TEHNOLOGII ŞI INSTALAŢII PENTRU PREPARAREA CENTRALIZATĂ A MIXTURILOR ASFALTICE.docx

7/22/2019 TEHNOLOGII I INSTALAII PENTRU PREPARAREA CENTRALIZAT A MIXTURILOR ASFALTICE.docx

1/46

TEHNOLOGII I INSTALAII PENTRUPREPARAREA CENTRALIZAT A MIXTURILOR

ASFALTICE

Definiii, clasificare, soluii tehnologice iconstructive

Instalaiile pentru prepararea mixturilor asfaltice sunt sisteme tehnice complexe, care

determin un flux tehnologic specific la nivelul de performan corespunztor cerinelor

documentaiilor de referin. In componena acestora intr toate echipamentele tehnologice

necesare preparrii mixturilor asfaltice, dup diverse reete. Aceste instalaii sunt prevzute cu

toate dotrile necesare pentru procesarea cu sau fr reciclare a materialelor, transferul

tehnologic al lor n cadrul fluxului, recuperarea energetic i protecia mediului nconjurtor.

In componena instalaiilor intr i depozitele de agregate, filer, bitum, produse asfaltice

reciclabile, precum i de mixtur asfaltic preparat.Ca urmare a complexitii lor, aceste instalaii pot fi clasificate dup diverse criterii (fig.

4.1).

Pe baza acestor criterii se pot face analize multiple ale variantelor constructive de instalaii

folosite n tehnica mondial, ale cror rezultate pot conduce la concluzii privind nivelul

tehnologic actual. In acest context se pot face aprecieri asupra urmtoarelor trei aspecte

principale:

domeniile de variaie ale valorilor performanelor tehnice generale (tabelul 4.1); opiunile productorilor tradiionali privind repartizarea procentual, pe criteriile

principale de clasificare, a tipodimensiunilor oferite (fig. 4.2);

facilitile tehnologice pe care trebuie s le satisfac instalaiile pentru a corespundenivelului tehnologic actual (tabelul 4.2).

Alctuirea structural a instalaiilor, sub aspectul prilor componente, depinde n principal

de procesul de fabricaie, care este n corelaie cu tipurile de mixtur folosite la lucrrile de

drumuri. Se au n vedere, n acest sens,cele dou metode tehnologice de baz privind prepararea

mixturilor asfaltice: prepararea la cald i prepararea la rece.

Un alt aspect tehnologic care se are n vedere la alctuirea structurala instalaiilor se refer la

posibilitatea acestora de reciclare a materialelor asfaltice recuperate.

Tip dimensionalCapacitate de producie t/h

Domenii de puteriinstalate kW

Mici 10-75 5,5-150

Mijlocii 76-160 100-350

Mari 161-260 100-500

Foarte mari 261 -650 400 - 880

Tabelul 4.1. Caracteristicile tehnice generale ale instalaiilor de preparat

mixturi asfalti ce


2/46


3/46

In cele ce urmeaz se vor analiza variantele constructive ale acestor echipamente

tehnologice grupate pe trei categorii:

instalaiile pentru prepararea la cald, din agregate noi, a mixturilor asfaltice; instalaiile pentru prepararea la cald, cu reciclare, a mixturilor asfaltice; instalaii pentru prepararea la rece a mixturilor asfaltice.


4/46

Instalaiile pentru prepararea la cald, din agregate noi, amixturilor asfaltice

Alctuirea structural

Procesul tehnologic de preparare la cald a mixturilor asfaltice cuprinde, n general,urmtoarele activiti:

depozitarea, ncrcarea i predozarea agregatelor minerale; uscarea i nclzirea agregatelor minerale pn la temperaturi ce depind de tehnologia

de fabricaie utilizat (165-190C la staii obinuite, conform tabelului 4.3. i 310-350C la staii

cu supranclzire );

reinerea prafului din gazele emise de usctor i reintroducerea lui n circuit; depozitarea, dozarea i distribuirea filerului; sortarea i dozarea agregatelor calde; depozitarea, nclzirea (la temperaturi de 150-180C, v. tabelul 4.3), transportul,

dozarea i injectarea bitumului;

malaxarea componentelor; stocarea, cntrirea i ncrcarea mixturii n vederea expedierii; transferul tehnologic al diverselor materiale n cadrul instalaiei; stocarea i expedierea altor produse i materiale; depozitarea i utilizarea combustibililor.Pentru a putea realiza toate activitile prezentate, o instalaie de preparare la cald a

mixturilor asfaltice este format din diverse subansambluri funcionale, cu urmtoarele

componente principale:

- depozite de consum pentru agregate, filer, var, bitum etc, prevzute cu buncre pentruagregate noi i silozuri pentru filer sau var praf, respectiv cisterne pentru stocarea bitumului;

- sisteme de aprovizionare i predozare a agregatelor;- echipamente vibratoare;- instalaie de dozare (gravimetric sau volumetric) pentru agregate, filer, var, bitum;- instalaie pentru uscarea agregatelor;- sistem pentru nclzirea bitumului;- sistem pentru reinerea prilor fine provenite din desprfuirea agregatelor, cu sau fr

colectarea acestora n vederea refolosirii;

- sistem de transport pentru materialele nclzite;- instalaie de malaxare (malaxoare cu amestecarea materialelor prin cdere liber,

malaxoare cu amestecare forat sau combinat).


5/46

Tabelul 4.3. Regimul termic aplicat la prepararea i la punerea n oper a mixturilor asfalticeMaterialul i fazatehnologic

Regimul termic, n C

Mixturi asfaltice cu: mbrcminibituminoase uoarebitum pur bitum

aditivat

bitum

modificat

adaos de

fibre

Agregate naturale la ieirea

din usctor

170-185 170-190 175-190 165-190 165-190

Bitum la intrarea n

malaxor

150-165 150-170 165-180 150-165 150-165

Mixtura asfaltic:

la ieirea din malaxor 160-170 155-175 170-180 160-175 160-175

la aternere 145 140-150 160 150-155 150-155

la compactare:

- la nceput

- la terminare

140 135-145 155 140-150 145-150

110 100-110 120 110 105-110

Procesul tehnologic de fabricare ntr-o instalaie de preparat mixturi asfaltice din agregate

noi se desfoar pe mai multe linii de flux (fig. 4.3):


6/46

fluxul de agregate, compus din predozatoare deservite de benzi de extragere, bandtransportoare alimentatoare, usctor de agregate, transportor pentru agregate calde, ciur

pentru sortare, buncr de dozare i alimentare;

fluxul de materiale fine (filer, praf de var, praf recuperat n sistemul de filtre), alctuit dinsilozuri metalice, transportoare cu melc, buncre dozatoare;

fluxul de liant (bitum topit), compus din depozitul de bitum, topitoare de bitum, pompe debitum, dozatoare i injectoare de bitum;

fluxul de combustibil, format din tancuri de depozitare, pompe i conducte de transport,injector arztor;

fluxul de evacuare i filtrare a amestecului de gaze i praf, format din exhaustor, instalaie defiltrare i co de fum;

fluxul de preparare i livrare a mixturii, alctuit din malaxor i buncr de stocare a mixturii.Toate aceste linii de flux sunt controlate automat de la un post de comand amplasat ntr-o

cabin prevzut cu dotrile necesare asigurrii confortului pentru operator i a mediului optimpentru aparatura de comand.

Principalul criteriu de clasificare din punct de vedere tehnologic a instalaiilor de preparat

mixturi asfaltice este continuitatea fluxului. Se pot diferenia astfel dou sisteme tehnologice, cu

influen asupra productivitii instalaiei icalitii mixturii:- instalaii cu funcionare discontinu, n arje, (fig. 4.4);- instalaii cu funcionare continu.


7/46

Instalaiile cu funcionare continu pot fi concepute, la rndul lor, n dou varianteconstructive: varianta cu malaxor independent (fig. 4.5); varianta cu usctor-malaxor (fig. 4.6).

