Меню Рубрики

Установки для обогрева инертных

Установка для прогрева инертных материалов в расходных бункерах

Высокотемпературный теплогенератор – это воздухонагреватель, применяемый в различных технологических процессах с использованием горячего воздуха, а также в системах отопления и вентиляции. Агрегат состоит из теплообменного блока из специальной жаропрочной нержавеющей стали, вентилятора высокого давления, шкафа управления и автоматической блочной горелки, работающей на дизельном топливе либо на газу.

Широкое применение находит для работы бетонных заводов в зимний период. Служит для прогрева инертных материалов сухим горячим воздухом до +200С в процессе производства бетонного раствора при низких температурах окружающего воздуха от 0 до -30 С.

Принцип работы

Теплогенераторы особенно широко применяется в производстве бетона в зимний период для быстрой разморозки и прогрева инертных материалов (песок, гравий, щебень и т.д.) до необходимой температуры производства бетона и раствора.

При запуске оборудования, высоконапорный вентилятор осуществляет забор воздуха с улицы. Затем, воздух проходя через теплообменник, нагреваемый с помощью блочной автоматической горелки, прогревается до +200 С.

Горячий воздух под высоким давлением до 7000 Па подается через воздуховоды в нижнюю часть расходных бункеров для инертных материалов, внутри которых расположены специальные перфорированные регистры, с помощью которых нагретый воздух проходя через отверстия, размораживает, прогревает и просушивает весь необходимый объем песка, гравия или щебня. Все продукты сгорания топлива выходят через дымоходную трубу.

Теплогенераторы комплектуется шкафом управления на базе программируемого логического контроллера с сенсорным дисплеем, что позволяет обеспечивать автоматическую работу оборудования и контролировать заданную рабочую температуру воздуха.

Дополнительно есть возможность установить систему нагрева воды, состоящей из водогрейного котла, пластинчатого теплообменника и насосных групп. Параллельно с воздухонагревателем водогрейный котел осуществляет подогрев воды в специальном утепленном резервуаре и постоянно поддерживает заданную температуру

источник

Воздушные системы обогрева инертных материалов

При наступлении холодов осенне-зимнего периода производство бетона сталкивается с проблемой замерзающих инертных материалов (далее – ИМ), используемых в качестве компонентов бетонной смеси. Смерзшиеся комки песка и щебня забивают проходы разгрузочных воронок бункеров дозирующих комплексов (ДК), нарушая процессы дозирования инертных. Кроме этого, низкая температура инертных компонентов не допускается технологическими регламентами производства марочного бетона.

Для создания требуемых температурных режимов на бетонных заводах монтируются специальные системы обогрева, прогревающие песок, гравий и щебень непосредственно в бункерах ДК с использованием паровых, водяных и воздушных теплоносителей.

Особенности систем воздушного обогрева ИМ

Использование горячего воздуха в качестве теплоагента связано с его доступностью и возможностью автоматизации работы обогревающих контуров. По сравнению с энергоустановками на паровом или водяном теплоносителях, применение воздушных систем при прогреве песка и гравия имеет ряд преимуществ:

  1. Отсутствие дорогостоящих мероприятий по водоподготовке для тепловых контуров.
  2. Возможность периодической работы с отключением системы обогрева на время простоев РБУ. Для водяных и паровых контуров циркуляции существует опасность замерзания обогревающей системы при несоблюдении мер по удалению пара и сливу воды на время простоя в холодное время. При повторном запуске водяных и паровых систем потребуется несколько часов для их выхода на рабочий режим, тогда как воздушная система через несколько минут уже способна прогревать ИМ.
  3. Простота монтажа воздуховодов по сравнению с трубопроводными контурами паровых и водяных систем. Отсутствие специальных мероприятий по проверке герметичности циркуляционных контуров (опрессовка и т.п.).
  4. Возможность быстрого демонтажа оборудования при передислокации РБУ на другое место.
  5. Отсутствие постоянного визуального контроля за состоянием контуров с теплоносителем;
  6. Режим работы – автоматический, исключающий влияние человеческого фактора.

Основные типы воздушных систем обогрева ИМ

По способу передачи тепла от энергоносителя (газовое или жидкое топливо) к воздушному теплоносителю и далее – к инертным материалам, можно выделить три основных типа обогревающих воздушных систем, монтируемых на бетонных заводах.

