CN102797210A - 一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械制造技术领域，提供了一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，该沥青混凝土搅拌系统利用水煤浆这一清洁燃料替代现有的燃油提供热气干燥加热集料，通过水煤浆供给系统为水煤浆燃烧室提供水煤浆供应，燃烧水煤浆加热空气从而加热骨料的水煤浆燃烧室；加热导热油的燃水煤浆锅炉，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青，水煤浆是由65％的煤、34％的水及1％的添加剂通过物理加工得到，水煤浆的燃烬率及炉渣中的含炭量较低，减少了锅炉房的总占地面积，又改善了周边环境，节能环保；可用储罐运输及储存，减少了固体煤炭运输过程的污染和储存的占地面积，储存和运行中的危险性较低，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统。

背景技术

随着国民经济的发展，我国的公路建设，特别是高速公路的建设取得了显著的发展和成就。从建国初的几万公里到目前的近400万公里，高速公路从1884年兴建到1988年底通车的第一条沪嘉高速公路开始到目前拥有总里程7.4万公路，跃居世界第二位。在十二五期间，国家在统筹东西部地区、城乡地区的发展差距的情况下，更是把发展交通基础设施作为重点投资领域。预计到2020年公路网总规模达到420万公里，其中高速公路将达到10万公里。届时形成由中心城市向外辐射以及横贯东西、纵贯南北大通道的‘7918’国家高速公路网。公路建设必然是地区经济发展的重头戏以及推动地方经济发展的主动力。在公路建设中，存在黑白、软硬之分，即沥青混凝土和水泥混凝土路面之分。相对于传统的水泥混凝土路面，沥青路面有如下几个特点及优势：(a)沥青路面由于车轮与路面两级减振，因此行车舒适性好、噪音小；(b)柔性路面对路基、地基变形或不均匀沉降的适应性强；(c)沥青路面施工机械化程度高，施工周期短；(d)沥青路面修复速度快，碾压后即可通车。沥青混凝土路面虽然具有如上的优势，但也有其缺点，如成本高、资源依赖性强，同时施工工程及使用过程中对环境具有一定的污染等。随着石油化工的发展及各种建筑新材料、新技术的出现，沥青混凝土路面越来越受欢迎，特别是高等级公路建设方面。沥青混凝土路面在现有高速公路上大约占75％的份额，并且随着更多市政建设的白改黑工程，沥青混凝土在整个公路建设中将占据主导地位。

随着化石燃料紧缺及相应的环境污染问题，当前在各个行业都要求实现节能降耗、减排环保的目标，对于公路建设也不例外。针对当前公路建设中沥青混凝土铺设过程中，为了达到一定级配下的集料与沥青胶凝剂的充分裹敷和混合，满足后期的铺设需要，按照相关施工标准和规范，需要对集料进行脱水干燥并达到一定的温度，通常是140-160℃，同时沥青也需要单独加热到一定的温度(150-170℃)便于泵送和拌和，这都需要燃料燃烧提供热气和热量。当前通常都是燃烧重油、柴油、天然气或者煤粉。近年来燃油价格不断攀升，油价涨至每吨3500-4000元左右，燃料费占各项总支出的46.15％。随着燃油价格上涨，导致拌和成本加大，带来公路建设和养护成本急剧升高。因此，寻求其它清洁燃料代替燃油成为公路建设行业沥青铺设过程中节能减排的重要目标。

沥青混合料搅拌设备是在规定的温度下将干燥加热的不同粒径集料、矿粉添加剂和沥青按设计配合比混合搅拌成均匀的混合料的工厂式成套设备，广泛应用于高等级公路、城市道路、机场、码头、停车场等工程施工。它是沥青路面施工的第一关键设备，其性能直接影响沥青路面的质量。

