RU2745689C1 - Installation for production of polymeric-bitumen binders - Google Patents

Installation for production of polymeric-bitumen binders Download PDF

Info

Publication number
RU2745689C1
RU2745689C1 RU2020114674A RU2020114674A RU2745689C1 RU 2745689 C1 RU2745689 C1 RU 2745689C1 RU 2020114674 A RU2020114674 A RU 2020114674A RU 2020114674 A RU2020114674 A RU 2020114674A RU 2745689 C1 RU2745689 C1 RU 2745689C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bitumen
polymer
reactor vessel
installation
disperser
Prior art date
Application number
RU2020114674A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Рифатофич Азизов
Original Assignee
Звонарева Елена Юрьевна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Звонарева Елена Юрьевна filed Critical Звонарева Елена Юрьевна
Priority to RU2020114674A priority Critical patent/RU2745689C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2745689C1 publication Critical patent/RU2745689C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50Mixing liquids with solids
    • B01F23/57Mixing high-viscosity liquids with solids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen

Abstract

FIELD: road construction.SUBSTANCE: invention relates to an installation for the production of polymer-bitumen binders which can be used in road construction for asphalt mixtures, in industrial and civil construction for roofing and waterproofing works. The installation has a heat-insulated reactor vessel for mixing bitumen with modifying components, equipped with a heater and a stirrer, an aggregate pump, a pipeline system with taps and nozzles for supplying bitumen, modifying components and draining finished products, a control cabinet and a disperser, which is a rotor-stator with high shear force, located inside the reactor vessel and connected to an electric drive located outside the reactor vessel through a sealed outlet in one of the end walls of the reactor vessel.EFFECT: efficient production of high quality product for different climatic zones, reduction of unit power consumption, durability and ease of use.3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к получению полимерно-битумных композиций на основе нефтяных битумов. Получаемые композиции могут быть использованы в дорожном строительстве в качестве вяжущего для асфальтобетонных смесей, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных и гидроизоляционных работ.The invention relates to the production of polymer-bitumen compositions based on petroleum bitumen. The resulting compositions can be used in road construction as a binder for asphalt concrete mixtures, in industrial and civil construction for roofing and waterproofing works.

Известна установка для получения битумно-полимерных материалов (патент RU 2264251, МПК B01J 19/18, опубл. 20.11.2005 г.), содержащая аппарат с перемешивающим устройством с патрубком для подачи газовой фазы, наружный контур циркуляции, состоящий из линий раствора полимера и паров. Линия раствора полимера дополнительно снабжена аппаратом с перемешивающим устройством в виде лопастной мешалки, закрепленной на валу, выполненном полым и образующим канал для подвода газовой фазы. Наружный контур циркуляции установки может дополнительно быть снабжен конденсатором, установленным на линии паров, и сборником конденсата, соединенным с аппаратом с перемешивающим устройством. Также аппараты с перемешивающими устройствами могут быть снабжены отражательными перегородками, установленными внутри на стенках аппаратов с зазором между лопастью и перегородкой, равным b=(0,3÷3)hm, где hm - высота лопасти мешалки. Отражательные перегородки установлены под углом к оси аппарата с перемешивающим устройством.Known installation for producing bitumen-polymer materials (patent RU 2264251, IPC B01J 19/18, publ. 20.11.2005), containing an apparatus with a stirring device with a branch pipe for supplying the gas phase, an external circulation circuit consisting of lines of polymer solution and vapors. The polymer solution line is additionally equipped with an apparatus with a mixing device in the form of a paddle mixer, fixed on a hollow shaft and forming a channel for supplying the gas phase. The external circuit of the unit circulation can be additionally equipped with a condenser installed on the vapor line and a condensate collector connected to the apparatus with a stirring device. Also, devices with stirring devices can be equipped with baffle plates installed inside on the walls of the devices with a gap between the blade and the baffle equal to b = (0.3 ÷ 3) h m , where h m is the height of the stirrer blade. Baffles are installed at an angle to the axis of the apparatus with a stirring device.

Недостатком указанного выше изобретения, является неравномерное распределение компонентов реакционной смеси, а также неравномерность свойств битумно-полимерного материала по всему объему реактора.The disadvantage of the above invention is the uneven distribution of the components of the reaction mixture, as well as the uneven properties of the bitumen-polymer material throughout the volume of the reactor.

Известно устройство для получения полимерно-битумной композиции (патент RU 190772, МПК С10С 3/00,опубл. 11.07.2019 г.), включающее емкость, снабженную нагревателем, термоизоляцией и диспергатором. Нагреватель представляет собой стеклопластиковую перфорированную трубу с размещенным внутри ее стенок нагревательным элементом, в качестве которого используют углеродный волокнистый материал. В качестве диспергатора используют коллоидную мельницу, представляющую собой погружной смеситель с высоким усилием сдвига и имеющий ротор-статор насадки для разрушения дисперсной фазы, а в качестве термоизоляции используют герметичный кожух, расположенный вокруг емкости.A device for producing a polymer-bitumen composition is known (patent RU 190772, IPC S10C 3/00, publ. 11.07.2019), including a container equipped with a heater, thermal insulation and a dispersant. The heater is a perforated fiberglass pipe with a heating element located inside its walls, which is used as a carbon fiber material. As a dispersant, a colloidal mill is used, which is a submersible mixer with a high shear force and has a rotor-stator nozzle to destroy the dispersed phase, and a sealed casing located around the container is used as thermal insulation.

