هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
هدف از تهيه آسفالت در كارخانه آسفالت و پخش آن در لایه هاي آخر فوقاني روسازي ساخت و توسعه راه ها، آزادراه ها، بزرگراه ها، باند فرودگاه ها، اسكله ها، محوطه سازي در اطراف ساختمان ها و …، ايجاد سطحي صاف، تراكم ناپذير و با دوام بوده، تا لاستیک وسايل نقليه تماسي مناسب بر روي آن داشته و حركت، كنترل، فرمان پذيري و در نهايت آسايش و آرامش خاطر راننده و سرنشينان خودروها را به همراه داشته باشد.
با عنايت به اينكه راه هاي هر كشور جزو دارايي ها و سرمايه هاي ملي هر كشور محسوب مي شوند اهميت تهيه و اجراي صحيح لایه هاي روسازي بيش از پيش نمايان مي گردد.
براي ايجاد چنين سطحي صاف، با عمر بالا و طولانی در دوره بهره برداري، پس از كسب تجربيات و مطالعات و آزمايش هاي انجام گرفته اجرايي و شرايط ويژه كشور از نظر منابع نفتي، استفاده از بتن آسفالتي (Concrete Asphaltic) سفارش مي گردد.
آسفالت يا بتن آسفالت،تولید شده در کارخانه آسفالت، مخلوطي از سنگ دانه ها با دانه بندي مورد نظر و ماده چسبنده مربوطه قير مي باشد كه در فرآيندي معين با تركيب نسبت هاي مشخص از سنگ دانه ها و قير، مخلوط بتن آسفالتي در كارخانه ها آسفالت توليد مي گردد.
از مزيت هاي آن مي توان انعطاف پذيري و قابل كنترل بودن هنگام پخش، و در صورت مخلوط کردن درست و مناسب، به عنوان سدي غير قابل نفوذ در برابر سيالات از جمله آب و ذرات نامناسب جلوگيري از يخ زدگي نام برد.
براي ايجاد چنين لایه اي از سطحي صاف و بدون پستي و بلندي و با طرح هندسي و شيب هاي صحيح در طول جاده مخصوصاً در قوس ها نياز به تجهيزاتي مي باشد تا بتوان آسفالت مناسب را ابتدا توليد و سپس نسبت به پخش و تراكم مناسب آن اقدام نمود.
بدين منظور در اين مقاله ابتدا در رابطه با مخلوط آسفالتي و اجزاء تشكيل دهنده آن (سنگدانه ها و قير) توضيحاتي داده خواهد شد و سپس به معرفي كارخانه توليد آسفالت و مشخصات فني اجزاء آن اشاره خواهد شد و در ادامه فرآيندهاي مختلف و مكمل، در توليد آسفالت تشريح خواهد گرديد.
1 -مخلوط آسفالت گرم
مخلوطهاي قيري كه از اختالط قير و مصالح سنگي در کارخانه آسفالت بدست مي آيند در ايران به آسفالت موسوم هستند كه انواع مختلف آن عبارتند از بلك بيس، بيندر، توپكا، ماسه آسفالتي و … دارد و از آن براي ساختن لایه هاي اساس، زيراساس و رويه روسازي راه ها و فرودگاه ها استفاده مي شود. خصوصيات آسفالت بستگي به خصوصيات مصالح تشكيل دهنده آن يعني قير و مصالح سنگي و مشخصات فني و عملكرد مناسب كارخانه توليد كننده آسفالت دارد.
1-1 : مصالح سنگي
مصالح سنگي معمولا يا به طور طبيعي در طبيعت يافت مي شوند و يا به طور مصنوعي و به صورت غيرمستقيم به صورت تفاله برخي از كارخانجات ذوب فلزات تهيه مي شود. مصالح سنگي طبيعي گاهي به صورت آماده از بستر رودخانه ها و يا معادن شن و ماسه ايي كه در طول مسير راهها قرار دارند بدست مي آيند و يا از شكستن سنگ هاي موجود در معادن سنگ (معادن كوهي) برای کارخانه آسفالت تهيه مي گردند. با توجه به حجم مصالح سنگي مورد نياز هر پروژه در صورتي كه مقدار مصالح سنگي شكسته مورد نياز براي آسفالت پروژه قابل توجه باشد از كارخانه ها سنگ شكن ثابت با ظرفيت توليد بالا و در غير اين صورت از كارخانه ها سنگ شكن سيار استفاده مي شود.
