Файл: Полосин-Никитин, С. М. Механизация дорожных работ учебник.pdf

Рис. 4.8. Технологическая схема химического эмульгирования:

а —'химический эмульгатор; б — установка для подготовки битума; в — установка для подготовки щелочи; г — готовая эмульсия

Технологическим оборудованием для приготовления эмульсии является вертикальный резервуар 1 с тепловой рубашкой. Его верх­ няя часть 2 может выдвигаться и фиксироваться в определенном положении фиксатором 3, изменяя тем самым полезный объем ре­ зервуара. Распределитель воздуха представляет собой круглый диск, нижняя поверхность которого выпуклая, а верхняя — плоская, перфорированная. Через отверстия 5 пузырьки воздуха поступают в резервуар, производя эмульгирование битума в растворе едкого натра. Воздух подают в распределитель от компрессора через тру­ бу 6. Она также служит для крепления гасителя пены — отбойной тарелки 7. Разогретый битум и водный раствор едкого натра пода­ ют в резервуар по трубам 10 и 11. Жидкость поступает на выпук­ лую часть отбойной тарелки 7, которая может передвигаться по трубе распределителя с помощью скользящей муфты 8 и крепиться

ктрубе винтами 9. Для того чтобы жидкость не разбрызгивалась,

квнутренней поверхности резервуара крепят воронку 12. Капли, попадающие на поверхность воронки 12, стекают в воронку 13, а воздух из резервуара выходит между воронками. Воронка 13 цент­

рируется при помощи стержней 14. Между распределителем 4 и стенкой резервуара 1 имеется круговой зазор 15 для пропуска об­ разовавшейся эмульсии. Чтобы крупные капли битума не попадали под распределитель, предусмотрен конус-смеситель 16, отбрасываю­ щий нисходящий поток в центр резервуара. В трубе 17 создается запас эмульгируемых жидкостей. Резервуар заполняют водным

105

раствором едкого натра до половины высоты трубы 17, контролируя: по указателю уровня. Раствор нагревают паром до 70—85°, затем: включают подачу воздуха в распределитель и медленно увеличива­ ют подачу битума, содержащего высокомолекулярные кислоты. Рабочая температура битума равна 90— 150° С. Как только с трубы 17 начнет выходить эмульсия, включают подачу едкого натра. Выход, готовой эмульсии регулируется верхним запорным вентилем 18, а резервуар освобождается от эмульсии запорным вентилем 19. На­ личие жидкости контролируется указателем уровня, а температу­ р а — термометром в нижней части резервуара. Химическое эмуль­ гирование позволяет получать хорошие эмульсии, особенно из битумов, не эмульгирующихся механическим способом в дисперга­ торах, гомогенизаторах и коллоидных мельницах. Эмульсии можно

раствор едкого натра предварительно вводят кубовые остатки жир­ ных кислот (1—3% от массы битума).

Ведутся опыты получения битумов, эмульгирующихся без введе­ ния ПАВ, что упрощает приготовление эмульсий. Исходным сырьем служат прямогонные гудроны ароматической нефти, которые ис­ пользуются для производства битума методом бескомпрессорного окисления при температуре не выше 250° С с расходом воздуха не менее 0,2 л/мин на 1 кг окисляемого сырья.

К химическому относится барботажный способ приготовления эмульсий, сущность которого состоит в том, что компоненты эмуль­ сии диспергируются при помощи сжатого воздуха, подаваемого внутрь цистерн через перфорированные трубки. Такие установки имеют выработку до 30 т/смену.

Битумные эмульсии, обладая многими положительными качест­ вами, имеют один общий недостаток — плохое прилипание битума к поверхности большинства каменных материалов. Усилить такое

ют активированными.

Эмульсию хранят в закрытых помещениях, защищенных от на­ гревания солнечными лучами и от промерзания. В летнее время эмульсию можно хранить в бочках и резервуарах, накрытых толем или брезентом. Зимой бочки следует держать в помещениях, где температура не опускается ниже 0°С. Перед употреблением эмуль­ сию необходимо осторожно перемешать для уничтожения сгустков битума. Эмульсию транспортируют в плотно закрытых деревянных или металлических бочках, цистернах, автобитумовозах, гудро­ наторах.