Недостатком данного устройства является недостаточно равномерная степень диспергирования полимера при получении полимерно-битумной композиции.The disadvantage of this device is the insufficiently uniform degree of dispersion of the polymer when obtaining a polymer-bitumen composition.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для производства модифицированного битумного вяжущего (патент RU 2627392, МПК B01F 3/14,опубл. 08.08.2017 г.), включающее емкость для смешивания битума с модифицирующими компонентами со змеевиками масляного обогрева, термоизоляцией, облицовкой гальванизированными металлическими листами, люком, шнеком подачи модифицирующих компонентов и скоростным трехлопастным смесителем с электроприводом, обогреваемые термомаслом входные и выходные трубы с шаровыми кранами для подачи, выдачи и/или циркуляции битума, смеси битума с модифицирующим компонентом и/или готового модифицированного битума, последовательно связывающие патрубок забора из емкости, электронасос с инвертером подачи смеси битума с модифицирующим компонентом в коллоидную мельницу, коллоидную мельницу и патрубок сброса в емкость, и электросистему управления. В качестве коллоидной мельницы содержит пассивный гидродинамический диспергатор с каналом переменного сечения в герметичном корпусе для разгона и торможения смеси битума с модифицирующим компонентом и устройством в виде стержней, вызывающим кавитацию при его обтекании указанной смесью, выполненный обогреваемым, битумный фильтр, установленный между емкостью и насосом, датчик контроля температуры битума, установленный на стенку емкости ниже уровня заливки битума, и датчик контроля давления битума с разделительной мембраной, установленный на входе в диспергатор, узел промывки диспергатора в составе емкости для промывочного масла и масляного насоса, связанных трубами с входом и выходом диспергатора через трехходовые краны с обеспечением промывки диспергатора потоком масла в направлении, противоположном направлению потока через диспергатор в цикле модификации битума, а также смеситель с электроприводом в виде лопастного устройства в цилиндрическом внешнем корпусе с забором смеси битума и модификатора из верхних слоев модифицируемого битума и перемещением их вниз емкости.Closest to the claimed one is a device for the production of modified bitumen binder (patent RU 2627392, IPC B01F 3/14, publ. 08.08.2017), including a container for mixing bitumen with modifying components with oil heating coils, thermal insulation, lining with galvanized metal sheets , a hatch, a screw for feeding modifying components and a high-speed three-blade mixer with an electric drive, inlet and outlet pipes heated with thermal oil with ball valves for supplying, dispensing and / or circulating bitumen, a mixture of bitumen with a modifying component and / or ready modified bitumen, sequentially connecting the intake pipe from tanks, an electric pump with an inverter for supplying a mixture of bitumen with a modifying component to a colloidal mill, a colloidal mill and a discharge pipe into the tank, and an electrical control system. As a colloid mill, it contains a passive hydrodynamic disperser with a variable cross-section channel in a sealed housing for accelerating and decelerating a mixture of bitumen with a modifying component and a device in the form of rods that causes cavitation when the mixture flows around it, a heated bitumen filter installed between the tank and the pump, a bitumen temperature control sensor installed on the tank wall below the bitumen filling level, and a bitumen pressure control sensor with a separating membrane installed at the inlet to the disperser, a disperser washing unit as part of a tank for washing oil and an oil pump connected by pipes to the disperser inlet and outlet through three-way valves with the provision of flushing the disperser with an oil flow in the direction opposite to the direction of flow through the disperser in the bitumen modification cycle, as well as a mixer with an electric drive in the form of a paddle device in a cylindrical outer casing with an intake of a mixture of bitumen and mo of the modifier from the upper layers of the modified bitumen and moving them down the container.

Недостатком данного устройства является его конструктивная сложность, использование отдельных узлов для перемешивания и диспергирования, необходимость многократной прокачки для получения качественного продукта, что требует значительных энергетических затрат. Также недостатком является невозможность подбора на используемом в устройстве диспергаторе необходимой скорости работы для битумов различной природы и различных полимеров.The disadvantage of this device is its structural complexity, the use of separate units for mixing and dispersion, the need for multiple pumping to obtain a quality product, which requires significant energy costs. Also, the disadvantage is the impossibility of selecting the required operating speed for bitumen of various nature and various polymers on the disperser used in the device.

Технической проблемой заявляемого изобретения является разработка установки для получения полимерно-битумных вяжущих, обеспечивающей в одном цикле: помол, растворение и максимально быстрое равномерное распределение модификатора по всему объему битума.The technical problem of the claimed invention is the development of an installation for the production of polymer-bitumen binders, providing in one cycle: grinding, dissolution and the fastest uniform distribution of the modifier over the entire volume of bitumen.

Технический результат заключается в обеспечении энергоэффективного дозревания и диспергирования в битуме полимера, в создании его однородной пространственной структуры, которая позволяет максимально использовать упруго-эластичные свойства компонентов, а также их высокую однородность распределения по всему объему битума.The technical result consists in providing energy-efficient ripening and dispersion of the polymer in bitumen, in creating its homogeneous spatial structure, which allows maximum use of the elastic-elastic properties of the components, as well as their high uniformity of distribution over the entire volume of bitumen.

