Đề tài Các vấn đề về hệ thống sấy của hệ thống bê tông nhựa nóng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI ĐỀ TÀI : Các vấn đề hệ thống sấy hệ thống BTNN NỘI DUNG : PHẦN : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÊ TÔNG NHỰA NÓNG… Tổng quan Giới thiệu một chu trình công nghệ sản xuất bê tong nhựa nóng PHẦN II : NỘI DUNG THỰC HIỆN……………………… Tang sấy cốt liệu……………………………… 1.1: Nhiệm vụ tang sấy…………………………………… 1.2: Cấu tạo và nguyên lý làm việc………………………… Giới thiệu đầu đốt dầu……………………………………… 2.1: Cấu tạo đầu đốt dầu ………………………………… 2.2: Nguyên lý làm việc và nhiệm vụ của đầu đốt………… Gia nhiệt cho cốt liệu……………………………………… 3.1: Tổng quan quá trình gia nhiệt cho cốt liệu…………… 3.2: Công nghệ gia nhiệt cho cốt liệu …………………… Hệ thống lọc bụi không khí nóng đầu tang sấy………… 4.1: Chức và tầm quan trọng của hệ thống lọc bụi… 4.2: giới thiệu sơ bộ về hệ thông lọc bụi………………… Hệ thống gia nhiệt cho nhựa đường 5.1: Giới thiệu công nghệ gia nhiệt nhựa 5.2: Phương pháp gia nhiệt nhựa đường và hệ thông đường dẫn nhựa đường đến buồng hòa trộn Hệ thống cảm biến nhiệt và điều khiển nhiệt độ của hệ thống sấy BTNN 6.1: Các phương pháp điều khiển gia nhiệt cho hệ thông sất BTNN 6.2: Thiết bị sử dụng kiểm soát nhiệt độ 6.3:ứng dụng lập trình bài toán bộ điều đầu đốt dầu cấp nhiệt cho cốt liệu Phần : Giới thiệu công nghệ sản xuất bê tông nhựa nóng 1: Tổng quan -Bê tông nhựa nóng là gì: Không sử dụng đường ô tô, bê tông nhựa còn sử dụng rộng rãi đường đô thị, đường sân bay Bê tông nhựa là hỗn hợp cấp phối gồm: đá, cát, bột khoáng và nhựa đường, sử dụng chủ yếu làm kết cấu mặt đường mềm Có rất nhiều cách phân loại bê tông nhựa sau: Phân loại theo nhiệt độ chia là loại là bê tông nhựa nóng bê tông nhựa mềm Phân loại theo cốt liệu có bê tông nhựa hạt thô, bê tông nhựa hạt trung,bê tông nhựa hạt mịn và bê tông nhựa hạt cát Phân loại theo kết câu sử dụng Bê tông nhựa lớp loại I, bê tông nhựa loại II Có nhiều loại bê tông nhựa thế đặc điểm chúng của chúng nhu sau: Các thành phần hỗn hợp bê tông nhựa phối hợp, tương tác với tạo thành hệ thống cấu trúc vật liệu bê tông nhựa, gồm cấu trúc: - Cấu trúc tế vi: là sự kết hợp của bột khoáng chất và nhựa tạo thành liên kết asphalt - Cấu trúc trung gian: là sự kết hợp chất liên kết asphalt với cát tạo thành vữa asphalt - Cấu trúc vĩ mô: là sự kết hợp vữa asphalt với các hạt đá dăm tạo nên bê tông nhựa Như vậy, cấu trúc bê tông nhựa hình thành dựa sở sự phối hợp các thành phần khác Khi thiếu hụt tỷ lệ các thành phần bê tông nhựakhông hợp lý thì cấu trúc bê tông nhựa bị phá vỡ, và ảnh hưởng đến các cấu trúc tiếp theo, làm cho hệ thống cấu trúc bê tông nhựa không đảm bảo điều kiện chịu lực Về chức vật liệu cấu trúc bê tông nhựa: - Cốt liệu lớn: cấp phối đá dăm – là bộ khung chịu lực chính (và tạo độ nhám) - Cốt liệu nhỏ: cát sông – làm tăng độ đặc cho bê tông nhựa Đá xay – ngoài chức làm tăng độ đặc, nó còn làm tăng tỷ diện của vật liệu, đó làm tăng tính liên kết với nhựa - Bột khoáng làm tăng độ chặt của bê tông nhựa, làm tăng tỷ diện vật liệu khoáng rất nhiều nên làm tăng lớp vỏ cấu trúc và nâng cao nhiệt độ hóa mềm, giúp bê tông nhựa ổn định nhiệt Bột