通水、通電;4.年產(chǎn)量及日產(chǎn)量的確定當(dāng)我們定好了乳化瀝青車間的場地后,接著應(yīng)確定乳化瀝青車間的年產(chǎn)量及日產(chǎn)量。乳化瀝青車間的年產(chǎn)量,應(yīng)根據(jù)乳化瀝青供應(yīng)范圍的大小、預(yù)計的使用范圍、本省乳化瀝青的使用計劃、當(dāng)?shù)貙θ榛癁r青的認(rèn)可情況等,在規(guī)劃時準(zhǔn)確確定。年產(chǎn)量定的過大,乳化瀝青車間建成后,難于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;年產(chǎn)量定的過小,滿足不了使用要求,到時再行改造,勢必造成浪費(fèi)。乳化瀝青車間的日產(chǎn)量（臺班產(chǎn)量）,可按下式確定:Q=1.5×（M÷N）Q-日產(chǎn)量（臺班產(chǎn)量）M-年產(chǎn)量N-年施工日（即一年中日平均氣溫在

7、50C以上的天數(shù)減去其降雨的天數(shù)）我們提倡均衡生產(chǎn),乳化瀝青不要儲存時間太長（儲存時間越長,需加的穩(wěn)定劑越多,成本越高）,儲存量在24個臺班即可。5.熱源的選擇熱源的選擇應(yīng)注意以下問題:A.若乳化瀝青車間與熱瀝青供應(yīng)站在一起,考慮到熱瀝青供應(yīng)站供應(yīng)的熱瀝青已達(dá)到使用要求,水加熱亦可用熱瀝青供應(yīng)站的熱源,乳化瀝青車間的熱源只需滿足熱瀝青及乳化劑水溶液恒溫之需,基于此情,乳化瀝青車間熱源的選擇可從以下三點(diǎn)考慮:a.若熱瀝青供應(yīng)站的熱源為介質(zhì)油爐,則乳化瀝青車間的熱源既可是介質(zhì)油爐加熱的形式,亦可是電加熱的形式（在此我們提出,在變壓器不需增容的情況下,最好用電加熱的形式,其一投資較少,其二從控制的角

8、度上講較易實(shí)施自動控制,其三,亦是最重要的一點(diǎn),在乳化瀝青產(chǎn)生的過程中,熱瀝青、乳化劑水溶液的恒溫只需間斷供給熱能且熱能不要很多,采用電加熱的形式,很容易實(shí)現(xiàn),而采用介質(zhì)油加熱的形式,當(dāng)乳化瀝青車間單獨(dú)用熱且生產(chǎn)批量不大的情況下,雖然用熱不多,整個介質(zhì)油爐系統(tǒng)仍需維持運(yùn)轉(zhuǎn),造成很大浪費(fèi)）;b.若熱瀝青供應(yīng)站的熱源為電加熱器,則乳化瀝青車間的熱源只能是電加熱的形式;c.若熱瀝青供應(yīng)站的熱源為蒸汽鍋爐,則乳化瀝青車間的熱源仍只能是電加熱的形式,因?yàn)樵谌榛癁r青的生產(chǎn)中,熱瀝青有時候要恒溫在1600C左右,而過飽和蒸汽最高只能達(dá)到1700C,很難達(dá)到要求。B.若乳化瀝青車間為新建且不能和熱瀝青供應(yīng)站在

9、一起,則乳化瀝青車間應(yīng)考慮瀝青儲存、脫水、加熱及水加熱設(shè)備,熱源的選擇,其供熱量不但要滿足乳化瀝青車間本身生產(chǎn)用瀝青儲存、脫水、加熱及水加熱之需,還要考慮滿足向外提供一定量的熱瀝青之需。用于瀝青儲存、脫水、加熱及水加熱的熱源無非三種形式a.蒸汽加熱六、七十年代及八十年代初興建的瀝青供應(yīng)場、站,基本上都采用的是此種加熱形式,但此方式熱效率太低（30%以下）、加熱速度太慢、環(huán)境污染較大、設(shè)備運(yùn)行處在中、低壓狀態(tài),操作人員需經(jīng)勞動保護(hù)部門專門培訓(xùn),而且加熱供應(yīng)的瀝青,一般在1200C以下。現(xiàn)在新建的瀝青加熱設(shè)備,基本上不采用此種加熱方式。b.介質(zhì)油價熱此種加熱方式八十年代初才在我國興起,但很快在瀝青

10、加熱領(lǐng)域得到普及并已形成取代其他加熱方式之勢。其特點(diǎn)是常壓高溫,因而熱效率高、加熱速度快、環(huán)境污染小且瀝青可被加熱到1800C以下的任何溫度。c.電加熱此種加熱方式,其特點(diǎn)是熱效率高、加熱速度快、沒有環(huán)境污染、一次性投資少、使用成本低。當(dāng)我們在選擇熱源時,首先應(yīng)根據(jù)每個臺班的熱瀝青產(chǎn)量及乳化瀝青的產(chǎn)量,計算出熱源功率（計算方法在“乳化瀝青車間的設(shè)計”中會講到）,若為電加熱方式,熱源功率為千瓦,若為介質(zhì)油加熱方式,熱源功率為萬卡/小時。然后,我們應(yīng)開始調(diào)查當(dāng)?shù)氐碾娏?yīng)情況,增容費(fèi)用,同等生產(chǎn)量情況下,電加熱設(shè)備一次性投資費(fèi)用,介質(zhì)油加熱設(shè)備一次性投資費(fèi)用。若電力供應(yīng)情況正常,增容費(fèi)用及電加熱設(shè)