Техническая проблема и заявляемый результат достигаются тем, что в установке для производства полимерно-битумных вяжущих, включающей теплоизолированную емкость-реактор для смешивания битума с модифицирующими компонентами - полимером, адгезионной добавкой и пластификатором, снабженную нагревателем и мешалкой, агрегатный насос и систему трубопровода с кранами и патрубками для подачи битума, модифицирующих компонентов и слива готовой продукции, шкаф управления и диспергатор, согласно решению, установка дополнительно содержит емкость пластификатора, дозирующую пластификатор емкость и емкость адгезионной добавки, которые при помощи системы трубопровода соединены с емкостью-реактора для смешивания битума с модифицирующими компонентами, которая соединена с бункером полимера, а диспергатор расположен внутри емкости-реактора и представляет собой ротор-статор с высоким усилием сдвига, который соединен с электроприводом, расположенным вне емкости-реактора через герметичный выход в одной из торцевых стенок емкости-реактора.The technical problem and the claimed result are achieved by the fact that in an installation for the production of polymer-bitumen binders, including a thermally insulated reactor vessel for mixing bitumen with modifying components - a polymer, an adhesive additive and a plasticizer, equipped with a heater and a stirrer, an aggregate pump and a pipeline system with taps and nozzles for supplying bitumen, modifying components and draining finished products, a control cabinet and a disperser, according to the solution, the installation additionally contains a plasticizer tank, a plasticizer dosing tank and an adhesive additive tank, which are connected by a pipeline system to a reactor tank for mixing bitumen with modifying components , which is connected to the polymer hopper, and the disperser is located inside the reactor vessel and is a rotor-stator with a high shear force, which is connected to an electric drive located outside the reactor vessel through a sealed outlet at one of the ends s walls of the reactor vessel.

Бункер полимера представляет собой загрузочный блок с автоматической подачей полимера в емкость-реактор посредствам винтового шнека.The polymer hopper is a loading unit with automatic feeding of the polymer into the reactor vessel by means of a screw auger.

Бункер полимера и все емкости снабжены тензометрическими датчиками.The polymer hopper and all containers are equipped with strain gauges.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема установки для получения полимерно-битумных вяжущих.The invention is illustrated by a drawing, which shows a functional diagram of an installation for producing polymer-bitumen binders.

Позициями на чертеже обозначены:The positions in the drawing indicate:

1-8 - кран проходной;1-8 - checkpoint valve;

9 - тензометрический датчик;9 - strain gauge sensor;

10 - нагреватель;10 - heater;

11 - термопреобразователь сопротивления;11 - resistance thermocouple;

12 - сигнализатор верхнего уровня;12 - upper level signaling device;

13 - сигнализатор нижнего уровня;13 - low level signaling device;

14 - клапан дыхательный;14 - breathing valve;

15 - диспергатор;15 - dispersant;

16 - мешалка;16 - stirrer;

17 - агрегат насосный битумный (агрегатный насос);17 - bitumen pumping unit (aggregate pump);

18 - бункер полимера;18 - polymer hopper;

19 - емкость-реактор для смешивания битума с модифицирующими компонентами;19 - tank-reactor for mixing bitumen with modifying components;

20 - емкость пластификатора;20 - plasticizer capacity;

21 - емкость адгезионной добавки;21 - capacity of the adhesive additive;

22 - дозирующая емкость пластификатора;22 - plasticizer dosing capacity;

23 - шнековая линия подающая;23 - feeding screw line;

24-30 - патрубки;24-30 - branch pipes;

31 - шкаф управления.31 - control cabinet.

Установка для производства полимерно-битумных вяжущих включает горизонтальный цилиндрический реактор (емкость) 19 с коническим днищем, с термоизоляцией, предназначенный для смешивания битума с модифицирующими компонентами.Installation for the production of polymer-bitumen binders includes a horizontal cylindrical reactor (tank) 19 with a conical bottom, with thermal insulation, designed for mixing bitumen with modifying components.

Заявляемая установка контейнерного типа, оборудована лестницей и площадкой с ограждением для обслуживания.The declared installation is of the container type, equipped with a ladder and a platform with a fence for maintenance.

Для осуществления контроля за работой установки имеется шкаф управления 31. Это прямоугольная конструкция, выполненная из металла с закрываемой на замок дверью, наружного исполнения. Внутри установлена электроаппаратура, осуществляющая управление и контроль за работой установки. Система управления обеспечивает работу установки, как в ручном, так и в автоматическом режиме. Она оснащена цифровыми индикаторами процессов. Автоматика пульта управления обеспечивает контроль температуры, управление насосом, мешалками, диспергатором, шнековой подачей полимера, а также внесением пластификатора и адгезионной добавки. Позволяет работать в автоматическом режиме, взвешивать и дозировать продукты заданного технологического процесса.To control the operation of the installation, there is a control cabinet 31. This is a rectangular structure made of metal with a lockable door, external design. Electrical equipment is installed inside, which controls and monitors the operation of the installation. The control system ensures the operation of the unit, both in manual and automatic modes. It is equipped with digital process indicators. The automation of the control panel provides temperature control, control of the pump, mixers, disperser, screw feed of polymer, as well as the introduction of a plasticizer and an adhesive additive. Allows you to work in automatic mode, weigh and dose products of a given technological process.

