乳化沥青车间的筹建与管理

1、乳化沥青车间的筹建与管理武汉交通能源新技术研究所王鸽乳化沥青是近些年来迅速开展起来的一种路面新材料 ，以其节省能源、延长 施工 季节、减少环境污染、 减轻工人劳动强度等优点而深受公路、 市政部门的欢 迎。目前， 我国的乳化沥青技术已度过它的科研推广阶段而进入大面积使用阶段 各地的公路、市 政部门建起了大量的乳化沥青车间场、站， 为乳化沥青的大面积使用提供了必要的条件 ，打下了坚实的根底。然而 ，在筹建与管理乳化沥青车 间 的过程中 ，有的地方只用了少量投资 ，即建起了高水平的乳化沥青车间 ， 并且在 使 用过程中效益很好 ， 很快收回了投资 ；有的地方用了大量投资 ， 走了不少弯路最 后 不了

2、了之 ,既使勉强建起 ，在以后的使用过程中 ， 又因种种原因而无法大面积使 用。 为什么会出现两种截然不同的结果呢 ？下面从乳化沥青车间的规划、设计、 建设等 三个方面 ，根据我所在常年研究、推广乳化沥青新工艺、新技术过程中的 体会 ,作一点 抛砖引玉似的说明。一.乳化沥青车间的规划 当我们接到筹建乳化沥青车间的任务后 ，有以下工作要做 ：1. 熟悉乳化沥青生产工艺附图 1:乳化沥青生产车间工艺流程图。从乳化沥青生产的工艺流程看 ， 乳化沥青生产的关键是以下五个方面 ：A. 沥青的脱水、加热、测控温、储存 ；B. 乳化剂水溶液的配制、测控温、储存 ；C. 油沥青水乳化剂水溶液比例的控制 ；D.

3、 乳化沥青的生产、质量检验 ；E. 乳化沥青的储存、输出 ；2. 乳化沥青车间各局部的要求 ；为了使以上五个局部工艺合理、配合协调 ， 乳化沥青车间的各局部应到达以下要 求；A. 各点的温度热沥青储罐、热水罐、乳化剂水溶液罐、掺配罐、油沥青水 乳 化剂水溶液罐混合器等应可监控、报警 ；B. 各点液位热沥青储罐、热水罐、乳化剂水溶液罐、乳化沥青储罐 应可监控、 报警；C. 油沥青水乳化剂水溶液配比精度应控制在土1% 以内；D. 应能随时取样检验 ， 并配有较完整的检验仪器 ，有专门的实验室乳化沥青共有14 个检验工程 ， 请查阅?公路沥青路面施工技术标准?JTJ032-94 ;E. 油、水、电等

4、应能保证及时供给 ；F. 沥青输送管路应有保温措施 ；G. 沥青储存罐的高度应考虑乳化沥青进出及装车方便 ；H. 从管理方面考虑 ，乳化沥青生产的各种参数各点温度、液位、进出物料状况、 生 产比例、生产速度、生产量、生产日期、生产人员等都应可自动纪录、打印 ； 提货 单亦应可自动纪录、打印 ；3. 场地的选择乳化沥青车间场地的选择 ， 应按以下原那么办理 ：A. 乳化沥青的供给半径应不大于 180 公里。因乳化沥青中含有 4050% 的水 ，供 应 半经过大，运输本钱会很大，乳化沥青的使用本钱亦会提高 ，造成浪费。所以 ，乳化 沥青车间最好选择供给范围的中心部位。B. 如在供给范围内有热沥青供

5、给站 ，最好和热沥青供给站放在一起且距离越近越 好，这样可充分利用其已有的电源、水源、热源及储运设施 ，防止重复建设 ,大量节 省 能源节省能源费用占燃料费用的比重最多可最达80% ；C. 乳化沥青车间的场地 ，最好有一定的高差 ，使乳化沥青车间的沥青加热罐、 水加 热 罐与车间的主要设备及成品储存罐之间成阶梯布置， 以便物料自流 ,减少泵的使 用；附图 2:利用地形布置乳化设备示意图 ；D. 乳化沥青车间的场地 ， 应便于通水、通电 ；4. 年产量及日产量确实定当我们定好了乳化沥青车间的场地后 ， 接着应确定乳化沥青车间的年产量及日产 量。 乳化沥青车间的年产量 ， 应根据乳化沥青供给范围的

6、大小、预计的使用范围、本 省乳化沥青的使用方案、当地对乳化沥青的认可情况等 ， 在规划时准确确定。年 产量 定的过大 ,乳化沥青车间建成后 ，难于经济运行 ； 年产量定的过小 ，满足不了使 用要 求,到时再行改造 ，势必造成浪费。乳化沥青车间的日产量台班产量 ， 可按下式确定 ：Q=1.5 X M 讯Q 日产量台班产量M年产量N 年施工日即一年中日平均气温在 50C 以上的天数减去其降雨的天数 我们提倡均衡生产 ， 乳化沥青不要储存时间太长储存时间越长 ，需加的稳定剂越 多，成 本越高 ，储存量在 24 个台班即可。5?热源的选择 热源的选择应注意以下问题 ：A. 假设乳化沥青车间与热沥青供给