khoáng và nhựa tương tác với tạo thành chất liên kết asphalt, liên kết các cốt liệu lớn và lấp đầy lỗ rỗng còn lại - Nhựa bê tông nhựa có tác dụng bao bọc xung quanh các hạt khoáng, có phần thẩm thấu vào các mao quản bề mặt hạt khoáng, phần tương tác với bề mặt cốt liệu tạo thành màng xà phòng Can-xi không hòa tan, làm tăng đáng kể chất lượng và tính bền vững của các liên kết khu vực tiếp xúc nhựa và cốt liệu khoáng và phần có tác dụng lấp phần lỗ rỗng còn lại của khung cốt liệu chính - Phụ gia: cải thiện số tính chất của BTN thi công khai thác, nhằm làm cho BTN ổn định Như vậy có thể thấy rằng: thành phần vật liệu cấu trúc bê tông nhựa cần thiết kế hợp lý vì: - Thành phần cốt liệu quyết định cường độ chính, độ đặc của bê tông nhựa Chỉ nào cấp phối cốt liệu, kích cỡ cốt liệu hợp lý thì mới tạo hỗn hợp có cường độ cao và ổn định - Thành phần nhựa quyết định tính liên kết cho cốt liệu Khi thiếu thừa nhựa thì tính liên kết giảm xuống, dẫn đến hàng loạt các bất lợi khác 2: Giới thiệu quy trình công nghệ sản xuất của trạm bê tông nhựa nóng 1-Phễu cấp liệu nguội; 2-Thiết bị định lượng sơ bộ; 3-băng vận chuyển; 4-Tang sấy; 5-Buồng đốt; 6-Các xy lô; 7- Thiết bị thu bụi; 8-Băng gầu nóng; 9- Sàng phân loại; 10-Kho chứa phụ gia; 11-băng gầu phụ gia; 12-Phễu cân; 13-Thùng trộn; 14-Thiết bị định lượng nhựa; 15-Thiết bị chuyển bê tông nhựa; 16-Xe vận chuyển; 17-Thiết bị cấp nhựa *Nguyên lý hoạt động : Cát đá từ kho bãi máy bốc xúc đưa vào các ngăn phễu cấp liệu 1, ngăn chứa một loại vật liệu riêng biệt Phía dưới phễu có gắn thiết bị định lượng sơ bộ vật liệu , vật liệu rơi xuống máng cấp liệu trước đưa vào băng chuyền rồi đưa lên thùng sấy vật liệu Ở vật liệu cát đá, đá dăm rang sấy đến nhiệt độ 200- 220C nhờ ngọn lửa buồng đốt Hơi nóng sau từ đầu này sang đầu của thùng sấy vào các thiết bị thu bụi xi lô trước thải không khí Bụi thu lại thiết bị nếu khong chứa hạt sét có tính lý thích hợp đưa về thùng bột đá để sử dụng lại Vật liệu đá dăm cỡ và cát sau rang nóng đến nhiệt độ 200-220C theo gầu nóng đưa vào máy sàng Tại đay , máy sàn phân loại cỡ hạt Mỗi cỡ hạt rơi xuống một ngăn tương ứng của thùng chứa Bột đá chuyển từ kho chứa phụ gia 10 đến một ngăn riêng của thùng chứa nhờ băng gầu 11 Dưới các ngăn của thùng chứa thiết bị cân đong 12 Tại , các hỗn vật liệu lại cân đong theo tỷ lệ quy định của hỗn hợp bê tông nhựa rồi đưa vào thùng trộn 13 Nhựa sau đun nóng đến nhiệt độ 160-165C thiết bị nấu nhựa 17 , qua ống dẫn và bơm , nhựa bơm và định lượng lại tại thiết bị định lượng 14 rồi bơm vào thùng trộn Hỗn hợp đá, cát , bột đá(hoặc có thêm phụ gia) trộn đều thùng trộn 13 với thời gian từ 10 – 25 s Sau đó , nhựa phun vào nhào trộn tiếp từ 10 – 20 s rồi mới mở cửa xả để đổ sản phẩm vào xe vận chuyển Nhiệt độ của hỗn hợp be tông sau trộn phải đạt từ 150- 160 C (nếu vận chuyển xa nhiệt độ có thể 170C) 1, Khái niệm sấy Sấy trình dùng nhiệt để loại bỏ nước khỏi vật liệu Quá trình sấy có thể thực hiện nhờ lượng tự nhiên lượng mặt trời, gió…(gọi trình sấy tự nhiên) Trong thực tế, ngành công nghiệp ta thường tiến hành trình sấy nhân tạo dùng loại lượng người tạo 2, Phân loại phương pháp truyền nhiệt