Внутри емкости-реактора 19 смонтирован нагреватель 10 (змеевик масляного обогрева битума), служащий для регулирования температурного режима и диспергатор 15, представляющий собой ротор-статор с высокой степенью сдвига. Благодаря постоянной скорости, даже при повышении вязкости продукта, его работа продолжается в том же режиме, без изменений. Диспергатор 15 расположен с торца емкости-реактора 19 и выполняет функцию помола полимера внутри емкости-реактора (гомогенизацию) - совмещает, перетирает и молет в общем объеме, где также происходит дозревание полимера. За счет внутреннего расположения диспергатора 15 увеличивается цикличность прохода полимера в сотни раз, что улучшает качество полимерно-битумного вяжущего. Диспергатор отвечает следующим характеристикам: более тщательный помол и перемешивание всех ингредиентов, входящих в состав полимерно-битного вяжущего, простота в эксплуатации. Сам диспергатор с электроприводом связан муфтой со скользящим сухарем, которая предназначена для присоединения электродвигателя к механизму. Скользящий сухарь выполняется из текстолита, что снижает трение в муфте, делает ее электроизолирующей, уменьшает массу муфты и позволяет использовать ее при высоких частотах вращения. A heater 10 (a coil for oil heating of bitumen) is mounted inside the reactor vessel 19, which serves to regulate the temperature regime and a disperser 15, which is a rotor-stator with a high shear rate. Due to the constant speed, even with an increase in the viscosity of the product, its operation continues in the same mode, without changes. The disperser 15 is located at the end of the reactor vessel 19 and performs the function of grinding the polymer inside the reactor vessel (homogenization) - it combines, grinds and grinds in the total volume, where the polymer also ripens. Due to the internal location of the dispersant 15, the cyclicity of the polymer passage increases by hundreds of times, which improves the quality of the polymer-bitumen binder. The disperser meets the following characteristics: more thorough grinding and mixing of all the ingredients that make up the polymer-bit binder, ease of use. The disperser itself with an electric drive is connected by a clutch with a sliding cracker, which is designed to connect the electric motor to the mechanism. The sliding cracker is made of PCB, which reduces friction in the clutch, makes it electrically insulating, reduces the clutch mass and allows it to be used at high speeds.

Также внутри емкости-реактора 19 имеется механический механизм мешалки 16 в виде турбины, закрепленной на валу. Она связана с приводом муфтой со скользящим сухарем. Обеспечивает интенсивное перемешивание, однородность продукта, процесс дозревания полимера. Мешалка предназначена для получения однородного состава полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) и его равномерного распределения. Привод турбинной мешалки выполнен на базе двухступенчатого цилиндрического мотор-редуктора.Also inside the reactor vessel 19 there is a mechanical stirrer mechanism 16 in the form of a turbine, fixed on a shaft. It is connected to the drive by a sliding clutch. Provides intensive mixing, product homogeneity, polymer ripening process. The mixer is designed to obtain a homogeneous composition of the polymer-bitumen binder (PBB) and its uniform distribution. The turbine agitator drive is based on a two-stage cylindrical gear motor.

Высокая эффективность производства качественного продукта заключена именно в комплексной работе диспергатора 15 и мешалки 16, но это и не исключает их работы по отдельности.The high production efficiency of a quality product lies precisely in the complex operation of the 15 disperser and 16 mixer, but this does not exclude their work separately.

На одной из торцевых сторон емкости-реактора 19 установлен термопреобразователь сопротивления 11 для контроля температуры битума, а на противоположной - сигнализатор верхнего уровня 12 для определения полного объема. Также имеется сигнализатор нижнего уровня 13, выполняющий функцию определения минимального объема. On one of the end sides of the reactor vessel 19, a resistance thermocouple 11 is installed to control the bitumen temperature, and on the opposite side there is an upper level signaling device 12 to determine the total volume. There is also a lower level indicator 13, which performs the function of determining the minimum volume.

Тензометрические датчики 9, расположенные под опорами емкости-реактора 19, предназначены для полного контроля технологического процесса.Strain gauges 9, located under the supports of the reactor vessel 19, are designed for complete control of the technological process.

С внешней стороны емкости-реактора 19 располагается система трубопровода, комплексно связанная с проходными кранами 1-8, отвечающими за последовательность процесса, с агрегатным насосом битумным 17, который представляет собой рамную конструкцию с двигателем переменного тока и служит для перекачивания битума и полимерно-битумного вяжущего, с емкостями пластификатора 20, адгезионной добавки 21 и дозирующей емкостью 22. Емкости 20, 21 и 22 обшиты теплоизоляционным материалом для снижения теплопотерь. В системе трубопровода имеются 7 патрубков: патрубок 24 выполняет функцию забора битума, адгезионной добавки и пластификатора в систему; патрубки 25, 27, 28 - универсальные, служат как для забора, так и слива адгезионной добавки и пластификатора; патрубок 26 используется для циркуляции полимерно-битумного вяжущего, а также для слива готовой продукции; патрубок 29 предназначен для слива битума, адгезионной добавки, пластификатора в емкость-реактор; патрубок 30 - слив готовой продукции полимерно-битумного вяжущего. Такая система трубопровода выполняет все функции технологического процесса. On the outside of the reactor vessel 19, there is a pipeline system, which is integrated with the passage valves 1-8, which are responsible for the sequence of the process, with the aggregate bitumen pump 17, which is a frame structure with an AC motor and is used for pumping bitumen and polymer-bitumen binder , with containers of plasticizer 20, adhesive additive 21 and dosing container 22. Containers 20, 21 and 22 are sheathed with heat-insulating material to reduce heat loss. There are 7 branch pipes in the pipeline system: branch pipe 24 performs the function of taking bitumen, adhesive additive and plasticizer into the system; nozzles 25, 27, 28 - universal, serve both for intake and discharge of the adhesive additive and plasticizer; branch pipe 26 is used for the circulation of the polymer-bitumen binder, as well as for draining the finished product; branch pipe 29 is designed to drain bitumen, adhesive additives, plasticizer into the reactor vessel; branch pipe 30 - discharge of finished products of polymer-bitumen binder. Such a pipeline system performs all the functions of the technological process.