7、站在一起 ， 考虑到热沥青供给站供给的热沥青已 到达使用要求 ，水加热亦可用热沥青供给站的热源 ，乳化沥青车间的热源只需满足 热 沥青及乳化剂水溶液恒温之需 ，基于此情 ,乳化沥青车间热源的选择可从以下三 点考 虑:a.假设热沥青供给站的热源为介质油炉，那么乳化沥青车间的热源既可是介质油炉加热 的形式 ， 亦可是电加热的形式在此我们提出 ， 在变压器不需增容的情况 下,最好用 电加热的形式 ， 其一投资较少 ，其二从控制的角度上讲较易实施自动控 制， 其三,亦 是最重要的一点 ，在乳化沥青产生的过程中 ，热沥青、乳化剂水溶液的 恒温只需间断 供给热能且热能不要很多，采用电加热的形式 ，很容易实

8、现 ，而采用介质油加热的形式 ， 当乳化沥青车间单独用热且生产批量不大的情况下 ，虽然用热 不 多，整个介质油炉系统仍需维持运转，造成很大浪费；b.假设热沥青供给站的热源为 电加热器，那么乳化沥青车间的热源只能是电加热的形式；c.假设热沥青供给站的热源为蒸 汽锅炉 ， 那么乳化沥青车间的热源仍只能是电加热的形式 ， 因为在乳化沥青的 生产中 , 热沥青有时候要恒温在 1600C 左右，而过饱和蒸汽最高只能到达 1700C， 很难到达要求。B. 假设乳化沥青车间为新建且不能和热沥青供给站在一起 ，那么乳化沥青车间应考虑 沥 青储存、脱水、加热及水加热设备 ，热源的选择 ，其供热量不但要满足乳化沥

9、青 车间 本身生产用沥青储存、脱水、加热及水加热之需 ，还要考虑满足向外提供一 定量的 热沥青之需。用于沥青储存、脱水、加热及水加热的热源无非三种形式：a. 蒸汽加热六、七十年代及八十年代初兴建的沥青供给场、站，根本上都采用的是此种加热形式， 但此方式热效率太低 30%以下、加热速度太慢、环境污染较大、设备 运行 处在中、低压状态，操作人员需经劳动保护部门专门培训，而且加热供给的沥 青， 般在 1200C 以下。现在新建的沥青加热设备 ，根本上不米用此种加热方式。b. 介质油价热此种加热方式八十年代初才在我国兴起 ， 但很快在沥青加热领域得到普及并已形 成取 代其他加热方式之势。其特点是常压高

10、温 ，因而热效率高、加热速度快、环 境污染 小且沥青可被加热到 1800C 以下的任何温度。c. 电加热此种加热方式 ， 其特点是热效率高、加热速度快、没有环境污染、一次性投资少、使用本钱低。当我们在选择热源时 ，首先应根据每个台班的热沥青产量及乳化沥青的产量 ，计算 出 热源功率计算方法在“乳化沥青车间的设计中会讲到 ，假设为电加热方式 ，热 源 功率为千瓦 ,假设为介质油加热方式 ，热源功率为万卡 /小时。然后 ,我们应开始调 查当地 的电力供给情况 ，增容费用 ，同等生产量情况下 ，电加热设备一次性投资费 用，介 质油加热设备一次性投资费用。假设电力供给情况正常 ，增容费用及电加热设 备

11、一次性投资费用小于或等于介质油加热设备一次性投资费用 ，热源应选择电加 热方式 ;反之，应选择介质油加热设备 ；假设电力供给不正常 ，那么应考虑自备发电机 ，电 加热设备一次性投资费用和介质油加热设备一次性投资费用都应包括自备发电 机费用 假设每个台班的热沥青产量及乳化沥青的产量较大 ， 自备发电机费用占电 加热设备一 次性投资费用的比例会很大甚至超过许多倍 ， 而自备发电机费用占介 质油加热设备一次性投资费用的比例一般在 1/31/10 ，在此情况下 ，热源的选择 原 那么应是 ：每个台班的热沥青及乳化沥青的产量较大 ，采用介质油加热的形式 ， 反 之, 米用电加热的形式。6.设备的选型当我

12、们做好规划阶段的以上工作后，我们可以开始规划阶段的最后工作 设备选型。乳化沥青设备 ，目前国内外厂家较多 ，一般情况下进口设备与国产设备价格比相当 于 美元与人民币的比值 ， 有的甚至更高。就国内厂家而言 ，有的长于机械设备的制 造, 有的长于控制设备的研制 ； 有完全手动的 ，有半自动的 ,有全自动的 ，有完全计算 机 控制的；就台班产量而言 ，有1.5吨/小时的，有6吨/小时的;就加热形式而言 ，有电加 热形式的 ，有介质油加热形式的 ； 这就需要我们根据已定下台班产量、热源形式 ， 按 照乳化沥青车间各局部应到达的要求 ，对各厂家的设备进行详细的考察。我们 在此强 调，同样的投资，有可能