شكستن سنگها معمولا در دو، سه و يا در چهار مرحله انجام مي شود. در مرحله اول بوسيله سنگ شكن اوليه كه معمولا از نوع فكي مي باشد سنگ هاي استخراج شده از معادن كوهي به قطعات كوچكتر تبديل مي گردند و در مراحل بعدي توسط سنگ شكن هاي ثانويه كه از نوع چكشي، استوانه ايي يا مخروطي هستند به مصالح با دانه هاي كوچكتر تبديل مي شوند.
از طريق سرندهاي نصب شده در مجموعه سنگ شكن از همديگر تفكيك شده و بوسيله نوار نقاله در فاصله ايي مناسب نسبت به سرند و به صورت جداگانه و دانه بندي شده دپو مي گردند.
معمولا براي توليد آسفالت بيندر 52-0 در مجموعه سنگ شكن، مصالح در چهار سايز متفاوت 6-0 و 25-6 و 21-25 و 52-21 ميلي متر توليد و دپو مي گردند و پس از حمل به محل كارخانه آسفالت براي توليد آسفالت مورد استفاده قرار مي گيرند.
مصالح سنگي شكسته شده داراي قابليت باربري و استقامت بيشتري نسبت به مصالح گرد گوشه (رودخانه ايي) مي باشد زيرا دانه هاي اينگونه مصالح داراي لبه هاي تيز و سطحي زبر بوده و بهتر در يكديگر قفل و بست مي شوند. معمولا مصالح شكسته شده حاصل از سنگ شكن ها گرانتر از مصالح طبيعي رودخانه ايي يا گرد گوشه هستند و از اين نظر در مواردي كه هر دو نوع مصالح قابل دسترسي باشند بايد در انتخاب آنها عوامل اقتصادي را نيز در نظر گرفت.
در مواردي كه استفاده از مصالح رودخانه ايي تنها راه حل است بايد به منظور افزايش استقامت و ظرفيت باربري بيشتر، مصالح سنگي را شكسته و سپس مورد استفاده قرار داد.
مصالح سنگي كه براي توليد انواع آسفالت مورد استفاده قرار مي گيرند بايد داراي مشخصات فني ويژه ايي از جمله دانه بندي، سختي، دوام، تميزي، شكل دانه ها و كيفيت سطح دانه ها باشند.
الف- دانه بندي
دانه بندي مصالح سنگي يكي از مهم ترين عواملي است كه بر روي استقامت و ظرفيت باربري آسفالت تاثير مي گذارد. دانه بندي مصالح سنگي با انجام آزمايش دانه بندي و رسم منحني دانه بندي در آزمايشگاه مشخص مي شود.
دانه بندي مناسب مصالح سنگي آسفالت با توجه به عوامل متعددي از قبيل: نوع روسازي، نوع و محل قرار گرفتن لایه مورد نظر در سيستم روسازي، ضخامت لایه آسفالتي و اندازه بزرگترين دانه مصالح آسفالتي انتخاب مي شود.
مصالح سنگي را مي توان از نقطه نظر نوع دانه بندي به يكي از سه نوع: تو پر، تو خالي(باز) و يك اندازه تقسيم كرد. مصالح سنگي با دانه بندي تو پر به مصالحي گفته مي شود كه اندازه دانه هاي آن به طور يكنواخت از ريز تا درشت تغيير كرده و به اندازه كافي دانه هاي با اندازه مختلف داشته باشد كه اين نوع دانه بندي بسيار مناسب براي ساختن بتن آسفالتي گرم مي باشد.
مصالح سنگي با دانه بندي تو خالي يا باز داراي منحني دانه بندي يكنواختي نبوده و در مقايسه با مصالح سنگي با دانه بندي تو پر داراي مقدار ريز دانه (رد شده از الك500 ) كمتر و تخلخل بيشتري است.
