摘 要：乳化沥青，作为道路建设耗用材料的一种，质量稳定，借助于搅拌和研磨，一定比例组合的混合液（包括热沥青、水和乳化剂）形成乳化沥青。相对于热沥青而言，乳化沥青环保、安全、节能并且经济。常温的情况下，还能够予以喷洒、摊铺或者灌入或者拌合。基于此，对移动式乳化沥青生产设备的设计方法进行了探讨。
关键词：移动式乳化沥青 生产设备 设计方法
中图分类号：TU5 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）002-037-02
生产乳化沥青的设备里面,固定式的生产站一直发挥着非常重要的作用，对沥青进行具体的加热依赖的主要为导热油循环进行。这种生产方式，优点较多，但是耗费的周期长，能量多，非常的不经济，而且范围被严格的限制，对于业务的不断发展和提升来说，不具有很强的功效，所以对其进行改造是非常有必要的。
1 生产乳化沥青的工艺描述
基质沥青在加热之后达到具体的熔融状态，在这样的情况下需要混合搅拌其和乳化剂水溶液,而后将这种混合液进行研磨，在这样的作用之下，混合液可以被有效的乳化、拌匀、分散和破碎，最终成为非常均匀的乳状液。这种方法，工艺简单，生产出来的产品非常的可靠，应用范围非常的广泛，对应的生产工艺可以参见图1。
图1 乳化沥青生产工艺流程示意图
2 改造方案的确定和实施
生产乳化沥青系统的主要设备有：加热、搅拌、储存、研磨、输送和控制等各种不同的系统。如果通过改造，可以将固化的转为可移动的，那么就需要集中这些系统，有利于进行统一的安装、调运。对于固定式生产乳化沥青的相关设备来讲，本身非常的臃肿，而且运作也非常复杂，所以改造其的重点为重新设计原有的加热方法。
2.1 系统加热的方法
生产乳化沥青过程中一道最为重要的作业流程就是加热。生产系统加热，下述原则必须要遵循：沥青的温度要达到140℃左右方为适宜,乳化剂和水加热到60℃左右即可，如为混合剂，温度需要达到80℃左右；第二个层面就是质量,对于质量的要求为沥青含量不能予以降低。
乳化沥青生产系统加热有三种方法：燃气、导热油和直接明火。(1)燃气加热也就是借助燃烧生成的高温烟气加热系统，这个过程中要借助于燃火管进行。使用此方法进行加热需要配备必要的燃气喷嘴和燃气管,也就是说在成本投入层面上，会比较大，而且想要实现不同场地之间燃气的输送难度也非常的高。(2)导热油加热依赖于导热油作为加热介质进行。升温导热油要充分燃烧燃料，将热能传给导热油,然后用油泵进行热量的输送，升温溶液。导热油的一个比较突出的特点就是较低的挥发性,对管线也不会产生很强的腐蚀性,对应的凝固点也是比较低的,加热起来，均匀度就比较高,需要可以广泛的使用到固定式加热站之中。不过这种加热方法也具有一定的缺陷性，比如需要进行循环管道的铺设，对应的设备也需要很大的投资，设备结构本身也很复杂，耗费的维护费用也很高。而且经过一段时间的使用之后，管壁会产生结焦降低系统本身得到热效率，使得加温进行得非常困难，耗能也无形中被增加了很多，情况非常严重的时候，还会造成爆管。(3)燃煤供应情况非常的充足,运输起来也非常的灵活方便,所以操作起来非常的简便、高效，符合地理适宜。改造设计的具体过程中，比较适合。劳动强度要想得到很好的降低，那么可依赖自动加煤机对能量予以很好的补充。燃煤可以产生很高的温度，伴随着温度的还有烟气和火焰,这些高温的烟和焰对水溶液、乳化剂和沥青予以加热。但是很明显因为加热的方法为明火，这样受热就比较局部化，沥青本身的导热性能是比较差的。在常温情况，一般为固态,所以使用燃煤进行加热的时候要避免出现局部高温的现象，局部高温会造成沥青的局部老化。
2.2 加热存储设备的设计