sấy - Sấy đối lưu: phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với không khí nóng khói lò …( tác nhân sấy) - Sấy tiếp xúc: không cho vật liệu sấy tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy - Sấy tia hồng ngoại: phương pháp sấy dùng lượng của tia hồng ngoại nguồn nhiệt phát truyền cho vật liệu sấy - Sấy dòng điện cao tần: phương pháp sấy dùng lượng điện trường cao tần có tần số cao để đốt nóng toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu - Sấy thăng hoa: phương pháp sấy môi trường có độ chân không cao, nhiệt độ thấp nên độ ẩm tự vật liệu đóng băng và bay từ trạng thái rắn sang không qua trạng thái lỏng Trong công nghiệp hóa chất thực phẩm, công nghệ thiết bị sấy đối lưu và tiếp xúc phổ biến cả, nhất phương pháp sấy đối lưu Nó có nhiều dạng khác có thể sấy hầu hết loại vật liệu Theo kết cấu nhóm thiết bị sấy đối lưu chia thành nhóm sau: - Thiết bị sấy buồng: suất thấp, làm việc không thường xuyên - Thiết bị sấy hầm: suất cao, làm việc bán liên tục - Thiết bị sấy tháp sấy: sấy vật liệu dạng hạt thóc, ngô… - Thiết bị sấy thùng quay: suất không cao, sấy vật liệu dạng hạt, cục, bột… - Thiết bị sấy phun: sấy vật liệu dạng huyền phù cà phê sữa bột… - Thiết bị sấy thiết bị khí động: sấy vật liệu dạng bé, nhẹ và có độ ẩm bề mặt - Thiết bị sấy tầng sôi: suất cao PHẦN II : Nội dung thực hiện 1:TANG SẤY Trong trạm trộn bê tông nhựa nóng (BTNN) người ta thường sử dụng thiết bị sấy thùng quay để sấy vật liệu Phần tìm hiểu về tang sấy thùng quay 1.1:Nhiệm vụ của tang sấy Chứa vật liệu( cát, đá các cỡ ) rang sấy đến nhiệt độ cần thiết ( 180÷220 C ͦ ) Làm giảm độ ẩm của vật liệu, làm sạch cốt liệu, tạo điều kiện thuận lợi trình dính bám với nhựa đường từ đó các hạt cốt liệu dễ dính bám với Tuy nhiên nếu sấy với nhiệt độ ≥ 250 ͦC thì đá răm có hiện tượng vôi hóa đó làm giảm độ chịu lực của vật liệu dẫn đến làm giảm độ chịu lực của bê tong nhựa Nếu nhiệt độ sấy dưới 180 C ͦ nhiệt độ bê tông sau trộn không đảm bảo yêu cầu Chính vậy trạm trộn thường có bộ khống chế nhiệt độ sấy tự động 1.2: Cấu tạo nguyên lý làm việc a Cấu tạo chung Kiểm soát nhiệt độ sản phẩm, kiểm soát nhiệt độ lửa, kiểm soát lỗi Các toán giúp hệ thống gia nhiệt cách xác, tự động an toàn I Cấu trúc công nghệ đầu đốt dạng vòi phun  Phân tích • Nhiên liệu (dầu FO) trước đưa vào bơm dầu phải sấy đến nhiệt độ đặt trước Mục đích là để làm tăng hiệu suất cháy • Giải thích +Nhiệt độ tỷ lệ nghịch với độ nhớt +Độ nhớt cao, kích thước hạt nhiên liệu phun vào buồng đốt lớn gây khó bay để tạo với không khí hỗn hợp cháy, làm giảm hiệu suất cháy gây ô nhiễm môi trường Độ nhớt cao làm tăng trở lực ma sát hệ thống bơm • Cảm biến đo nhiệt độ từ buồng đốt trả khống chế • Bộ khống chế → khống chế tỷ lệ không khí/nhiên liệu van cấp dầu • Không khí dầu hòa trộn theo tỷ lệ thích hợp nhờ điều khiển ON/OFF van cửa gió • Hỗn hợp khí công tác cháy nhờ bugi đánh lửa • Kiểm soát hoạt động đầu đốt (ON/OFF) kiểm soát nhiệt độ vòng xa, kiểm soát nhiệt vòng gần kiểm soát an toàn II Bước Các bước hoạt động trình tự Tên Ý nghĩa Điều kiện chuyển trạng thái Sẵn Lệnh start và tiếp sàng điểm kiểm Điều kiện trạng Thái cố ch soát nhiệt