Тара должна быть чистой. Загрязнение может вызвать быстрое свертывание эмульсии. Нельзя бросать бочки с эмульсией, так как это также вызывает свертывание.

Приготовление эмульсии с использованием акустического дис­ пергатора относится к гидродинамическому способу, по которому

106

2

Витим

Рис. 4.9. Технологическая схема приготовления эмульсии на ультра­ звуковой установке:

смесь воды, эмульгатора и битума пропускают с большой ско­ ростью через сопло, имеющее впереди вибратор-нож. Под действи­ ем колебаний ножа и турбулентного движения жидкости создаются завихрения и непрерывно меняющиеся поля давления, производится смешивание. Наибольший гидродинамический эффект достигается при наступлении резонанса. Настройка системы на резонанс произ­ водится регулированием скорости движения смеси, размером сопла и подбором материалов вибратора. Акустический способ приготов­ ления эмульсий прост по технологии и оборудованию; качество эмульсий хорошее.

Для перемешивания водного раствора эмульгатора применена пропеллерная трехлопастная мешалка СМ-243Б вертикального типа {рис. 4.9). В нижней части бака мешалки укреплено шесть трубча­ тых электронагревателей общей мощностью 36 кВт, обеспечиваю­ щих нагрев водного раствора до 100°. При такой температуре мож­ но приготавливать мыло из эмульгатора типа древесный деготь, соапсток, хлопковый гудрон, требующих омыления перед растворе­ нием щелочью. Расходный бак имеет теплоизоляцию и-три трубча­ тых электронагревателя мощностью 2,5 кВт, которые поддерживают температуру нагретого водного раствора эмульгатора до 80°. Дозаторный и эмульсионный баки в нижней части имеют шесть труб­ чатых электронагревателей мощностью 2,1 кВт. Основным рабочим элементом установки является вибрирующее устройство — сопло с узкой прямоугольной щелью и консольно закрепленной стальной пластиной с острой передней гранью. Эмульгирование осущест­ вляется не только под влиянием вибрации пластин, но и при дви­ жении жидкостей в самой щели сопла. Пластины можно менять так же, как и сопла, что позволяет приготавливать эмульсии на различных эмульгаторах. Выработка установки достигает 500— 600 л/ч готовой эмульсии. Масса установки со всем оборудованием

107

Рис. 4.10. Генеральный план завода по приготовлению дорожных эмульсий:

около 5 т, что позволяет легко перевозить ее на грузовом автомо­ биле той же грузоподъемности.

вания, предъявляемые к генплану производственных предприятий. Расположение цеха приготовления эмульсии должно быть увязано со всеми вспомогательными цехами и складами. Производственный процесс организуется по принципу поточности в соответствии с при­ нятой технологией.

При наличии железнодорожной ветки или тупика, по которым можно доставлять битум (деготь), эмульгаторы и ПАВ, вдоль них целесообразно расположить битумохранилище, склад жидкого топ­ лива, парокотельную; непосредственно около склада битума — ус­ тановки для его обезвоживания и нагрева до рабочей температуры, параллельно установке и расходным емкостям битума ■— цехи эмульгаторный и водоподготовки (рис. 4.10).

Недалеко от цеха создают склады готовой эмульсии с искусст­ венным покрытием для подъезда автогудронаторов и автобитумо­ возов. Кроме производственных цехов, помещений и складов, необ­ ходимы: лаборатория, ремонтные мастерские или летучка, мате­ риальный склад, контора мастера и механика завода, красный уголок, душ с гардеробом, туалет. Столовую, жилье и бытовые службы рекомендуется размещать за пределами предприятия на расстоянии санитарной зоны (300—500 м), жилой городок — с под­ ветренной стороны по отношению к заводу. Завод огораживают,

108