  1. Системы с регистровым способом обогрева заполнителей.

Этот способ прогрева ИМ основан на укладке в днище бункеров регистровых конструкций, в которых циркулирует нагретый до 300 градусов воздух. Регистровый способ с использованием воздуха для бункеров ДК морально устарел и в современных РБУ не используется. Однако часто регистры, заполненные горячим воздухом, с успехом применяются на складах хранения инертных материалов, в которых воздушная система работает по схеме рециркуляции тепловых потоков.

  1. Системы с аэродинамическим способом обогрева заполнителей

Для практической реализации этого способа используются генераторы горячего воздуха типа SIMUN (Италия), KROLL (Германия) или ТГВ-250 (ZZBO, Россия). Струи нагретого до 150-200 градусов горячего воздуха по системе воздуховодов направляются в бункера ДК, где они размораживают песок, щебень и гравий, восстанавливая их физико-химические свойства. При использовании воздушных теплогенераторов обеспечивается равномерный по объему прогрев инертных компонентов, позволяющий проводить точное дозирование.

  1. Системы с использованием турбогаза (турбопара)
Читайте также:  Установка дат расчета итогов

Турбогазом принято называть паро-газовую смесь, образующуюся при впрыскивании воды в раскаленные до температуры 1000-1250 градусов дымовые продукты сгорания топлива, покидающие топку дизельной или газовой энергоустановки. После парообразования турбогаз приобретает рабочую температуру 250-300 градусов Ц и подается по распределительным трубам в бункеры ДК. На российском рынке среди обогревательных систем этой категории доминирует тепловой комплекс TURBOMATIC (Финляндия).

Преимущества систем с горячим воздухом перед турбогазовыми комплексами

По удельному расходу топлива на каждый кубометр произведенной бетонной смеси установки с воздушным и «турбогазовым» теплоносителями сопоставимы. Расход топлива для систем TURBOMATIC в расчетах принимают равным 1 л/куб. метр бетона. Для сравнения рассмотрим теплогенератор ТГВ-250 производства ZZBO, рекомендуемый для прогрева инертных на РБУ мощностью выпуска 30-60 куб. метр/час. Паспортный расход топлива составляет 10-25 литров. То есть можно с определенной степенью точности указать для ТГВ те же самые 1 л/куб. метр бетона. Однако стоимость установок типа TURBOMATIC намного выше. Например, цена TURBOMATIC для обогрева бункеров РБУ производительностью 40-60 куб. метров/час составляет почти 90 тысяч евро, тогда как теплогенератор ТГВ-250 поставляется ZZBO по цене12125 $. Для контейнерных модулей этих же установок разбежка цен еще больше – соответственно до 110 тыс. евро для финской продукции и 15515$ – для российского воздушного конкурента.

Другим недостатком турбогаза является его высокая химическая агрессивность по отношению к металлическим поверхностям, контактирующим с турбогазом. Если для изготовления воздуховодов под горячий воздух достаточно листов оцинкованной стали, то для турбогаза необходимы трубы из нержавеющей стали.

К числу преимуществ тепловых систем на горячем воздухе следует отнести простой и быстрый монтаж по сравнению с работами по обустройству циркуляционного контура для турбогаза. Возрастающая популярность приобъектных быстровозводимых бетонных заводов мобильного исполнения выдвигает свои требования к разворачиванию обогревающей системы в случае передислокации РБУ в зимнее время. Естественно, что монтаж воздуховодов из оцинковки будет выполнен быстрее и качественнее, чем трубопроводы из нержавейки.

источник

Установки для обогрева инертных

В связи с огромными объемами строительства в нашей стране, понятие сезонности строительных работ было полностью утрачено. Всё больше объектов возводится в зимнее время. Чтобы обеспечить высокое качество производства бетона при отрицательных температурах окружающего воздуха, необходимо соблюдать определенные требования.

Твердение бетона должно протекать в теплой и влажной среде за счет внутреннего запаса теплоты бетона. Оно достигается путем подогрева инертных материалов до 20 оС, подогрева воды для бетонной смеси, в зависимости от марки бетона, от 40 до 80 °С. Бетонная смесь на выходе из бетоносмесителя должна иметь температуру 25-35 °С.