11、備一次性投資費(fèi)用小于或等于介質(zhì)油加熱設(shè)備一次性投資費(fèi)用,熱源應(yīng)選擇電加熱方式;反之,應(yīng)選擇介質(zhì)油加熱設(shè)備;若電力供應(yīng)不正常,則應(yīng)考慮自備發(fā)電機(jī),電加熱設(shè)備一次性投資費(fèi)用和介質(zhì)油加熱設(shè)備一次性投資費(fèi)用都應(yīng)包括自備發(fā)電機(jī)費(fèi)用（若每個臺班的熱瀝青產(chǎn)量及乳化瀝青的產(chǎn)量較大,自備發(fā)電機(jī)費(fèi)用占電加熱設(shè)備一次性投資費(fèi)用的比例會很大甚至超過許多倍,而自備發(fā)電機(jī)費(fèi)用占介質(zhì)油加熱設(shè)備一次性投資費(fèi)用的比例一般在1/31/10）,在此情況下,熱源的選擇原則應(yīng)是:每個臺班的熱瀝青及乳化瀝青的產(chǎn)量較大,采用介質(zhì)油加熱的形式,反之,采用電加熱的形式。6.設(shè)備的選型當(dāng)我們做好規(guī)劃階段的以上工作后,我們可以開始規(guī)劃階段的最后工

12、作-設(shè)備選型。乳化瀝青設(shè)備,目前國內(nèi)外廠家較多,一般情況下進(jìn)口設(shè)備與國產(chǎn)設(shè)備價格比相當(dāng)于美元與人民幣的比值,有的甚至更高。就國內(nèi)廠家而言,有的長于機(jī)械設(shè)備的制造,有的長于控制設(shè)備的研制;有完全手動的,有半自動的,有全自動的,有完全計算機(jī)控制的;就臺班產(chǎn)量而言,有1.5噸/小時的,有6噸/小時的;就加熱形式而言,有電加熱形式的,有介質(zhì)油加熱形式的;這就需要我們根據(jù)已定下臺班產(chǎn)量、熱源形式,按照乳化瀝青車間各部分應(yīng)達(dá)到的要求,對各廠家的設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的考察。我們在此強(qiáng)調(diào),同樣的投資,有可能所選設(shè)備技術(shù)先進(jìn),質(zhì)量較高,自動化程度很高;也有可能技術(shù)一般,質(zhì)量較次,自動化程度一般。廠家提供設(shè)備,一般有兩種

13、形式:A.交鑰匙式此種形式雙方責(zé)任確定,委托方只需按服務(wù)方提供的基建圖紙搞好土建施工,做好三通一平工作,設(shè)備的制造、安裝、調(diào)試、試生產(chǎn)均由服務(wù)方完成,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)任務(wù)較少,質(zhì)量容易保證。但此種形式投資相對較高;B.合作式此種形式廠家只提供關(guān)鍵設(shè)備（如乳化機(jī)、控制設(shè)備等）,其他設(shè)備由用戶自己配套（有些廠家提供圖紙）。因乳化瀝青車間的設(shè)備涉及機(jī)械制造、自動控制、計算機(jī)技術(shù)、水暖工程等專業(yè)知識,故項(xiàng)目負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)任務(wù)較重,且委托方自己必須有這些方面的專門人才。此種形式投資較少;鑒于公路、市政部門的工程技術(shù)人員大多出生身土木工程專業(yè),對機(jī)械制造、計算機(jī)技術(shù)、自動控制、水暖工程等專業(yè)接觸較少,在投資可能

14、的情況下盡量采用交鑰匙形式。7.做出可行性報告,落實(shí)資金到位。可行性報告是乳化瀝青車間規(guī)劃中一個極其重要的部分,其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到項(xiàng)目的審批,資金的落實(shí)。只有項(xiàng)目已經(jīng)立項(xiàng),資金有了來源,我們才能據(jù)此開始具體的設(shè)計及乳化瀝青車間籌建的的具體操作。 二.乳化瀝青車間的設(shè)計1.獨(dú)立部件的設(shè)計（定購廠家全套設(shè)備時省去）A.瀝青恒溫罐的設(shè)計.1）容量的確定若熱源為介質(zhì)油爐或電加熱器,供給乳化瀝青瀝青車間的熱瀝青溫度完全可以達(dá)到要求,故恒溫罐不用太大,我們提出以下公式:M=（0.52）V式中M-恒溫罐容量V-乳化機(jī)每小時產(chǎn)量若是被蒸汽加熱,送進(jìn)乳化瀝青車間的熱瀝青一般在1200C以下,瀝青恒

15、溫罐不但要起恒溫作用,而且要起升溫作用,為保證乳化瀝青車間的連續(xù)生產(chǎn),瀝青恒溫罐應(yīng)有兩個,恒溫、升溫交替使用。2)確定罐的形式可查國家標(biāo)準(zhǔn)GB1423-743)確定罐的有關(guān)尺寸考慮到罐底殘存的瀝青易堵塞出油口,出油口應(yīng)高出加熱器底部510CM;考慮到罐內(nèi)溫度較高,為了節(jié)能和有正常的工作環(huán)境,罐的外表面應(yīng)有5CM的保溫層;根據(jù)加熱盤管的高度,罐壁上按低進(jìn)高出原則裝好介質(zhì)油進(jìn)出口法蘭(Pg1.6  Dg40);考慮到罐內(nèi)檢修及清掃,罐頂應(yīng)安裝人孔;按照測溫及測液位的要求,罐壁、頂應(yīng)留下相應(yīng)的孔、架;考慮到進(jìn)料及循環(huán)的需要,頂部及底部應(yīng)留相應(yīng)進(jìn)出口并裝好相應(yīng)法蘭。4)電熱管功率的設(shè)計(介質(zhì)