通常沥青混凝土搅拌设备有间歇式和连续式两种。连续式工艺流程简单，设备简化。而间歇强制式搅拌设备，由于骨料二次筛分，各种组分按批次计量，强制搅拌混合，能可靠保证级配，粉料与沥青的计量也可达到相当高的精度；所以拌制的沥青混合料质量好，可满足各种施工要求，我国目前主要采用强制间歇式沥青搅拌设备。间歇式是指各种成分是分批次计量，依事先设定顺序投入搅拌器进行强制搅拌，卸出拌和好的成品料后，接着进行下一个循环，形成周而复始的循环作业过程。

在沥青混凝土搅拌制备过程中，为了提高沥青与集料的裹敷性及铺摊性，需要对集料进行干燥并加热到一定温度(140-160℃)后与热沥青(150-170℃)进行混合搅拌。现在通常都是通过燃烧重油、天然气或者煤的加热器提供热空气加热集料及燃煤锅炉加热导热油，燃油和燃气主要存在成本高的经济问题，燃煤则热效率低，燃烧不充分以及排放大量的粉尘、SO2，NOx以及灰渣等环境问题。

发明内容

本发明提供了一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，旨在解决目前在沥青混凝土搅拌制备过程中，为了提高沥青与集料的裹敷性及铺摊性，需要对集料进行干燥并加热到一定温度后与热沥青进行混合搅拌，通常都是通过燃烧重油、天然气或者煤的加热器提供热空气加热集料及燃煤锅炉加热导热油，燃油和燃气主要存在成本高的经济问题，燃煤则热效率低、燃烧不充分、排放大量的粉尘、SO2，NOx及灰渣，造成了严重的环境污染的问题。

本发明的目的在于提供一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，该沥青混凝土搅拌系统包括：料仓、干燥滚筒、袋式除尘器、矿粉罐、集料提升机构、集料筛分机、热集料仓、计量装置、成品料仓、水煤浆供给系统、水煤浆燃烧室、燃水煤浆锅炉；

所述料仓经皮带机与所述干燥滚筒相连接，所述干燥滚筒的内部设置有所述水煤浆供给系统及水煤浆燃烧室，所述水煤浆供给系统与所述水煤浆燃烧室相连接；

所述袋式除尘器与所述矿粉罐相连接，所述矿粉罐及干燥滚筒分别与所述集料提升机构相连接，所述集料提升机构与所述集料筛分机相连接，所述集料筛分机与所述热集料仓相连通，所述热集料仓及燃水煤浆锅炉分别与所述计量装置相连通，所述计量装置与所述成品料仓相连通。

进一步，通过水煤浆供给系统为水煤浆燃烧室提供水煤浆供应，燃烧水煤浆加热空气从而加热骨料的水煤浆燃烧室；加热导热油的燃水煤浆锅炉，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青。

进一步，用装载机将不同规格的砂石集料铲入对应的料仓内；经由变频器控制的皮带机给料机容积计量后，经由集料皮带机、上料皮带机输送到干燥滚筒，在干燥滚筒中，水煤浆供给系统给水煤浆燃烧室提供水煤浆，水煤浆燃烧室加热空气从而利用热空气在干燥滚筒里烘干加热骨料到一定温度。

进一步，变频器的变频器参数根据级配类型、产量和配合比事先设定。

进一步，干燥滚筒以逆流加热的方式将砂石料烘干加热到一定的温度，由于滚筒的转动，砂石料被筒内的叶片反复提升、落下，形成料帘，增强了换热效果，并且借助于滚筒的倾角，砂石料在加热的同时不断向前移动；从滚筒出口出来后，连同袋式除尘器在矿粉罐中收集的粗粉一起，由集料提升机构提起，卸入到集料筛分机中。

进一步，控制系统自动调节燃烧器的火焰大小。

进一步，从干燥滚筒排出的高温含尘烟气首先经一级烟道进入重力除尘器初步净化，其收集的粒径0.075mm以上的粉末由螺旋输送机送到集料筛分机的进口；然后含尘烟气进入袋式除尘器，过滤后的烟气由引风机直接排入大气，袋式除尘器回收的粉尘由集料筛分机送到回收粉料供给系统中储存。