In funcie de sensul de deplasare n usctor a agregatelor, fa de sen sul de propagare aflcrii, se pot diferenia dou tipuri de fluxuri i implicit de usctoare, care reprezint

principalul utilaj tehnologic al instalaiei:- fluxuri cu usctoare n echicurent;- fluxuri cu usctoare n contracurent.

Tipuri constructive de usctoare

Uscarea, nclzirea i desprfuirea agregatelor sunt operaii deosebit de importante,

deoarece adezivitatea bitumurilor este nesatisfctoare dac materialele sunt umede (uneori

acestea prezint i o cantitate mic de argil aderent). In plus, pentru realizarea unei bune

anrobri a agregatelor, este necesar ca acestea s aib o temperatur corespunztoare. In acest fel

liantul topit i nclzit la temperatura de 150-180C, la contactul cu granulele de agregat, nu se

rcete i rmne fluid, pentru a anroba ct mai uniform granulele.

Scopul uscrii este deci orientat spre satisfacerea a trei cerine tehnologice, i anume:

> ndeprtarea apei;> ndeprtarea argilei aderente i a prafului;> nclzirea agregatelor.


8/46

Simultan are loc omogenizarea amestecului prin preamestecarea diverselor granulaii,pentru a nu permite segregarea n timpul uscrii.

Sistemele de uscare-amestecare sunt de dou tipuri, n funcie de alctuirea tehnologicgeneral a instalaiei de preparat mixturi asfaltice:

uscare-amestecare agregate minerale fr adaos de bitum; uscare-amestecare agregate minerale i malaxare cu adaos de bitum.a.Sisteme de uscare-amestecare a agregatelor minerale fr adaos de bitum. Acest

sistem este din ce n ce mai puin folosit, fiind nlocuit cu sisteme care au posibilitatea

de procesare inclusiv a materialelor asfaltice reciclabile. Ca urmare nu vom insista

asupra acestor aspecte, fiind motivai n aceast decizie i de faptul c problematicile

sunt, n general, cunoscute.

Procesul de uscare a agregatelor minerale se desfoar n usctoare clasice, parcurgndu-se trei etape. Materialele umede, care se afl la temperatura mediului exterior, sunt introduse nusctor. In contact cu gazele calde, are loc o prim etap de prenclzire, dup care, prin

parcurgerea poriunii pn n interiorul tamburului, ncepe evaporarea umiditii cu o intensitatemaxim, ca urmare a creterii temperaturii (95-100C). De obicei aceast evaporare foarteintens ncepe la o temperatur inferioar celei de 100C, deoarece tirajul din interiorulusctorului produce o relativ depresiune n tambur. Dup ce materialele ating temperatura deevaporare activ, ele rmn la aceast temperatur pe toat durata celei de-a doua etape, care senumete etapa de evaporare. In fine, a treia etap, care se numete etapa de nclzire propriu-zis, se desfoar de la terminarea evaporrii umiditii pn la ieirea materialelor afar dintambur.

Echipamentul tehnologic este reprezentat prin cel mai vechi tip de usctor, utilizat nscopul reducerii umiditii i nclzirii agregatelor reci", ce urmeaz a fi introduse ulterior nmalaxor.

In cazul general, usctorul este de form cilindric, uor nclinat (circa 6), executat dinoel i prevzut cu palete dispuse elicoidal, pe mai multe rnduri, pe toat lungimea pereteluiinterior. Tamburul usctor se rotete continuu n jurul axului su, permind naintareaagregatelor, amestecarea uniform a acestora i uniformizarea temperaturii. Inclzireaagregatelor se face cu flacr i gaze fierbini produse de arztorul care este montat n tamburulrotativ i care funcioneaz n contracurent sau n echicurent (fig. 4.7). Inclzirea este dat nuatt de convecia gazelor calde, ct mai ales de radiaia flcrii.


9/46

Tirajul este asigurat cu ventilatoare (exhaustoare). Paletele din interiorul usctorului permit

ridicarea agregatelor n partea superioar a acestuia, de unde sunt lsate s cad, traversnd

curentul de gaze calde. Ventilatoarele prevzute la tamburul usctor activeaz tirajul. Ele au rolul

de a uura uscarea i de a efectua desprfuirea agregatelor.

Dimensiunile usctorului depind evident de capacitatea instalaiei. Tendinele moderne, n

cazul usctoarelor clasice, sunt orientate spre mrirea diametrului usctorului i nu a lungimii lui.

Rotirea usctorului este asigurat de dispozitive adecvate. Temperatura agregatelor la

ieirea din usctor trebuie s fie cuprins ntre 170 i 190C, deoarece n malaxor se adaug

filerul rece, iar temperatura dup amestecarea cu filer trebuie s aib valori ntre 160 i 180C.

O variant constructiv deosebit o constituie usctorul separator din figura 4.8, unde: a -

schema fluxului tehnologic tip WSA; b - seciune prin usctor i ciur; 1 - arztor; 2 -perete de

etanare; 3 - conduct de amestec; 4 - ferestre de alimentare cu aer i evacuare gaze; 5 - tambur

usctor; 6 i 7 -site; 8 - manta izolatoare; 9 -palete; 10- canale elicoidale; 11 - exhaustor; 12 -

transportor cu band; 13 - compartiment refuz agregate; 14 - cntar agregate; 15 - cntar filer; 16

- silozuri agregate; 17 - compartiment agregate mari; 18 - sistem aport liant; 19 - malaxor. In

acest caz, usctorul clasic este dublat de o mbrcminte exterioar alctuit din site de sortare,

rotaia tamburului fiind utilizat i pentru a face s circule materialele pe aceste site. Dup

circulaia n contracurent n tambur, agregatele uscate i nclzite sunt evacuate prin

compartimente (branhii") special amenajate n zona arztorului i puse n contact cu sitele de

sortare a mbrcminii exterioare. Graie rotaiei i propulsiei asigurate de palete, agregatele

parcurg lungimea tamburului sortator, continund s fie nclzite. Este necesar ca un astfel de

echipament s fie corect plasat deasupra buncrelor intermediare. Se observ astfel o dispunerecompact a tuturor echipamentelor de procesare a materialelor calde, ceea ce antreneaz o

diminuare a necesarului de energie.


10/46

b. Sisteme de uscare-amestecare a agregatelor minerale i malaxare cu adaos debitum. Aceste sisteme folosesc usctoare-malaxoare. In concordan cu cele dou sisteme

tehnologice prezentate anterior, se pot utiliza dou tipuri constructive de usctor-malaxor:

tambur de uscare-malaxare n echicurent; tambur de uscare-malaxare n contracurent.

b1. Tambur de uscare-malaxare n echicurent. Caracteristica acestui tip de echipament const n

deplasarea agregatelor noi n interiorul tamburului n echicurent cu jetul de flacr i de gaze. Laacest tip de tambur (fig. 4.9), n interiorul unui tub metalic, ce se nvrtete continuu n jurul axei

sale, se introduc pe la unul dintre capetele sale agregate noi. Tot n dreptul aceluiai capt se

monteaz i arztorul, care produce o flacr i un curent de gaze fierbini, cu o temperatur

iniial de 750C. Datorit nclinrii longitudinale i a micrii de rotaie a tamburului, agregatele

se deplaseaz ctre extremitatea cealalt a acestuia. In ultima treime a tamburului sunt introduse

n amestec bitum fierbinte, la 180C, i filer rece, formndu-se apoi, prin amestecare, mixtura

asfaltic care va atinge la ieire o temperatur de circa 160-180C (curba cu linie plin).


11/46

Instalaia este caracterizat printr-o simplitate a construciei i printr-o productivitate bun,ns dezavantajul major al acesteia l constituie poluarea intens a mediului nconjurtor cuemisii de praf i fum, ceea ce-i limiteaz utilizarea numai n zonele fr restricii privind

protecia mediului nconjurtor.

