CN104560087A - 一种改性沥青生产系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产改性道路石油沥青的系统。该改性沥青生产系统，包括基质沥青输送装置、基质沥青升温装置、混和搅拌装置、改性剂输送装置、剪切胶体磨机、改性沥青发育装置、改性沥青输出装置、自动控制装置和导热油加热装置；还包括稳定剂输送装置；所述混和搅拌装置包括混合罐和斜插式搅拌器；所述改性沥青发育装置包括有发育罐、桨式搅拌器以及设置在该发育罐内的导热油管；所述导热油加热装置包括贮油槽、膨胀槽、注油泵、油气分离器、导热油循环泵、导热油加热炉、出油管、回油管、冷油置换管。本发明改性沥青生产系统生产效率高，成本低，沥青品质稳定且节约能源。

Description

一种改性沥青生产系统
技术领域
本发明涉及一种生产改性沥青的设备，特别涉及一种生产改性道路石油沥青的系统。
背景技术
目前随着我国高速公路的发展，对道路石油沥青的品质要求越来越高。为此，国家大面积推广改性沥青。但现在公路行业中的改性沥青设备生产能力、效率低下，沥青品质不能保证、能源浪费。同时，剪切胶体磨机磨盘易磨损或磨盘磨牙易断裂。另外，现有技术中，导热油加热装置在突然停电的情况下，加热炉管和导热油温度会快速升高，容易造成加热装置损坏；导热油加热装置内的导热油在升温过程中分离出的不凝性气体和水蒸气降低了导热油加热装置的热效率；导热油加热装置现有技术中，在导热油不足时，不能及时补充。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种生产效率高，成本低，沥青品质稳定且节约能源的连续式改性沥青生产系统。
本发明解决其技术问题的技术方案是：
本发明的一种改性沥青生产系统，包括基质沥青输送装置，与该基质沥青输送装置出口管道相连通的基质沥青升温装置，与该基质沥青升温装置管道连通的混和搅拌装置，与该混和搅拌装置相连接的改性剂输送装置，与该混和搅拌装置管道连接的剪切胶体磨机，与该剪切胶体磨机管道连通的改性沥青发育装置，与该改性沥青发育装置管道连通的改性沥青输出装置，以及控制所述改性沥青生产系统运行的自动控制装置和对所述改性沥青生产系统进行加热的导热油加热装置；
还包括与所述混和搅拌装置相连接的稳定剂输送装置；
所述混和搅拌装置包括混合罐和斜插式搅拌器，所述斜插式搅拌器固定设置在所述混合罐顶部靠近罐侧面处，该搅拌器搅拌轴向罐内倾斜伸入并与混合罐中心线相交；
所述改性沥青发育装置包括有发育罐、桨式搅拌器以及设置在该发育罐内的与所述导热油加热装置管道连通的导热油管；
所述导热油加热装置包括贮油槽、位于所述导热油加热装置最高处并与贮油槽管道连接的膨胀槽、位于贮油槽和膨胀槽管道之间的注油泵、位于膨胀槽下方并与膨胀槽管道连接的油气分离器、与油气分离器管道连接的导热油循环泵、与导热油循环泵管道连接的导热油加热炉、连接所述导热油加热炉和所述改性沥青生产系统的出油管、连接所述改性沥青生产系统和油气分离器的回油管、位于所述出油管和贮油槽之间的冷油置换管。
进一步，所述导热油加热装置还包括一端与所述回油管固定连接并相通的辅助排气管，所述辅助排气管竖直向上，另一端与所述膨胀槽相通。
进一步，所述混和搅拌装置的混合罐为导热油加热的夹套混合罐。
进一步，所述基质沥青升温装置是导热油加热的两台串联热交换器。
进一步，所述斜插式搅拌器为双层折叶式搅拌器。
更进一步，所述桨式搅拌器的搅拌轴固定连接三层或四层搅拌叶，每一层有二片或三片搅拌叶。
更进一步，所述剪切胶体磨机内的磨盘材料为17-4合金钢。
本发明的有益效果是：本发明的改性沥青生产系统生产效率高，沥青品质稳定可靠且节约能源。同时，剪切胶体磨机磨盘材料由于采用了17-4合金钢，磨盘不易磨损，磨盘磨牙不断裂。另外，导热油加热装置在突然停电的情况下，可有效保护加热装置不损坏；导热油加热装置内的导热油在升温过程中分离出的不凝性气体和水蒸气可全部排出，大大提高了导热油加热装置的热效率；导热油加热装置在导热油不足时，可自动及时补充。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为导热油加热装置结构示意图
图3为导热油加热装置原理图
图中：1.沥青供料泵，2. 流量计，3. 热交换器，4.压力变送器，5. 温度传感器， 6.夹套混合罐，7.斜插式搅拌器，8.调节阀，9. 高液位报警器，10. 液位变送器，11.改性剂输送装置，12.稳定剂输送装置，13.沥青加压泵，14.气动沥青蝶阀，15. 剪切胶体磨机，16. 发育罐，17.桨式搅拌器，18. 导热油盘管，19. 雷达液位计，20. 自动控制装置，21.沥青输出泵，22. 导热油加热装置，2201.贮油槽，2202.膨胀槽，2203.注油泵，2204.油气分离器，2205.导热油循环泵，2206.进油管，2207.导热油加热炉，2208.出油管，2209.回油管，2210.冷油置换管，2211.辅助排气管，2212.溢流管。
具体实施方式
图1中：基质沥青输送装置包括沥青供料泵1和流量计2.