13、所选设备技术先进 ，质量较高，自动化程度很高 ；也有 可 能技术一般 ， 质量较次 ，自动化程度一般。厂家提供设备 ,一般有两种形式 ：A. 交钥匙式 此种形式双方责任确定 ，委托方只需按效劳方提供的基建图纸搞好土建施工 ，做好 三 通一平工作 ，设备的制造、安装、调试、试生产均由效劳方完成 ，工程负责人协 调任 务较少 ， 质量容易保证。但此种形式投资相对较高 ；B. 合作式 此种形式厂家只提供关键设备如乳化机、控制设备等， 其他设备由用户自己配套有些厂家提供图纸。因乳化沥青车间的设备涉及机械制造、自动控制、 计算 机技术、水暖工程等专业知识 ，故工程负责人协调任务较重 ，且委托方自己必 须

14、有这 些方面的专门人才。此种形式投资较少 ； 鉴于公路、市政部门的工程技术人员大多出生身土木工程专业，对机械制造、计 算机技术、自动控制、水暖工程等专业接触较少 ，在投资可能的情况下尽量采用 交钥 匙形式。7?做出可行性报告 ， 落实资金到位。 可行性报告是乳化沥青车间规划中一个极其重要的局部 ， 其质量的好坏直接关系 到项 目的审批 ，资金的落实。只有工程已经立项 ，资金有了来源 ，我们才能据此开始 具 体的设计及乳化沥青车间筹建的的具体操作。二.乳化沥青车间的设计1. 独立部件的设计定购厂家全套设备时省去A. 沥青恒温罐的设计 .1容量确实定假设热源为介质油炉或电加热器 ， 供给乳化沥青沥

15、青车间的热沥青温度完全可以达 到要 求， 故恒温罐不用太大 ，我们提出以下公式 ：M= 0.52 V 式中M恒温罐容量V乳化机每小时产量假设是被蒸汽加热 ， 送进乳化沥青车间的热沥青一般在 1200C 以下,沥青恒温罐不 但要 起恒温作用 ，而且要起升温作用 ，为保证乳化沥青车间的连续生产 ， 沥青恒温 罐应 有两个 ，恒温、升温交替使用。2确定罐的形式可查国家标准 GB1423-743) 确定罐的有关尺寸考虑到罐底残存的沥青易堵塞出油口 ，出油口应高出加热器底部 510CM; 考虑到 罐 内温度较高 ,为了节能和有正常的工作环境 ，罐的外外表应有 5CM 的保温层 ;根 据加热 盘管的高度

16、，罐壁上按低进高出原那么装好介质油进出口法兰 (Pg1.6 Dg40); 考虑到罐内 检修及清扫 , 罐顶应安装人孔 ；按照测温及测液位的要 求，罐壁、顶应留下相应的孔、 架； 考虑到进料及循环的需要 ，顶部及底部应留相应 进出口并装好相应法兰。4) 电热管功率的设计 ( 介质油加热形式或电加热形式时省去 ) 当乳化沥青车间的热源为电加热器的形式时 ，电加热形式的沥青恒温罐 ，其电热管 既 要起到恒温的作用 ，又要起到升温的作用。一般情况下 ,要求 510 分钟升温 10C, 需要 热能：Q=(2.094 X103 X1000C) P.8=2.6175C(MJ)式中2 .094 X03 沥青的

17、比热 J/(kg K)0.8 热效率C 沥青恒温罐的有效容积1(J)=2.778 X0 - 7(kW h)Q=2.6175C X106 X 2.778 X10 - 7(kW h)=0.7271C(kW h)沥青恒温罐所需功率 ：W=Q/TT=5 W0=1/12 代如上式W=8.7252C(kW)将 T=1/6 代入W=4.3626C(kW)假设每根电热管的功率为 W1 那么电热管的数量为 n=W T/V1 注意:n应为3的倍数,每根电热管的功率取在23千瓦5) 出图B.乳化剂水溶液罐的设计1) 容量确实定M=(0.51)V式中M乳化剂水溶液罐容量V乳化机每小时产量乳化剂水溶液罐必须有两个 ，

18、以便于连续生产。2) 确定罐的形式可查国家标准 GB1423-743) 确定罐的有关尺寸考虑到罐内温度较高 ，为了节能和有正常的工作环境 ，罐的外外表应有 5CM 的保 温 层;根据加热盘管的高度，罐壁上按低进高出原那么装好介质油进出口法兰(Pg1.6 Dg40); 考虑到罐内检修及清扫 ,罐顶应安装人孔 ；按照测温及测液位的要 求， 罐壁、顶应留下相应的孔、架 ；考虑到进料及循环的需要 ，顶部及底部应留相应 进出 口并装好相应法兰 ；考虑到排污 ,罐的最底部应留排污口并装好相应阀门。4) 电热管功率的设计 ( 介质油炉加热形式时省去 ) 当乳化沥青车间的热源为电加热器的形式时 ，电加热形式的

19、乳化剂水溶液灌 ，其 电 热管既要起到恒温的作用 ，又要起到升温的作用。一般情况下 ，要求 510 分钟 升温 10C,需要热量Q=(4.187 X103 X1000C) P.8=5.2338C(MJ)式中4.187 X03 水的比热 J/(kg K)0.8 热效率C 乳化剂水溶液罐的有效容积1(J)=2.778 X0 - 7(kW h) Q=5.2338C X106 X2.778 X10 - 7(kW h)=1.454C(kW h)乳化剂水溶液罐所需功率 ：W=Q/TT=5 W0=1/12 代如上式W=17.4474C(kW)将 T=1/6 代入W=8.724C(kW)假设每根电热管的功率为

