從CSD2500的功率提高談瀝青拌合站維護與改進

莊 永

目前國內一些中小型路橋公司的拌合設備往往出現以下情況,設備在新進兩年內有比較好的工作情況,之后往往由于維護不當、保養不好等問題導致功率的大幅下滑,而導致問題的原因是多方面的且不易完全排查。舉兩個例子:我路橋公司現有一臺德國CSD2500瀝青拌合站,額定功率為160 t/h,使用2年后僅為100 t/h～120 t/h,周邊路橋公司一徐工3000瀝青拌合站額定功率為260 t/h,現在僅為180 t/h左右。

眾所周知,瀝青的生產是路面施工的基礎,直接決定了路面施工的進度,許多路面工程量較大的項目部往往配備兩臺瀝青拌合站,由此可見拌合站生產中功率大小的重要性,功率的降低延長了工期,導致了人力、財力的浪費。

以下分別從CSD2500的拌合鍋、預級配、加溫系統等環節討論瀝青拌合站的維護與改進。

1 拌合鍋

瀝青拌合站的最大功率的計算公式為:

最大功率=批料質量×3 600/(充料時間+成品料排空時間+拌合時間)。

公式中批料質量與拌合時間存在一一對應的關系,即在保證成品料質量的情況下,每一定重量的混合料要有足夠的拌合時間。同時公式中之所以說明最大功率是指在預級配等其他環節能夠保證骨料連續不斷的輸送到拌合鍋的基礎上。CSD2500拌合鍋的最大容量是2.5 t,一般正常使用時批料的質量可選擇1.5 t～2.0 t,批料太小功率太低,提不上產量,太高則產生機械噪聲太大,磨損太重,電機過熱易損等不良后果。充料時間是保證骨料粉料以及瀝青能從各倉完全排空的時間,在使用中我們選擇批料充料時間5 s,排空時間即從拌合鍋完全排出的最小時間,一般設置6 s。1.5 t混合料至少需要25 s的拌合時間。2 t則相應把拌合時間調整為30 s才能保證成品質量。有公式可得CSD2500的功率批料1.5 t時最大可達150 t/h左右,批料2 t時可達180 t/h左右。即CSD2500在正常情況下的最大功率可達180 t/h。

在實際應用中,定期檢查拌合臂以及葉片的磨損情況,以保證拌合鍋能達到設計時的預期拌合效果。保證當前批料重量和拌合時間下拌合效果,當磨損較嚴重時應當及時更換以免影響功率。另外在鋪低等級公路的情況下,在骨料充料及時的情況下可以適當的調節減小拌合時間以提高功率。

2 預級配

CSD2500出廠時為4倉配料式且每倉設計上料最高值為50 t/h,由于砂和石屑在配料生產中的不可或缺性且用量一般相對較小,同時占用了兩倉空間,這樣導致即使輸送石子兩倉滿負荷運轉也僅為140 t/h左右的情況,況且正常情況下我們實驗室給出的生料配方兩種石子不可能每次都一樣多。這樣就出現了當按照實驗室配方上料時上料的總量較小,直接限制了設備功率的提高。

針對上述情況我們更換了控制兩個輸送石子對應調速電機所用的變頻器,現在所用為英騰威變頻器替代以前最大頻率僅為50 Hz的變頻器,并相應設置最大頻率為80 Hz,設置上限頻率80 Hz,最大模擬量對應頻率80 Hz,可更大范圍的提高可調速電機的轉速,增加了配料的靈活度,另外亦可在 1號配料倉90°方向增加一配料倉以增加配料時的可選擇性,同時也降低了其他電機的負荷。

CSD2500生料提升是通過皮帶實現的,生料以160 t/h的速度從地面輸送到離地15 m高的滾筒內,由于負荷較大易出現皮帶打滑的情況,對此一定要經常調節皮帶的張緊度,同時加大驅動輪花紋的密度,增大驅動輪橡膠的厚度或者適當提高整個預級配的離地高度都可以減小皮帶負荷,防止皮帶打滑現象。