При производстве бетона в зимний период, как правило в бетонные смеси вводятся противоморозные добавки, которые могут ухудшить структуру и долговечность бетона, а от воздействия солей высока вероятность коррозии арматуры. Поэтому в ответственных конструкциях не рекомендуется применять бетон с противоморозными добавками. В решении, принятом на совещании, прошедшем 15 октября 2009г. в НИИЖБ (г. Москва) по теме: «Пути регулирования качества бетона на рынке», один из пунктов решения рекомендует производителям доставлять теплую бетонную смесь на объекты строительства с последующим доведением бетона до проектного класса путем прогрева в опалубке, а не применять противоморозные добавки.

Следовательно, при производстве бетона в зимних условиях, необходимым условием для прогрева инертных материалов, является наличие оборудования, обеспечивающие необходимую температуру бетонной смеси на выходе. При этом необходимым критерием энергоэффективности является скорость прогрева заполнителей.

Прогрев бетона. Описание технологического процесса.

Традиционные системы прогрева заполнителей, использующих промежуточный теплоноситель (горячая вода или пар), имеют небольшую эффективность и низкий КПД. Эти системы до сих пор применяются на стационарных бетонных заводах с большим объемом бункеров, заглубленных в землю, что позволяет им аккумулировать нагретые материалы для работы с необходимой производительностью. При этом, прогрев паром имеет целый ряд существенных недостатков: избыточное увлажнение материала, залипание его на стенках бункера, нарушение водоцементного соотношения и, соответственно, снижение качества производимого бетона. После окончания прогрева материал в бункере замерзает, по причине оставшейся в бункере влаги, — то есть при начале нового цикла прогрева необходимо тратить дополнительные время и энергию для его разморозки. Кроме того, прогрев паром приводит к коррозии бункера, и, как следствие, к сокращению срока его службы.

Наиболее эффективными являются современные динамические системы прогрева заполнителей, которые работают по принципу прямой передачи тепловой энергии песку или щебню. В настоящее время в Северной Америке, Европе, в том числе Скандинавских странах, наметился переход на прогрев инертных материалов горячим воздухом. Такой вид прогрева инертных материалов имеет множество технологических преимуществ по сравнению с традиционными способами. Применяя горячий воздух для прогрева инертных материалов, обеспечивается не только прогрев щебня и песка, но и подсушка материала, что значительно упрощает корректировку содержания воды по влажности заполнителей при задании рецептуры бетона на БСУ. Следовательно, обеспечивается оптимальное водо — цементное соотношение бетонной смеси. Как правило, такие системы автономны и используют различные виды топлива (газ, дизельное топливо, отработанное масло, мазут и т.д.). Динамические системы являются более экономичными. При автономном отоплении отсутствуют сети теплоцентралей, и соответственно потери тепла в них. Время прогрева заполнителей во много раз меньше времени прогрева в статических системах. Автономные системы могут работать периодически, и при достижении заданного режима обогрева автоматически отключаются, экономя топливо.

Читайте также:  Установка контейнера для мусора смета

Благодаря высокой тепловой мощности таких установок стало возможным производство бетона по проектной производительности бетонного завода, при любых температурных условиях, даже во время самых холодных зим, соответственно, увеличить ежегодное производство и продажу бетона. Автономные системы динамического прогрева обладают небольшими габаритами и устанавливаются рядом с БСУ.

источник

Статические и динамические системы зимнего прогрева инертных наполнителей

Наступление зимних холодов вынуждает производителей бетона принимать дополнительные меры для обеспечения производства качественного товарного бетона, поставляемого потребителям. Инертные материалы (песок, гравий, щебень) при загрузке в емкость бетоносмесителя должны иметь рабочую температуру не ниже +15 градусов С, поэтому еще до наступления холодов бетонные заводы дополнительно оснащаются оборудованием для прогрева инертных.