20、 W1那么电热管的数量为 n=W 訥 1注意：n应为3的倍数,每根电热管的功率取在23千 瓦5) 出图。C. 热水罐的设计当热源为介质油或蒸汽时 ，乳化剂水溶液罐可自行解决水的加热问题 ，不需单独的 热 水罐;当热源为电加热时 ，热水罐应单独设置。a. 确定热水罐的容积当需要单独设置热水罐时 ，热水罐不但要供给乳化沥青车间热水 ，还要考虑供给职 工 生活用热水。一般情况下在 510 吨左右,太小跟不上乳化沥青车间生产节奏 ， 太大会 造成不必要的浪费。b. 热水罐具体尺寸的设计热水罐顶部应安装进水接口 (DN40 法兰或丝头 ),底部应安装好出水接口 (DN40 法兰或 丝头) ;外外表应有

21、510CM 保温层;侧面应安装好电热管专用法兰及测温 探头接口 ； 顶部应安装好测液位探头接口 ；底部应装好排污口 ；有的地方为了节能 ， 让乳化沥 青经过设置在热水罐中的散热器后再排入乳化沥青降温池。c. 电热管功率确实定将M立方水从200C加热到700C需要热能Q= (70 20) X4.187 X103 X1000C P.8=261.6875C(MJ)=72.6968C(kW h)式中：4.187 X03 水的比热 J/(kg K)0.8 热效率C 热水罐的有效容积 每根电热管功率为 W1,要求T小时完成,电热管根数为n那么n=Q/TW1=72.6968C/TW1注意 :W1 一般取 2

22、3 千瓦d. 出图D. 冷却池的设计a. 容量确实定冷却池的容量 ,一般在 0.51 个小时产量左右。b. 冷却池的要求冷却池一般设置在室外 ，要求能防晒、防雨 ；一般采用钢筋混凝土结构 ；出油口要求 在池的最底部。c. 出图。E. 乳化沥青储存罐的设计a. 容量确实定乳化沥青储存罐的容量 ， 确定时应考虑如下问题 ：1) . 乳化沥青的日最大用量 ；2) . 乳化沥青储存的平均周期 ；3) . 乳化沥青的台班产量 ； 一般情况下 ， 定在 35 个台班左右。b. 储存罐的数量单个储存罐的容量一般在 1030 吨左右 ,单独生产阳离子或阴离子乳化沥青 ， 假设 储存罐的容量大于 30 吨,储存

23、罐可分为假设干个 ；假设既生产阳离子乳化沥青又生产 阴离 子乳化沥青 ， 那么储存罐数量应适当增多。c. 储存罐具体尺寸确实定 见国家标准 GB1421-74GB1428-74 。d. 储存罐附件的设计储存罐除了国家标准规定的内容外 ，还应考虑乳化沥青进出口的连接件 如法兰等;罐内乳化沥青的循环 ；测温探头连接件及液位探头连接件。e. 出图。F. 溶解罐的设计a. 容量确实定溶解罐的主要作用是将固态或液态的乳化剂搅拌、打碎 ， 初步溶解后送入乳化剂 水溶 液罐，其容量 ：M 仁 0.04MM1 溶解罐的容量 ，单位为 M3M 乳化剂水溶液罐的容量 ，单位 M3b. 溶解罐设计中应解决的问题1.

24、 溶解罐的搅拌系统 ，其转速应在 4060r/min 之间；2. 出料口应在罐的最底部 ；3. 进料斗要便于乳化剂进料 ；c. 出图。2.自动控制的设计 定购厂家全套设备时省去 A. 动力局部设计 动力局部主要是指乳化机电机、 各种输送泵电机、 各种搅拌器电机、 各种循环泵 电机、 各种电加热器、各种电动阀门电磁铁及控制柜等，其原那么 ，由控制柜接外电源再分配到以上各电器 ， 并控制其开、关及各种动作。a. 总电源及各电器电缆选择及线经计算总电源及各电器电缆一般选择 BV线穿管即可，假设要求较高,亦可选用YZ电缆型，但价格 较高。电热器线经选择由下式求得31/2IV=W l=0.577W/V式

25、中I线电流V-线电压W-用电器功率 假设用电器为两相那么I=W/V所选电缆的线经 ， 其载流量I1=KI式中 K 取 1.111.47 按经验公式电缆截面S=l1/10(mm)2b. 控制柜的设计1) .在乳化沥青车间中，控制柜柜体一般选择JX(F)11型或JT9型。2) . 控制柜面板上的一般器件控制面板上一般应有总电源电压表、电流表、主令电器( 按钮 )、指示灯、大功率 电机电流表、各用电器工作状态指示灯、 各用电器主令电器 ( 按钮)、各用电器控 制装置等。3) . 控制线路设计中应注意的问题(1) . 每一个用电器的主电路上都应有过电流保护装置 ；(2) . 主要电机的电路上应安装热保

26、护器 ；(3) . 控制柜的所有进出线都应由接线端子进出 ；(4) . 配电柜里的所有器件 ， 都应考虑安装维修方便 ；(5) . 凡与温度、液位有关的电器 ，都应考虑手动、 自动两条控制线路 ，手动线路直接 控 制用电器的开、关及相关动作 ， 自动线路与相关的温度、液位控制仪联动控制 用电器 的开、关及相关动作。c. 安装中应注意的问题1) .所有电缆一定要穿管 ；2) . 所有电缆尽量埋于地下 ；3) . 地面外的电缆应外套金属软管 ；4) . 大功率电器 ,电缆与其连接时应使用铜鼻子 ；B. 配比系统的设计 配比系统的主要任务就是要使油 沥青和水乳化剂水溶液 按规定的比例进入乳 化机a.