Pentru reducerea opacitii i a cantitii de particule minerale emise o dat cu gazele arse,la instalaiile cu tambur pentru uscare-malaxare n echicurent se ataeaz instalaiile de filtrare

(fig. 4.10). Se folosesc n acest scop baterii de filtre umede sau uscate. Se reduce astfelopacitatea cu 20% i o bun parte din emisiile de particule minerale. O parte din praful reinut nfiltre se poate apoi introduce n mixtur, ca filer, diminund astfel necesarul de consum alacestui sort de material.

b2.Tambur de uscare-malaxare n contracurent. Acest tip de tambur a aprut ca o necesitatepentru producerea mixturilor asfaltice, n condiiile respectrii normelor de mediu n vigoare.Datorit strnsei dependene dintre temperatura gazelor de evacuare i gradul de poluare, au fostcutate soluii tehnologice care s permit o reducere a temperaturii gazelor fr s afecteze nscalitatea amestecului.

La instalaiile de acest tip, ncrcarea agregatelor noi se face la un capt al tamburului,arztorul fiind dispus la cellalt capt. Astfel, agregatele se deplaseaz, prin rotirea tobei, pe

planul nclinat al acesteia, ctre arztor (fig. 4.11). Descrcarea agregatelor se face direct nmalaxor. Datorit temperaturii ridicate la ieirea din usctor (170-190C), este suficient intrarean contact a acestora cu materialul reciclat i cu bitumul lichid pentru asigurarea temperaturii demalaxare. Mixtura rezultat va avea o calitate bun, fiind livrat la o temperatur de 160 -180C.

Dei produsele reciclate i bitumul nu sunt n contact direct cu flacra arztorului, acesteasufer unele procese de distilare a fraciunilor uoare la intrarea n contact cu materialulsupranclzit, dnd natere astfel la fenomene de poluare. Acest fenomen este mai intens n cazuldepirii procentului de 30% al materialului reciclat i n cazul unei umiditi a agregatelor maimare de 5%.

La acest tip de usctor se obine o temperatur a gazelor evacuate mult mai sczut: circa115C, n cazul folosirii filtrelor umede i 100C, n cazul folosirii drept combustibil a gazelornaturale n locul pcurii. Cldura necesar topirii asfaltului reciclat provine 100% de la


12/46

agregatele noi supranclzite, fa de usctoarele n echicurent, n cazul crora cldura necesartopirii asfaltului reciclat provine 90% de la agregatele noi i 10% de la gazele fierbini.

Ca alte dezavantaje ale acestui tip de echipament se pot lua n considerare att fenomenelede formare a unei cruste la nivelul materialului reciclat, atunci cnd se dorete sporirea graduluide ncrcare a acestuia n sistem, ct i cele legate de o supranclzire a carcasei tamburului deuscare datorit necesitii asigurrii unui spor de temperatur la nivelul agregatelor noi.

Tipuri constructive de predozatoareInstalaiile de preparare a mixturilor asfaltice sunt prevzute cu depozite de consum pentru

agregate minerale (pietrii nisip). Depozitul de consum pentru agregate minerale este amenajatcorespunztor, n aer liber, astfel nct sorturile sunt bine separate, pentru a nu se amesteca ntreele i a nu se contamina cu impuriti.

Agregatele minerale sunt preluate din depozitul de consum, pe sorturi, de ctre unncrctor cu cup sau de o band transportoare i sunt descrcate n buncrele predozatoare dealimentare a usctorului. Din buncre, agregatele minerale sunt deversate pe o bandtransportoare orizontal (dispus la partea inferioar a buncrelor) cu ajutorul unor dozatoareoscilante sau vibratoare. Aceste dozatoare permit o modificare continu a cantitii de agregate

minerale, n limitele indicate de reetele de fabricaie. Un transportor cu band sau un e levatorpreia agregatele minerale, direct sau prin intermediul unui buncr, de la transportorul orizontal ile deplaseaz la gura de alimentare a usctorului.

Aa cum indic i denumirea lor, predozatoarele comport: un compartiment de tranzit,alimentat continuu sau discontinuu; un dispozitiv de extracie continu, asociat cu un sistemde reglare, de control sau de impunere a debitului.

a. Configuraia buncrelor. In general, buncrele sunt grupate n baterii de cte 2, 3 sau 4,cu posibilitatea de descrcare pe o band colectoare general, fiind construite cu diferite limi(de la 2,50 la 4,00 m) i avnd nlimea de ncrcare cuprins ntre 3,10 i 4,50 m.

Dup cum arat schemele din figura 4.12, pereii au nclinare mare fa de orizontal(unghiul variaz ntre valoarea minim egal cu 45 + /2 i valoarea maxim egal cu 75 -

80), de la baz pn n vecintatea prii superioare ( - unghiul de taluz natural). Prin aceastase obine o scurgere continu a agregatelor fr ntreruperi i fr s se formeze bolt (blocareamaterialelor prin aglomerare deasupra orificiului), sau horn (zona de scurgere cuprins ntrezonele imobilizate din apropierea pereilor), care pot perturba considerabil debitul, provocnd ocurgere intermitent (n porii") sau variaii ale masei volumice aparente n fluxul de agregateextras.

innd cont de aceste aspecte i avnd n vedere unele referiri din literatura de specialitate,se poate concluziona c scurgerea materialului din buncr poate s se fac n trei moduri: curgerenormal (fig. 4.12, b), la care se formeaz un curent central de material i o adncitur conic lasuprafaa liber a materialului; curgere defectuoas (fig. 4.12, c), la care se formeaz un curentcentral de material ntre prile imobilizate ale materialului din vecintatea pereilor; curgere

hidraulic (fig. 4.12, d), la care ntreaga mas a materialului se afl n micare.


13/46

In practic se ntlnete frecvent primul tip de curgere, normal. Curgerea defectuoaspoate fi eliminat prin montarea unor vibratoare pe pereii buncrelor. Curgerea hidraulic estecaracteristic buncrelor cu curgere continu, care alimenteaz direct unele utilaje.

Pentru reducerea riscului de curgere defectuoas, buncrele sunt prevzute, n general, cuunul sau dou vibratoare fixate pe perei. In cazul agregatelor tratate n prealabil cu lianihidrauluici, innd cont de experiena acumulat de productorii consacrai, se preconizeaz

folosirea a dou vibratoare plasate, respectiv, unul la baz (cu funcionare intermitent) pentruevitarea efectului de bolt, iar altul la partea superioar, care trebuie acionat dac traiectul descurgere este golit de material (formarea hornului).

Regularitatea dozajului depinde (tabelul 4.4) de nlimea atins de agregate n buncr,

indicatoarele de nivel fiind plasate la partea inferioar, n vederea informrii operatorului

privind aprovizionarea cu agregate. Plasarea la ieirea din buncr a unui palpator de flux

permite detectarea lipsei de material pe banda extractoare i comand oprirea instalaiei.

Alimentarea predozatoarelor cu agregate minerale trebuie s se fac n mod regulat cu

materiale omogene, pe ct posibil, n granulozitate i umiditate. Este deci esenial ca

mecanicul ncrctorului frontal s aib cunotinele necesare privind aceste caracteristici.

Tabelul 4.4. Influena coninutului n ap i a nlimii materialului din buncr

Intre cele dou echipamente tehnologice (ncrctor i buncr predozator) trebuie s se

stabileasc unele raporturi normale de asociere. Capacitatea unui buncr poate varia ntre 10 i

30 m3iar cea a ncrctoarelor ntre 1,5 i 4 m3. Numrul de ncrctoare este ales n funcie de

ritmul de alimentare necesar i de distana de transport. De regul, dou utilaje de capacitate

medie pot satisface un depozit cu ritm ridicat de alimentare.

b. Dispozitivele de extracie i de dozare. Sistemele de dozare continu pot fi:volumetrice, cu sau fr control gravimetric; gravimetrice, debitul msurat fiind cel al


14/46

agregatelor umede iar reglarea vitezei benzii facndu-se n scopul pstrrii n toleranele admise

a masei umede n raport de programarea fixat. Reglajul lor se face corelnd judicios mrimea

deschiderii gurii de evacuare cu viteza benzii extractoare.

bl. Sistemul de dozare volumetric. Principiul sistemului const n faptul c reglarea

cantitii de agregate extrase se face fixnd o anumit arie a deschiderii fantei prin care trec

agregatele din buncr pe band i prin reglajul vitezei benzii extractoare.

