Высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ) занимают особое место среди всех теплоносителей, т. к. обладают рядом преимуществ по сравнению с перечисленными выше традиционными теплоносителями.

Основными преимуществами ВОТ по сравнению с обычными теплоносителями являются: возможность получения оптимальных температурных режимов, не нарушающих качество битума; возможность использования любых видов топлива; высокая термическая стойкость при многократном нагревании.

В нашей стране в качестве жидких теплоносителей на АБЗ применяются, в основном, минеральные масла типа ИС-20, ИС-40, ИС-50, рабочая температура которых лежит в пределах 160-180 °С (что недостаточно для нагревания битума до рабочей температуры), и специальные теплоносители, к которым относятся ароматизированное масло АМТ-300, дитолилметан (ДТМ) и др.

За рубежом большое распространение получили теплоносители:

W-250, Мобильтерм-600 (аналогичен нашему АМТ-300), Мобильтерм-Лихт, Термальоль (Германия), Тетраарилсиликат (Англия), Канехлор-400 (Япония), Терессо-56, Терессо-120 (Италия), Спиракс-80ЕП (Финляндия) и др.

Краткая техническая характеристика отдельных теплоносителей приведена в табл. 4.17.

 

Таблица 4.17.

Техническая характеристика теплоносителей

 

Модель

Параметры

Допустимая температура нагрева, °С Температура вспышки, °С Температура затвердевания, °С Температура кипения, °С Вязкость при 50 °С, сСТ
ИС-20 160 180 -15 - 17-23
ИС-40 170 200 -10 - 28-33
ИС-50 180 200 -20 - 35-45
АМТ-300 280 170 -30 354 20
Мобиль-терм 600 280 170 -7 321 31
Мобиль-терм-Лихт 260 150 -34 - 3
W-250 230 42 -52 235 10
Терессо-56 280 н/д -7 300 43,5
Терессо-120 290 н/д -7 300 -
Спиракс-80ЕП 280 214 -24 - 68,8

 

 

Оборудование для нагрева жидкого теплоносителя. В настоящее время за рубежом получили широкое распространение оборудование и различные системы жидкостного разогрева битума, битумных коммуникаций и оборудования. Выпускаемые установки для нагрева жидких теплоносителей можно разделить по способу нагрева теплоносителя - огневые и электрические и по компоновке с основным технологическим оборудованием - специальные (объединенные с обогреваемой цистерной) и автономные. Наиболее перспективны для нагрева жидких теплоносителей на асфальтобетонных заводах автономные установки. Их можно классифицировать также по производительности, которая находится в диапазоне от 200 тыс. до 3 млн. ккал/ч.

 

Таблица 4.18.

Техническая характеристика нагревателей жидкого теплоносителя

 

Основные параметры

Модель

КДМ-204 КДМ-2046
Способ нагрева теплоносителя огневой огневой
Тип горелки жидкотопливная ГБЖ-0,34 газовая ГБГ-0,34-0,1
Топливо дизельное природный газ
Тепловая мощность горелки, МВт 0,17-0,34 0,14-0,34
Присоединительное давление топлива, МПа (кгс/см2) 0,8-1,2 (8-12) 0,3 (0,03)
Расход топлива 15-30 кг/ч 17-35 м3
Теплоноситель масло ИС-20А, И-30А масло ИС-20А, И-30А
Рабочая температура, °С, не более ИС-20А - 200 И-30А - 210 ИС-20А - 200 И-30А- 210
Теплопроизводительность, ккал/ч 300000 300000
Вместимость бака слива теплоносителя, л 2500 2600
Вместимость бака топлива, л 3000 -
Мощность установленного электрооборудования, кВт 9,25 8,5
Габаритные размеры, м, длина/ширина/высота 6,2/4,4/10,85 6,9/4,4/10,85

 

ОАО «Кредмаш» (Украина) налажен выпуск нагревателей жидкого теплоносителя (табл. 4.18). В качестве жидкого теплоносителя применяется масло ИС-20А и И-30А с предельной рабочей температурой 200 °С и 210 °С. Способ нагрева масла - огневой.

В комплект нагревателя жидкого теплоносителя входят:

бак слива с насосной установкой; бак расширительный; площадки; лестницы; шкафы с измерительными приборами; блок змеевика вертикального типа; основание - портал для установки блока змеевика с горелкой, насосом и трубопроводной арматурой (рис. 4.12а).

Рис. 4.12 (цв.). Нагреватель жидкого теплоносителя:

 

а - ОАО «Кредмаш»; б - фирмы «Bernardi»;

в - фирмы «Benninghoven»; г - ЗАО «Номбус».