Установка содержит клапан дыхательный 14, который расположен в верхней части емкости-реактора 19 и реагирует на изменения давления и появление вакуума. Когда давление или вакуум превышают заданную норму, затвор клапана поднимается, открывая проход для рабочей среды. Если срабатывание затвора вызвано недопустимыми параметрами давления, то клапан выпускает избыток среды в атмосферу. Если же срабатывание обусловлено вакуумом, то клапан открывается, позволяя воздуху попасть в емкость-реактор.The installation contains a breathing valve 14, which is located in the upper part of the reactor vessel 19 and reacts to pressure changes and the appearance of a vacuum. When the pressure or vacuum exceeds a predetermined rate, the valve plug rises, opening the passage for the process fluid. If the actuation of the valve is caused by unacceptable pressure parameters, then the valve releases excess medium into the atmosphere. If the actuation is due to a vacuum, then the valve opens, allowing air to enter the reactor vessel.

Снаружи расположен бункер полимера 18 на тензометрических датчиках 9, предназначенных для точного контроля дозирования полимера, соединенный подающей шнековой линией 23 с емкостью-реактором 19. Бункер полимера представляет собой загрузочный блок с автоматической подачей полимера в емкость-реактор посредствам винтового шнека.Outside there is a polymer bin 18 on strain gauges 9 designed for precise control of polymer dosage, connected by a feed screw line 23 to a reactor vessel 19. The polymer bin is a loading unit with automatic polymer feeding into a reactor vessel by means of a screw auger.

В установке можно использовать как масляный, так и электрический теплоноситель.The installation can use both oil and electric heat carrier.

Установка работает следующим образом. The installation works as follows.

Предварительно заполняют емкость-реактор 19 битумом. Pre-fill the reactor vessel 19 with bitumen.

Оператор на шкафу управления 31 автоматики включает переключатель «Запуск установки».The operator on the control cabinet 31 of the automation switches on the switch "Start the installation".

Автоматика запускает разогрев насоса и трубопровода. При этом все краны должны быть закрыты. При достижении нужной температуры трубопровода (170-180°C) и насоса, загораются соответствующие сигнальные лампы - «Трубопровод прогрет» и «Насос прогрет». Тем самым создается условие на разрешение запуска насоса 17.Automation starts heating the pump and pipeline. In this case, all taps must be closed. When the required temperature of the pipeline (170-180 ° C) and the pump is reached, the corresponding signal lamps light up - "The pipeline is warmed up" and "The pump is warmed up". This creates a condition for allowing pump 17 to start.

Оператор открывает проходные краны 1, 3, все остальные закрыты.The operator opens the passage valves 1, 3, all the rest are closed.

Оператор включает насос 17 вперед, происходит дозаполнение емкости-реактора 19 битумом.The operator turns on the pump 17 forward, the reactor tank 19 is replenished with bitumen.

При заполнении емкости-реактора 19 на

Figure 00000001
объёма, автоматика включает в работу разогрев для подогрева и поддержания заданной температуры битума. При достижении заданной температуры битума в емкости-реакторе 19, зажигается лампа «Битум прогрет».When filling the reactor vessel 19 by
Figure 00000001
volume, the automation switches on the heating for heating and maintaining the set temperature of bitumen. When the set temperature of bitumen in the reactor vessel 19 is reached, the "Bitumen warmed up" lamp is lit.

При заполнении емкости-реактора 19 на

Figure 00000002
, оператор выключает насос и закрывает кран 1, открывает кран 2, включает насос 17 назад, для продувки системы трубопровода, после чего закрывает краны 2, 3.When filling the reactor vessel 19 by
Figure 00000002
, the operator turns off the pump and closes the valve 1, opens the valve 2, turns on the pump 17 back to purge the pipeline system, and then closes the valves 2, 3.

После того, как битум в емкости-реакторе 19 прогрелся до нужной температуры и зажглась лампа «Битум прогрет», смешивают полимер с битумом. Оператор насыпает нужное количество полимера по рецептуре в бункер полимера 18. Включает турбинную мешалку 16 и диспергатор 15.After the bitumen in the reactor vessel 19 has warmed up to the desired temperature and the "Bitumen warmed up" lamp has lit, the polymer is mixed with bitumen. The operator pours the required amount of polymer according to the recipe into the polymer hopper 18. Includes turbine stirrer 16 and dispersant 15.

Оператор включает шнек 23 подачи полимера в емкость-реактор 19.The operator turns on the screw 23 for feeding the polymer into the reactor vessel 19.

Затем смешивают пластификатор с битумом.Then the plasticizer is mixed with bitumen.

