Тепловий розрахунок бiтумосховища

У практиці роботи асфальтобетонних заводiв широке застосування одержала двохступенева схема підігріву бiтуму.

Тепловий розрахунок бiтумосховища включає визначення необхідної кількості тепла та параметрів нагрівальних приладів. При цьому встановлюються: кiлькiсть тепла, корисно витраченого для нагрiву бiтуму, маємо при цьому втрати тепла, поверхня нагріву нагрівальних приладів, необхідна довжина труб, розхід пару чи електроенергiї, обирається джерело тепла.

Первинний пiдiгрiв бiтуму

Визначається кiлькiсть тепла, необхідного для первинного підігріву бітуму (до температури 60°С) у великому резервуарі бiтумосховища, ккал/год (кдж/год)

(2.10)

де Q_бiт - витрата бітуму, кг/год (табл. 2.3); Т₁ - температура бітуму у кінці первинного підігріву, Т₁=6О°С; Т₂-початкова температура бітуму, °С, Т₂=10°С;

С_’ – значення теплоємності бітуму, залежно від його температури.

Температура бітуму, С	Теплоємність бітуму, ккал/кг С(кДж/ кг С)
30-60	0,30-0.35 (1,26-1,47)
70-80	0,35-0.48 (1,47-1,68)
110-130	0,40-0.50 (1,68-2,1)

Потрібна поверхня нагрівальних елементів (теплоносій – пар), F₁, м².

(2.11)

де m₁ - температура насиченого пару дорiвню:

при тиску пару Р=0,6 МПа, тобто 6 атм – 158°;

при тиску пару Р=0,8 МПа, тобто 8 атм – 169,6°

m₂ – температура конденсату при Р=0,2 МПа, тобто 2 атм – 119,6° ;

К₁-коефiцiєнт теплопередачi крiзь стiнки сталевих труб, котрий при температурі менше 100° приймаєтъся рiвним 40 ккал/м² год С (168 кдж/м²год °С).

При великих розмірах сховища по його дну фактично укладається значно бiльше нагрiвальних елементів для того, щоб вмиканням той чи іншої секції регулювати приток бітуму з визначеної ділянки сховища (200-300 м²) до приямку бiтумосховища.

Вторинний пiдiгрiв бітуму

Кількість тепла, необхідного на підігрів бітуму парами води у приямку бітумосховища W₂

(2.12)

де С_” - теплоємнiсть бiтуму при t=90°С; t ₂-темлература бiтуму у кінці вторинного пiдігрiву, t₂ =290°С; Т₁-темлература бiтуму на початку вторинного підігріву, Т₁=60°С.

Поверхня нагрiву парових труб (змiєвика) F₂, м²

(2.13)

У даному випадку нагрівальні елементи повинні бути розміщені безпосередньо у приямку.

Загальний годинний розхід тепла для підігріву бітуму у бітумосховищі парами води визначається за формулою (2.14):

(2.14)

де h- втрати тепла у бiтумосховищі крiзь дно та стінки від дзеркала бiтуму, h =2.

Кількість пару, необхідного на підігрів годинного розходу бiтуму визначають за формулою (2.15):

(2.15)

де i - тепловміст 1 кг пару (i = 662.3 кКал/кг, 2800 кДж при тиску пару 0,8 МПа).

(2.16)

де  - коефіцієнт, який враховує витрати пару i витрату його самим котлом (=1.2).

Кількість пароутворювачів визначаємо за формулою (2.17):

(2.17)

де g_n - паропродуктивність котла, кг/год (табл. 2.4, 2.5)

Таблиця 2.4

Технічна характеристика нагрівально-перекачуючого агрегату Д-592-1

Продуктивність, кг/год	6
Теплоносій	пар (тиск до 0,8 МПа)
Розхід пару, кг/год	11.2
Встановлена потужність електродвигунів, кВт	11.2
Максимальна глибина занурювання парових регістрів, мм	3950
Колія моста, мм	10000
Габаритні розміри, мм
Довжина	10312
Ширина	2824
Висота	3280
Маса агрегату, кг	7000

Таблиця 2.5

Технічна характеристика пароутворювачів

Параметри пароутворювачів	Вертикальні котли з димогарними та жаровими трубами						Пересувний горизонтальний пароутворювач типу Д-563 (Д-564)
	Шухова-10	ММЗ-0,4/8 ММз-0,7/8	Шухова-Сараф	В/Д 28/8 з зовнішньою топкою	ВТД 40/8 з внутрішньою топкою	МС-3/8
Робочий тиск пару МПа	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	1,0
Поверхня нагріву котла, м^2	10-12	15,3/22	19	23-28	35-40	15,7	12,5-14,0
Паропродуктивність, кг/год: При природній тязі При дутті	до 200 300	300/500 450/700	до 350 500	до 450 500	до 675 1000	400 700	коло 750 -
Об’єм пару з 1м^2 поверхні нагріву, кг/год	17-25	17-25	17-25	25-40	40	25-40	50-75
Маса котла, кг	2300	2765/3124	3800	3800	2700	2140	2400/1900

Діаметри труб для нагрівальних елементів задаються.

Для бітумосховища приймають сталеві труби з внутрішнім діаметром d₁=0,2-0,3 м, для приямка d₂ =0,125-0,2 м.

(2.18)

Загальна довжина труб, необхідних для нагрівальних елементів, м

(2.19)