vòng xa đóng Sấy dầu Sấy dầu FO đến 90 độ C Đạt nhiệt độ sấy (Không khống chế thời gian) Tăng áp Bật động bơm Mở cửa ga CTHT mở hết cỡ Khống chế thời gian tác đến chạm động CTHT mở hết cỡ Phun Bật vòi phun dầu vòi dầu Đóng cửa phun ga đến vị trí CTHT động vị trí tác Khống chế thời gian vòi phun Đốt mồi Bật bobin đánh Thời gian >= t đánh lửa lửa vòng (10 giây) Đốt Kiểm soát Lệnh stop lửa Kiểm soát (hoặc tiếp nhiệt độ vòng điểm kiểm soát gần nhiệt vòng xa Đóng/mở vòi mở) Tắt lửa và động ga theo nhiệt độ vòng gần Tắt Tắt vòi phun CTHT đóng hết Tắt động bơm Đóng cửa ga Sự cố Tắt toàn Nút khôi phục thiết bị -Bộ điều khiển ở trạnh thái nghỉ, có tín hiệu khởi động điều khiển chuyển sang các bước chuẩn bị, đánh lửa, đốt vận hành bình thường Bộ trình tự đồng thời xác định thời gian cho bước cần khống chế mặt thời gian Nếu thời gian cho phép mà điều khiện chuyển trạng thái không đạt chuyển sang trạng thái lỗi Khi các bước mà có tín hiệu dừng tiếp điểm kiểm soát nhiệt vòng xa mở chuyển trạng thái nghỉ để chờ lệnh tái khởi động tiếp theo Cảm biến quang phát lửa buồng đốt Vì lý nào đó, lửa buồng đốt tắt, cảm biến quang tín hiệu, điều khiển chuyển qua trạng thái lỗi Grafcet cho bài toán điều khiển đầu đốt Một số quy tắc để đảm bảo tính xác cho chu trình Một trạng thái chỉ có network điều khiển đầu Mỗi trạng thái chỉ có netwwork chuyển trạng thái Trạng thái chu trình là điều kiện chuyển trạng thái chu trình khác và ngược lại III Chương trình PLC – s7 300 Khi nhấn nút start tiếp điểm kiểm soát nhiệt vòng xa đóng tiến hành sấy nhiên liệu Nhiên liệu đạt đến nhiệt độ sấy đặt trước, cảm biến nhiệt độ “b” tác động dừng việc sấy dầu, đồng thời bật động bơm áp dầu mở cửa gió hết cỡ (vị trí 2) Bật timer T1 nhằm kiểm soát, khống chế thời gian mở cửa gió Động điều khiển cửa gió mở nếu gặp CTHT vị trí ngừng lại, đồng thời mở cửa van và đóng cửa gió đến vị trí 1, bật timer khống chế thời gian đóng cửa gió Cửa gió đóng đến vị trí (CTHT vị trí 1) ngừng đóng và bật boobin đánh lửa vòng 10s nhờ delay T3 Sau 10s, tức trễ T3 có tín hiệu, tắt bobin đánh lửa Hệ thống kiểm soát lửa tiếp điểm kiểm soát nhiệt độ vòng gần Sau đầu đốt cháy ổn định mà nhiệt lượng chưa đủ mở van cửa gió vị trí để tăng hỗn hợp cháy Đóng van và đóng cửa gió nhờ tiếp điểm kiểm soát nhiệt độ vòng gần Trong trính cháy, nhấn nút stop tiếp điểm kiểm soát nhiệt vòng xa mở (sản phẩm đạt đủ nhiệt độ mong muốn) tắt tất các van, đóng cửa gió hoàn toàn (vị trí 0) chờ lệnh start tiếp theo Kiểm soát cố bởi timer khống chế thời gian đóng mở cửa gió cảm biến quang [...]...1, Thùng quay 11, Bê đỡ bê tông 2, bánh đai đỡ 12, băng tải nhận vật liệu ra 3, con lăn đỡ 4, Bánh răng 5, Phễu hứng sản phẩm 13, phễu tiếp liệu 14, van điều chỉnh 6, Quạt hút 7, Thiết bị lọc bụi 8, Lò đốt 9, Bộ phận dẫn động 10, Động cơ truyền động 15, quạt thổi - Bên trong thùng quay có lắp các cánh đệm để xáo trộn vật... ) Các hỗn hợp của dầu nóng và không khí được chiếu sáng bởi một tia lửa điện phóng điện hồ quang giữa hai điện cực +Ống khí (air tube ) Phần hình trụ bao gồm các vòi phun và các điện cực đánh lửa; nó gia nhập burner vào nồi lửa +Đường cung cấp dầu (oil supply line ) Ống tiêm dầu nóng vào ổ ghi và hướng tới các vòi phun +Bơm dầu (oil pump ) Thiết bị nén dầu nóng. .. ,nâng cao nhiệt độ cốt liệu và hơi ẩm từ 95℃ -100℃ Giai đoạn 3 (nung nóng cốt liệu ) :cấp nhiệt để nâng cao nhiệt độ cốt liệu từ 100℃ đến nhiệt độ làm việc trung bình 220℃ b.Cơ chế chuyền nhiệt - Trao đổi nhiệt giữa các bê mặt rắn và chất lỏng là quá trình phức tạp bao gồm quá trình dẫn nhiệt qua các lớp chất lỏng và truyền nhiệt đối lưu do các phần tử chất lỏng... ,… Cơ chế dòng chảy theo tầng Dòng chảy tầng là dòng chảy các phần tử chất lỏng chuyển động theo những đường riêng biệt ,tạo thành các lớp song song và song song với thành ống Các phần tử trong mỗi lớp không chuyển động xáo trộn với nhau Trong dòng chảy tầng thì tỏa nhiệt chủ yếu bằng phương thức dẫn nhiệt qua các lớp chất lỏng Hệ số dẫn nhiệt nói chung là thấp ,bởi... (5) rồi nhờ băng tải xích (12) vận chuyển Khói lò hay không khí thải được quạt (6) hút vào hệ thống tách bụi (7) để hút các hạt bụi bị cuốn theo khí thải Các hạt bụi thô được tách ra hồi lưu trở lại băng tải xích Khí sạch thải ra ngoài c Thông số các loại tang sấy Kích thước (m) Năng suất (tấn/h) Tốc độ vòng quay (r/min) 0,6-6 0,6-6 𝟇1x5 𝟇1,2x6Tùy 10 𝟇1,5x12- vào loại... động cơ điện: 0,25kW - Dòng khởi động: 3,5A 3 Gia nhiệt cho cốt liệu 3.1: Tổng quan quá trình gia nhiệt cho cốt liệu…………… Hệ thống gia nhiệt cho cốt liệu ( 180℃ - 220 ℃ ) Gia nhiệt cho cốt liệu = quá trình bơm dầu nhiên liệu + lưu lượng gió 1 Đặc điểm của quá trình gia nhiệt Ngọn lửa của đầu đốt trong quá trình gia nhiệt cốt liệu được hình thành từ 2 thành phần là gió được... ẩm của vật liệu ,tỷ lệ các vật liệu và lượng vật liệu nguội cấp vào lò còn quá trình tăng giảm nhiệt độ được công nhân vận hành điều chỉnh bằng cách tăng ,giảm nhiên liệu cấp vào lò f Kiểm Soát Nhiệt Độ Để kiểm soát nhiệt độ cốt liệu thì ta bố trí cảm biến nhiệt độ ( nhiệt điện trở hoặc cặp nhiệt điện ) tại : Tại chân băng tải gầu nóng - Xác định được nhiệt... hao nhiên liệu (FO) cho 1 tấn sản Đơn vị Số lượng mm mm mm mm ℃ 0÷5 5 ÷ 10 10 ÷ 20 20 ÷ 40 130 ÷ 160 ℃ kg 180÷220 6÷8 phẩm 2 Bơm BTN Bơm dầu • Là cung cấp dầu liên tục có áp suất cao đến các bê mặt • Bơm dầu kiểu bánh răng Trong đó 1 : bánh răng chủ động 2 : cửa đầu ra 3 : bánh răng bị động 4 : phao ( có chức năng giữ một mức nhiên liệu liên tục để động cơ có thể được... bị thổi khí ra khỏi ổ ghi để trộn với sương mù bằng dầu nóng +Động cơ điện (electric motor ) Thiết bị chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học để lái xe một thiết bị khác +Kiểm soát nhiệt (heat control ) Cơ chế kiểm soát sự dao động của nhiệt độ; nó có thể được thiết lập để tự động chuyển đổi các ổ ghi hoặc tắt 2.2: Nguyên lý làm việc và nhiệm vụ... trong quá trình - Tỏa nhiệt đối lưu là một phương thức truyền nhiệt xảy ra giữa bê mặt chất rắn và chất lỏng ,khí khi có sự chênh lệch nhiệt độ và lớp tiếp xúc với nhau - Đối lưu được sử dụng là đối lưu cưỡng bức : Đối lưu cưỡng bức là quá trình chuyển động do các tác động cơ học bên ngoài như dòng máy nén ,quạt , Và thực tế nó luôn có trong tự nhiên - Tỏa nhiệt

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	2,61 MB