图1中：基质沥青升温装置，包括两台串联的热交换器3，该热交换器安装有压力变送器4和温度传感器5。
图1中：混合搅拌装置包括夹套混合罐6、斜插式双层折叶式搅拌器7和控制夹套混合罐6沥青液位的调节阀8，以及高液位报警器9、液位变送器10、温度传感器5。
图1中：改性剂输送装置11输出口和稳定剂输送装置12输出口分别通过夹套混合罐6顶部与夹套混合罐6相通。
图1中：改性沥青发育装置包括有发育罐16、桨式搅拌器17以及设置在该发育罐内的与所述导热油加热装置管道连通的导热油管18，所述桨式搅拌器17的搅拌轴固定连接四层搅拌叶，每一层有三片搅拌叶；所述发育罐16安装有高液位报警器9、温度传感器5和雷达液位计19。
图1中：自动控制装置20，由PLC、系统程序软件、触摸屏、流量计2、压力变送器4、温度传感器5、调节阀8、高液位报警器9、液位变送器10、气动沥青蝶阀14等构成。
图2中：导热油加热装置22包括贮油槽2201、位于导热油加热装置最高处并与贮油槽管道连接的膨胀槽2202、位于贮油槽1和膨胀槽2管道之间的注油泵2203、位于膨胀槽2202下方并与膨胀槽2202管道连接的油气分离器2204、与油气分离器2204管道连接的导热油循环泵2205、通过进油管2206与导热油循环泵2205连接的导热油加热炉2207、连接导热油加热炉2207和改性沥青生产系统的出油管2208、连接所述改性沥青生产系统和油气分离器2204的回油管2209、位于出油管2208和贮油槽2201之间的冷油置换管2210；以及一端与回油管2209固定连接并相通的辅助排气管2211，该辅助排气管2211竖直向上，另一端与膨胀槽2202相通。膨胀槽2202上安装有通向贮油槽2201的溢流管2212。
本发明设计使用基质沥青输送装置、基质沥青升温装置、混和搅拌装置、改性剂输送装置、稳定剂输送装置、剪切胶体磨机、改性沥青发育装置、改性沥青输出装置、自动控制装置、导热油加热装置等，实现了改性沥青生产系统的一体化。
本发明所述的改性沥青生产系统生产工艺过程主要包括：(1)基质沥青由沥青供料泵1泵进两台串联的热交换器3快速加热，然后泵出，进入混合罐6，由调节阀8和液位变送器10自动控制混合罐6内的沥青液位；(2)改性剂根据基质沥青量的一定比例通过改性剂输送装置11加进混合罐6,稳定剂根据基质沥青量的一定比例通过稳定剂输送装置12加进混合罐6；（3）改性剂、稳定剂与基质沥青在混合罐6内由斜插式搅拌器7混合，高液位报警器9控制罐内沥青液位和高位报警，温度传感器4测定罐内温度，通过通过自动控制装置20控制混合罐6夹套内导热油的流量对混合物料温度控制，液位变送器10实时测定罐内沥青液位，并能实现罐内沥青液位高位报警，并通过自动控制装置20控制罐内沥青液位；(4)混合均匀的物料经加压泵13进入剪切胶体磨机15进行剪切研磨后，进入改性沥青发育罐16；(5)沥青混合物料在改性沥青发育罐16进行改性发育；四层桨式搅拌器增强沥青流动和搅拌效果，高液位报警器9控制罐内沥青液位和高位报警，温度传感器5测定罐内温度，通过自动控制装置20控制导热油盘管18内导热油的流量对混合物料加热和温度控制，雷达液位计19实时测定罐内沥青液位，并通过自动控制装置20控制罐内沥青液位； (6)经1-8小时 发育完成后，经沥青输出泵21发送到成品罐车或成品罐储存； (7) 导热油自导热油加热装置22经导热油出油管2208送至改性沥青生产系统，用于热交换器3、混合罐6、剪切胶体磨机15、发育罐16加热和沥青管线夹套管伴热，经导热油回油管返回导热油加热装置22；(8) 生产过程结束时，使用空气压缩机对沥青输送管道进行吹扫，避免沥青在管道内积存和堵塞；(9)自动控制装置20，通过PLC、系统程序软件、触摸屏、流量计2、压力变送器4、温度传感器5、调节阀8、高液位报警器9、液位变送器10、气动沥青蝶阀14等对整个生产过程进行自动调节和控制。
导热油加热装置工作原理是：以液化石油气、天然气、城市煤气为能源，通过炉膛将瓦斯燃烧产生的热能，以导热油作为传热介质，通过高温油泵将导热油在系统中进行强制性循环，使其被周而复始的加热，从而达到满足热用户（用热设备或用热循环）连续获得所需热能的目的；并可满足生产流程中设定的工艺温度以及高精度控温的要求。
本发明导热油加热装置22导热油注入流程：
导热油—注油泵2203打至—膨胀槽2202—油气分离器2204—导热油循环泵2205—导热油加热炉炉2207—改性沥青生产系统
本发明导热油加热装置22导热油循环流程：
