ГОТОВИМ БЕТОННУЮ СМЕСЬ ЗИМОЙ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОГРЕВА ИНЕРТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Зима с ее отрицательными температурами — не самое лучшее время для приготовления бетонной смеси и работ по бетонированию. Но как быть, если их все же необходимо выполнить — а инертные материалы, подготовленные для производства бетона, слипаются в комки, и вода замерзает? Для того, чтобы получить качественный бетон в таких условиях, используется специальное оборудование для прогрева песка и щебня и нагрева воды. О нем у нас сегодня и пойдет речь.

Зимний сезон, а в ряде российских регионов и межсезонье, актуализируют для отечественных производителей бетона задачу прогрева инертных материалов для получения кондиционной бетонной смеси. Смерзшиеся бетон и щебень легко забивают проходы разгрузочных воронок бункеров дозирующих комплексов. Кроме того, отрицательная температура инертных материалов приводит к нарушениям технологии производства кондиционной бетонной смеси. Однако мало приготовить бетон в соответствии с действующими регламентами — необходимо доставить его на строительный объект в таком состоянии, которое после укладки обеспечит твердение в теплой и влажной среде за счет внутреннего запаса теплоты бетона. Для этого бетонная смесь при выгрузке в бетоносмеситель должна иметь температуру от +21°С до +24°С, а при укладке на объекте при температуре окружающего воздуха около -15°С — не ниже +15°С.

Отчасти работу с бетонной смесью в зимний период способно облегчить использование разного рода морозостойких добавок (присадок к бетону). Но полностью проблемы они не решают. При всех своих достоинствах противоморозные присадки могут ухудшать структуру бетона и снижать характеристику его долговечности; возможно и возникновение коррозии арматуры под действием солей. Поэтому целесообразнее доставлять на объект теплую бетонную смесь (а в некоторых случаях и осуществлять дополнительно ее прогрев в опалубке). Для получения теплой бетонной смеси на заводе производится подогрев инертных материалов до +15°С и воды затворения — до +60…+70°С. Достигается это несколькими способами, предполагающими использование паровых, водяных и воздушных теплоносителей.

Чаще других в современной практике в качестве теплоагента для подогрева песка и щебня применяется горячий воздух. Воздушные системы конструктивно проще и дешевле, чем контуры энергоустановок на паровом или водяном носителях, их монтаж и запуск осуществляются быстрее, а в случае отключения системы обогрева исключается возможность промерзания. Опрессовки и других мероприятий по обеспечению герметичности воздушным циркуляционным системам подогрева также не требуется. Еще одно важное преимущество — при необходимости такую систему можно легко разобрать и, переместив, быстро собрать и привести в рабочее состояние на новом месте, что минимизирует потери времени в процессе производства бетона.

Дизельный теплогенератор
ТГВ-250
на раме производства ZZBO

Генератор предназначен для прогрева инертных материалов в процессе получения бетона при температурах окружающего воздуха до -30°С. Теплогенератор подает нагретый воздух с температурой не менее 150°С под высоким давлением в воздуховоды, соединенные с бункерами. Тепловая мощность установки 250 кВт обеспечивает работу бетонного завода производительностью до 60 м куб./ч. Установка использует непрямой нагрев, при котором тепло от дымовых газов передается воздуху через стенку топки и трубы теплообменника. Таким образом, продукты горения не попадают в инертные и, соответственно, внутрь завода. Теплогенератор состоит из дизельной горелки итальянского производства (опционально теплогенератор оснащается газовой горелкой), вентилятора высокого давления, топки, теплообменника, щита управления и автоматики. Теплообменник и камера сгорания изготовлены из нержавеющей стали. Установка комплектуется топливным баком объемом 600 литров, что обеспечивает ее работу без дозаправки в течение 24 часов. Установка поставляется как отдельно на раме для установки в помещение, так и в отдельном блок-боксе. Опционально поставляются воздуховоды для подключения теплогенератора к дозирующему комплексу. Теплогенератор применяется в электрифицированных зонах (опционально возможна работа в автономном режиме). Возможно изготовление установки в утепленном блок-боксе.

Системы разморозки и подогрева инертных подразделяются на несколько типов. Первый, к настоящему времени несколько устаревший, статический, характеризуется регистровым способом обогрева наполнителей. При нем на дно бункера укладываются регистровые конструкции, в которых циркулирует нагретый до +300°С воздух. Сегодня такой способ чаще используется на складах хранения инертных материалов — ведь скорость прогрева инертных материалов в этом случае составляет от четырех до восьми часов с момента загрузки бункеров. Тогда как для бетонных заводов в холодное время года принципиальным моментом является скорость прогревания инертных материалов — ведь от нее зависит производительность завода в целом.