Требования к системам прогрева инертных наполнителей. Бетонный завод с обогревом производственных площадей, технологического оборудования и компонентов марочного бетона, получит неоспоримые конкурентные преимущества в борьбе за заказы. Однако энергозатраты на обогрев могут существенно влиять на показатели себестоимости товарного бетона, поэтому системы обогрева бетонного завода должны обладать высокой энергоэффективностью. Для этого должны обеспечиваться следующие условия:

— Невысокое электропотребление для подачи одного мегаватт-часа тепла в объем инертных материалов;

— Высокая мощность нагрева (расход топлива/время для подачи одного мегаватт-часа тепла в инертные материалы);

— Минимальное влияние на величину водоцементного отношения; Компактность конструкции, простота эксплуатации;

— Автоматизированное управление обогревом.

Одним из важных показателей энергоэффективности системы является время и скорость прогрева наполнителей до соответствия регламентным технологическим параметрам. На систему обогрева песка, щебня и гравия возлагаются три функции:

— Размораживание замерзших инертных материалов;

— Нагрев инертных для устранения излишков влаги;

— Прогрев инертных до температуры, предписанной регламентом производства бетона заданной марки.

По способу реализации этих функций обогревающие устройства бетонных заводов подразделяют на две категории оборудования, использующего в своей работе различные физические принципы:

— Статические системы прогрева инертных компонентов;

— Динамические системы прогрева инертных компонентов.

Статические системы прогрева наполнителей

К ним относятся системы, использующие горячую воду или пар в качестве промежуточного теплоносителя. Горячая вода или пар создаются в специальных нагревателях или парогенераторах, затем по системе трубопроводов распределяются по регистрам, стационарно размещенным в бункерах дозирующих комплексов. Данные системы эксплуатируются уже несколько десятилетий, прекрасно себя зарекомендовали в регионах с холодным климатом благодаря возможности работать на твердом, дизельном и газовом топливе в автоматическом режиме.

Динамические системы прогрева наполнителей

Динамические системы прогрева работают на принципе прямой передачи тепловой энергии инертным материалам.

1. Первые динамические системы прогрева использовали острый пар, который пропускался сквозь толщу песка или гравия. Использование острого пара намного эффективнее обогрева регистрами с промежуточным теплоносителем, однако, у этого способа есть несколько недостатков:

Сыпучие материалы избыточно увлажняются, что приводит к налипанию и некачественному дозированию;

Излишняя влажность провоцирует коррозионные процессы в металлоконструкциях бункеров;

Нарушается водоцементное отношение, что ведет к снижению качества бетона.

2. Использование горячего воздуха

В теплообменнике специальной конструкции воздух нагревается до температуры 150 градусов С и по воздуховоду направляется к диффузорам, размещенным в нижней части бункеров инертных материалов. В диффузорах имеются отверстия для выхода горячего воздуха, который прогревает инертные материалы, проходя через их объем. Наружу из бункера воздух выходит практически остывшим, поскольку всю тепловую энергию отдал материалам. Время прогрева составляет около 30 минут. КПД динамической системы с горячим воздухом составляет 90-95%.

3. Использование турбопара

При сгорании в тепловой установке дизельного топлива или природного газа образуются газообразные продукты сгорания. Температура горячих газов на выходе составляет около 1250 градусов С. В газовый поток впрыскивается вода, что приводит к образованию смеси воды и газа, называемой турбопаром, с температурой в пределах 250-300 градусов С. Турбопар пропускается через парообразователь, в котором вода полностью испаряется, а газопаровая смесь по распределительным трубопроводам подается в бункера с песком, гравием или щебнем для их прогрева.

Читайте также:  Установка паук лада приора

Резюме

Организация обогрева бетонных заводов в холодное время года с целью создания оптимальных технологических условий является сложной технико-экономической задачей. Стоимость оборудования для обогрева бетонного завода, его монтаж и наладка сравнимы со стоимостью самой бетоносмесительной установки. Зато владельцы бетонного производства, сумевшие адаптировать его под зимние условия, смогут круглый год успешно работать, доказывая, что бетонный бизнес – выгодный бизнес. Сравнение показало, что самой оптимальной и выгодной схемой является обогрев горячим воздухом с помощью теплогенератора для бетонного завода.

источник

Преимущества генераторов горячего воздуха перед парогенераторами при обогреве инертных материалов

Обустройство на бетонных заводах тепловых систем по обогреву инертных материалов (далее- ИМ) в холодное время года производится в следующих целях:

1. Для размораживания смерзшихся комков песка, щебня и гравия по предотвращению их налипания на стенках бункеров дозирующих комплексов (ДК) и создания условий для беспрепятственной подачи инертных через разгрузочные воронки на дозирование.