进一步，加热后的骨料通过集料提升机构运送至筛分部分，通过集料筛分机将热骨料筛分成若干种规格，分别流进相对应的热集料仓中存储起来。按照设定的配比，不同规格的骨料按先小后大的次序分批投入石料计量仓内累加计量；同时在沥青供给系统中，燃水煤浆锅炉加热导热油，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青，然后将沥青供给系统送来的热沥青和粉料供给系统送来的粉料，分别按设定的配比投入到各自的计量装置内计量。称重完毕后，依事先设定顺序投入到搅拌锅内进行强制搅拌。搅拌好的成品料卸到成品料提升小车中，经卷扬机提升卸到成品料仓内储存，也可选择直接卸到运料自卸卡车中。

本发明提供的高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，该沥青混凝土搅拌系统利用水煤浆这一清洁燃料替代现有的燃油提供热气干燥加热集料，同时把加热导热油的燃煤锅炉改造为燃水煤浆锅炉来加热沥青，通过水煤浆供给系统为水煤浆燃烧室提供水煤浆供应，燃烧水煤浆加热空气从而加热骨料的水煤浆燃烧室；加热导热油的燃水煤浆锅炉，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青，水煤浆是由65％的煤、34％的水及1％的添加剂通过物理加工得到，水煤浆的燃尽率及炉渣中的含炭量较低，减少了锅炉房的总占地面积，又改善了周边环境，节能环保；可用储罐运输及储存，减少了固体煤炭运输过程的污染和储存的占地面积，储存和运行中的危险性较低，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高效节能型的沥青混凝土搅拌系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的高效节能型的沥青混凝土搅拌系统的结构示意图。

图中：1、料仓；2、干燥滚筒；3、袋式除尘器；4、矿粉罐；5、集料提升机构；6、集料筛分机；7、热集料仓；8、计量装置；9、成品料仓；10、水煤浆供给系统；11、水煤浆燃烧室；12、燃水煤浆锅炉。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1及图2示出了本发明实施例提供的高效节能型的沥青混凝土搅拌系统的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该沥青混凝土搅拌系统包括：料仓1、干燥滚筒2、袋式除尘器3、矿粉罐4、集料提升机构5、集料筛分机6、热集料仓7、计量装置8、成品料仓9、水煤浆供给系统10、水煤浆燃烧室11、燃水煤浆锅炉12；

料仓1经皮带机与干燥滚筒2相连接，干燥滚筒2的内部设置有水煤浆供给系统10及水煤浆燃烧室11，水煤浆供给系统10与水煤浆燃烧室11相连接；

袋式除尘器3与矿粉罐4相连接，矿粉罐4及干燥滚筒2分别与集料提升机构5相连接，集料提升机构5与集料筛分机6相连接，集料筛分机6与热集料仓7相连通，热集料仓7及燃水煤浆锅炉12分别与计量装置8相连通，计量装置8与成品料仓9相连通。

在本发明实施例中，干燥滚筒2还与袋式除尘器3相关联。

在本发明实施例中，水煤浆供给系统10向水煤浆燃烧室11中供给的水煤浆是由65％的煤、34％的水及1％的添加剂通过物理加工得到。

在本发明实施例中，该沥青混凝土搅拌系统通过水煤浆供给系统10为水煤浆燃烧室11提供水煤浆供应，燃烧水煤浆加热空气从而加热骨料；加热导热油的燃水煤浆锅炉12，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

本方案提出了一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，该沥青混凝土搅拌系统利用水煤浆这一清洁燃料替代现有的燃油提供热气干燥加热集料，同时把加热导热油的燃煤锅炉改造为燃水煤浆锅炉12来加热沥青，该水煤浆是由65％的煤、34％的水及1％的添加剂通过物理加工得到。

通过水煤浆供给系统10为水煤浆燃烧室11提供水煤浆供应，燃烧水煤浆加热空气从而加热骨料的水煤浆燃烧室11；加热导热油的燃水煤浆锅炉12，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青。