Astfel, labaza buncrului, materialul poate s se scurg n dou moduri:

- scurgere natural, n cazul curgerii libere a materialului facilitat de deplasarea benzii,pe care nu apas direct agregatele din buncr (fig. 4.13, b);

- scurgere sub aciunea unei benzi extractoare, pe care apas direct agregatele din buncri care antreneaz n micare forat materialele (fig. 4.13, c).

- Dispozitivele de sfrmare" sunt alese atunci cnd, la vitezele de extracie lente,exist riscul de distribuie n porii.

- Comanda benzii, a crei vitez depete rar 25 m/min, este n general specificfiecrui dozator i este acionat printr-un motor-variator de curent continuu sau motor asincroncu variator electromagnetic cu pulbere sau comandat n frecven.

- b2. Sistemul de dozare gravimetric. Se cntrete cantitatea de agregate pe fiecareband, printr-un cntar de band, care pondereaz" reglajuliniial impus funcie de reet.

- Principiul acestor dozatoare (fig. 4.14; a - rol dozatoare;b -band integral dozatoare;c - sistemul de dozare se afl la extremitatea benzii dozatoare; d -band dozatoare separat) estede a menine constant debitul instantaneu (masa M x viteza V), autoreglare asigurat n general

prin viteza benzii astfel nct s se menin produsul M-Fegal cu mrimea stabilit prin afisajul

poteniometrului de comand al dozatorului.


15/46

Informaia mas" este n general furnizat de dozatoare cu cntare de comprimare, iarinformaia vitez" prin diverse metode.Este necesar o remarc i anume c dozatoarele gravimetrice sunt, de regul, cu 30% maiscumpe dect cele volumetrice.

Tipuri constructive de malaxoare

Agregatele care au fost predozate, amestecate, uscate, desprfuite, sortate i dozate suntintroduse n malaxor, n acelai timp cu liantul care a suferit propria sa procesare. Malaxarea

este ultima faz a procesului de fabricaie i de eficacitatea acesteia depinde calitatatea mixturii.

Malaxarea se face prin alegerea unui compromis optimal ntre trei condiii tehnico-economice:

omogenitatea satisfctoare a repartiiei granulelor i a liantului;

timpul necesar pentru obinerea acesteia;

energia consumat n proces, ca expresie indirect a costului.

Instalaiile discontinue sunt dotate cu malaxoare cu doi arbori cu palete, care funcioneaz n

arje (fig. 4.15).


16/46

In instalaiile continue, malaxarea este asigurat de un malaxor cu unul sau doi arboriorizontali cu palete (fig. 4.16), alimentat continuu.

Cele mai rspndite tipuri de malaxoare utilizate n prezent la prepararea amestecurilorasfaltice sunt cele cu doi arbori orizontali cu palete. Construcia lor este alctuit dintr-o cuv-albie, doi arbori cu palete, care se rotesc n sensuri diferite, mecanismul de acionare idispozitivul de descrcare.

In figura 4.15 sunt date schemele constructive i modul de aezare a paletelor la diferiteletipuri de malaxoare cu aciune periodic. Deplasarea materialelor se poate face dinspre capetespre centru (fig. 4.15, a ) sau de la o extremitate a cuvei spre cealalt (fig. 4.15, b i c).

Malaxoarele cu aciune continu cu doi arbori orizontali (fig 4.16) au o lungime mai maredect cele cu aciune periodic, iar paletele asigur n acelai timp malaxarea i deplasarealongitudinal a materialelor de la plnia de alimentare (prevzut la una dintre extremiti) spreorificiul sau buncrul de descrcare (prevzut la cealalt extremitate).

In procesul de malaxare intervin trei factori:

forfecarea, care se produce n vecintatea paletelor i n spatele acestora, n cursulamestecrii;

efectul gradientului de vitez n masa n micare; dispersia turbulent, exprimat prin numrul lui Peclet Pe.Numrul lui Peclet Pe,invers proporional cu coeficientul de dispersie,

este definit la ieirea din malaxor prin formula

Pe =UL/D


17/46

n care: U este viteza de transport;D - coeficientul de dispersie;L - lungimea malaxorului

Valoarea Pe poate fi considerat ca un criteriu de eficacitate a malaxrii, sub rezerva c

factorul preponderent este dispersia, aceasta aflndu-se n corelaie cu 2si prin formula

n care si 2reprezint momentele de ordinul 1 i 2 ale distribuiei timpilor de staionare

Tipuri constructive de instalaii de desprfuire

Problema filtrrii gazelor de evacuare din instalaiile cu tambur de uscare -amestecare estedeosebit de important n vederea ncadrrii acestor instalaii n normele admise pentru

protejarea mediului nconjurtor i pentru eficiena ntregii instalaii de preparare a asfaltului.In urma experienei practice acumulate de ctre constructorii unor astfel de instalaii s-a

putut observa c, pe msur ce gradul de modernizare al instalaiei este mai ridicat,problemele i cheltuielile de mentenan legate de sistemele de filtrare se reduc. In condiiileutilizrii aceluiai sistem de filtrare, tip sac, durata de serviciu pentru un astfel de filtru estecorespunztoare unei producii de 20 000-40 000 t mixtur n cazul unor instalaii de uscare-amestecare n echicurent, fa de o durat de via corespunztoare unei producii de 700 000-4 000 000 t mixtur n cazul instalailor de uscare-amestecare n contracurent.

Prin utilizarea unor sisteme eficiente de etanare ntre tamburul-arztor i bateriile defiltre este posibil recuperarea integral a particulelor fine de praf i de filer, care vor fi apoiintroduse din nou n sistem. Acest lucru nu conduce numai la o important reducere agradului de poluare, ci i la o semnificativ economie, dac inem cont de volumul mare delucrri ce se desfoar la nivelul unei staii. Este deci necesar s se acorde o atenie deosebit

i modului n care se fac racordrile ctre filtre, pentru a se asigura o ct mai bun utilizare aacestora.

Instalaiile de preparare a mixturilor asfaltice sunt dotate cu desprfuitoare din ce n cemai perfecionate, pentru a rspunde exigenelor reglementrilor de mediu n condiiilecreterii capacitii usctoarelor, care pot atinge 300-400 t de material pe or.

Sistemele de desprfuire utilizate n prezent pot fi:

cicloane mari sau baterii de cicloane mici; desprfuitoare hidraulice secundare; desprfuitoare cu filtre din esturi sub form de saci (fig. 4.17) sau de panouri filtrante

(fig. 4.18).


18/46

Procedeele de desprfuire cu cicloane sunt insuficiente, n special pentru particulele fine,

trebuind de regul s li se asocieze un desprfuitor secundar hidraulic sau cu esturi.

Desprfuitoarele hidraulice (fig. 4.19; a - umezirea gazelor prin aspersiune; b - umezireagazelor n tub Venturi; c - umezirea gazelor n val de ap; d - desprfuitor hidraulic secundar)

sunt expuse coroziunii i prezint inconvenientul producerii de noroi.

Desprfuitoarele cu filtre din esturi sunt fragile i prezint riscul de aprindere sau de colmatare.

Au, cu toate acestea, fa de alte tipuri, avantajul de a permite recuperarea finului" prin

decolmatare (fig. 4.20); a - filtrare; b - curire; c - filtrare). In prezent se folosesc saci verticali

din pnz de filtru rezistent la temperatur ridicat (250C), care sunt curai periodic prin

scuturare forat (pneumatic).


19/46

Utiliznd un sistem de filtre tip sac, care are ncorporat un melc orizontal, se creeaz

posibilitatea recuperrii finului" ce iese din usctor. Acesta este direcionat ctre un siloz de

colectare, de unde este reintrodus n circuit, fapt ce conduce n final la o reducere substanial a

emisiilor, dar i la o prelungire a duratei de via a filtrelor.