27、 配比系统的形式1.阀门式即通过阀门开启的大小不同实现配比的目的。 1 .手动式 我国八十年代初期建立的大量乳化沥青车间根本上都采用的此种形式。起主要特 点是 投资少，见效快,但配比误差太大 ，极易出废品 ，产品质量完全系于操作者的经 验和 责任心 ，现已根本淘汰。2 .电动式此种方式要与流量计及配比仪配合使用 ，能克服手动式的缺点且根本能到达配比 精度 , 但只能用于自己流式 ， 限制了乳化机的产量 ，假设用于泵送系统 ， 会造成整个系 统压 力紊乱 ，影响配比精度。此种方式现已很少使用。2. 压力式此种方式是通过保持油 沥青和水 乳化剂水溶液 的压力差到达配比的目的 ，但 我们知道 ，在管

28、经一定的情况下 ，沥青的流量不但与其压力有关 ，而且与其粘度有 关, 因而此种方式配比精度不高。此种方式现已根本淘汰。3. 配比泵式此种方式 ，虽能满足配比精度 ，但其为液压元件 ，保温、加热困难 ，清洗麻烦 ,而且口 径不大 ，产量不高。此种方式现已根本淘汰。4. 调速泵式此种方式是通过改变油 沥青和水乳化剂水溶液 泵的转速来实现配比的目的。 其配比精度最高 ， 且系统内压力平稳 ，可实现全封闭生产。1 .转速比式此种方式是通过保持油 沥青路和水乳化剂水溶液 路调速泵转速的一定比例来 实 现控制油水比的目的。但沥青的流量除了与转速成正比外 ， 还与温度与压力有 关，因而生产中必须经常取样 ，

29、不断修正 ；此种方式的另一个缺乏之处是假设调速泵 是 靠调速电机实现的 ，调速电机控制器上显示的转速和实际转速有误差 ，每次生产 前都 必须用转速表修正。现在许多厂家都采用此种方式。 2 .流量比式此种方式是直接通过保持油 沥青路和水俘 L 化剂水溶液 路的流量比来保证配比 精 度。因是直接那么量控制配比 ，未经二次那么量 ，故配比精度最高 ，生产过程最平稳 , 质 量最有保证。但此方式必须与流量计、配比仪配合使用。b. 配比系统应具有的功能1. 配比系统应保证配比精度在土 1%以内；2.配比范围应可在 4070% 内调整；3. 配比系统应能全自动控制 ；4. 配比系统应能自动进行生产纪录 ；

30、c. 实现配比的方式 从配比系统的形式的讨论中我们可以看到 ，最正确形式是直接测控流量。 要能测控 流量 ， 首先要有测控流量的装置 流量计 ,然后要有转换装置将流量计的信号送出 ，配比仪 接受信号后与设定的比例比拟 ， 再通过执行装置 调速泵调整两路流量。 附图 3 为配比系统方框图1. 原理简介 流量计测得两路流体的信号后 ， 经信号发生器将其变为抗干扰能力较强的电流信 号送 入计算机 ,计算机接受信号后用光电隔离电路再次进行抗干扰处理，再经计算比拟 ，将调整信号送入调速电机控制器 ，控制调速电机在原有转速上加快或减慢转 速， 从而控制油 沥青水乳化剂水溶液 比例。2. 系统特点 流量计选

31、择对粘度变化不敏感的椭圆齿轮流量计，以保证测量精度 w 0.5%; 信号发生器输出电流信号 ，以减少现场干扰 ；现场工作的计算机采用 8051 单片单板机 ，机 内 所有输入信号都采用光电隔离 ，并采用全悬浮电路 ，可适应高压、强磁场环境 ； 主机 芯片采用 INTER 公司的军用芯片 ， 主要器件亦采用军用品 ，因而该机不用专 用的计 算机房,可适应环境较恶劣的场合。该机可作为子机与微机 486 以上进行 通讯，使 管理者在远离现场的办公室即可观察到现场的生产情况并操作该系统；该系统视用户需要可配 24 针或 9 针打印机，以记录各生产参数 ；该系统配有自动、 手 动别离器 ， 可视情况进行