2. Для удаления излишков влаги путем нагрева размороженных инертных материалов до полного их высыхания.

3. Для прогрева осушенных инертных компонентов бетонной смеси до температуры (в пределах 15-20 градусов Ц), предусмотренной регламентом производства.

Требования по оптимизации технико-экономических характеристик обогревающей системы ИМ

При выборе системы обогрева инертных и оптимизации ее технико-экономических параметров учитываются следующие факторы:

1. Погодные условия региона в холодное время года – для предварительной оценки потребной мощности тепловой системы и выработки плана мероприятий по утеплению РБУ.

2. Производственная программа бетонного завода в осенне-зимний период.

3. Объем бункеров ДК, подлежащих обогреву.

4. Результаты теплового расчета по определению потребного количества тепла для прогрева бункеров.

5. Доступность топлива в регионе.

6. Оценка энергоэффективности системы с учетом удельного расхода топлива на один кубометр произведенного бетона и скорости прогрева ИМ после их загрузки в бункеры ДК.

7. Оценка эксплуатационных расходов, включая обеспечение требований надзорных госслужб.

8. Возможность работы в автоматическом режиме с дистанционным управлением.

Системы обогрева ИМ с паровым и воздушным теплоносителями

Обогревающие системы ИМ функционально состоят из нескольких элементов:

— Источник тепла (парогенератор или теплогенератор);

— Теплоноситель (пар или горячий воздух);

— Оборудование для подготовки и транспортировки теплоносителя в бункера ДК;

— Трубопроводный контур циркуляции теплоносителя.

По принципу функционирования обогревающие системы существенно различаются между собой.

1. Тепловой контур с паровым теплоносителем

Тепловой контур с паром в качестве теплоагента относится к категории статических систем, в которых тепловая энергия сжигаемого энергоносителя (газовое или дизельное топливо) передается инертным материалам через промежуточный паровой теплоноситель, циркулирующий по системе трубопроводов от парогенератора к бункерам ДК. В бункерах имеются стационарно установленные регистры, передающие тепло от пара в объемы загруженных песка, гравия или щебня. Рабочая температура пара на выходе из котла не ниже 120 градусов Ц.

2. Тепловой контур с горячим воздухом

Системы с горячим воздухом относятся к категории динамических систем, в которых тепловая энергия топлива передается в прямом контакте с воздушным теплоносителем, нагреваемым в теплообменнике теплогенератора. Воздух нагревается в топке теплогенератора до температуры 150-200 градусов Ц и по системе воздуховодов мощным вентилятором продувается через объем загруженных в бункер ИМ.

Основные преимущества воздушного обогрева ИМ перед прогревом паром

В числе преимуществ систем воздушного обогрева, например, от теплогенератора ТГВ-250 производства ZZBO (Россия) по сравнению с использованием традиционных парогенераторов отмечают следующие факторы:

1. Минимальное время подготовки системы к подаче горячего воздуха в бункеры после загрузки ИМ. Теплогенератор ТГВ-250 уже через 2 минуты начинает подачу горячего теплоносителя и в течение получаса прогревает весь объем бункера, тогда как парогенераторы прогревают ИМ через 4-8 часов, что негативно отражается на производительности РБУ.

2. В воздушных динамических системах отсутствует опасность замерзания теплоносителя в случае простоев.

3. Нет нужды монтировать аппаратуру для водоподготовки.

4. Простой монтаж и демонтаж теплового контура.

5. Более низкий удельный расход топлива на кубометр производимого бетона. В зависимости от условий производства теплогенератор ТГВ-250 сжигает от 10 до 29 литров дизтоплива, тогда как парогенераторам необходимо до 60-70 литров горючего.

6. Возможность регулировки температуры воздушного потока в автоматическом режиме.

Заключение

В европейских странах и на постсоветском пространстве наметилась четкая тенденция к переходу от дорогостоющих статических систем обогрева паром к динамическим воздушным системам обогрева. Все большее число новых бетонных заводов и реконструируемых РБУ устанавливают у себя воздухонагреватели, оценив их высокую энергоэффективность и рентабельность.

источник