料仓1经皮带机与干燥滚筒2相连接；干燥滚筒2内布置了水煤浆供给系统10和水煤浆燃烧室11；干燥滚筒2与袋式除尘器3相关联，袋式除尘器3与矿粉罐44相连接；集料提升机构5与矿粉罐4与干燥滚筒2相连接；集料提升机构5与集料筛分机6相连接，集料筛分机6与热集料仓7相连通；热集料仓7和燃水煤浆锅炉12都与计量装置8相连通，计量装置8与成品料仓9相连通。

用装载机将不同规格的砂石集料铲入对应的料仓1内；经由变频器控制的(变频器参数根据级配类型、产量和配合比事先设定)皮带机给料机容积计量后，经由集料皮带机、上料皮带机输送到干燥滚筒2，在干燥滚筒2中，水煤浆供给系统10给水煤浆燃烧室11提供水煤浆，水煤浆燃烧室11加热空气从而利用热空气在干燥滚筒2里烘干加热骨料到一定温度。

干燥滚筒2以逆流加热的方式将砂石料烘干加热到一定的温度，(控制系统自动调节燃烧器的火焰大小)，由于滚筒的转动，砂石料被筒内的叶片反复提升、落下，形成料帘，增强了换热效果，并且借助于滚筒的倾角，砂石料在加热的同时不断向前移动；从滚筒出口出来后，连同袋式除尘器3在矿粉罐4中收集的粗粉一起，由集料提升机构5提起，卸入到集料筛分机6中。

从干燥滚筒2排出的高温含尘烟气首先经一级烟道进入重力除尘器初步净化，其收集的粒径0.075mm以上的粉末由螺旋输送机送到集料筛分机6的进口；然后含尘烟气进入袋式除尘器3，过滤后的烟气由引风机直接排入大气，袋式除尘器33回收的粉尘由集料筛分机6送到回收粉料供给系统中储存。

加热后的骨料通过集料提升机构5运送至筛分部分，通过集料筛分机6将热骨料筛分成若干种规格，分别流进相对应的热集料仓7中存储起来。按照设定的配比，不同规格的骨料按先小后大的次序分批投入石料计量仓内累加计量；同时在沥青供给系统中，燃水煤浆锅炉12加热导热油，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青，然后将沥青供给系统送来的热沥青和粉料供给系统送来的粉料，分别按设定的配比投入到各自的计量装置8内计量。称重完毕后，依事先设定顺序投入到搅拌锅内进行强制搅拌。搅拌好的成品料卸到成品料提升小车中，经卷扬机提升卸到成品料仓9内储存，也可选择直接卸到运料自卸卡车中。

本方案提出的一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，该系统使用的水煤浆由65％的煤、34％的水及1％的添加剂通过物理加工得到，并采用喷雾燃烧和循环流化床燃烧两种方式；水煤浆供给系统10为水煤浆燃烧室11提供水煤浆供应，水煤浆燃烧室11燃烧水煤浆，并对燃水煤浆锅炉12进行加热，燃水煤浆锅炉12为骨料烘干加热及导热油加热。利用清洁燃料水煤浆代替传统的燃油、燃气、燃煤对沥青混凝土制备过程中对骨料进行烘干加热，水煤浆浓度高、流变性好、长期储存不沉淀，综合经济成本较低，而且解决了燃油和燃气主要存在成本高的经济问题，燃煤则热效率低，燃烧不充分以及排放大量的粉尘、SO2，NOx以及灰渣环的问题；燃尽率及炉渣中的含炭量较低，减少了锅炉房的总占地面积，又改善了周边环境，节能环保；可用储罐运输及储存，减少了固体煤炭运输过程的污染和储存的占地面积，储存和运行中的危险性较低，具有较强的推广与应用价值。