16、油加熱形式或電加熱形式時省去)當(dāng)乳化瀝青車間的熱源為電加熱器的形式時,電加熱形式的瀝青恒溫罐,其電熱管既要起到恒溫的作用,又要起到升溫的作用。一般情況下,要求510分鐘升溫10C,需要熱能:Q=(2.094×103×1000C)÷0.8    =2.6175C(MJ)                式中2 .094×103-瀝青的比熱J/(kg·K) 

17、60;  0.8-熱效率    C-瀝青恒溫罐的有效容積1(J)=2.778×107(kW·h)Q=2.6175C×106×2.778×107(kW·h)    =0.7271C(kW·h)瀝青恒溫罐所需功率:W=Q/TT=5÷60=1/12代如上式W=8.7252C(kW)將T=1/6代入W=4.3626C(kW)若每根電熱管的功率為W1則電熱管的數(shù)量為n=W÷W1注意:n應(yīng)為3的倍數(shù),每根電熱管的功率取在23千瓦5)出圖。 

18、;B.乳化劑水溶液罐的設(shè)計1）容量的確定M=(0.51)V式中M-乳化劑水溶液罐容量V-乳化機(jī)每小時產(chǎn)量乳化劑水溶液罐必須有兩個,以便于連續(xù)生產(chǎn)。2)確定罐的形式可查國家標(biāo)準(zhǔn)GB1423-743)確定罐的有關(guān)尺寸考慮到罐內(nèi)溫度較高,為了節(jié)能和有正常的工作環(huán)境,罐的外表面應(yīng)有5CM的保溫層;根據(jù)加熱盤管的高度,罐壁上按低進(jìn)高出原則裝好介質(zhì)油進(jìn)出口法蘭(Pg1.6  Dg40);考慮到罐內(nèi)檢修及清掃,罐頂應(yīng)安裝人孔;按照測溫及測液位的要求,罐壁、頂應(yīng)留下相應(yīng)的孔、架;考慮到進(jìn)料及循環(huán)的需要,頂部及底部應(yīng)留相應(yīng)進(jìn)出口并裝好相應(yīng)法蘭;考慮到排污,罐的最底部應(yīng)留排污口并裝好相應(yīng)閥門。4)電熱管

19、功率的設(shè)計(介質(zhì)油爐加熱形式時省去)當(dāng)乳化瀝青車間的熱源為電加熱器的形式時,電加熱形式的乳化劑水溶液灌,其電熱管既要起到恒溫的作用,又要起到升溫的作用。一般情況下,要求510分鐘升溫10C,需要熱量Q=(4.187×103×1000C)÷0.8    =5.2338C(MJ)                式中4.187×103-水的比熱J/(kg·K) &

20、#160;  0.8-熱效率    C-乳化劑水溶液罐的有效容積1(J)=2.778×107(kW·h)Q=5.2338C×106×2.778×107(kW·h)    =1.454C(kW·h)乳化劑水溶液罐所需功率:W=Q/TT=5÷60=1/12代如上式W=17.4474C(kW)將T=1/6代入W=8.724C(kW)若每根電熱管的功率為W1則電熱管的數(shù)量為n=W÷W1注意:n應(yīng)為3的倍數(shù),每根電熱管的功率取在23千瓦 

21、;                                                  

22、0;                 5)出圖。 C.熱水罐的設(shè)計當(dāng)熱源為介質(zhì)油或蒸汽時,乳化劑水溶液罐可自行解決水的加熱問題,不需單獨(dú)的熱水罐;當(dāng)熱源為電加熱時,熱水罐應(yīng)單獨(dú)設(shè)置。a.確定熱水罐的容積當(dāng)需要單獨(dú)設(shè)置熱水罐時,熱水罐不但要供應(yīng)乳化瀝青車間熱水,還要考慮供應(yīng)職工生活用熱水。一般情況下在510噸左右,太小跟不上乳化瀝青車間生產(chǎn)節(jié)奏,太大會造成不必要的浪費(fèi)。b.熱水罐具體尺寸的設(shè)計熱水罐頂部應(yīng)安裝進(jìn)水接口(

23、DN40法蘭或絲頭),底部應(yīng)安裝好出水接口(DN40法蘭或絲頭);外表面應(yīng)有510CM保溫層;側(cè)面應(yīng)安裝好電熱管專用法蘭及測溫探頭接口;頂部應(yīng)安裝好測液位探頭接口;底部應(yīng)裝好排污口;有的地方為了節(jié)能,讓乳化瀝青經(jīng)過設(shè)置在熱水罐中的散熱器后再排入乳化瀝青降溫池。c.電熱管功率的確定將M立方水從200C加熱到700C需要熱能Q=(7020)×4.187×103×1000C÷0.8    =261.6875C(MJ)    =72.6968C(kW·h)式中:4.187×103-水

24、的比熱J/(kg·K)    0.8-熱效率    C-熱水罐的有效容積每根電熱管功率為W1,要求T小時完成,電熱管根數(shù)為n則n=Q/TW1    =72.6968C/TW1注意:W1一般取23千瓦d.出圖 D.冷卻池的設(shè)計a.容量的確定冷卻池的容量,一般在0.51個小時產(chǎn)量左右。b.冷卻池的要求冷卻池一般設(shè)置在室外,要求能防曬、防雨;一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);出油口要求在池的最底部。c.出圖。 E.乳化瀝青儲存罐的設(shè)計a.容量的確定乳化瀝青儲存罐的容量,確定時應(yīng)考慮如下問題:

25、1).乳化瀝青的日最大用量;2).乳化瀝青儲存的平均周期;3).乳化瀝青的臺班產(chǎn)量;一般情況下,定在35個臺班左右。b.儲存罐的數(shù)量單個儲存罐的容量一般在1030噸左右,單獨(dú)生產(chǎn)陽離子或陰離子乳化瀝青,若儲存罐的容量大于30噸,儲存罐可分為若干個;若既生產(chǎn)陽離子乳化瀝青又生產(chǎn)陰離子乳化瀝青,則儲存罐數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增多。c.儲存罐具體尺寸的確定見國家標(biāo)準(zhǔn)GB1421-74GB1428-74。d.儲存罐附件的設(shè)計儲存罐除了國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容外,還應(yīng)考慮乳化瀝青進(jìn)出口的連接件(如法蘭等);罐內(nèi)乳化瀝青的循環(huán);測溫探頭連接件及液位探頭連接件。e.出圖。 F.溶解罐的設(shè)計a.容量的確定溶解罐的主要

26、作用是將固態(tài)或液態(tài)的乳化劑攪拌、打碎,初步溶解后送入乳化劑水溶液罐,其容量:M1=0.04MM1-溶解罐的容量,單位為M3M-乳化劑水溶液罐的容量,單位M3b.溶解罐設(shè)計中應(yīng)解決的問題1).溶解罐的攪拌系統(tǒng),其轉(zhuǎn)速應(yīng)在4060r/min之間;2).出料口應(yīng)在罐的最底部;3).進(jìn)料斗要便于乳化劑進(jìn)料;c.出圖。 2.自動控制的設(shè)計(定購廠家全套設(shè)備時省去)A.動力部分設(shè)計動力部分主要是指乳化機(jī)電機(jī)、各種輸送泵電機(jī)、各種攪拌器電機(jī)、各種循環(huán)泵電機(jī)、各種電加熱器、各種電動閥門電磁鐵及控制柜等,其原則,由控制柜接外電源再分配到以上各電器,并控制其開、關(guān)及各種動作。a.總電源及各電器電纜選擇及

27、線經(jīng)計算總電源及各電器電纜一般選擇BV線穿管即可,若要求較高,亦可選用YZ電纜型,但價格較高。電熱器線經(jīng)選擇由下式求得31/2IV=WI=0.577W/V式中I-線電流V-線電壓W-用電器功率若用電器為兩相則I=W/V所選電纜的線經(jīng),其載流量I1=KI式中K取1.111.47按經(jīng)驗(yàn)公式電纜截面S=I1/10(mm)2b.控制柜的設(shè)計1).在乳化瀝青車間中,控制柜柜體一般選擇JX(F)11型或JT9型。2).控制柜面板上的一般器件控制面板上一般應(yīng)有總電源電壓表、電流表、主令電器(按鈕)、指示燈、大功率電機(jī)電流表、各用電器工作狀態(tài)指示燈、各用電器主令電器(按鈕)、各用電器控制裝置等。3).控制線路

28、設(shè)計中應(yīng)注意的問題(1).每一個用電器的主電路上都應(yīng)有過電流保護(hù)裝置;(2).主要電機(jī)的電路上應(yīng)安裝熱保護(hù)器;(3).控制柜的所有進(jìn)出線都應(yīng)由接線端子進(jìn)出;(4).配電柜里的所有器件,都應(yīng)考慮安裝維修方便;(5).凡與溫度、液位有關(guān)的電器,都應(yīng)考慮手動、自動兩條控制線路,手動線路直接控制用電器的開、關(guān)及相關(guān)動作,自動線路與相關(guān)的溫度、液位控制儀聯(lián)動控制用電器的開、關(guān)及相關(guān)動作。c.安裝中應(yīng)注意的問題1).所有電纜一定要穿管;2).所有電纜盡量埋于地下;3).地面外的電纜應(yīng)外套金屬軟管;4).大功率電器,電纜與其連接時應(yīng)使用銅鼻子; B.配比系統(tǒng)的設(shè)計配比系統(tǒng)的主要任務(wù)就是要使油(瀝青

29、)和水(乳化劑水溶液)按規(guī)定的比例進(jìn)入乳化機(jī)。a.配比系統(tǒng)的形式1).閥門式即通過閥門開啟的大小不同實(shí)現(xiàn)配比的目的。(1).手動式我國八十年代初期建立的大量乳化瀝青車間基本上都采用的此種形式。起主要特點(diǎn)是投資少,見效快,但配比誤差太大,極易出廢品,產(chǎn)品質(zhì)量完全系于操作者的經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心,現(xiàn)已基本淘汰。(2).電動式此種方式要與流量計及配比儀配合使用,能克服手動式的缺點(diǎn)且基本能達(dá)到配比精度,但只能用于自己流式,限制了乳化機(jī)的產(chǎn)量,若用于泵送系統(tǒng),會造成整個系統(tǒng)壓力紊亂,影響配比精度。此種方式現(xiàn)已很少使用。2).壓力式此種方式是通過保持油(瀝青)和水(乳化劑水溶液)的壓力差達(dá)到配比的目的,但我們知道