Для этого оператор открывает краны 5, 6, 8 и включает насос 17 назад.To do this, the operator opens the valves 5, 6, 8 and turns on the pump 17 back.

Пластификатор из емкости пластификатора 20 поступает в дозирующую емкость 22, которая стоит на тензометрических датчиках и заполняет ее до нужного объема по заданной рецептуре.The plasticizer from the plasticizer tank 20 enters the dosing tank 22, which stands on the strain gauges and fills it to the required volume according to a given recipe.

Оператор закрывает краны 5, 6 и открывает кран 3, включает насос 17 вперед, пластификатор перекачивается из емкости 22 в емкость-реактор 19.The operator closes the taps 5, 6 and opens the tap 3, turns on the pump 17 forward, the plasticizer is pumped from the container 22 to the reactor container 19.

Затем оператор выключает насос 17.Then the operator turns off the pump 17.

Оператор выключает шнековую подачу 23 полимера, если внесен весь объем.The operator turns off the polymer auger 23 if the entire volume has been added.

Осуществляют окончательное заполнение емкости-реактора 19 битумом.The final filling of the reactor vessel 19 with bitumen is carried out.

Оператор закрывает кран 8, открывает кран 1.The operator closes valve 8, opens valve 1.

Оператор включает насос 17 вперед и наливает битум до полного объема, не выключая турбинную мешалку 16 и диспергатор 15.The operator turns on the pump 17 forward and pours bitumen to its full volume, without turning off the turbine mixer 16 and the disperser 15.

После чего оператор закрывает краны 1, 3 и открывает краны 2, 4. Включает насос 17 вперед и наливает автоцистерну. Закрывает кран 4, открывает кран 3, включает насос 17 назад и продувает систему трубопровода. После чего закрывает кран 2.Then the operator closes the taps 1, 3 and opens the taps 2, 4. Turns the pump 17 forward and pours the tanker. He closes the tap 4, opens the tap 3, turns on the pump 17 back and blows the pipeline system. Then it closes the tap 2.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Пример 1. Приготовление ПБВ-60.Example 1. Preparation of PBV-60.

Исходный битум - БНД 60/90.Initial bitumen - BND 60/90.

Температура смеси в процессе приготовления модифицированного битума +170-180°С.The temperature of the mixture during the preparation of modified bitumen is + 170-180 ° C.

Соотношение компонентов (массовое):Component ratio (mass):

БНД 60/90-95%;BND 60 / 90-95%;

Пластификатор 2%Plasticizer 2%

Модификатор ДСТ - 3%.DST modifier - 3%.

Время набухания (дозревание), помола модификатора в нагретом битуме - 50 мин.Time of swelling (ripening), grinding of the modifier in heated bitumen - 50 min.

Время технологического процесса: слив битума в емкость-реактор, внесения модификатора, набухание (дозревание), налив готовой продукции составляет 1 час 50 мин.The time of the technological process: discharge of bitumen into the reactor vessel, introduction of a modifier, swelling (ripening), filling of finished products is 1 hour 50 minutes.

Весь процесс происходит в общем объеме, не требует дополнительных операций. The whole process takes place in total, does not require additional operations.

Получаемое полимерно-битумное вяжущее повышает срок службы дорожного покрытия в 2-3 раза. Также за счет этого достигается увеличение эластичности и стойкости к деформациям, улучшение отвода воды с поверхности дорожного покрытия, уменьшение износа шин на асфальтовом покрытии, способный без разрушения выдерживать воздействие низких температур и температурных перепадов, а также различных деформаций путем введения полимеров.The resulting polymer-bitumen binder increases the service life of the road surface by 2-3 times. Also, due to this, an increase in elasticity and resistance to deformation is achieved, an improvement in water drainage from the surface of a road surface, a decrease in tire wear on an asphalt surface, capable of withstanding the effects of low temperatures and temperature changes without destruction, as well as various deformations by introducing polymers.

При этом заявляемая установка обеспечивает экономию энергозатрат. Качество полимерно-битумного вяжущего соответствует требованиям ГОСТ Р 52056-2003, что подтверждают данные, полученные в результате промышленно-пилотных испытаний установки (см. таблицу 1).At the same time, the claimed installation provides energy savings. The quality of the polymer-bitumen binder meets the requirements of GOST R 52056-2003, which is confirmed by the data obtained as a result of industrial pilot tests of the installation (see Table 1).

Таблица 1.Table 1.