Unele soluii constructive sunt prevzute cu sectoare multiple, care pot fi activate

alternativ n funcia de filtrare sau de decolmatare c n figura 4.17, unde se disting urmtoarelepoziii: 1 - semisector n timpul fazei de filtrare; 2 - semisector n timpul fazei de decolmatare; 3- saci; 4 - tubulatur pentru accesul amestecului de gaze arse i praf; 5 - admisia pentru aer curat;6 - supap de admisie gaze/aer; 7 - capace de vizitare pentru ntreinere; 8 - transportor elicoidal

pentru colectarea prafului. ntr-un astfel de filtru se pot distinge, n cele dou faze de lucru, patrufluxuri de circulaie:

amestec de gaze arse i praf ce urmeaz s fie filtrate; gaze filtrate; aer curat; praf recuperat.Bateria de filtre este prevzut cu un sistem de evacuare a gazelor arse, care opereaz la

presiuni nalte, evitndu-se astfel modificrile datorate schimbrilor de presiune din interiorul

sistemului de saci i asigur, n final, o scurgere stabil a curenilor de aer. Sistemul poate fi

prevzut cu o zon tampon, care, prin intermediul a dou clapete, regleaz automat curgerea ae-

rului n interiorul filtrelor, n funcie de rata de producie a tamburului usctor, ceea ce asigur o

utilizare raional a surselor de energie. Prin intermediul unor evi de injecie, sacii pot fi curai

automat, la perioade de timp prestabilite. Prin aceste evi, prevzute cu orificii, se injecteaz aer

la mare presiune, care determin cderea particulelor rmase pe sacii filtrani. Particulele cad

ntr-un sistem de colectare, de unde sunt ulterior preluate de ctre silozul colector i transportate

apoi n exterior.

Este evident, la nivel mondial, tendina de recuperare a particulelor fine ce prsesc

tamburul de uscare-amestecare, att pentru scderea gradului de poluare a mediului nconjurtor,

ct i n scopul creterii eficienei acestor instalaii, prin utilizarea unor sisteme de filtrare

capabile s satisfac cerinele actuale de pe piaa de instalaii de preparare a mixturilor asfaltice.


20/46

Circuitul de desprfuire poate fi format i din baterii de filtre cu ci cloane. Praful separat se

stocheaz ntr-un siloz de 10 t, de unde poate fi reu-tilizat sau evacuat prin intermediul

mijloacelor de transport auto.

Eficacitatera diverselor tipuri de desprfuitoare, conform normelor franceze, este

prezentat n figura 4.21.

Silozuri pentru filer i varGospodria de filer este format dintr-un siloz pentru filer nou (250 t), care poate fi deservit de

un elevator sau poate prezenta posibilitatea de adaptare la instalaia pneumatic (fig. 4.22), saudintr-un buncr cu dou compartimente (filer nou i praf recuperat) i cntar de filer cuplat la

calculator.

In figura 4.22: 1 - indicator de nivel; 2 -iber plan; 3 -sprgtor de bolt; 4 - tambur celular; 5 - siloz; 6 -dispozitiv pneumatic de golire; 7 - ventilator; 8 - conduct metalic; 9 - ciclon; 10 - buncr tampon; 11 -senzor de

plin; 12 - buncr de cntrire; 13 - clapet de descrcare; 14 - clapet de ncrcare; 15 - malaxor.


21/46

Gospodrii de combustibil

Gospodria decombustibil are, n general, capacitatea de pn la 101 (de exemplu, aptetancuri, dintre care ase de stocare cu capacitatea de 230 m 3i unul de consum zilnic de 3 m3) i

poate fi ngropat i construit n soluie ecologizat. Pomparea combustibiluluipoate fi realizatcu dou grupuri cu funcionare alternativ (pentru cazuri de avarie).

Instalaii de bitum

Instalaia de bitum, n ansamblul su, este compus din:

- gospodria propriu-zis de bitum din patru tancuri a 30 t, prevzut cu instalaie propriede nclzire;

-pompele de bitum;- dozatorul volumetric de bitum;- duzele pentru pulverizare n malaxor;- sonda de temperatur pentru bitum, cuplat la calculator, pentru corectarea temperaturii

n limitele a 150-^-180C.

In figura 4.23 se prezint schema general a unei gospodrii de bitum (model MARINI),compus din: rezervorul de consum pentru bitum 1, rezervoarele de stocare 2 i 3, rezervorul de

combustibil lichid 4pentru staie, rezervorul de motorin 5 pentru boilerul de nclzire a uleiului,

pompa 6pentru aprovizionarea staiei cu bitum, pompa pentru transfer i golire 7, pompa

auxiliar 8pentru vehicularea uleiului cald, pompa 9 de alimentare cu combustibil, boilerul 10

pentru nclzirea uleiului, arztorul pentru boiler 11,pompa 12pentru vehicularea uleiului cald,

vasul de expansiune 13 i termostatul 14.

Sisteme de sortare i stocare intermediar

La ieirea din usctor, materialele calde sunt ridicate spre un ansamblu de sortare (fig.4.24), care poate avea diferite configuratii in functie de tipul sortarii


22/46

> Sortarea clasic: cu un grtar de refuz i o sit, care separ nisipul de pietri n dou buncre

amplasate sub ciur, in general de capacitate mica (30 t); cu un grtar de refuz i trei site, care

separ nisipul i trei sorturi de pietri, cu descrcare direct n patru (i chiar cinci) buncre de

capacitate mai mare (150 t spre exemplu) amplasate sub ciur;

> Usctor-separator, soluie prezentat n 4.2.2.

Sisteme de stocare a mixturii

Mixtura preparat poate fi descrcat direct n mijloacele de transport sau poate fi pstrat

provizoriu n buncre de stocare. Transferul mixturii din malaxor n buncrul de stocare poate fi

fcut direct, prin cdere liber (fig. 4.25, a), sau indirect folosind diferite echipamente detransport tehnologic pe flux: benzi transportoare (fig. 4.25, b); schipuri (fig. 4.25, c).


23/46


24/46

Pe lng reeta de fabricaie, se menioneaz i reeta de livrare, care se ia n considerare

dup o stocare de lung durat. Pentru a asigura corectitudinea acestei reete, se urmrete

evitarea ntririi bitumului pe timpul stocrii anrobatelor.Firma ERMONT a conceput i brevetat sistemul Vapostock", care mpiedic oxidarea

bitumului i permite stocarea pe o durat mare a anrobatelor. Prin acest sistem, care este folositla silozuri de stocare cilindrice (fig. 4.26), apa coninut n ibrul de golire al buncrului

ndeplinete dou funcii principale:

servete pentru a face o nchidere hidraulic perfect, care evit in filtrarea aerului nanrobatele poroase; parte din aceast ap se transform n vapori, care umplu progresiv, de la baz sprenlime, porii anrobatului, mixtura devenind astfel inert la vapori.


25/46

Mixtura se poate stoca fr probleme 48 de ore, ceea ce asigur o mare suplee instalaiilor

de preparat i antierelor utilizatoare, deoarece autobasculantele sunt ncrcate imediat dupsosirea lor la staie.

Sisteme de automatizare a programrii i controluluiparametrilor de funcionare

Pentru funcionarea n parametrii de calitate i securitate impui de ac tele normative n vigoare,instalaiile de preparare a mixturilor asfaltice sunt dotate cu sisteme de automatizare i control al

parametrilor. Aceste sisteme sunt integrate pe fluxul de fabricaie n structura staiei i sunt

urmrite centralizat, de ctre un operator, de la un pupitru de comand computerizat (fig. 4.27).