30、,在管經(jīng)一定的情況下,瀝青的流量不但與其壓力有關(guān),而且與其粘度有關(guān),因而此種方式配比精度不高。此種方式現(xiàn)已基本淘汰。3).配比泵式此種方式,雖能滿足配比精度,但其為液壓元件,保溫、加熱困難,清洗麻煩,而且口徑不大,產(chǎn)量不高。此種方式現(xiàn)已基本淘汰。4).調(diào)速泵式 此種方式是通過改變油(瀝青)和水(乳化劑水溶液)泵的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)配比的目的。其配比精度最高,且系統(tǒng)內(nèi)壓力平穩(wěn),可實(shí)現(xiàn)全封閉生產(chǎn)。(1).轉(zhuǎn)速比式此種方式是通過保持油(瀝青)路和水(乳化劑水溶液)路調(diào)速泵轉(zhuǎn)速的一定比例來實(shí)現(xiàn)控制油水比的目的。但瀝青的流量除了與轉(zhuǎn)速成正比外,還與溫度與壓力有關(guān),因而生產(chǎn)中必須經(jīng)常取樣,不斷修正;此種方式的另一

31、個不足之處是若調(diào)速泵是靠調(diào)速電機(jī)實(shí)現(xiàn)的,調(diào)速電機(jī)控制器上顯示的轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速有誤差,每次生產(chǎn)前都必須用轉(zhuǎn)速表修正?，F(xiàn)在許多廠家都采用此種方式。(2).流量比式此種方式是直接通過保持油(瀝青)路和水(乳化劑水溶液)路的流量比來保證配比精度。因是直接則量控制配比,未經(jīng)二次則量,故配比精度最高,生產(chǎn)過程最平穩(wěn),質(zhì)量最有保證。但此方式必須與流量計、配比儀配合使用。b.配比系統(tǒng)應(yīng)具有的功能1).配比系統(tǒng)應(yīng)保證配比精度在±1%以內(nèi);2).配比范圍應(yīng)可在4070%內(nèi)調(diào)整;3).配比系統(tǒng)應(yīng)能全自動控制;4).配比系統(tǒng)應(yīng)能自動進(jìn)行生產(chǎn)紀(jì)錄;c.實(shí)現(xiàn)配比的方式從配比系統(tǒng)的形式的討論中我們可以看到,最佳形

32、式是直接測控流量。要能測控流量,首先要有測控流量的裝置(流量計),然后要有轉(zhuǎn)換裝置將流量計的信號送出,配比儀接受信號后與設(shè)定的比例比較,再通過執(zhí)行裝置(調(diào)速泵)調(diào)整兩路流量。附圖3為配比系統(tǒng)方框圖1).原理簡介流量計測得兩路流體的信號后,經(jīng)信號發(fā)生器將其變?yōu)榭垢蓴_能力較強(qiáng)的電流信號送入計算機(jī),計算機(jī)接受信號后用光電隔離電路再次進(jìn)行抗干擾處理,再經(jīng)計算比較,將調(diào)整信號送入調(diào)速電機(jī)控制器,控制調(diào)速電機(jī)在原有轉(zhuǎn)速上加快或減慢轉(zhuǎn)速,從而控制油(瀝青)水(乳化劑水溶液)比例。2).系統(tǒng)特點(diǎn)流量計選擇對粘度變化不敏感的橢圓齒輪流量計,以保證測量精度0.5%;信號發(fā)生器輸出電流信號,以減少現(xiàn)場干擾;現(xiàn)場工作

33、的計算機(jī)采用8051單片單板機(jī),機(jī)內(nèi)所有輸入信號都采用光電隔離,并采用全懸浮電路,可適應(yīng)高壓、強(qiáng)磁場環(huán)境;主機(jī)芯片采用INTER公司的軍用芯片,主要器件亦采用軍用品,因而該機(jī)不用專用的計算機(jī)房,可適應(yīng)環(huán)境較惡劣的場合。該機(jī)可作為子機(jī)與微機(jī)(486以上)進(jìn)行通訊,使管理者在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的辦公室即可觀察到現(xiàn)場的生產(chǎn)情況并操作該系統(tǒng);該系統(tǒng)視用戶需要可配24針或9針打印機(jī),以記錄各生產(chǎn)參數(shù);該系統(tǒng)配有自動、手動分離器,可視情況進(jìn)行手動或自動操作。 C.溫度測控系統(tǒng)的設(shè)計溫度測控系統(tǒng)即感溫元件在溫度變化時,引起物理參數(shù)變化,二次儀表對其進(jìn)行處理后,送入顯示器件顯示其變化,同時通過控制加熱器件的工

34、作狀態(tài),達(dá)到控制溫度目的的系統(tǒng)。a.感溫元件的選擇1).熱敏電阻類此類感溫元件精確度高,反應(yīng)時間短,但生產(chǎn)時溫度特性難以控制,二次表需有專門的電路進(jìn)行修正,感溫元件與二次表沒有互換性。2)鉑熱電阻類此類感溫元件精度稍低,反應(yīng)時間稍慢,但已足夠滿足乳化瀝青車間的測溫需求,且溫度特性已有國家標(biāo)準(zhǔn),與二次表的互換性好?，F(xiàn)絕大多數(shù)乳化瀝青設(shè)備廠家都采用此類感溫元件。.b.二次表的類型按顯示器件不同可分為動圈式儀表,數(shù)字式儀表;按電路形式不同可分為分離元件類,集成電路類,計算機(jī)類。1).動圈式儀表溫度變化時,感溫元件電阻值產(chǎn)生變化,二次表將此變化轉(zhuǎn)化為電壓變化,通過游絲帶動顯示器表盤上的指針移動,指示溫