32、手动或自动操作。C. 温度测控系统的设计 温度测控系统即感温元件在温度变化时 ，引起物理参数变化 ，二次仪表对其进行处 理 后,送入显示器件显示其变化 ，同时通过控制加热器件的工作状态 ，到达控制温 度目 的的系统a. 感温元件的选择1) . 热敏电阻类此类感温元件精确度高 ，反响时间短 ，但生产时温度特性难以控制 ，二次表需有专 门 的电路进行修正 ， 感温元件与二次表没有互换性。2) 铂热电阻类此类感温元件精度稍低 ，反响时间稍慢 ，但已足够满足乳化沥青车间的测温需求 , 且 温度特性已有国家标准 ， 与二次表的互换性好。现绝大多数乳化沥青设备厂家 都采用 此类感温元件。 ?b. 二次表的

33、类型按显示器件不同可分为动圈式仪表 ，数字式仪表 ；按电路形式不同可分为别离元件 类， 集成电路类 ，计算机类。1) . 动圈式仪表温度变化时 ,感温元件电阻值产生变化 ，二次表将此变化转化为电压变化 ， 通过游 丝 带动显示器表盘上的指针移动 ，指示温度值。因测量值多经过了一次机械转化 , 测量精 度稍差 ；因温度特性不是线性的 ，表盘刻度不均匀 ，直观性不好。2) . 数字式仪表温度变化时 ，感温元件电阻值产生变化 ，二次表将此变化转变为电压变化送入数字 电 路，由数码管直接显示 ；或送入微机 ，在监视器上显示。数字式仪表较动圈式仪表 测 量精度高 ， 直观性好 ,但价格亦高。3) . 别

34、离元件类二次表和集成电路类二次表都是将感温元件随温度变化引起的电 阻值变化，转化为电压变化 ，送入显示器件显示并将测量值与设定制比拟后 ，输出 开 关量。因感温元件的温度特性不是线性的 ，测量值要用补偿电路修正 ，故此类二 次表 测量精度稍差 ，。别离元件类二次表故障率较高 ，仪表体积较大 ； 集成电路类二 次 表可靠性高 ， 仪表体积较小。4) . 计算机类二次表此类二次表将测得的感温元件电阻值 ，与计算机内设置的感温元件电阻值温度对 照表 比拟 ，查得所选温度 ，送入显示器并将设定值与测量值比拟后 ， 输出开关量。计 算 机类二次表不受感温元件温度特性的影响，测量精度最高 ，且显示直观 ，

35、极限值、报警值可任意设定。c. 加热器的控制温度控制系统 ,无论热源为何种形式 ，其控制方式都一样 ， 都是控制系统的二次表 , 输 出开关量 ，控制加热器的接触器线圈通断 ， 以控制加热器工作或停止。D. 液位控制系统设计a. 液位探头的类型液位探头 ，特别是用于沥青容器的液位探头 ，一般都是采用以下几种形式 ：.1).压力式液位探头 利用液体中某点所受的压力与液位成正比的原理，用压敏电阻作液位探头 ，当液位变化时 ,压敏电阻阻值发生变化 ，经二次表处理后 ，在显示器上显示液位并与设定 值 比拟 ,输出控制开关量。但一般的压敏电阻的工作温度都在800C 以下 ,高于此温度的压敏电阻需定做 ，

36、 本钱太高。2) . 浮球式液位探头用浮球浮于沥青外表 ，当沥青液面发生变化时 ，浮球带动容器外的指针指示沥青液 位。 亦可在浮球导轨上安装行程开关 ， 控制沥青液位的某几个极限位置。浮球式 液位探头 是最简单易行的一种液位探头 ，但误差极大 ，且测量值不是连续的。3) . 电容式液位探头两根电极间同种物资的电容与液位是成正比的 ，且极性极好。当液位发生变化时 , 电极 间电容发生变化 ， 经二次表处理 ，在显示器上显示并与设定值比拟后 ， 输出控 制开 关量。电容式液位探头本钱极小 ， 且测量值是连续的。b. 二次表的类型同二 .2.C.b “二次表的类型c. 执行机构的控制执行机构 ,无论

37、是输送物料的泵 ，还是加热物料的加热器 ，其控制方式都一样 ，二次 表 输出控制开关量 ， 控制执行机构 接触器通断 ,以控制执行机构的工作状态。3. 乳化沥青生产车间的总体设计A. 车间设备的总体布置 乳化机是乳化沥青车间的核心设备 ， 所有的容器、管道、泵及配套设备均应围绕 其布置。乳化沥青车间的布置 ， 最好成阶梯状。最理想的情况是沥青恒温罐、乳化剂水溶 液灌 为一个平面 ， 其出口高于乳化机进口 50100CM, 乳化机出口应高于乳化沥青 降温池 顶面 ，乳化沥青降温池出口高于乳化沥青储存罐进口 ，乳化沥青储存罐出口 高于装 车平台 33.5M, 假设照此顺序有一个进口高于出口 ，那么

38、应考虑泵送。B. 车间管路设计a. 热沥青输送回路热沥青输送回路 ， 主要功能是将沥青高温罐或沥青储存罐的热沥青输入沥青恒温罐，与沥青油库温度液位管理系统的“控制液位功能配合使用可实现全自动输送 热沥青 假设热源为介质油炉或蒸汽 ，一般由热沥青输送泵及进出口阀门组成 ，泵及阀门应采 用 自带保温层形式 ， 管路应采用双层保温形式 ，因结构工艺不能保温的管路 ，其长 度 不得超过 10CM 。假设热源为电 ,那么泵和阀门应安装电加热器 ，并在泵的进出口处安装柴油清洗回路 ； 高温 罐或储存罐与阀门间的管路应安装电加热器 ；安装时应考虑泵的出口高于沥 青恒温 罐进口 ，并考虑管路的排空问题 ，假设