از اين نوع دانه بندي براي ساختن لایه هاي آسفالتي زيرين روسازي استفاده مي شود. مصالح سنگي با دانه هاي يك اندازه داراي دانه هاي كم و بيش يك اندازه مي باشد و از آن براي ساختن لایه آسفالت سطحي، اساس و رويه هاي ماكادام و اندودهاي آب بندي استفاده مي شود.
مصالح سنگي با دانه بندي توپر داراي وزن مخصوص، استقامت و ظرفيت باربري بيشتري نسبت به مصالح سنگي با دانه بندي توخالي و يا مصالح سنگي با دانه هاي يك اندازه مي باشند.
ب- سختي
مصالح سنگي كه در ساختن آسفالت ها استفاده مي شوند بايد در برابر وزن وسائل نقليه سنگين و همچنين وزن غلطك ها مقاومت كافي داشته باشند و نبايد در اثر تنشهاي ناشي از وزن آنها شكسته و يا خرد شوند. با استفاده از آزمايش سايش لوس آنجلس، نشانه ايي از مقاومت مصالح سنگي در برابر فشارهای وارده به آنها بدست مي آيد.
ج- دوام
مصالح سنگي مورد استفاده براي تهيه آسفالت ها بايد در برابر عوامل جوي مانند يخبندان و تغييرات رطوبت مقاوم باشند و مصالحي كه در اثر يخبندان و يا در اثر تغييرات رطوبت شكسته و خرد مي شوند نبايد در لایه هاي آسفالتي روسازي استفاده شوند.
براي تعيين مقاومت مصالح سنگي در برابر عوامل جوي از آزمايش دوام و با استفاده از سولفات سديم يا منيزيوم استفاده مي شود.
د- تميزي
مصالح سنگي آسفالتي برای فرستادن به کارخانه آسفالت بايد تميز باشند و از هرگونه مواد خارجي و مضر از قبيل مواد آلي، سنگهاي نرم و كم دوام و خاك رس عاري باشند. براي تعيين مقدار نسبي خاك رس و مواد ريز دانه در مصالح سنگي از آزمايش هم ارز ماسه (ارزش ماسه ايي) استفاده مي شود.
ر- خصوصيات سطح و شكل دانه ها
استقامت و قابليت باربري لایه هاي آسفالتي تولیدی در کارخانه آسفالت متناسب با استقامت و قابليت باربري مصالح سنگي آن است. لذا مصالح سنگي بايد داراي زاويه اصطكاك داخلي زيادي باشد تا دانه هاي آن به خوبي در يكديگر قفل و بست شده و در اثر نيروهاي خارجي استقامت زيادي داشته باشد.
هر اندازه دانه هاي مصالح سنگي طبيعي بيشتر شكسته شوند به همان اندازه نسبت استقامت آن نيز بيشتر شده و ظرفيت باربري آن نيز افزايش مي يابد.
ميزان شكستگي مصالح سنگي با انجام آزمايش تعيين درصد شكستگي تعيين مي شود.
مصالح سنگي بتن آسفالتي گرم شامل مصالح سنگي درشت، مصالح سنگي ريز و گرد سنگ (فيلر) مي باشد. مصالح سنگي درشت به مصالحي گفته مي شود كه بر روي الك شماره 8 يا 20 باقي بماند. اين مصالح بايد از سنگ و يا شن شكسته و يا مخلوط آن دو تهيه شده و بايد تميز و سخت و با دوام باشد.
مصالح سنگي ريز به مصالحي گفته مي شود كه از الك شماره 8 يا 20 عبور كند و فيلر به مصالحي گفته مي شود كه از الك شماره 500 عبور مي كند و بايد عاري از مواد رسي و آلي باشد.
در مواردي كه فيلر حاصل از شكستن سنگ و شن براي تامين مقدار فيلر مورد نياز بتن آسفالتي كافي نبوده و يا فيلر حاصل مرغوب نباشد مي توان از گرد سنگ آهكي، آهك شكفته و يا سيمان پرتلند استفاده نمود.