35、度值。因測量值多經(jīng)過了一次機(jī)械轉(zhuǎn)化,測量精度稍差;因溫度特性不是線性的,表盤刻度不均勻,直觀性不好。2).數(shù)字式儀表溫度變化時,感溫元件電阻值產(chǎn)生變化,二次表將此變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓腿霐?shù)字電路,由數(shù)碼管直接顯示;或送入微機(jī),在監(jiān)視器上顯示。數(shù)字式儀表較動圈式儀表測量精度高,直觀性好,但價格亦高。3).分離元件類二次表和集成電路類二次表都是將感溫元件隨溫度變化引起的電阻值變化,轉(zhuǎn)化為電壓變化,送入顯示器件顯示并將測量值與設(shè)定制比較后,輸出開關(guān)量。因感溫元件的溫度特性不是線性的,測量值要用補(bǔ)償電路修正,故此類二次表測量精度稍差,。分離元件類二次表故障率較高,儀表體積較大;集成電路類二次表可靠性高,

36、儀表體積較小。4).計算機(jī)類二次表此類二次表將測得的感溫元件電阻值,與計算機(jī)內(nèi)設(shè)置的感溫元件電阻值溫度對照表比較,查得所選溫度,送入顯示器并將設(shè)定值與測量值比較后,輸出開關(guān)量。計算機(jī)類二次表不受感溫元件溫度特性的影響,測量精度最高,且顯示直觀,極限值、報警值可任意設(shè)定。c.加熱器的控制溫度控制系統(tǒng),無論熱源為何種形式,其控制方式都一樣,都是控制系統(tǒng)的二次表,輸出開關(guān)量,控制加熱器的接觸器線圈通斷,以控制加熱器工作或停止。 D.液位控制系統(tǒng)設(shè)計a.液位探頭的類型液位探頭,特別是用于瀝青容器的液位探頭,一般都是采用以下幾種形式:.    1).壓力式液位探頭

37、利用液體中某點(diǎn)所受的壓力與液位成正比的原理,用壓敏電阻作液位探頭,當(dāng)液位變化時,壓敏電阻阻值發(fā)生變化,經(jīng)二次表處理后,在顯示器上顯示液位并與設(shè)定值比較,輸出控制開關(guān)量。但一般的壓敏電阻的工作溫度都在800C以下,高于此溫度的壓敏電阻需定做,成本太高。2).浮球式液位探頭用浮球浮于瀝青表面,當(dāng)瀝青液面發(fā)生變化時,浮球帶動容器外的指針指示瀝青液位。亦可在浮球?qū)к壣习惭b行程開關(guān),控制瀝青液位的某幾個極限位置。浮球式液位探頭是最簡單易行的一種液位探頭,但誤差極大,且測量值不是連續(xù)的。3).電容式液位探頭兩根電極間同種物資的電容與液位是成正比的,且極性極好。當(dāng)液位發(fā)生變化時,電極間電容發(fā)生變化,經(jīng)二次表

38、處理,在顯示器上顯示并與設(shè)定值比較后,輸出控制開關(guān)量。電容式液位探頭成本極小,且測量值是連續(xù)的。b.二次表的類型同二.2.C.b“二次表的類型”c.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),無論是輸送物料的泵,還是加熱物料的加熱器,其控制方式都一樣,二次表輸出控制開關(guān)量,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)-接觸器通斷,以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)。 3.乳化瀝青生產(chǎn)車間的總體設(shè)計A.車間設(shè)備的總體布置乳化機(jī)是乳化瀝青車間的核心設(shè)備,所有的容器、管道、泵及配套設(shè)備均應(yīng)圍繞其布置。乳化瀝青車間的布置,最好成階梯狀。最理想的情況是瀝青恒溫罐、乳化劑水溶液灌為一個平面,其出口高于乳化機(jī)進(jìn)口50100CM,乳化機(jī)出口應(yīng)高于乳化瀝青降溫池

39、頂面,乳化瀝青降溫池出口高于乳化瀝青儲存罐進(jìn)口,乳化瀝青儲存罐出口高于裝車平臺33.5M,若照此順序有一個進(jìn)口高于出口,則應(yīng)考慮泵送。 B.車間管路設(shè)計a.熱瀝青輸送回路熱瀝青輸送回路,主要功能是將瀝青高溫罐或?yàn)r青儲存罐的熱瀝青輸入瀝青恒溫罐,與瀝青油庫溫度液位管理系統(tǒng)的“控制液位”功能配合使用可實(shí)現(xiàn)全自動輸送熱瀝青。若熱源為介質(zhì)油爐或蒸汽,一般由熱瀝青輸送泵及進(jìn)出口閥門組成,泵及閥門應(yīng)采用自帶保溫層形式,管路應(yīng)采用雙層保溫形式,因結(jié)構(gòu)工藝不能保溫的管路,其長度不得超過10CM。若熱源為電,則泵和閥門應(yīng)安裝電加熱器,并在泵的進(jìn)出口處安裝柴油清洗回路;高溫罐或儲存罐與閥門間的管路應(yīng)安裝

40、電加熱器;安裝時應(yīng)考慮泵的出口高于瀝青恒溫罐進(jìn)口,并考慮管路的排空問題,若泵的出口低于瀝青恒溫罐進(jìn)口,則最低處應(yīng)考慮排污。b.瀝青生產(chǎn)回路瀝青生產(chǎn)回路的主要功能是將瀝青恒溫罐里的熱瀝青按規(guī)定的速度送入乳化機(jī)。瀝青生產(chǎn)回路一般由瀝青調(diào)速泵、流量計、單向閥、油(瀝青)水(乳化劑水溶液)混合器、乳化機(jī)及有關(guān)閥門、管路組成,考慮到流量計維修時生產(chǎn)照常進(jìn)行,在流量計的進(jìn)出口兩端應(yīng)加裝生產(chǎn)旁路。瀝青生產(chǎn)回路,應(yīng)充分考慮泵、流量計、單向閥、油(瀝青)水(乳化劑水溶液)混合器、乳化機(jī)及有關(guān)閥門、管路的保溫問題,整個回路應(yīng)沒有保溫死角,流動暢通,以保證配比準(zhǔn)確。為了使瀝青生產(chǎn)回路暢通,除了在瀝青生產(chǎn)回路中采用雙

