کارخانه آسفالت

طراحی و ساخت کارخانه آسفالت در مجموعه معدن تجهیز :

تاریخچه ساخت کارخانه آسفالت :

ایده ساخت تجهیزاتی برای پخت آسفالت در سال 1886 میلادی توسط برادران وارن مطرح شد و سر انجام  در سال 1901 بصورت کارخانه ای شبیه به کارخانجات امروزی در شهر کمبریج شرقی ایالت ماساچوست آمریکا ( Massachusetts ) طراحی و ساخته شد.

در سال 1910 سیستم درام میکس و درام خشک کن به آن اضافه شد و در سال 1920 سیستم تغذیه سرد بصورت سیار و نیمه سیار به آن اضافه شد و در سال 1930 باز هم با سیستم‌های دیگری نظیر تزریق قیر با فشار و سرند دانه بندی  تجهیز و به روز شد. در شکل زیر اولین کارخانه پخت آسفالت که توسط برادران وارن ارائه شد نمایش داده می‌شود.

هدف تولید کارخانه آسفالت:

امروزه کارخانه آسفالت در ظرفیت های مختلف و بر حسب تن بر ساعت  و معمولا از 60 تن برساعت تا 240 تن بر ساعت طراحی و با توجه به نیاز مصرف کننده و نوع مصالح و شرایط اقلیمی  تولید می شوند.یک کارخانه پخت آسفالت در واقع عبارت از فرایند های متعدد که هر کدام به نوبه خود برای تکمیل مرحله قبلی و برای پیش نیاز مرحله بعدی انجام می‌گردد که هر کدام به نوبه خود توسط تجهیزاتی که به تفصیل درباره آنها بحث خواهیم کرد و وظیفه هر تجهیز مشخص خواهد شد. ابتدا به نام این تجهیزات در زیر اشاره می‌گردد.

قسمت‌های مهم یک کارخانه آسفالت:

• بین مصالح سرد
• نوار نقاله زیر بین مصالح سرد
• سیلوی ذخیره فیلر یا همان مصالح خروجی از بگ فیلتر
• بگ فیلتر
• اگزوز فن
• الواتور فیلر
• مجموعه سیکلون ها
• الواتور مصالح گرم
• سیلوی مواد افزودنی
• الواتور مواد افزودنی
• فلاسک قیر
• اویل هیتر
• منبع حرارتی شامل گازوئیل، مازوت، گاز و …
• مشعل توربو جت
• سرند مصالح گرم
• سیلوی مصالح گرم
• میکسر آسفالت
• سیستم انتقال قدرت میکسر
• سیلوی ذخیره آسفالت
• باسکول آسفالت

شرح قسمت های مختلف یک کارخانه آسفالت:

 

• بین مصالح سرد: (شماره 8)

این تجهیز اولین قسمت و مرحله از یک کارخانه پخت آسفالت است که مصالح دانه بندی شده با آن تماس دارد. ابتدا مصالح دانه بندی شده در این سیلوها ذخیره شده و سپس در موقع نیاز و با توجه به نوع آسفالت درخواستی از هر کدام از این مصالح به سمت درایر و در نهایت به میکسر آسفالت هدایت می‌شود. تعداد بین ها و طرفیت آن هم بستگی به نوع آسفالت تولیدی و ظرفیت تولید کارخانه دارد.

• نوار نقاله زیر بین مصالح سرد: (شماره 7)

این تجهیز وظیفه هدایت مصالح خروجی از زیر دریچه‌های بین مصالح سرد به سمت درایر را دارد و طول و عرض آن نیز باز هم بسته به طرفیت تولید کارخانه دارد.

قطعاتی که در این تجهیز مورد استفاده قار می گیرند عبارتند از:

• شاسی:

شاسی این تجهیز که می‌شود گفت مهمترین قسمت دستگاه است و که معمولا از تیر آهن و یا ناودانی با استحکام کافی ساخته می‌شود.

• رولیک:

در زیر لاستیک نقاله از رولیک ها (لوله هایی که در داخل و زرفین آنها بلبرینگ و یاتاقان هایی کوچک استفاده شده و از کیفیت خوبی برخوردار هستند که از نوع تعویضی جوشی می‌باشد، این رولیک ها معمولا از لوله هایی با ضخامت 3mm و بلبرینگ های قابل تعویض (معمولا به شماره فنی 6204ZZ) و لابیرنت هایی (از جنس تفلون یا شبیه به آن) برای محافظت بلبرینگ از گرد و خاک و در برخی موارد از کاسه نمدهایی برای جلوگیری از ورود آب به داخل آن استفاده می‌شود.

