第五章沥青混凝土搅拌设备

第五章沥青混合料搅拌设备第一节结构及工作原理

第二节沥青混合料搅拌设备总体设计

第三节主要工作装置设计沥青路面施工中主要配套机械设备之一。功能是将一定温度下不同粒径的集料（骨料）、填料（矿粉）和一定温度下的沥青（结合料），按适当的比例要求，搅拌而制成符合施工技术规范的沥青混合料。按照工艺流程：间歇强制式，连续滚筒式按照机动性能：固定式，移动式按照产量大小：小型（≤40t/h），中型（60～120t/h），大型（160～320t/h），特大型（＞320t/h）用途：分类：因为有二次计量和筛分，能保证集料级配，集料和沥青比例精度高；间歇强制式搅拌的搅拌质量好，可容易随时改变级配和油石比；生产效率低；热料提升、筛分、热料仓等装置使设备结构复杂，占地面积大；热骨料在输送筛分过程中有热量损失，增加燃料消耗；干燥滚筒排放的废气含尘量高，需庞大的除尘系统。第一节结构与工作原理1.冷骨料配料及供给装置3．热骨料提升机2.冷骨料烘干加热系统4.骨料筛分及贮料装置7．称量—搅拌系统9．除尘系统5．矿粉贮存及供给装置6．沥青贮存及供给装置8.成品料输送贮存装置10．电气控制系统1.冷骨料配料及供给装置不同粒径规格的冷骨料在进入干燥滚筒之前应进行初配，以保证沥青混合料生产的连续性，沥青混合料级配和骨料加热温度的稳定性。因此冷骨料配料的精确度和自动化程度已成为搅拌设备技术先进性的一个重要指标。组成：料斗，给料器，输送机往复式给料器电磁振动式给料器带式给料器板式给料器2.冷骨料烘干加热系统

干燥滚筒的功能是将冷骨料加热脱水并升温到必要工作温度，以保证级配骨料的计量精确度以及便于沥青更好地裹敷骨料，使成品料具有良好的摊铺性能。加热温度一般为150～170℃。

加热装置的功能是为湿冷骨料烘干、加热提供热源。干燥滚筒不同传动方式特点的对比项目齿轮式链条式摩擦式适用范围小型中型大型或特大型传递功率较小中等较大传动平稳性一般一般较高要求的制造精度高较高一般噪音较大大小干燥滚筒内腔分为三个结构分区：第一区段为进料区；第二区段为干燥区；第三区段为卸料区。

3．热骨料提升机其功能是把从干燥滚筒中卸出的热骨料提升到一定高度，送入筛分装置内，通常采用链斗式提升机。4.骨料筛分及贮料装置热骨料筛分机的功能是将经过加热烘干后合在一起的骨料按粒径大小重新分离成几种不同的规格，以便在搅拌之前进行精确的计量。搅拌设备中多采用振动筛。

筛分装置通常安装在密闭的箱体内，以防止灰尘散逸。并且筛箱与除尘管道相通。5．矿粉贮存及供给装置6．沥青贮存及供给装置

矿粉贮存及供给装置主要由矿粉贮存仓、回收粉贮存仓、矿粉称量螺旋输送机、回收粉称量螺旋输送机构成。

沥青贮存及供给装置主要由导热油加热装置、沥青储罐、沥青泵、阀门、管道及附件构成。7．称量—搅拌系统8.成品料输送贮存装置设置成品料仓的目的：（1）提高搅拌设备生产效率，加速运输车辆周转；（2）满足小批量用户需求，减小频繁开机停机（3）对于滚筒式搅拌设备，由于成品料出口高度低，用来解决成品料的装车问题。9．除尘系统1）一级除尘器

在引风机的作用下，气流以切向进入一级离心除尘器，粉尘在离心力的作用下被分离。收集到的粗灰通过螺旋输送机送到热料提升机。2）二级布袋除尘器

二级除尘器采用布袋除尘器，其集尘装置为纤维织物做成的过滤袋，若干条布袋用骨架撑开将除尘箱的内腔分隔。10．电气控制系统主要由四个基本系统构成：设备供电及起停控制子系统；燃烧及温度控制子系统；配料及物料输送子系统；计算机监督及控制子系统。

沥青混凝土搅拌设备的主要性能是额定生产率，它是指沥青混凝土搅拌设备在标准工况下的生产能力，即标准工况下，每小时生产沥青混合料的重量（t）。

标准工况是指环境湿度20℃，标准大气压，矿料集料的规格符合规范要求，且矿料集料的平均含水量为5%，沥青混凝土出料温度为140℃。第三节混凝土搅拌设备总体设计1）根据市场要求，确定沥青混凝土搅拌设备是采用强制作业式的生产工艺还是采用滚筒连续作业式的生产工艺。2）根据用户对设备机动性能的要求，确定产品是采用移动式结构型式还是固定式结构型式。在市场调研的基础上，根据用户的需求而确定。1．设备型式的选择2.额定生产率的确定总体设计的内容：第四节主要工作装置的设计与选型主要内容干燥滚筒的设计与计算搅拌器的设计与计算除尘—集尘装置的选择与计算1.干燥滚筒基本参数的确定结构参数：容积Vδ(m3)、长度Lδ(m)和直径Dδ(m)、安置角α