39、泵的出口低于沥青恒温罐进口 ，那么最低 处应考 虑排污。b. 沥青生产回路 沥青生产回路的主要功能是将沥青恒温罐里的热沥青按规定的速度送入乳化机 。 沥 青生产回路一般由沥青调速泵、流量计、单向阀、油 沥青水乳化剂水溶液 混 合器、乳化机及有关阀门、管路组成 ，考虑到流量计维修时生产照常进行 ，在流 量计 的进出口两端应加装生产旁路。沥青生产回路 ,应充分考虑泵、流量计、单向阀、油 沥青水乳化剂水溶液 混合 器、乳化机及有关阀门、管路的保温问题 ，整个回路应没有保温死角 ，流动畅通 ，以 保证配比准确。为了使沥青生产回路畅通 ， 除了在沥青生产回路中采用双层保温法、电加热法等 方法 外,还可以

40、采用热柴油清洗的方法解决这个问题。采用热柴油循环清洗具有以下优点 ：1 . 本钱低廉只需增加一个热柴油清洗箱 ， 可以借用热沥青输送泵。2 .生产开工前 ,可预热沥青生产回路 ，使整个生产回路上的泵、阀、流量计、油 沥 青水乳化剂水溶液 混合器、乳化机及管路洁净 ，升温均匀。3. 生产结束后 , 可清洗管路 ， 防止回路内残留沥青。c. 乳化剂水溶液生产回路 乳化剂水溶液生产回路的主要功能是将乳化剂水溶液灌里的乳化剂水溶液按规 定的流 量送入乳化机。乳化剂水溶液生产回路一般由乳化剂水溶液调速泵、流量计、单向阀、油 沥青 水俘 L 化剂水溶液 混合器、乳化机及管路、阀门组成。在流量及进出口两端

41、，一般 还 应加装生产旁路。d. 乳化沥青输送回路其主要功能是将乳化机生产的乳化沥青送入降温池再送入储存罐。 我们提倡乳化沥青由乳化机自身送入降温池 ，因乳化机扬程很小 ，故在设计时就应 考 虑乳化机出口高于降温池进口 ， 降温池出口高于储存罐进口。假设为了装车方便 或不 得已储存罐进口高于乳化机出口 ，要用泵送的话 ， 也应将泵装在降温池和储存 罐之 间,而不要在乳化机后直接装泵。注意 :降温池里的乳化沥青假设采用泵送方式 ，应在乳化沥青未完全冷却前输送。完 全冷 却后输送 ,输送泵应处于加热状态下。e. 乳化剂水溶液输送回路其主要功能是将乳化剂溶解罐里的乳化剂水溶液输送到乳化剂水溶液罐里。

42、 乳化剂水溶液输送回路一般由乳化剂溶解罐、输送泵及管路、阀门组成。f. 乳化剂水溶液循环回路其主要功能是将乳化剂水溶液罐里的乳化剂水溶液用输送泵从出口送入乳化剂 水溶液罐的入口 ，以使乳化剂水溶液罐里的乳化剂充分溶解 ，同时可使乳化剂水溶 液 罐里的温度均匀。乳化剂水溶液循环回路一般由输送泵及阀门、管路组成。g. 热水输送回路 当热源为电加热时 其主要功能是将热水罐里的热水送入乳化剂水溶液灌及乳化剂溶解罐 如有可能尽量将热水罐的出口布置得高于乳化剂水溶液罐和乳化剂溶解罐的入 口 ,以便热水自流 ； 假设热水罐的出口低于乳化剂水溶液罐或乳化剂溶解罐的进口 那么应考虑泵送。热水输送回路一般油泵 当

43、热水罐出口低于乳化剂水溶液罐或乳化剂溶解罐时 及阀门、管路组成。h. 水输送回路 其主要功能是向乳化剂水溶液罐、乳化剂溶解罐、乳化机提供自来水及向生活设 施供 水。主要由阀门、管路组成。i. 热柴油清洗回路其主要功能是清洗及预热沥青生产回路。一般借用沥青泵，由热柴油清洗箱、沥 青泵、流量计、单项阀、油 沥青水乳化剂水溶液 混合器、乳化机及管路、阀 门 组成。j. 柴油清洗回路其主要功能是清洗乳化剂水溶液生产回路。一般借用乳化剂水溶液泵， 由柴油清洗箱、乳化剂水溶液泵、流量计及管路阀门组成。k. 小试回路其主要功能是省去实验室里的试验机 ，借用生产用的乳化机做试验 ，其试验环境与 生 产环境更接