存储和运输也依赖于特殊的设备，这样才能够做到整个运作系统的方便、快捷和灵活，使用钢板对沥青加热罐进行了椭圆筒形的焊接,能够储存的总容量为20吨。对加热罐进行具体的设计，形式是复合罐的形状,所谓的复合罐也就是大罐套小罐，罐底可实现互通，具体可以参见图2。小罐对沥青的容纳量约为5吨,小罐的底部可以设计成燃煤燃烧室, 小罐内还能进行热交换器的铺设。具体到生产作业中,在较短的时间范围之内，大概为3个小时左右，小罐内的沥青就能达能够使用的温度层面,沥青也会向上自动浮动至小罐顶,在这样的情况下，沥青泵对热沥青可以开始进行抽取，混合搅拌混流泵和乳化剂水溶液。在负压作用之下，大罐内的沥青会自动向小罐补充,在这样的循环往复之下，生产就可以不断地进行。
1.三通阀；2.沥青泵；3.三通阀；4.风机；5.排气口；6.沥青大罐；7.热交换器；8.沥青小罐；9.燃煤炉；10.自动加煤机；11.沥青液位表；12.温度计
图2 沥青加热的移动式设备图
2.3 设计燃烧室
燃煤燃烧过程中产生的温度、热量会直接的加热小罐内沥青，最终影响到沥青本身的加热效率。具体到设计改造的过程之中，炉膛的形状就设定为倒梯型，该形状和水平面之间的夹角为15℃,炉膛本身的高度大约有500毫米,炉膛的长、宽两个层面的度和加热区对应的长、宽保持了绝对的匹配，基本上为1200 mm。
2.4 设计烟道
烟道本身为一个烟气和温度的排出路径，这些烟气和温度产生在燃烧之后，在烟气排除的过程中，就可能借助于升温加热的形式改造沥青和乳化剂。烟道的截面形状为圆形,根据以往的作业经验，可以确定烟道直径选择500毫米的比较好。为了充分利用热量，可以借助排出烟气带有的热量进行加热，在烟道终端进行排风扇的安装,实现加热的同时也能够达到很好的通风效果，烟气对应的温度也可以得到很好的提升。为了更好的控制燃煤的具体状况和充分程度，还可设置调整装置（带烟气排放）在烟道后部。借助于这种装置，温度就可以实现良好的控制水平。
2.5 液位和温度两种报警器
质量实现的一个必要的前提就是加热温度的限制。安装报警器导系统中可以对系统的温度进行随时的监测，如果发现不符合要求，可以与以人为的干预，实现生产质量的提高和保证。
报警器监控的对象为沥青加热罐、乳化剂储存罐、储水罐的液面。具体到生产中，对液面进行动态的监控非常重要的，因为小罐沥青内部的液面高度将直接影响沥青泵抽取工作的开展，进而影响到选择的具体抽取区域。假定罐内沥青在140度之上，就可以调整图2的三通阀1,将小罐内位于高位的沥青抽走,在沥青液面下降到比小罐内沥青液面要低的位置的时候,对三通阀1进行再次的调整，这个时候就会出现报警提示，告诉作业人员需要补充添加罐中沥青。
2.6 设计选取其他装置
混流泵也就是混合搅拌乳化溶液与热沥青的一个装置，这个装置的功率是4 kW,每分钟的转速达到了2300 r。胶体磨对应的功率是15 kW，借助于调节胶体磨对应的调节阀，可以很好的调节磨粒，使得溶液能够满足不同的需求。
3 经济效益的比对研究
原固定生产站的修建时间可以追溯到20多年前，当初总的投资成本约为60多万，观察整个系统，可以知道非常庞杂，对应的占地面积也非常大。如果使用该生产站生产10吨乳化沥青的话,耗费的时间为3天，耗费的人员为5名，作业的方式为连续不停。在导热油进行循环往复的加热作业之下，获得需要的最终产品和成品。相比较而言，使用经过改造了的移动生产设备，耗费的时间为2个小时，耗费的人员为1。而且整个改造耗费的成本还不高于8万，改造之后，每个小时能够生产的乳化沥青可以达到6吨。可以将移动设备固定在一平板运输车上，该运输车的载重量为30吨，这样就可以实现现场作业，具体情况可以参见图3。
1.胶体磨；2.水溶液泵；3.水溶液储罐；4.沥青加热罐；5.水泵；6.配电盘；7.接水管或水泵；8.乳化剂溶解槽；9.高温烟气进口；10.高温烟气出口；11.乳化沥青储罐；12.乳化沥青泵；13.热沥青泵；14.外接热沥青；15.乳化沥青出口
图3 移动式乳化沥青生产设备简图
4 结语
相比于传统的固定式生产站而言，新改造和设计的移动式生产乳化沥青的设备，不但结构简单，而且非常易于操作，转移起来也不困难，同时产出的乳化沥青，效果也非常的理想，质量也很好，对应获取的经济效益就非常的理想。
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