运动参数：转速n（r/min）一、干燥滚筒的设计与计算确定干燥滚筒容积,可根据水分的小时蒸发率（1m3滚筒容积在1h内所蒸发水分的重量）来计算。蒸发率A可根据试验数据来估算，一般为（125～175）kg/(m3·h)。

滚筒长度可根据骨料在滚筒内的移动情况和所需停留时间来确定。

滚筒的Dδ值与Lδ值的关系为干燥滚筒的转速

K—工况系数，慢速转动,8～10；快速转动,14～16；中等转速,10～14。克服阻力W1

、W2

、W3所需的圆周力驱动齿圈的圆周速度vZB(m/s)

干燥滚筒驱动所需功率P（kW）干燥滚筒在工作时要克服下列阻力：滚筒内材料的提升阻力W1，滚筒旋转时滚圈沿支承滚轮的滚动摩擦阻力W2，支承滚轮销轴摩擦阻力W3。2.干燥滚筒的驱动功率计算1、滚筒内材料的提升阻力W1可根据材料提升时作用在筒上的力矩平衡式求得筒内材料的重力：1)慢速转动干燥滚筒2)快速转动干燥滚筒当ωM≈180°时，对于快速转动的烘干筒，材料的总质量可以分为提升料的质量和下落料的质量

2.滚圈沿滚轮的滚动摩擦阻力W23.支承滚轮销轴内的摩擦阻力W3

换算到驱动元件半径上的滚圈沿支承滚轮滚动的摩擦阻力换算到驱动元件半径上的支承滚轮销轴摩擦阻力练习题简述沥青混合料搅拌设备中干燥滚筒的主要作用，并说明滚筒内腔叶片的分区及结构特点。干燥滚筒的功能是将冷骨料加热脱水并升温到必要工作温度，以保证级配骨料的计量精确度以及便于沥青更好地裹敷骨料，使成品料具有良好的摊铺性能。干燥滚筒内腔叶片分为三个结构分区。第一区段为进料区，为了使骨料能够快速的进入干燥滚筒内部，常采用螺旋线形叶片。第二区段为骨料的干燥区，又具体分为对流区和燃烧区。其中，对流区采用勺状叶片，使骨料能被提升至一定高度后抛下，形成均匀的料帘，从而与热气流充分接触而加速干燥；燃烧区采用盒状叶片，保证骨料能够随滚筒周向转动，以避免阻挡火焰，降低燃烧效率。第三区段为卸料区，该工作区内叶片的设置主要是为了防止骨料受热辐射产生过热现象。二、搅拌器的设计与计算叶桨式搅拌器是沥青混凝土搅拌设备的核心装置。在搅拌器内，把按一定配合比称量好的砂石料、矿粉和沥青，均匀搅拌成所需要的成品料―沥青混凝土混合料。逆流排列围流排列搅拌叶片排列形式桨叶横向搅拌强度系数

1.拌和桨叶对转轴安装角的选择若桨叶对转轴安装成某一角度时，可以使混合料既发生纵向循环，又发生横向循环，搅拌是强烈的，则此角为最佳安装角。桨叶纵向搅拌强度系数分析所得公式表明，当γ=55°～70°时，α=31°～40°。实际中，桨叶的安装角为α=45°，略大于最佳值。当α=45°时，横向循环速度较小，而纵向循环速度较大，这仅对长搅拌器是合理的，其搅拌壳体长和宽之比大于1。矿料按搅拌器壳体分布的原始不均匀性，是与热料斗、矿料和矿粉计量斗相对搅拌器壳体的布置、计量斗斗门的结构及其相对搅拌器壳体的布置以及搅拌器壳体的形状有关。2.混合料各成分按份料容积均匀分布时间的确定按矿料和矿粉斗相对搅拌器的布置，可以把料斗东风布置分为纵向布置式和横向布置式。纵向布置式横向布置式允许配量偏差值，一般规定为：对矿料和矿粉，△M=±3%；对沥青，△δ=±1.5%。实验表明，为了获得各成分沿每份拌料容积合格的均质分布，对纵向布置的搅拌，需要拌浆轴旋转约150～160次；对横向布置的搅拌，仅在拌浆轴旋转35～40次时，混合料就达到要求的均质。三、除尘—集尘装置的选择与计算当沥青混合料拌和设备工作时，要产生大量的粉尘，最大量的粉尘是从烘干筒中排出，其量为6%～8%的砂料量，则废气的含尘量相应为300～400g/m3。