• غلطک:

این قطعات بصورت محرک و متحرک که در بازار به اصطلاح متحرک و ثابت گفته می‌شود در سر و ته نوار نقاله تعبیه شده و حرکت دورانی را از گیربکس گرفته و به نوار نقاله انتقال می دهند. نوار نقاله محرک مجهز به شافت بلند تری در یک طرف است که از این طریق به گیربکس وصل شده و حرکت را به لاستیک انتقال می دهد و غلطک انتهایی یا به اصطلاح ثابت فقط وظیفه هرز گرد را دارد. غلطک ها معولا از لوله هایی تو خالی که در طرفین  پولکی ها و در وسط آن شافت  سرتاسری قرار دارد ساخته شده می شود.

• سیستم انتقال قدرت شامل:

الکتروگیربکس پولی و تسمه و یا زنجیر و دنده زنجیر. گیربکس ها ممکن است بسته به نظر طراح و یا ظرفیت تولید از انواع مختلفی استفاده شود. گیربگس هایی که در این تجهیز استفاده می‌شود معمولا از نوع گیربکس‌های هالو شفت یا شافت مستقیم، هلیکال یا حلزونی، گیربکس های سری SN سیستم آلمانی و … استفاده می‌گردد. گیربکس‌ها معمولا یا بصورت مستقیم با گیربکس کوبله می‌شوند و یا بوسیله پولی و تسمه و یا زنجیر و دنده زنجیر.

 

 

مشعل توربوجت (مشعل کارخانه آسفالت) :

کاربرد مشعل ها در صنعت چنان گسترده است که تقریبا در همه صنایع و کارخانجات و حتی در ساختمان های مسکونی در موتور خانه های برای گرم کردن منازل مورد استفاده قرار می‌گیرد، در یک کارخانجانه آسفالت برای خشک کردن دانه بندی قبل از ورود به میکسر پخت آسفالت از این مشعل ها استفاده می‌گردد.

این تجهیزات در قسمت مرکز و در ورودی درایر ها نصب و کار خشک کردن و داغ کردن مصالح انجام می شود. در کارخانجات پخت آسفالت معمولا در قسمت های مختلف از این تجهیزات استفاده می‌شود.

• در اویل هیتر ها بعنوان گرم کننده و روان کننده قیر مورد استفاده تا  حرارت حدود 200 درجه سانتیگراد و انتقال آن به میکسر آسفالت تا در آنجا با مصالح داغ میکس شود.
• در درایر ها برای خشک و داغ کردن مصالح دانه بندی شده مرطوب

ابتدا اشاره می‌کنیم به دلیل نامگذاری مشعل های توربوجت که به دلیل قرار گرفتن موتور در داخل بدنه مشعل و استفاده از فن توربو می‌باشد. این مشعل ها از یک سری دریچه های پره ای در قسمت عقب به نام دمپر که کار آن تنظیم سوخت و هوای ورودی و یک سری پره در قسمت جلوی مشعل جهت پخش شعله بصورت مارپیچی و شبیه خان اسلحه می‌باشد که این پره ها شعله پخش کن نام دارد.

در مرحله خشک کردن رطوبت سنگدانه ها توسط درایرما نیاز به منبع حرارتی در حدود 2 الی 16 میلیون کالری داریم؛ که وظیفه تامین این انرژی حرارتی برعهده این مشعل ها می باشد.

ظرفیت مورد نیاز کارخانه آسفالت در صنایع مختلف:

در صنایع مختلف با توجه به میزان کالری مورد نیاز از این تجهیزات در سایزهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در کارخانه آسفالت با توجه اندازه درایر و با توجه به میزان تولید و ظرفیت کارخانه اندازه و قدرت این تجهیزات متفاوت است. بعنوان مثال در یک کارخانه آسفالت با ظرفیت 120 تن در ساعت به یک مشعل توربو جت 8 میلیون کالری و برای یک کارخانه با طرفیت 160 تن به یک مشعل به طرفیت 10 میلیون کالری نیاز داریم.

برای اینکه بتوانیم جثه و اندازه مشعل های مورد استفاده در کارخانه پخت آسفالت را تجسم کنیم باید بدانیم که یک مشعل مورد استفاده در یک آپارتمان با 10 واحد 100 متری در حدود 80 الی 100 کیلو کالری است که در مقایسه با مشعل های 8 میلیون کالری بسیار کوچک است.

قابلیت های  یک مشعل توربوجت:

• ﮐﻨﺘﺮل و تنظیم ﺣﺮارت از اﺗﺎق ﻓﺮﻣﺎن امکان پذیر است.
• دریچه ﮐﻨﺘﺮل هوا یا دمپر بصورت ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ و اﻟﮑﺘﺮوﻧﯿﮑﯽ با سروو موتور و دمپر اتوماتیک قابل کنترل است.
• ﺗﮏ ﻧﺎزل ﺑﺎ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺑﺮﮔﺸﺖ اﺗﻮﻣﺎﺗﯿﮏ 
• شیر کنترل جهت تنظیم گاز، گازوئیل، مازوت در مشعل ها تعبیه شده است.
• میزان پاشش سوخت از طریق نمایشگر در اتاق فرمان قابل رصد می باشد.
• در قسمت جلو مشعل های توربوجت شعله پخش کن با ورق بدنه و شعله پوش که از جنس ورق نسوز بوده که در برابر 1500 درجه حرارت مقاوم است استفاده شده است.