3 骨料加溫系統

這是功率提高的關鍵所在。該系統涉及的方面較多,包括油路、機械、引風機、鼓風機和導流板的調節等。

CSD2500油路為油罐—濾杯—低壓油泵—高壓油泵—調壓閥—噴槍—噴嘴。1)為保證油路正常工作濾杯一定要定期清洗,以保證油路順暢;2)生產時要多注意油壓不能太高或者太低,太高則火焰太長容易燒至滾筒另一側皮帶,太低則達不到加熱效果;3)定期檢測噴嘴(單向閥)的霧化情況,保證每隔400 h～500 h清洗一次噴油嘴,必要時予以更換,并清理滾筒內噴嘴四周長時間形成的積炭等雜物,以保證噴嘴和導流板的正常工作;4)每年10月份后由于氣溫的下降特別是早晨氣溫過低,我拌合站所用燃料油不易著火,影響生產的進行,對此我站增加了一套燃料油,預熱環節采用電熱絲加熱的方式從罐底對油品進行預熱,消除了由于溫度過低對生產的影響。

CSD2500已經使用近10年,滾筒外大滾圈磨損較為嚴重,再加上生產時料的負荷,所以以前經常出現滾筒帶不動、跳閘的情況,設備功率增大必然增大了滾筒的負荷,對此:1)對筒內各齒定期進行變形情況檢查,并兩年要進行一次更換或者整型;2)必要時可調整驅動輪的空氣開關的最大允許通過電流防止跳閘,當然要在機械設計負荷允許的條件下;3)在生產中及時調整滾筒的軸向位置防止其與定位滾子的摩擦;4)篩子質量必須得到保證并定期檢查,篩孔尺寸不標準或有破損情況的必須更換,篩子與滾筒的連接處要保證密封好;5)保證整個風道的密封效果,加強篩子蓋和清洗部分密封裝置的密封效果有利于降低熱量的損耗和引風機風門控制。

CSD2500的鼓風機風門與燃燒器油門為聯動的,通過一油門控制器LEC控制伺服電機并同步控制凸輪和連桿來調節油量和鼓風量,隨著凸輪的轉動風門連桿和控制油門的節流閥同時變化,實現了油門和鼓風量的控制,在某特定的油門開度下,鼓風量的調整相當重要,增大鼓風量可增大油品與空氣的混合程度有利于充分燃燒,但過大也會增大不完全燃燒損失和排煙的熱量損失,太小則會導致油品的不完全燃燒,筒內易冒黑煙,火焰顏色發暗等。CSD2500風油比的調整是通過連桿上一排螺桿進行調節,調節時根據火焰情況先調節最小火的風門,然后依次調節每個螺桿的高度,使之成為一條平滑的曲線。

導流板在滾筒內往往不易被觀察和調整,但卻發揮了極大作用,它是控制著火點位置的決定因素,著火點近有利于油霧的完全燃燒,但是過近也易燒壞噴嘴,其作用是使通過導流板的風與油充分混合并形成一定的匯流區(高溫回流區),以保證油霧的順利著火,調節導流板的位置可選擇合適的氣流旋轉強度即可控制比較合適的高溫回流區的大小,即可控制合適的著火點。

上述分別從拌合鍋、預級配、加溫系統三方面敘述了功率提高的涉及因素,并敘述了各部分的調整方法,在實際中,我們分別對三部分的工作狀況進行了多次實驗,發現了CSD2500在額定功率160 t/h的基礎上仍然有較大的上升空間,當然涉及功率提高的其他非機械因素也很多,比如石子規格的好壞,石子與篩孔的配合程度,不同路面成品料的要求溫度等等。

無論是CSD2500拌合站還是其他國內外各品牌拌合站,就我們目前所了解的情況,大多數實際功率都達不到額定功率,我們不能簡單的把原因歸結于機械設備的老化,有可能生產中的任何一個小的環節都可能導致功率的降低,把握機械運行中各環節的技術狀況,能夠準確的查出出現問題的原因才是關鍵。