41、層保溫法、電加熱法等方法外,還可以采用熱柴油清洗的方法解決這個問題。采用熱柴油循環(huán)清洗具有以下優(yōu)點(diǎn):1).成本低廉只需增加一個熱柴油清洗箱,可以借用熱瀝青輸送泵。2).生產(chǎn)開工前,可預(yù)熱瀝青生產(chǎn)回路,使整個生產(chǎn)回路上的泵、閥、流量計、油(瀝青)水(乳化劑水溶液)混合器、乳化機(jī)及管路潔凈,升溫均勻。3).生產(chǎn)結(jié)束后,可清洗管路,避免回路內(nèi)殘留瀝青。c.乳化劑水溶液生產(chǎn)回路乳化劑水溶液生產(chǎn)回路的主要功能是將乳化劑水溶液灌里的乳化劑水溶液按規(guī)定的流量送入乳化機(jī)。乳化劑水溶液生產(chǎn)回路一般由乳化劑水溶液調(diào)速泵、流量計、單向閥、油(瀝青)水(乳化劑水溶液)混合器、乳化機(jī)及管路、閥門組成。在流量及進(jìn)出口兩端

42、,一般還應(yīng)加裝生產(chǎn)旁路。d.乳化瀝青輸送回路其主要功能是將乳化機(jī)生產(chǎn)的乳化瀝青送入降溫池再送入儲存罐。我們提倡乳化瀝青由乳化機(jī)自身送入降溫池,因乳化機(jī)揚(yáng)程很小,故在設(shè)計時就應(yīng)考慮乳化機(jī)出口高于降溫池進(jìn)口,降溫池出口高于儲存罐進(jìn)口。若為了裝車方便或不得已儲存罐進(jìn)口高于乳化機(jī)出口,要用泵送的話,也應(yīng)將泵裝在降溫池和儲存罐之間,而不要在乳化機(jī)后直接裝泵。注意:降溫池里的乳化瀝青若采用泵送方式,應(yīng)在乳化瀝青未完全冷卻前輸送。完全冷卻后輸送,輸送泵應(yīng)處于加熱狀態(tài)下。e.乳化劑水溶液輸送回路其主要功能是將乳化劑溶解罐里的乳化劑水溶液輸送到乳化劑水溶液罐里。乳化劑水溶液輸送回路一般由乳化劑溶解罐、輸送泵及管

43、路、閥門組成。f.乳化劑水溶液循環(huán)回路其主要功能是將乳化劑水溶液罐里的乳化劑水溶液用輸送泵從出口送入乳化劑水溶液罐的入口,以使乳化劑水溶液罐里的乳化劑充分溶解,同時可使乳化劑水溶液罐里的溫度均勻。乳化劑水溶液循環(huán)回路一般由輸送泵及閥門、管路組成。g.熱水輸送回路(當(dāng)熱源為電加熱時)其主要功能是將熱水罐里的熱水送入乳化劑水溶液灌及乳化劑溶解罐如有可能盡量將熱水罐的出口布置得高于乳化劑水溶液罐和乳化劑溶解罐的入口,以便熱水自流;若熱水罐的出口低于乳化劑水溶液罐或乳化劑溶解罐的進(jìn)口,則應(yīng)考慮泵送。熱水輸送回路一般油泵(當(dāng)熱水罐出口低于乳化劑水溶液罐或乳化劑溶解罐時)及閥門、管路組成。 &#

44、160; h.水輸送回路其主要功能是向乳化劑水溶液罐、乳化劑溶解罐、乳化機(jī)提供自來水及向生活設(shè)施供水。主要由閥門、管路組成。i.熱柴油清洗回路其主要功能是清洗及預(yù)熱瀝青生產(chǎn)回路。一般借用瀝青泵,由熱柴油清洗箱、瀝青泵、流量計、單項(xiàng)閥、油(瀝青)水(乳化劑水溶液)混合器、乳化機(jī)及管路、閥門組成。j.柴油清洗回路其主要功能是清洗乳化劑水溶液生產(chǎn)回路。一般借用乳化劑水溶液泵,由柴油清洗箱、乳化劑水溶液泵、流量計及管路閥門組成。k.小試回路其主要功能是省去實(shí)驗(yàn)室里的試驗(yàn)機(jī),借用生產(chǎn)用的乳化機(jī)做試驗(yàn),其試驗(yàn)環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境更接近。主要由管路、閥門組成。l.乳化瀝青輸送泵清洗回路其主要功能是清洗乳化瀝青輸送