Despre aceste sisteme se poate spune c sunt centrii nervoi ai ntregii instalaii. Prin

intermediul acestora este asigurat o supraveghere eficient i continu a ntregului proces

tehnologic aflat n derulare. Datorit imposibilitii asigurrii unui control precis i constant al

proceselor prin control manual, pe plan mondial, dezvoltarea sistemelor automate a devenit o

modalitate eficient de ridicare a gradului de performan al ntregii instalaii. Aceste sisteme fac

posibil urmrirea simultan a desfurrii proceselor n cadrul instalaiei de producie, pe baza

unor scheme sinoptice (fig. 4.28), permind totodat modificarea parametrilor n funcie de

cerinele de moment. Prin intermediul lor se pot realiza automat procese, cum ar fi cel de alegere

a materialelor ce intr n componena mixturii, dozarea materialelor cu o acuratee

corespunztoare, permind astfel o respectare strict a reetei dorite. Un astfel de sistem poate asigura:


26/46

dozarea agregatelor reci" (fig. 4.29; M - tamburul motor; E - tamburul antrenat; T -

traductor; L - led) sau a materialelor reciclabile;

dozarea materialelor nainte de introducerea n malaxor i controlul procesului defabricaie (fig. 4.30);


27/46

modificarea i controlul temperaturii arztorului, precum i controlul sistemului defiltrare, permind modificarea parametrilor de lucru ai ventilatoarelor (fig. 4.31);

descrcarea automat a mixturii din silozurile de depozitare, simultan cu meninereainventarului acesteia;

avertizarea sonor asupra diferitelor defeciuni aprute n cadrul instalaiei i oprirea,atunci cnd este cazul, a sistemelor afectate;

evidena reetelor, a consumului de materiale, a mijloacelor de transport deservite destaie, a clienilor etc.Pentru cazul apariiei unor eventuale defeciuni chiar n cadrul sistemului automat este

prevzut un sistem complet manual de prelucrare integral a funciilor deinute de cel automat,

fr a se afecta astfel procesul de producie.


28/46

Sistemele de comand pot fi realizate separat sau ntr-o variant care s le ncorporeze pe toate.

A doua variant este de tip touch screen" (atinge ecranul), monitorul pe care sunt afiate toatedatele legate de instalaie fiind n acelai timp sistemul de control, printr-o simpl atingere a

ecranului fiind posibil comandarea oricrui parametru dorit (fig. 4.32).

Conform cu cele prezentate, este evident necesitatea implementrii de astfel de sisteme ncadrul instalaiilor de preparare a mixturilor asfaltice existente i introducerea lor n cadrul

proiectrii de noi instalaii, ele asigurnd un grad ridicat de eficien i performan instalaieidin care fac parte. Prin sporirea mijloacelor de control i prin asigurarea unui grad ridicat de

acuratee, sistemul automat permite includerea de noi formule de mixare i, implicit, o cretere a

gradului de flexibilitate a instalaiei, putndu-se astfel adapta la continua dezvoltare a acestuigen de activitate.

Instalaiile pentru prepararea la cald, cu reciclare, amixturilor asfaltice

Alctuirea structuralIn cazul instalaiilor prevzute cu posibilitatea de reciclare, se adaug activitilor specifice

procesului de producie a mixturilor asfaltice din agregate noi activitile de stocare, dozare,transport i procesare a materialelor asfaltice recuperate (fig. 4.33; cu linie plin - sistem


29/46

standard; cu linie ntrerupt sistem opional; 1 i 1' -predozator; 2 -band transportoare-sistem

cntrire-sit (sortare); 3 - usctor-malaxor (echicurent); 4 - transportor cu raclei-buncr deateptare (antisegregare); 4' - transportor cu raclei; 5 - rezervor bitum; 6 - siloz filer; 7 - colector

praf; 8 - cabin de comand; 9 - do-zator-materiale reciclate; 10 - transportor cu raclei-materiale

reciclate).In acest scop se folosesc instalaii cu funcionare n flux discontinuu (fig. 4.34); 1 -

predozatoare pentru materiale noi; 2 - predozator pentru materiale recuperate; 3 - usctor; 4 -elevator pentru materiale nclzite; 5 - ciur; 6 - buncr tampon pentru agregate minerale; 7 -

buncrul dozatorului pentru agregate minerale; 8 -buncrul dozatorului pentru filer; 9 - malaxor;

10 - siloz pentru stocarea provizorie a mixturii; 11 - filtru cu saci; 12 - elevator pentru filer; 13 -siloz pentru filer de adaos; 14 - gospodrie de liant; 15 - cabin de comand) sau continuu (fig.

4.35; 1 - predozatoare pentru materiale noi; 2 - transportor cu band pentru alimentarea i

dozarea agregatelor minerale; 3 - usctor-malaxor; 4 - dozare bitum n gospodria de liant; 5 -

filtru cu saci; 6 - siloz pentru filer de adaos; 7 - dozator pentru filer; 8 - siloz pentru stocarea

provizorie a mixturii; 9 - predozator pentru materiale recuperate). Astfel, materialele rezultatedin frezare sunt transportate cu autobasculante i descrcate n buncrele de depozitare ale

instalaiei, de unde sunt preluate de o band transportoare i introduse n fluxul de procesare.


30/46

Materialele recuperate pot fi introduse n procesul de fabricare n diverse moduri, nfuncie de tipul fluxului putndu-se diferenia trei variante structurale pentru fluxul discontinuu(fig. 4.36) i o variant pentru fluxul continuu (fig. 4.37). innd cont de aceste posibiliti,rezult c fluxurile instalaiilor de preparare, cu reciclare, a mixturilor asfaltice pot fi alctuite pedou concepii structurale:

folosirea unor linii tehnologice paralele (fig. 4.38; 1predozator:

2-band transportoare; 3 - siloz filer; 4 - tambur usctor-malaxor; 5 - turn malaxare; 6 - cup dencrcare (schip) i buncr de ateptare; 7 - rezervor de bitum; 8 - ncrctor; 9 - buncr; 10 -

band transportoare; 11 - tambur pentru materialele reciclate, pentru agregatele noi i pentru

materialele recuperate;

folosirea unor linii tehnologice comune, cu usctor-malaxor (fig. 4.39; 1 - predozator; 2 -band

transportoare; 3 - siloz filer; 4 - tambur usctor-malaxor; 5 - turn maaxare; 6 - cup de ncrcare

(schip) i buncr de ateptare; 7 - rezervor de bitum; 8-ncrctor; 9-buncr; 10-band trans-

portoare).


31/46


32/46

Astfel pentru exemplificare, se prezint n continuare unele scheme de principiu dup care s -au

realizat instalaii de preparat mixturi asfaltice cu reciclare de ctre firma MARINI

Schemele sunt concepute constructiv pe baza urmtoarelor faciliti tehnologice:- reciclare, de pn la 40% a materialelor, cu tambur usctor dotat cu inel de reciclare (E-R), n

dou variante: cu malaxare discontinu (fig. 4.40); cu malaxare continu (fig. 4.41)


33/46

- reciclare, de pn la 50.. .60% a materialelor, folosind un usctor suplimentar (ER-AC), cu

malaxare discontinu, n urmtoarele dou variante: dozarea materialelor noi i a celor reciclate,

prin funcionarea continu, pe benzile de alimentare a usctoarelor (fig. 4.42); dozarea

materialelor reciclate pe flux separat, nainte de introducerea n malaxor (fig. 4.43)


34/46

reciclare de pn la 50...70%, cu o instalaie folosind un usctor-malaxor (EMD), dotat cu

inel de introducere a materialelor reciclate (fig. 4.44);

- reciclare de pn la 100%, cu o instalaie special folosind unusc-tor-malaxor (EMR-

AC) cu alimentarea materialelor reciclate, n echicurent, pe banda de materiale noi (fig. 4.45).


35/46

Productivitatea acestor instalaii poate fi cuprins ntre 40 i 300 t/h. Dezavantajul lormajor const n faptul c nu permit un control riguros al respectrii stricte a reetelor defabricaie. Cu astfel de instalaii se prepar anrobate bituminoase care pot intra n componenastraturilor de baz ale drumurilor destinate traficului greu i foarte greu.