مهمترين نقش فيلر در بتن آسفالتي افزايش عمر روسازي و ازدياد مقاومت آن در برابر تاثير آب است. علاوه بر اينها استفاده از فيلر در بتن آسفالتي سبب ازدياد قدرت باربري، كاهش تغيير شكل نسبي، افزايش مقاومت در برابر ضربه، افزايش مقاومت برشي و فشاري، افزايش كند رواني و كاهش شكنندگي آن مي شود.
در عين حال مصرف بيش از حد مجاز فيلر در آسفالت سبب كاهش تخلخل، افزايش مقاومت در برابر تراكم و كاهش استقامت (به علت كاهش اصطكاك داخلي) مصالح مي شود.
قير : 1-2
قيري كه براي ساختن بتن آسفالتي گرم در کارخانه آسفالت استفاده مي شود از نوع قير خالص با درجه نفوذ 20-00 ،00-60 ،200-82 ،220-250 مي باشد كه درجه نفوذ مناسب بايد بر اساس شرايط جوي منطقه و ميزان آمد و شد وسايل نقليه سنگين انتخاب شود.
مقدار قير بتن آسفالتي گرم تابع خصوصيات و دانه بندي مصالح سنگي انتخابي بوده و مقدار آن با انجام آزمايش استقامت مارشال بدست مي آيد.
قيري كه در ساختن بتن آسفالتي به كار مي رود به علت اندود كردن دانه هاي مصالح سنگي و چسباندن آنها به يكديگر سبب مي شود كه استقامت بتن آسفالتي افزايش يابد. افزايش استقامت بتن آسفالتي با افزايش نسبت درصد قير مصرفي، تا رسيدن استقامت به يك مقدار حداكثر ادامه يافته و پس از آن با افزايش مقدار قير، از استقامت بتن آسفالتي به شدت كاسته مي شود.
مصرف بيش از حد قير علاوه بر كاستن از استقامت بتن آسفالتي باعث كاهش مقاومت برشي آن نيز مي شود كه در اثر نيروي رانش چرخ هاي وسايل نقليه سنگين رويه هاي بتن آسفالتي با مقاومت برشي كم تغيير شكل داده و در سطح رويه موج بوجود مي آيد.
نبايد با مصرف بيش از حد قير تمام فضاي خالي مصالح سنگي بتن آسفالتي با قير پر شود زيرا كاهش بيش از حد فضاي خالي بتن آسفالتي احتمال رو زدن قير را در هواي گرم دارد.
از طرفي با مصرف كم قير مقدار فضاي خالي بتن آسفالتي بيش از حد شده كه باعث كاهش استقامت و كاهش قابليت شكل پذيري آن و در نتيجه سبب كم شدن دوام آن مي گردد. به همين دليل بر اساس نتايج تجربي، حجم فضاي خالي بتن آسفالتي بين 6-5 درصد محدود شده است.
براي تعيين درصد قير مناسب مصرفي در بتن آسفالتي از منحني هاي آزمايش مارشال استفاده مي گردد. درصد قيري كه سبب بيشترين مقدار استقامت بتن آسفالتي مي شود ممكن است همان درصد قيري نباشد كه بيشترين وزن مخصوص را سبب مي گردد و يا به ازاء آن مقدار فضاي خالي بتن آسفالتي مناسب ترين نباشد.
لذا مقدار قيري كه براي ساختن بتن آسفالتي در کارخانه آسفالت به كار مي رود ميانگين مقاديري است كه بيشترين استقامت، بيشترين وزن مخصوص و مناسبترين فضاي خالي را در بتن آسفالتي سبب مي شود. ميزان قير مصرفي بايد طوري باشد كه مشخصات فني بتن آسفالتي بدست آمده در حدود مشخصات فني آئين نامه مورد استفاده باشد.
پس از تهيه طرح مناسب بتن آسفالتي در آزمايشگاه با استفاده از آزمايش استقامت مارشال، و اعلام درصد قير مصرفي بهينه و درصد اختالط مصالح سنگي (دانه بندي) و ارائه آن به پيمانكار، پيمانكار بر اساس طرح ارائه شده و مصالح آسفالتي توليدي در سنگ شكن كه به محل كارخانه آسفالت حمل نموده است؛ با استفاده از يك مجموعه كارخانه آسفالت كه امروزه اغلب به صورت تمام اتوماتيك مي باشند نسبت به توليد آسفالت مورد نياز پروژه اقدام مي نمايد.