45、泵,以免泵內(nèi)殘留的乳化瀝青破乳后堵塞乳化瀝青輸送泵。由柴油清洗箱、乳化瀝青輸送泵及管路、閥門組成。C.安裝中應(yīng)注意的問題a.設(shè)備布置應(yīng)緊湊,但應(yīng)保證維修方便;b.所有閥門的布置應(yīng)考慮操作方便;c.在所有回路的最低點(diǎn)應(yīng)考慮排污;d.所有管路應(yīng)盡量平行或垂直布置;e.所有閥門應(yīng)盡量靠近容器或三通;f.不同的回路應(yīng)用不同的顏色區(qū)別;g.瀝青回路上的閥門耐溫應(yīng)不低于2000C;h.瀝青回路上的填料最好用麻或鉛油; 4.土建工程的設(shè)計A.土建設(shè)計中應(yīng)注意的問題a.乳化瀝青車間廠房的設(shè)計乳化瀝青車間的生產(chǎn)車間,根據(jù)各地的具體情況可大可小。為了能比較合理的布置設(shè)備,我們提出最小面積不能小于30M2

46、,高度不能小于4.5M,房間除了多開門窗外,還應(yīng)考慮安裝工業(yè)排氣扇,以保證通風(fēng)采光;車間應(yīng)澆筑厚度8CM的混凝土,以便安裝設(shè)備,同時設(shè)置排污溝及電纜溝。除了生產(chǎn)車間外,還應(yīng)考慮設(shè)置控制室、實(shí)驗(yàn)室、乳化劑儲存室及工人休息室,條件好的地方還應(yīng)考慮設(shè)置維修室及浴室。車間控制室應(yīng)有較好的視線,整個車間的設(shè)備都應(yīng)在控制室可以觀察,門窗應(yīng)考慮較好的密封,地板最好鋪上橡膠扳,房間面積不小于10M2。試驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置工作臺扳,工作臺扳面積不小于4M2,工作面應(yīng)鋪磁磚 同時應(yīng)考慮設(shè)置洗盥池  ,在相應(yīng)的地方設(shè)置電源插座,實(shí)驗(yàn)室面積不應(yīng)小于10M2。b.車間外場地的設(shè)計車間外場地應(yīng)考慮運(yùn)輸車輛的掉頭。c.裝

47、車位的設(shè)計乳化瀝青外運(yùn),許多是用槽車進(jìn)行,因而在設(shè)計車位時,儲存罐的出口應(yīng)高于槽車進(jìn)口0.5M以上,場地應(yīng)考慮槽車的轉(zhuǎn)彎半徑,方便槽車掉頭。 三.乳化瀝青車間的建設(shè)1.安裝前的準(zhǔn)備工作A與供貨廠家簽定供貨合同合同一般包含以下內(nèi)容:a.標(biāo)的名稱;b.標(biāo)的內(nèi)容、范圍和要求:該項(xiàng)內(nèi)容應(yīng)盡量詳細(xì)填寫,特別是設(shè)備清單、機(jī)組的生產(chǎn)能力及機(jī)組要達(dá)到的技術(shù)水平等;c.履行的計劃、進(jìn)度、期限、地點(diǎn)和方式;d.技術(shù)情報和資料的保密;e.風(fēng)險責(zé)任的承擔(dān);f.技術(shù)成果的歸屬和分享;g.驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)和方法:乳化瀝青產(chǎn)品按交通部陽離子乳化瀝青路用規(guī)范;設(shè)備的驗(yàn)收一般按“標(biāo)的內(nèi)容、范圍和要求”驗(yàn)收;h.價款及其支付

48、方式:該項(xiàng)應(yīng)詳細(xì)填寫設(shè)備的總價款、預(yù)付款、貨款及余款的支付方式;i.違約金或損失賠償額的技術(shù)方法;j.爭議的解決方法;l.名詞和術(shù)語的解釋:按合同法和交通部陽離子乳化瀝青路用規(guī)范;m.其他應(yīng)說明的事項(xiàng):該項(xiàng)應(yīng)注明保修期的時間及起始日期,保修期內(nèi)的費(fèi)用問題,保修內(nèi)容等等;         n.備注;B.安裝前的準(zhǔn)備工作a.土建工作的完成;按照設(shè)備廠家提供或設(shè)計的圖紙進(jìn)行工程招標(biāo),建筑施工單位應(yīng)在設(shè)備安裝以前,完成廠房的施工并進(jìn)行內(nèi)外裝修,室內(nèi)照明電路安裝完畢,工業(yè)用電進(jìn)控制室并在指定的位置安裝好空氣開關(guān)、閘刀、插座,

49、自來水進(jìn)入車間指定的位置;b.若電力增容,應(yīng)于設(shè)備安裝前辦好供電局要求的一切手續(xù),并由供電局安裝好新增容的變壓器;c.如需增加用水指標(biāo),應(yīng)于設(shè)備安裝前辦好自來水公司要求的一切手續(xù),并于設(shè)備安裝前送入車間;d.人員的配備設(shè)備安裝前,乳化瀝青車間配備的人員,特別是操作人員(如設(shè)備操作員、試驗(yàn)員、設(shè)備維修工)應(yīng)到崗,以便隨安裝人員一起安裝設(shè)備,在安裝過程中,熟悉、了解設(shè)備,也便于安裝人員交待設(shè)備使用中應(yīng)注意的問題,方便以后使用中的維修;e.乳化劑的選擇隨我們使用的瀝青產(chǎn)地不同,規(guī)格不同,乳化劑的選擇亦不同。同一種乳化劑,可能對一種瀝青效果很好,對另一種瀝青效果就很一般,因而在設(shè)備安裝前,我們應(yīng)多收集一些乳化劑樣品,多進(jìn)行試驗(yàn),從中選出適合我們的乳化劑,并在設(shè)備安裝前購回一部分作為試生產(chǎn)用,在以后的生產(chǎn)中再不斷挑選,最后找出適合本地使用的乳化劑。我們提倡乳化劑PH值盡量接近中性,酸、堿性過大,都會對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕,影