No. Наименование показателя, единица измеренияIndicator name, unit of measurement Требования ГОСТ Р 52056-2003Requirements of GOST R 52056-2003 Результаты испытанийTest results Метод испытанияTest Method Глубина проникания иглы, 0,1 мм:
при 25оС
при 0оС
Needle penetration depth, 0.1 mm:
at 25 о С
at 0 о С
60
32
60
32
74
34
74
34
ГОСТ 11501-78GOST 11501-78
Растяжимость, см,
при 25оС
при 0оС
Elongation, cm,
at 25 о С
at 0 о С
25
11
25
eleven
67
28
67
28
ГОСТ 11505-75GOST 11505-75
Температура размягчения по кольцу и шару, оС, не нижеSoftening temperature in the ring and ball, о С, not lower 5454 6363 ГОСТ 11506-76GOST 11506-76 Температура хрупкости, оСBrittleness temperature, о С -20-twenty -25-25 ГОСТ 11507-78GOST 11507-78 Эластичность, %,
при 25оС
при 0оС
Elasticity,%,
at 25 о С
at 0 о С
80
70
80
70
92
73
92
73
ГОСТР 52056-2003GOST 52056-2003
Изменение тем-ры размягчения после прогрева при 163оС, (по абсолютной величине)Changing the softening-ture, after heating at 163 ° C (absolute value) 5five 33 ГОСТ 18180-72
ГОСТ 11506-76
GOST 18180-72
GOST 11506-76
Температура вспышки, оСFlash point, о С 230230 274274 ГОСТ 4333GOST 4333 Сцепление с мрамором или пескомAdhesion to marble or sand Выдерживает по контрольному образцу №2Withstands according to control sample No. 2 ВыдерживаетWithstands ГОСТ 11508
метод А
GOST 11508
method A
Однородность Uniformity однородноuniformly однородноuniformly ГОСТР 52056-2003GOST 52056-2003

Результаты экспериментов подтвердили возможность производить на заявляемой установке модификацию битумного вяжущего с получением наиболее востребованных в дорожном строительстве марок ПБВ 40, ПБВ 60 и ПБВ-90, соответствующих требованиям ГОСТ Р 52056-2003.The results of the experiments confirmed the possibility of modifying the bituminous binder on the claimed installation to obtain the most popular brands PBV 40, PBV 60 and PBV-90 in road construction, which meet the requirements of GOST R 52056-2003.

Следует отметить, что при модификации битумов твердыми гранулированными полимерами, в качестве которых преобладают полимеры типа термоэластопластов, требуются наиболее сложные технологические процессы и реализующее их оборудование. Для них требуется создание непрерывной пространственной решетчатой структуры во всем объеме полимерно-битумного вяжущего, поскольку растворимость в битумных фракциях ограниченная. Согласно статистике, преобладающее использование для модификации битумов - это полимер класса стирол-бутадиен стирольных сополимеров (СБС), поэтому модифицированный ими битум называют полимерно-битумным вяжущим (ПБВ).It should be noted that when modifying bitumen with solid granular polymers, which are dominated by polymers such as thermoplastic elastomers, the most complex technological processes and equipment that implements them are required. They require the creation of a continuous spatial lattice structure in the entire volume of the polymer-bitumen binder, since the solubility in bituminous fractions is limited. According to statistics, the predominant use for the modification of bitumen is a polymer of the class of styrene-butadiene styrene copolymers (SBS), therefore, the bitumen modified by them is called polymer-bitumen binder (PBB).

Предлагаемое техническое решение разработано в целях энергосбережения, т.е. уменьшения удельных затрат электроэнергии, изготовления высокого качества производимого модифицированного битума для разных климатических зон, долговечности и простоте эксплуатации. Заявляемая установка может применяться на предприятиях занимающихся ремонтом и изготовлением асфальта, мягких кровель, гидроизоляцией зданий.The proposed technical solution was developed for the purpose of energy saving, i.e. reduction of the unit costs of electricity, the manufacture of high quality produced modified bitumen for different climatic zones, durability and ease of use. The claimed installation can be used at enterprises engaged in the repair and manufacture of asphalt, soft roofs, waterproofing buildings.

Claims (3)

1. Установка для производства полимерно-битумных вяжущих, включающая теплоизолированную емкость-реактор для смешивания битума с модифицирующими компонентами – полимером, адгезионной добавкой, снабженную нагревателем и мешалкой, агрегатный насос и систему трубопровода с кранами и патрубками для подачи битума, модифицирующих компонентов и слива готовой продукции, шкаф управления и диспергатор, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит емкость пластификатора, дозирующую пластификатор емкость и емкость адгезионной добавки, которые при помощи системы трубопровода соединены с емкостью-реактора для смешивания битума с модифицирующими компонентами, которая соединена с бункером полимера, а диспергатор расположен внутри емкости-реактора и представляет собой ротор-статор с высоким усилием сдвига, который соединен с электроприводом, расположенным вне емкости-реактора через герметичный выход в одной из торцевых стенок емкости-реактора.1. Installation for the production of polymer-bitumen binders, including a thermally insulated reactor vessel for mixing bitumen with modifying components - polymer, an adhesive additive, equipped with a heater and a stirrer, an aggregate pump and a pipeline system with taps and nozzles for supplying bitumen, modifying components and ready discharge products, a control cabinet and a disperser, characterized in that the installation additionally contains a plasticizer tank, a plasticizer dosing tank and an adhesive additive tank, which are connected by a pipeline system to a reactor tank for mixing bitumen with modifying components, which is connected to the polymer hopper, and a disperser is located inside the reactor vessel and is a rotor-stator with a high shear force, which is connected to an electric drive located outside the reactor vessel through a sealed outlet in one of the end walls of the reactor vessel. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что бункер полимера представляет собой загрузочный блок с автоматической подачей полимера в емкость-реактор посредством винтового шнека. 2. Installation according to claim. 1, characterized in that the polymer hopper is a loading unit with automatic feeding of the polymer into the reactor vessel by means of a screw screw. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что бункер полимера и все емкости снабжены тензометрическими датчиками.3. Installation according to claim 1, characterized in that the polymer hopper and all containers are equipped with strain gauges.
RU2020114674A 2020-04-24 2020-04-24 Installation for production of polymeric-bitumen binders RU2745689C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114674A RU2745689C1 (en) 2020-04-24 2020-04-24 Installation for production of polymeric-bitumen binders