本发明实施例提供的高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，该沥青混凝土搅拌系统利用水煤浆这一清洁燃料替代现有的燃油提供热气干燥加热集料，同时把加热导热油的燃煤锅炉改造为燃水煤浆锅炉12来加热沥青，通过水煤浆供给系统10为水煤浆燃烧室11提供水煤浆供应，燃烧水煤浆加热空气从而加热骨料的水煤浆燃烧室11；加热导热油的燃水煤浆锅炉12，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青，水煤浆是由65％的煤、34％的水及1％的添加剂通过物理加工得到，水煤浆的燃尽率及炉渣中的含炭量较低，减少了锅炉房的总占地面积，又改善了周边环境，节能环保；可用储罐运输及储存，减少了固体煤炭运输过程的污染和储存的占地面积，储存和运行中的危险性较低，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效节能型的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，该沥青混凝土搅拌系统包括：料仓、干燥滚筒、袋式除尘器、矿粉罐、集料提升机构、集料筛分机、热集料仓、计量装置、成品料仓、水煤浆供给系统、水煤浆燃烧室、燃水煤浆锅炉；

所述料仓经皮带机与所述干燥滚筒相连接，所述干燥滚筒的内部设置有所述水煤浆供给系统及水煤浆燃烧室，所述水煤浆供给系统与所述水煤浆燃烧室相连接；

所述袋式除尘器与所述矿粉罐相连接，所述矿粉罐及干燥滚筒分别与所述集料提升机构相连接，所述集料提升机构与所述集料筛分机相连接，所述集料筛分机与所述热集料仓相连通，所述热集料仓及燃水煤浆锅炉分别与所述计量装置相连通，所述计量装置与所述成品料仓相连通。

2.如权利要求1所述的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，通过水煤浆供给系统为水煤浆燃烧室提供水煤浆供应，燃烧水煤浆加热空气从而加热骨料的水煤浆燃烧室；加热导热油的燃水煤浆锅炉，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青。

3.如权利要求1所述的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，用装载机将不同规格的砂石集料铲入对应的料仓内；经由变频器控制的皮带机给料机容积计量后，经由集料皮带机、上料皮带机输送到干燥滚筒，在干燥滚筒中，水煤浆供给系统给水煤浆燃烧室提供水煤浆，水煤浆燃烧室加热空气从而利用热空气在干燥滚筒里烘干加热骨料到一定温度。

4.如权利要求3所述的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，变频器的变频器参数根据级配类型、产量和配合比事先设定。

5.如权利要求1所述的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，干燥滚筒以逆流加热的方式将砂石料烘干加热到一定的温度，由于滚筒的转动，砂石料被筒内的叶片反复提升、落下，形成料帘，增强了换热效果，并且借助于滚筒的倾角，砂石料在加热的同时不断向前移动；从滚筒出口出来后，连同袋式除尘器在矿粉罐中收集的粗粉一起，由集料提升机构提起，卸入到集料筛分机中。

6.如权利要求5所述的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，控制系统自动调节燃烧器的火焰大小。

7.如权利要求1所述的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，从干燥滚筒排出的高温含尘烟气首先经一级烟道进入重力除尘器初步净化，其收集的粒径0.075mm以上的粉末由螺旋输送机送到集料筛分机的进口；然后含尘烟气进入袋式除尘器，过滤后的烟气由引风机直接排入大气，袋式除尘器回收的粉尘由集料筛分机送到回收粉料供给系统中储存。

8.如权利要求1所述的沥青混凝土搅拌系统，其特征在于，加热后的骨料通过集料提升机构运送至筛分部分，通过集料筛分机将热骨料筛分成若干种规格，分别流进相对应的热集料仓中存储起来。按照设定的配比，不同规格的骨料按先小后大的次序分批投入石料计量仓内累加计量；同时在沥青供给系统中，燃水煤浆锅炉加热导热油，加热后的导热油继而通过盘管加热沥青储罐中的沥青，然后将沥青供给系统送来的热沥青和粉料供给系统送来的粉料，分别按设定的配比投入到各自的计量装置内计量。称重完毕后，依事先设定顺序投入到搅拌锅内进行强制搅拌。搅拌好的成品料卸到成品料提升小车中，经卷扬机提升卸到成品料仓内储存，也可选择直接卸到运料自卸卡车中。

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