Echipamente pentru alimentarea cu materiale asfalticerecuperate

Fluxul de alimentare cu materiale recuperate este alctuit din: buncr de alimentare, benzi

transportoare predozatoare, concasoare, ciururi, benzi transportoare de alimentare i

echipamentele de automatizare aferente (fig. 4.46).

In funcie de dimensiunile particulelor de material, se pot imagina diverse sisteme de prelucrare a

acestora nainte de a fi introduse n usctorul-

malaxor.

Buncrul de alimentare este prevzut cu eafodaje metalice, perei de retinere siperei articulai,fixai cu uruburi. Opional pot fi adugate extensii ale pereilor, pentru a mri capacitatea

buncrelor, i grtare pentru presortarea bucilor mari de asfalt. Buncrul poate s susin ipanoul echipamentului electric de putere, prevzut cu filtru de aer i ventilator

Fig 4.7


36/46

O plac vibratoare articulat mpiedic aderarea materialului pe pereii buncrului. Placa

vibratoare este montat pe unul dintre pereii buncrului, evitndu-se astfel inducerea vibraiilor

n ntregul sistem (fig. 4.47; 1 -articulaie; 2 - vibrator; 3 -plac vibratoare; 4 - perete lateral cu

nclinare de 60; 5 -perete de capt cu nclinare de 67).

Transportorul cu band pentru preluarea materialului din buncr (fig. 4.48; 1 - tahometru; 2 -ibr; 3 - limitator) este prevzut cu sistem de variere a vitezei, ce face posibil predozarea i

respectarea cu acuratee a reetelor (v. 4.2.3).

Transportorul cu band pentru alimentarea cu material a usctorului-malaxor este dotat cu un

tahometru care, msurnd turaia, d n permanen informaii asupra cantitii de material care

se afl pe poriunea respectiv de band i care urmeaz s intre n proces.

Usctorul-malaxor

Usctorul-malaxor (fig. 4.49) asigur n flux continuu, pe lng operaiunile tehnologicespecifice unui usctor-omogenizator (uscare, nclzire i desprfuire), toate celelalte funcii aleunui malaxor cu funcionare continu, dup cum urmeaz:


37/46

nclzirea agregatelor minerale la 170-190C i omogenizarea lor cu agregatelegranulare foarte fine;

introducerea materialelor concasate rezultate din frezarea mbrc-minilorasfaltice vechi n proporie de pn la 50% din cantitatea total de mixtur;

amestecarea i nclzirea celor dou materiale (agregate minerale i materialerezultate din frezare);

injectarea liantului bituminos; introducerea materialelor fine i a filerului; continuarea malaxrii i evacuarea mixturii obinute.Usctoarele-malaxoare sunt concepute n diferite sisteme constructive,fiind prezentaten continuare, grupate, dup cele dou principii tehnologice de funcionare, i anume:usctoare malaxoare nechicurent; usctoare malaxoare n contracurent.

Usctorul-malaxor n echicurent.Conceput ca o alternativ perfecionat a tamburului de uscare-amestecare n echicurent,

acest echipament permite introducerea n fluxul tehnologic a materialului reciclat, mrunit nprealabil. Tamburul are o zon de ncrcare, la mijlocul su, care asigur o uscare i o nclzirecorespunztoare a materialului reciclat ce urmeaz s intre n componena mixturii (fig. 4.50); culinieplin variaia temperaturii gazelor; cu linie ntrerupt variaia temperaturii materialelor).

Dei aceast soluie de utilizare a tamburului de uscare-amestecare n echicurent conducela o scdere a preului de cost al mixturii asfaltice, prin utilizarea a pn la 30% material reciclat,creterea excesiv a gradului de poluare o face greu de utilizat, dac se ine seama de cerineleactuale privind protecia mediului.

O variant mbuntit a acestui tip de echipament (fig. 4.51), cu posibilitatea de malaxareseparat a materialelor nclzitecu bitumul lichid, realizeaz un produs de calitate superioar,

prin nclzirea n bune condiii a produselor asfaltice reciclate.

Ca i celelalte tipuri de instalaii de uscare-amestecare prezentate, i aceast instalaie estedeficitar la capitolul proteciei mediului, datorit faptului c instalaia trebuie s funcioneze latemperaturi mai ridicate cu 10-K30C, pentru a putea prelua n fluxul tehnologic materialelereciclate, ceeea ce are ca urmare inevitabil creterea emisivitii poluante.


38/46

Productivitatea acestor echipamente este foarte mare (40-300 t/h), dar dezavantajul lor este

c nu permit un control foarte riguros al reetelor de fabricare. Cu astfel de instalaii se executanrobatele bituminoase din componena straturilor de baz ale oselelor destinate traficului greu

i foarte greu.

Usctorul-malaxor n contracurent.Printr-o construcie adecvat a tamburului malaxor se poate diminua efectul poluant datorat

gazelor arse. Grupul CMI a realizat un tambur cu trei zone de lucru (fig. 4.52). Materialele

reciclate sunt alimentate n zona de schimb termic, ntre nveliul exterior al tamburului i

camera de combustie. Agregatele noi, alimentate prin partea frontal, avanseaz parial prin

camera de combustie, cea mai mare parte trecnd ns prin exteriorul acesteia

Fig 4.52


39/46

Amestecul materialelor noi, supranclzite, cu cele reciclate se face n afara camerei de ardere

(fig. 4.53, a). Aceast amplasarea camerei de combustie asigur degajarea cldurii radiante

direct la materialele reciclate i la agregatele noi, att n zona de combustie, ct i n cea de

malaxare a tamburului. Pentru diminuarea efectului poluant al gazelor rezultate n proces,

acestea sunt canalizate ctre sectorul cald al flcrii arztorului, unde are loc un proces de

oxidare termic, fr a se afecta procesul de combustie (fig. 4.53, b)

F ig 4.53


40/46

Tot n scopul reducerii emisiilor a fost proiectat un tip de tambur cu uscare-amestecare ncontracurent prevzut cu un arztor avansat", capabil s preia cantiti sporite de materialreciclat. La acest tip de echipament (fig. 4.54), arztorul este montat n interiorul tamburului laaproximativ 4 m fa de extremitatea de evacuare a mixturii. Materialul asfaltic reciclat, dupmrunire, este introdus n zona din spatele arztorului, unde se amestec cu bitumul topit.

Ca dezavantaje ale acestei soluii se amintesc gradul sporit de dificultate legat de

meninerea unui dozaj prescris al reetei, ceea ce conduce Ia o calitate slab a mixturii, datorit nparte i timpului scurt alocat amestecrii elementelor componente, precum i problemele legatede supranclzirea carcasei tamburului.

O a treia soluie de tambur cu uscare n contracurent o reprezint tamburul de uscare-amestecare cu arztor avansat" i prenclzirea aerului(fig. 4.55), care se introduce apoi n zonaarztorului prin orificii adiacente acestuia. Aerul cald introdus n interiorul carcasei favorizeazmeninerea unui reglaj corespunztor al flcrii n arztor, iar prin circularea lui n interiorulcarcasei se realizeaz i rcirea.

Dintre cele trei variante prezentate, cea din urm se distingeprintr-o cretere a eficienei

instalaiei cu aproximativ 4%...8%, n funcie de tipul funcionrii, continu sau discontinu,

precum i printr-o rezolvare mulumitoare a problemelor legatede protecia mediului.


41/46

Tambur dublu de uscare-malaxare, cu adaos de bitum i materialeasfaltice reciclabile. Instalaia de uscare-malaxare cu tambur dublu este cea mai modernversiune de tambur n contracurent, fiind realizat prin utilizarea a doi tamburi .concentrici.