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114674A RU2745689C1 (en) 2020-04-24 2020-04-24 Installation for production of polymeric-bitumen binders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745689C1 true RU2745689C1 (en) 2021-03-30

Family

ID=75353285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020114674A RU2745689C1 (en) 2020-04-24 2020-04-24 Installation for production of polymeric-bitumen binders

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2745689C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780313C1 (en) * 2022-03-25 2022-09-21 Общество с ограниченной ответственностью "Гермес-Технологи" (ООО "Гермес-Технологии") Bitumen modification unit with agitators

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2241897C2 (en) * 2003-02-10 2004-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Техпрогресс Т" Insulating bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof
RU2264251C2 (en) * 2003-12-08 2005-11-20 ООО "Татнефтедор" Device for producing bitumen-polymeric materials
RU2460933C1 (en) * 2011-04-08 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Device for oil heating during drainage
RU123417U1 (en) * 2012-08-14 2012-12-27 Сергей Сергеевич Пирогов ASPHALT CONCRETE PLANT
RU2489255C1 (en) * 2011-11-25 2013-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Электродные материалы для литий-ионных технологий" (ООО "ЭЛИОНТ") Computerised line for production of complex oxide-based solid-phase composites
RU2627392C1 (en) * 2016-04-26 2017-08-08 Автономная некоммерческая организация "Научный инновационно-инжиниринговый центр перспективных технологий Международной инженерной академии" Device for modified bituminous binder manufacture
RU190772U1 (en) * 2019-04-03 2019-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "Компания СИМАС ПЕТРОЛЕУМ" (ООО "Компания СИМАС ПЕТРОЛЕУМ") DEVICE FOR OBTAINING POLYMERIC-BITUMEN COMPOSITION

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2241897C2 (en) * 2003-02-10 2004-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Техпрогресс Т" Insulating bitumen-polymer mastic and a method for preparation thereof
RU2264251C2 (en) * 2003-12-08 2005-11-20 ООО "Татнефтедор" Device for producing bitumen-polymeric materials
RU2460933C1 (en) * 2011-04-08 2012-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Device for oil heating during drainage
RU2489255C1 (en) * 2011-11-25 2013-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Электродные материалы для литий-ионных технологий" (ООО "ЭЛИОНТ") Computerised line for production of complex oxide-based solid-phase composites
RU123417U1 (en) * 2012-08-14 2012-12-27 Сергей Сергеевич Пирогов ASPHALT CONCRETE PLANT
RU2627392C1 (en) * 2016-04-26 2017-08-08 Автономная некоммерческая организация "Научный инновационно-инжиниринговый центр перспективных технологий Международной инженерной академии" Device for modified bituminous binder manufacture
RU190772U1 (en) * 2019-04-03 2019-07-11 Общество с ограниченной ответственностью "Компания СИМАС ПЕТРОЛЕУМ" (ООО "Компания СИМАС ПЕТРОЛЕУМ") DEVICE FOR OBTAINING POLYMERIC-BITUMEN COMPOSITION

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2780313C1 (en) * 2022-03-25 2022-09-21 Общество с ограниченной ответственностью "Гермес-Технологи" (ООО "Гермес-Технологии") Bitumen modification unit with agitators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2627392C1 (en) Device for modified bituminous binder manufacture
CN207392003U (en) A kind of modified pitch production system
CN101885921B (en) Integrated equipment for producing rubber powder modified, SBS modified and rubber and plastic compound modified asphalt
CN102367646A (en) Agitating method and equipment for asphalt
CN111013519A (en) Rubber asphalt, SBS modified asphalt and modified emulsified asphalt integrated processing equipment and use method thereof
CN108355570A (en) A kind of industrial liquid automatic lifting and the combination mixer structure of control
CN102367647A (en) Asphalt mixing method and equipment
RU2745689C1 (en) Installation for production of polymeric-bitumen binders
RU190772U1 (en) DEVICE FOR OBTAINING POLYMERIC-BITUMEN COMPOSITION
CN208943937U (en) A kind of rubber asphalt heating tank agitating device
CN207951224U (en) Process the agitator tank of rock asphalt
CN205700391U (en) A kind of modified asphalt production device
CN207344836U (en) A kind of Multifunctional mortar mixing system
CN111826185B (en) Production device and production method of SBS modified asphalt
CN108219865A (en) A kind of alcohol-based fuel is automatically synthesized device
CN212119974U (en) Rubber asphalt, SBS modified asphalt and modified emulsified asphalt integral type processing equipment
RU2763721C1 (en) Method and unit for continuous production of a polymer bitumen binder in-line
CN219804513U (en) Emulsified asphalt premixing tank with efficient heating function
CN208008737U (en) A kind of alcohol-based fuel is automatically synthesized device
CN201713465U (en) Rubber powder modification, SBS modification and rubber compound modified asphalt production integrated device
CN111778054A (en) Asphalt melting tank and asphalt melting and mixing process
RU2761217C1 (en) Device for obtaining a stabilized bitumen binder
CN214459354U (en) Novel rubber asphalt production facility
CN220968829U (en) Emulsified asphalt mixer
CN115212789B (en) Asphalt mixture stirring system capable of detecting workability and implementation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20210624