انواع مشعل های توربوجت در کارخانه آسفالت :

با توجه به نوع مشعل های توربوجت دارای انواع مختلفی از نظر نوع کارکرد، نوع سوخت و نوع احتراق هستند که در ادامه هر کدام از این دسته بندی ها را به صورت مجزا شرح می‌دهیم.

انواع مشعل توربوجت از نظر نوع کارکرد :

مشعل های توربوجت براساس نوع کارکرد به انواع تک مرحله ای، دو مرحله ای و پیوسته یا مدولار تقسیم می‌شود.

انواع مشعل توربوجت از نظر نوع سوخت :

مشعل های توربوجت بر اساس سوخت مورد استفاده در آن‌ها به انواعی همچون گازی، یگانه سوز، دوگانه سوز، سه گانه سوز، مازوت سوز، چند سوخته، گازوئیلی و ذغالی تقسیم می شوند که در ادامه به تعدادی از مهم ترین آن ها اشاره می‌کنیم:

نوع ذغالی این تجهیزات بسیار گران و هم وزن آن سنگین می‌باشد به خاطر اینکه این تجهیزات نیاز به دستگاه خردایش و مخزنی برای ذخیره ذغال سنگ دارد و چون در کشور ما سوخت های ارزان قیمت تری موجود است دیگر نیاز به تولید و استفاده این تجهیزات هم مرتفع شده و مقرون به صرفه نمی‌باشد.

• مشعل توربوجت گازسوز :

چنانچه از اسم آن پیداست در این نوع مشعل از گاز شهری  استفاده می شود که به دلیل سهولت در دسترسی و قیمت ارزان نسبت به سایر سوخت ها بسیار مورد استقبال قرار گرفته و می شود گفت که پرکاربردترین نوع مشعل توربوجت شناخته می شود. در مشعل نوع گازسوز جهت احتراق سوخت وجود هوا ضروری است و به همین دلیل از سیستم سروو موتور و دمپر اتوماتیک که با سیستم درایو یا اینورتر کار می کند جهت تنظیم هم زمان هوا و سوخت بهره گرفته می شود.

• مشعل توربوجت گازوئیلی:

این نوع  مشعل های توربوجت هم که با استفاده از سوخت گازوئیل حرارت موردنیاز را تولید می کند و در واقع با روشن شدن موتور و چرخش پروانه هوای موردنیاز برای احتراق تامین می‌شود.

• مشعل توربوجت دوگانه سوز:

یکی از پرکاربرد ترین  انواع مشعل‌ها همین تجهیزات مفید است  که انرژی لازم برای دستگاه را از ترکیب دو سوخت گازوئیلی و گازی تامین می‌کند. در صورتی که به یکی از این دو نوع سوخت دسترسی نباشد قابلیت این را دارد از سوخت دوم استفاده نماید. در کارخانجات و ساختمان های مسکونی از این دو نوع سوخت استفاده می‌گردد.

• مشعل توربوجت سه گانه سوز:

این نوع از سه سوخت گازوئیلی، گازی و مازوت سوز استفاده می‌کند و معمولا به دلیل استفاده از سه نوع سیستم احتراق گران تر از همه انواع مشعل های موجود در بازار است.

• مشعل توربوجت مازوت سوز:

در مشعل های مازوت سوز باید  قبل از استفاده سوخت در مشعل باید سیستم پیش گرم مازوت را نصب کنید تا مازوت در هوای سرد دچار افت ویسکوزیته نشود. فرایند پودر شدن و پودر کردن سوخت در این نوع مشعل به انرژی نیاز دارد که توسط نازل تامین می‌شود.

البته مشعل های جدید و به روز اروپایی به بازار عرضه شده که یک سیستم کویل داخل خود این تجهیزات وجود دارد که مازوت را قبل از احتراق گرم می کند و دیگرنیازی به سیستم پیش گرم کننده ندارد. این نوع مشعل به دلیل داشتن ویژگی هایی همچون راندمان و ایمنی بالا و همچنین صدای کم به راحتی قابلیت نصب و اجرا را دارند.

در کارخانجات آسفالت که دسترسی به گاز یا گازوئیل راحت و یا مقرون به صرفه نیست از ای مشعل ها استفاده می‌شود. از عیوب این مشعل‌ها داشتن آلودگی بیشتر محیط زیستی نسبت به سایر مشعل ها مطرح است.