Другая, динамическая, система разогрева песка и щебня, предполагает воздействие на инертные материалы острым паром. Это быстрее вышеописанного статического метода, эффективнее — но также не лишено некоторых минусов. К ним прежде всего относится избыточное увлажнение материала, вследствие чего он зависает в бункерах, а нарушающееся в результате водоцементное соотношение приводит к снижению качества выпускаемой бетонной смеси.

Своеобразным подвидом установки для подогрева инертных, оптимальным для регионов с нестабильными зимними температурами, является промышленный мобильный парогенератор. Примером такого агрегата может послужить парогенераторная установка на прицепном шасси от компании «Уралтраксервис», работающая автономно как на жидком, так и на твердом топливе: на дизельном топливе, солярке, дровах, торфе или угле.

Еще один тип интересующего нас оборудования, пожалуй, наиболее распространенный — системы с аэродинамическим способом обогрева инертных материалов генераторами горячего воздуха. При нем струи воздуха, нагретого до +200°С, по воздуховодам подаются в бункер с наполнителями, которые размораживаются, подогреваются. Применение воздушных теплогенераторов типа итальянского SIMUN или отечественного ТГВ-250, изготавливаемого Златоустовским заводом бетоносмесительного оборудования ZZBO, обеспечивает равномерный прогрев всего находящегося в бункере объема песка, щебня или гравия. В основе действия этих установок лежит принцип прямой передачи тепловой энергии инертным материалам. Горячий воздух не только размораживает песок или щебень, но и удаляет из них избыток влаги. Образующийся после размораживания.

И, наконец, последний тип оборудования предназначен для обогрева инертных турбогазом или, говоря иначе, турбопаром — паро-газовой смесью, которая формируется при впрыскивании воды в раскаленные до +1000°С дымовые продукты сгорания топлива, покидающие топку дизельной или газовой энергоустановки. Получающийся в результате турбогаз имеет температуру до +300°С и подается в бункер с инертными материалами. Примером оборудования этого типа может служить комплекс Turbomatic финского производства. Недостатком турбогаза является его химическая агрессивность к металлическим поверхностям, в контакте с которыми он находится. Если для устройства воздухоотводов для горячего воздуха достаточно листов оцинкованной стали, то в случае с турбогазом потребуются трубы из стали нержавеющей.

Принцип работы генератора горячего воздуха

SIMUN

Холодный воздух при помощи радиального вентилятора нагнетается под давлением до 0,15 бара в камеру нагрева, в которой установлен теплообменник.

Воздух, пройдя сквозь теплообменник, нагревается до температуры 200°С (рабочая температура), выходит в главный воздухопровод, который ведет к диффузорам, установленным в бункерах инертных материалов. Диффузоры располагаются в нижней части бункеров инертных материалов и представляют из себя систему труб (регистров), сверху защищенных металлическим уголком. В этих трубах имеются отверстия, через которые под давлением выходит горячий воздух и нагревает инертные материалы. Количество воздуха, подаваемого в каждый бункер, регулируется ручными или автоматическими задвижками.

В камеру сгорания теплообменника вмонтирована горелка. На генераторы SIMUN можно устанавливать один из трех типов горелок: газовую, дизельную или комбинированную.

Отработанные и остывшие дымовые газы с температурой около 50–60°С из теплообменника выбрасываются в атмосферу через выпускную трубу. На выходе из камеры нагрева установлены датчик температуры горячего воздуха и предохранительный клапан. Все приборы контроля и управления энергоустановкой смонтированы на панели управления.

Генераторы горячего воздуха SIMUN в зависимости от модели способны обеспечить подогрев инертных материалов для бесперебойной работы бетоносместительной установки производительностью от 20 до 80 кубометров готовой смеси в час и даже более.

Что касается воды для затворения смеси, она нагревается в бойлерном котле — например, таком, какие выпускает компания GEYSER — до температуры 80°С. Технология подогрева воды предельно ясна, поэтому вернемся к инертным материалам. Их разогрев динамическими системами в среднем в шестнадцать раз выше, чем при использовании статических систем. Работает такое оборудование, как правило, на газе, мазуте или дизельном топливе. Учитывая, что динамическая система обогрева включается периодически и отключается при достижении инертными материалами заданной температуры, она обеспечивает серьезную экономию топлива.