导热油循环泵2205出口—导热油加热炉2207—沥青生产系统—回油管2209—油气分离器2204—过滤器---导热油循环泵2205入口—如此循环
本发明导热油加热装置22主要配套设备作用
 1、膨胀槽2202的作用
1)  补偿与稳定作用：导热油因温度变化而产生体积变化时起补偿作用，由于膨胀槽置于高位，因此也起着稳定压头的作用。
2)  置换作用：在突然停电的情况下，用槽内的冷导热油对加热炉管内的热导热油进行置换，以保护炉管及导热油。
3)  排气作用：新油注入沥青生产系统后，整个系统的导热油在升温过程中分离出的气和汽可通过它进行排放。
4)  补油作用：在系统中出现导热油不足时，能自动及时补充。
5)  中间作用：在向生产系统注导热油时可把导热油先注入槽内，再从槽内自流注入加热炉和整个系统。
2、贮油槽2201的作用
   1) 提供和贮存全系统需用的导热油；
   2) 接收膨胀槽油位超高时溢流的导热油或补偿膨胀槽油位低时需要补偿的导热油；
3)  接受由于安全阀开启后泄放的导热油。
   3、导热油循环泵2205作用
热油循环泵是导热油闭路强制循环的动力，它要有足够的流量和扬程，并且是密封性能好，耐高温的油泵。
4、导热油过滤器作用
导热油进入导热油循环泵前的管线上必须设置过滤器，常用的形式有Y型结构或提篮式结构。
过滤器是由过滤器主筒体及滤网组成，用于滤除管路系统中杂质及悬浮在导热油中的碳粒和高聚合物，起到保护循环泵的作用
5、油气分离器2204作用
油气分离器用于分离及排除管路导热油中的不凝性气体、水蒸气及低挥发组份。在温度变化时导热油通过油气分离器的缓冲作用来回于系统与膨胀槽之间。从而保证导热油在液相状态下能稳定地运行。
6、注油泵2203作用 齿轮注油泵用来向系统补充或从系统抽取导热油。以上所述仅为本发明的具体个例，用于帮助理解本发明，并不用于限制本发明。对于本领域的一般技术人员，依据本发明的发明思路，在具体实施方式上所作的任何改变、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种改性沥青生产系统，包括基质沥青输送装置，与该基质沥青输送装置出口管道相连通的基质沥青升温装置，与该基质沥青升温装置管道连通的混和搅拌装置，与该混和搅拌装置相连接的改性剂输送装置，与该混和搅拌装置管道连接的剪切胶体磨机，与该剪切胶体磨机管道连通的改性沥青发育装置，与该改性沥青发育装置管道连通的改性沥青输出装置，以及控制所述改性沥青生产系统运行的自动控制装置和对所述改性沥青生产系统进行加热的导热油加热装置，
其特征在于：
还包括与所述混和搅拌装置相连接的稳定剂输送装置；
所述混和搅拌装置包括混合罐和斜插式搅拌器，所述斜插式搅拌器固定设置在所述混合罐顶部靠近罐侧面处，该搅拌器搅拌轴向罐内倾斜伸入并与混合罐中心线相交；
所述改性沥青发育装置包括有发育罐、桨式搅拌器以及设置在该发育罐内的与所述导热油加热装置管道连通的导热油管；
所述导热油加热装置包括贮油槽、位于所述导热油加热装置最高处并与贮油槽管道连接的膨胀槽、位于贮油槽和膨胀槽管道之间的注油泵、位于膨胀槽下方并与膨胀槽管道连接的油气分离器、与油气分离器管道连接的导热油循环泵、与导热油循环泵管道连接的导热油加热炉、连接所述导热油加热炉和所述改性沥青生产系统的出油管、连接所述改性沥青生产系统和油气分离器的回油管、位于所述出油管和贮油槽之间的冷油置换管。
2.根据权利要求1所述的改性沥青生产系统， 其特征在于：所述导热油加热装置还包括一端与所述回油管固定连接并相通的辅助排气管，所述辅助排气管竖直向上，另一端与所述膨胀槽相通。
3.根据权利要求2所述的改性沥青生产系统，其特征在于：所述混和搅拌装置的混合罐为导热油加热的夹套罐。
4.根据权利要求3所述的改性沥青生产系统，其特征在于：所述基质沥青升温装置是导热油加热的两台串联热交换器。
5.根据权利要求4所述的改性沥青生产系统，其特征在于：所述斜插式搅拌器为双层折叶式搅拌器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的改性沥青生产系统，其特征在于：所述桨式搅拌器的搅拌轴固定连接三层或四层搅拌叶，每一层有二片或三片搅拌叶。
7.根据权利要求1至5任一项所述的改性沥青生产系统，其特征在于：所述剪切胶体磨机内的磨盘材料为17-4合金钢。
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