44、近。主要由管路、阀门组成。l. 乳化沥青输送泵清洗回路其主要功能是清洗乳化沥青输送泵 ， 以免泵内残留的乳化沥青破乳后堵塞乳化沥 青输 送泵。由柴油清洗箱、乳化沥青输送泵及管路、阀门组成。C. 安装中应注意的问题a. 设备布置应紧凑 ， 但应保证维修方便 ；b. 所有阀门的布置应考虑操作方便 ；c. 在所有回路的最低点应考虑排污 ；d. 所有管路应尽量平行或垂直布置 ；e. 所有阀门应尽量靠近容器或三通 ；f. 不同的回路应用不同的颜色区别 ；g. 沥青回路上的阀门耐温应不低于 2000C;4. 土建工程的设计A. 土建设计中应注意的问题a. 乳化沥青车间厂房的设计乳化沥青车间的生产车间 ，

45、根据各地的具体情况可大可小。为了能比拟合理的布置设备,我们提出最小面积不能小于 30M2,高度不能小于4.5M,房间除了多开门 窗外,还应 考虑安装工业排气扇 ，以保证通风采光 ；车间应浇筑厚度? 8CM 的混凝 土,以便安装 设备，同时设置排污沟及电缆沟。除了生产车间外 ，还应考虑设置控制 室、实验室、 乳化剂储存室及工人休息室 ，条件好的地方还应考虑设置维修室及 浴室。车间控制室 应有较好的视线 ，整个车间的设备都应在控制室可以观察 ，门窗 应考虑较好的密封 ， 地板最好铺上橡胶扳 ，房间面积不小于 10M2 。试验室应设置 工作台扳 ，工作台扳面 积不小于 4M2, 工作面应铺磁砖同时应

46、考虑设置洗盥池 , 在相应的地方设置电源插座 ， 实验室面积不应小于 10M2。b. 车间外场地的设计车间外场地应考虑运输车辆的掉头。c. 装车位的设计乳化沥青外运 ，许多是用槽车进行 ，因而在设计车位时 ，储存罐的出口应高于槽车 进 口 0.5M 以上,场地应考虑槽车的转弯半径 ，方便槽车掉头。三.乳化沥青车间的建设1.安装前的准备工作A 与供货厂家签定供货合同 合同一般包含以下内容 ：a. 标的名称 ；b. 标的内容、范围和要求 ：该项内容应尽量详细填写 ，特别是设备清单、机组的生 产 能力及机组要到达的技术水平等 ；c. 履行的方案、进度、期限、地点和方式 ；d. 技术情报和资料的保密

47、；e. 风险责任的承当 ；f. 技术成果的归属和分享 ；g. 验收的标准和方法 ： 乳化沥青产品按交通部?阳离子乳化沥青路用标准?；设备 的验收一般按“标的内容、范围和要求验收 ；h. 价款及其支付方式 ：该项应详细填写设备的总价款、预付款、货款及余款的支付方式；i. 违约金或损失赔偿额的技术方法 ；j. 争议的解决方法 ；l. 名词和术语的解释 ： 按合同法和交通部?阳离子乳化沥青路用标准? ；m. 其他应说明的事项 ： 该项应注明保修期的时间及起始日期，保修期内的费用问题,保修内容等等 ；n. 备注 ；B. 安装前的准备工作a. 土建工作的完成 ； 按照设备厂家提供或设计的图纸进行工程招标

48、 ，建筑施工单位应在设备安装以前 , 完成 厂房的施工并进行内外装修 ，室内照明电路安装完毕 ，工业用电进控制室并在 指定的 位置安装好空气开关、闸刀、插座 ， 自来水进入车间指定的位置 ；b. 假设电力增容 ，应于设备安装前办好供电局要求的一切手续 ，并由供电局安装好新 增 容的变压器 ；c. 如需增加用水指标 ，应于设备安装前办好自来水公司要求的一切手续 ，并于设备 安 装前送入车间 ；d. 人员的配备设备安装前 ，乳化沥青车间配备的人员 ， 特别是操作人员 如设备操作员、试验员、 设备维修工 应到岗 ,以便随安装人员一起安装设备 ，在安装过程中 ，熟悉、了解设 备 ， 也便于安装人员交待

49、设备使用中应注意的问题 ， 方便以后使用中的维修 ；e. 乳化剂的选择随我们使用的沥青产地不同 ，规格不同 ，乳化剂的选择亦不同。同一种乳化剂 ，可能 对一种沥青效果很好 ，对另一种沥青效果就很一般 ，因而在设备安装前 ，我们应多 收 集一些乳化剂样品 ， 多进行试验 ,从中选出适合我们的乳化剂 ，并在设备安装前 购回 一局部作为试生产用 ，在以后的生产中再不断挑选 ，最后找出适合本地使用的 乳化剂。 我们提倡乳化剂 PH 值尽量接近中性 ，酸、碱性过大 ,都会对设备产生腐蚀 ，影响设 备 寿命。我们提倡使用油脂类乳化剂 ，少用木脂树类乳化剂 ，因为油脂类乳化剂杂质较少 ， 使 自动化生产可靠 ，而木脂树类乳化剂杂质较多 ，且 PH 值偏极性 ，会使自动化生产 的 可靠性降低 ,腐蚀设备。乳化剂的选择 ,还要考虑石料的酸碱性。一般情况下 ，碱性石料选用阴离子乳化剂 , 酸 性石料选用阳离子乳化剂。乳化剂的选择 ,还应考虑价格因数