Поскольку мы начали с перечисления достоинств установок, обеспечивающих обогрев горячим воздухом, будет справедливо сказать и о плюсах оборудования, прогревающего заполнители посредством турбогаза. Как правило, это оборудование в разы мощнее, а следовательно, обеспечит выход значительно большего объема бетонной смеси, приготовленной в полном соответствии с технологией. Высокая мощность установок турбогаза объясняется тем, что в нем содержится в семь раз больше энергии, чем в том же объеме воздуха, подаваемого в бункер. Кроме того, если воздушные установки подсушивают заполнители, а паровые системы, наоборот, увлажняют, то турбогаз влажности песка и щебня не изменяет вообще. Есть и немалая разница в расходе топлива: если при использовании автномной установки с турбогазом его расход составляет от 0,7 до 1,2 литра на кубометр готового бетона, то у установки с воздушным обогревом этот показатель составляет от 2,5 до 4,5 литра на кубометр.

Энергоустановка Turbomatic для обогрева помещений и подогрева инертных материалов на бетонном заводе

Тепловые энергоустановки «Турбоматик» (Turbomatic) на дизельном топливе и природном газе имеют мощность от 0,75 до 2 мегаватт. Электропитание — 3x160A, 400V. Холодная вода: 4–10°С. DN 50. Cжатый воздух: 7–8 bar, до 200 литров в минуту.

Оборудование позволяет одновременно подогревать воду, инертные материалы и помещение бетонного завода, при этом само управление энергоустановкой Turbomatic может быть полностью автоматизировано. В комплектацию входят клапаны для бункеров щебня и песка с автоматическим управлением, датчики температуры и обогреватели помещений бетонного завода.

Современные генераторы для динамического прогрева инертных материалов работают на дизельном или газовом топливе. Как правило, такая установка сравнительно компактна, безопасна по причине отсутствия котлов высокого давления и помещена внутрь отдельного контейнера, который располагают в непосредственной близости от бетоносмесительной установки. Конструктивно установка для прогрева инертных кроме генератора включает в себя систему труб со значительной площадью теплообмена, по которым циркулируют продукты сгорания топлива. Чтобы минимизировать потери тепла, вся система труб изолирована пакетами из минеральной ваты. Проходя по трубам и нагревая инертные материалы, газы затем выводятся в атмосферу через выпускную трубу практически холодными. В результате прогрева щебень или песок сами становятся теплоносителями, разогревая новые порции инертных, подгружаемые в бункер.

Нужно отметить, что ряд современных энергоустановок интересующего нас типа изначально конструируются таким образом, чтобы обеспечить не только нагрев инертных материалов и подогрев воды, но и отопление производственных цехов и помещений бетонного завода. К числу систем такого типа относятся Turbomatic PME 1000, Sauter Booster 1000, отечественные установки парогазовые отопительные «СПЕКТ» и ряд других.

Как уже было сказано выше, процесс контроля температуры воздуха и температуры наполнителей система осуществляет в автоматическом режиме. Это важно, поскольку при недостаточном прогреве возможно выделение конденсата внутри бункера и, как следствие, переувлажнение находящихся в нем инертных. А избыточный прогрев чреват неоправданным расходом топлива. Поэтому для разных климатических зон требуются установки разной мощности. Так, по расчету, приводимому директором отечественного Союза производителей бетона А.Г. Бублиевским, для центральной полосы России с ее средними зимними температурами около -15°С оптимальной будет установка мощностью 1 мегаватт.

Кроме температур в холодное время года при выборе установки необходимо также учитывать требуемую зимой производительность бетоносмесительной установки, объем складов для щебня и песка, которым необходим разогрев, экологическую чистоту системы, доступность в регионе типа топлива, на котором работает установка, возможность дистанционного управления, необходимость технадзора — а также ряд моментов, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации, вроде необходимости химической обработки воды и отвода конденсата. Все это, взятое вместе, весьма важно, ведь цель использования энергоустановки — бесперебойная работа бетонного завода в холодный сезон с необходимой производительностью и минимальными затратами. Широкий выбор представленных на рынке установок для прогрева щебня, песка, гравия — от простейших парогенераторов до сложных стационарных систем воздействия на инертные материалы турбогазом — позволяет российским собственникам предприятий найти подходящий агрегат на любой вкус и кошелек. 

print
Категории
Машины, которые работаютСтатьи

Комментировать

*

*

Похожие