 

Основными странами, выпускающими такие установки и другое оборудование, предназначенное для работы с жидкими теплоносителями, являются:

США (фирма «Astec» и др.),

Германия (заводы фирм «Teltomat», «Benninghoven», «Ammann»),

Италия (фирмы «Marini», «Massenza», «Bernardi»),

Финляндия (фирмы «ARA», «Kallotikone»),

Франция (фирма «Ermont»),

Япония (фирмы «Niigata», «Tanaka»),

Англия (фирма «Cartem» и др.).

При всем многообразии установок для нагрева жидких теплоносителей основным их конструктивным отличием является горизонтальное или вертикальное расположение емкости, заполненной теплоносителем.

Форсунки для нагрева жидкого теплоносителя работают, в основном, на жидком или газообразном топливе, реже - на тяжелом топливе типа мазутов. Иногда нагрев теплоносителя выполняется с помощью электрических нагревательных элементов.

Максимальная температура нагрева жидких теплоносителей, как правило, составляет 230-260 °С, что определяется не только предельной рабочей температурой большинства теплоносителей, но и условиями сохранения качества битума при разогреве и исключения его коксования на теплоотдающей поверхности.

Выбор той или иной установки для нагрева жидкого теплоносителя определяется производительностью асфальтосмесительной установки или другими условиями, связанными с количеством потребителей тепла. Как правило, для асфальтосмесительной установки производительностью 100 т/ч достаточно нагревателя в виде жидкого теплоносителя тепловой производительностью 600...700 тыс. ккал/ч (700-800 кВт).

За рубежом на асфальтобетонных заводах системы жидкостного оборудования находят широкое применение.

Жидкие теплоносители используются для обогрева различного оборудования:

битумных емкостей, накопительных бункеров, днища и корпуса мешалок, битумного дозатора и насоса, арматуры, битумопроводов, емкостей битумовозов и агрегатов для разогрева тарного битума.

Разнообразие конструкций установок, существующих за рубежом, и их постоянное усовершенствование свидетельствуют о большом внимании, которое уделяется установкам для нагрева жидкого теплоносителя и системам жидкостного обогрева.

Усовершенствование конструкций установок для нагрева жидкого теплоносителя происходит в двух направлениях:

• большая утилизация тепла отходящих дымовых газов, что позволяет уменьшить габаритные размеры установок и повысить их к.п.д.;

• автоматизация и контроль теплового процесса нагрева жидкого теплоносителя, что способствует сохранению физико-химических свойств теплоносителя и более длительному его использованию.

Преимущество жидкостных теплообменников перед системами парового обогрева состоит в возможности нагрева теплоносителя до высоких температур (до 300 °С) при атмосферном давлении. Общим достоинством систем с косвенным обогревом является возможность нагрева битума при любом его уровне в цистерне, полное исключение опасности коксования, возможность полной выработки емкости резервуара. Однако продолжительность разогрева вяжущего в резервуарах с косвенным обогревом значительно больше, чем в системах с прямым обогревом.

Автоматические устройства обеспечивают работу нагревателей без надзора во время простоя завода, например, ночью, когда нужно нагреть вяжущее для работы днем. Краткая техническая характеристика нагревателей жидких теплоносителей приведена в табл. 4.19.

 

Таблица 4.19.

 

Техническая характеристика нагревателей жидкого теплоносителя

 

Тип

Теплопроизводительность, кал/час

Расход дизельного топлива, т/час

Расход газа, м3

Насос

Масса, кг

мощность, кВт подача, л/мин.

Фирма Astec (США)

НС-80 200000 25 30 4 170 1633
НС-120 300000 38 40 4 227 2178
НС-200 500000 64 65 5,5 340 2950
НС-300 750000 95 100 10 510 4083
НС-400 1000000 128 130 15 680 5000
НС-500 1250000 159 160 20 850 5900
НС-600 1500000 190 200 25 1000 6863
НС-800 2000000 255 260 30 1360 8333
НС-000 2500000 318 320 40 1700 9314

Фирма Cartem (Англия)

5-1 126000 14 16 2,25 - 1179
11-1 282500 32 34 5,5 - 1651
14-1 373000 45 50 5,5 - 1814
22-1 567000 70 75 5,5 - 2381
33-1 832000 104 110 5,5 - 2812

Фирма Bernardi (Италия)

CRBC 250 250000 30 35 4 200 1700
CRBC 400 400000 46 50 5 300 2300

Номбус (Россия)

АНТ-50 500000 68 72 15 800 3650