La acest tip de instalaie (fig. 4.56),n tamburul interior agregatele sunt uscate i supranclzite

la 315-^-345 C (atunci cnd se utilizeaz o reet cu 50% material reciclat), dup care, trecnd

n spaiul inelar exterior (cel de-al doilea tambur), ele sunt amestecate cu materialul asfaltic

reciclat, cu bitumul la 180C i cu filerul rece. Amestecarea componentelor se face n flux conti-

nuu i dureaz 1,5 min


42/46

In cazul acestei variante, deoarece tamburul exterior nu se rotete, alimentarea cu

componente n timpul procesului de lucru este destul de simpl La aceast construcie, 90% din

cldura necesar pentru uscarea i topirea materialelor asfaltice reciclate provine de la agregatele

noi supranclzite, iar 10% prin conducie de la carcasa interioar, precum i de la paletele de

amestecare.

Datorit acestui mod de asigurare a temperaturilor necesare desfurrii proceselor

tehnologice n cauz, temperatura cmii de protecie a carcasei exterioare nu depete 50C,ceea ce face i din acest punct de vedere ca instalaia s fie eficient. Cum bitumul lichid i

materialele asfaltice reciclate nu sunt expuse direct gazelor fierbini sau aburului din procesul de

uscare, gradul de poluare al unei instalaii cu tambur de acest tip este minim.

In camera exterioar, datorit umiditii aduse de materialele asfaltice reciclate, se produce

o atmosfer inert de vapori, care conduce la scderea nivelului proceselor de oxidare ce au loc

n mod curent n camera de amestecare i deci la o foarte bun calitate a mixturii.

In urma celor prezentate, se evideniaz, ca soluie optim, varianta de utilizare a

tamburului cu uscare n contracurent. Utiliznd o astfel de instalaie, se mrete considerabil

gradul de reciclabilitate, cu avantaje imediate asupra cheltuielilor legate de procesul de

producie.

In ceea ce privete gradul de poluare al acestor tipuri de instalaii, se poate aprecia c estecel mai sczut, culminnd cu grad de opacitate zero n dreptul coului de evacuare a gazelor.

Astfel de echipamente pot fi incluse n fluxul tehnologic al unei instalaii pentru prepararea

mixturilor asfaltice fr a necesita modificri majore ale acestuia, oferind n schimb o cretere

substanial a performanelor instalaiei.

Instalaii pentru prepararea la rece a mixturilorasfaltice

Procesul tehnologic de preparare la rece a mixturilor asfaltice comport dou aspecte:prepararea liantului (sub form de suspensie sau emulsie bituminoas) i prepararea mixturiiasfaltice.

Pentru prepararea la rece a mixturilor asfaltice se folosesc emulsii bituminoase, care sunt

soluii de bitum i ap (60% bitum i 40% ap) ce pot fi obinute prin tehnologii speciale, chiar

pe amplasamentul instalaiei.

Instalaiile (mobile sau semimobile) folosite pentru prepararea la rece a mixturilor asfalticesunt alctuite din urmtoarele componente (fig. 4.57):

predozator de agregate cu unul sau dou compartimente; elevator de materiale reci; dozator de emulsie bituminoas;

malaxor pentru realizarea mixturii asfaltice la rece


43/46

Aceste instalaii pot fi amplasate n centrul de greutate al tronsonului de drum i, acolo

unde este posibil, n vecintatea unei surse de materiale locale (balastier sau carier).

Metoda are avantaje tehnice i economice importante reprezentate prin:

- instalaiile tehnologice simple i de mare productivitate;- permite folosirea agregatelor din materiale locale:

- nu polueaz atmosfera;- necesit resurse energetice minime';

- permite extinderea sezonului activ de lucru, fr msuri speciale pe timp rcoros (pn

la +5C) i umed.

Dezavantajul important al metodei const n calitatea mai sczut a materialelor, ca urmare

a lipsei unui control riguros asupra dozrii liantului i asupra granulozitii agregatelor. Mixturileobinute prezint un volum de goluri de circa 10%, datorit prezenei apei, care se elimin treptat

din emulsie prin evaporare i sub aciunea traficului. Astfel, ca urmare a caracteristicilor lor

mecanico-fizice mai reduse, mixturile asfaltice obinute prin prepararea la rece sunt, de regul,ncorporate n straturile de baz.

Pentru reducerea acestui dezavantaj, n ultimii ani s-au adus mbuntiri tehnice i

tehnologice unor astfel de instalaii prin:

folosirea prenclzitoarelor de agregate (fig. 4.58 ); eliminarea depozitrii ndelungate a emulsiei i introducerea acesteia direct n procesul

de fabricaie a mixturii, folosind instalaii de preparare integrate n flux (fig. 4.59);

utilizarea adaosului de ciment pentru stabilizarea anrobatului i ab-soria unei anumitepri din umiditate (fig. 4.60).

Conform STAS 1337-89, se pot folosi mixturi asfaltice preparate la rece cu suspensie debitum filerizat. Suspensia de bitum filerizat (subif) se obine sub forma unei paste, care este o

dispersie fin, n ap, de bitum filerizat cu var hidratat (Ca (OH)2).


44/46

Fabricarea subitului se face pe arje, n funcie de capacitatea malaxorului, respectndu-se n

general urmtoarele proporii [12]:

-bitum de penetraie 120-180, 33%;

- hidroxid de calciu (var), 14,5%;- ap, 52,5%.


45/46

Ordinea de introducere a materialelor n cuva malaxorului este urmtoarea: varul past i

apa necesar dilurii varului; bitumul nclzit la temperatura de 70-90 C; apa necesar dilurii

suspensiei.

Durata de malaxare a unei arje este de cea. 18-20 min de la introducerea bitumului i pn

la evacuarea arjei. n primele 8-10 min se face o malaxare n stare vscoas pentru a obliga

bitumul topit s se trag n fire i s se disperseze. n acest intreval se adaug foarte puin ap.

Introducerea apei pentru diluare se face treptat, ncepnd din momentul schimbrii culorii

cenuii, produs iniial de pasta de vr, n culoare cafenie nchis, ca urmare a dispersiei avansate

a bitumului.

Pentru asigurarea calitii corespunztoare a suspensiei trebuie respectate cu strictee:

temperatura bitumului, calitatea varului i durata de malaxare n faz vscoas.

La prepararea mixturilor cu subif se folosesc: nisip natural (silicios) cu granulometrie de0,2 mm, pentru stratul de uzur, sau criblura, pentru stratul de legtur (binder).

Mortarele asfaltice cu subif se prepar n malaxoare, introducndu-se nti subiful i apoi nisipul.

Pentru asigurarea condiiilor de lucrabilitate, n cazul cnd umiditatea nisipului nu este

suficient, se adaug o cantitate suplimentar de ap, riguros dozat (STAS 2922-68).

Prepararea mixturilor cu subif se face cu instalaii n flux continuu (fig. 4.61), avnd

productivitatea cuprins ntre 20 i 100 t/h. Instalaia este format din: 1 - depozit de var; 2 -stingtor de var; 3 - jgheab de scurgere; 4 - gropi pentru decantarea pastei de var; 5 - macara

capr; 6 - linie de cale ferat ngust; 7 - crucior; 8 - topitor de bitum; 9 - depozit de bitum; 1 0 -

pomp de bitum; 11 - malaxoare pentru suspensie; 12 - rezervor de colectare pentru suspensie;13 -pomppentru suspensie; 14 - depozit de agregate minerale; 15 -band transportoare; 16 -

cntar de agregate; 17 - malaxor de mixtur; 18 -buncr de recepie; 19 - autobasculant; 20 -

grup electrogen.

Activitile care se desfoar ntr-o instalaie de preparare a mixturilor asfaltice cu subif

sunt urmtoarele: prepararea varului past i depozitarea lui; prepararea subitului i depozitarea lui;


46/46

aprovizionarea i depozitarea agregatelor minerale; prepararea mixturilor cu subif; expedierea cu mijloace auto de transport a mixturii la locul de punere n oper.

TEHNOLOGII ŞI INSTALAŢII PENTRU PREPARAREA CENTRALIZATĂ A MIXTURILOR ASFALTICE.docx

Documents

Transcript of TEHNOLOGII ŞI INSTALAŢII PENTRU PREPARAREA CENTRALIZATĂ A MIXTURILOR ASFALTICE.docx