در كارخانه آسفالت ، اپراتور كارخانه بر اساس طرح آسفالتي ارائه شده از آزمايشگاه ( طرح اختلاط ) مقدار مصالح سنگي و فيلر و قير مورد نياز را براي توليد يك بچ آسفالت بر اساس درصد وزني ( كه بسته به نوع و ظرفيت كارخانه مقدار وزني هر بچ بين 2 الي 2.5 تن متغير مي باشد ( به كامپيوتر كارخانه ) بچينگ كارخانه) وارد مي نمايد .
پس از وارد نمودن مقادير فوق به سيستم بچينگ كارخانه آسفالت با توجه به اتوماتيك بودن سيستم توليد كارخانه برابر طرح و نسبت هاي وارد شده آسفالت مورد نظر توليد و مورد استفاده در پروژه قرار مي گيرد.
2 -نمايي از كارخانه آسفالت
در شكل نمايي از كارخانه آسفالت و اجزاي مختلف آن نشان داده شده است.
3
-مجموعه فرآيند در توليد آسفالت
از آنجا كه توليد آسفالت، مخلوط كردن قير با سنگ دانه هاي شكسته و بدون گرد و غبار در درجه حرارت بالا بوده، كارخانجات آسفالت در بخشهاي مختلف با طراحي فرآيند معين، نسبت به توليد آسفالت اقدام مي نمايند.
فرآيندهاي مورد نظر به شرح ذيل مي باشد:
2-3 فرآيند مربوط به سنگدانه ها در كارخانه آسفالت
5-3 فرآيند مرتبط با جداسازي فيلر در كارخانه آسفالت
3-3 فرآيند خروج دود و گازهاي موجود در كارخانه آسفالت
0-3 فرآيند آماده سازي قير و سير آن در كارخانه آسفالت
1-3 : فرآيند مربوط به سير سنگدانه ها در كارخانه آسفالت :
مصالح شكسته
كمپرسي يا لودر انتقال
مخازن سرد
نوار نقاله انتقال
دراير
توربوجت تفكيك گرد و غبار حرارت
الواتور
بالابر انتقال سنگدانه داغ
بالای برج
شوتينگ تخليه
سرندها
توريهاي لرزان غربال
بين هاي داغ
دريچه قابل تنظيم تخليه
مخزن
توزين
دريچه تخليه
ميكسر
دريچه تخليه
سيلوي آسفالت
دريچه تخليه
كمپرسي
مصالح شكسته توليدي در سنگ شكن توسط كمپرسي به محل كارخانه آسفالت حمل و بصورت جداگانه (ماسه، نخودي، بادامي) دپو مي گردد.
سپس با از استفاده از لودر از محل دپو ها به مخازن سرد كارخانه آسفالت ( معمولا هر كارخانه آسفالت داراي چهار سيلوي سرد در كنار همديگر مي باشد ) انتقال داده مي شود و از طريق نوار نقاله دور متغير زير سيلوهاي سرد به دراير كارخانه منتقل مي گردد.
در داخل دراير با استفاده از يك دستگاه مشعل گازوئيلي يا گازي و يا با سوخت مازوت، مصالح به درجه حرارت معين رسيده و از آنجا بوسيله الواتور مصالح به بالای برج كارخانه كه سرند نصب گرديده منتقل مي گردد.
در آن جا با استفاده از سرند، مصالح از همديگر تفكيك گرديده و در بين هاي گرم مصالح كه در زيرسرند واقع شده اند (معموالً هر كارخانه آسفالت داراي چهار بين گرم با ظرفيت مناسب مي باشد) دپو مي گردد.
سپس برابر طرح آسفالتي به ميزان مورد نياز بر حسب درصد وزني مصالح از بين هاي مختلف به داخل محفظه ترازوي توزين مصالح منتقل مي شوند و پس از توزين به داخل ميكسر كارخانه ريخته مي شود كه در داخل ميكسر پس از مخلوط کردن با قير و فيلر و ميكس شدن و توليد آسفالت به داخل سيلوي آسفالت كارخانه منتقل و سپس به داخل كاميون حمل آسفالت جهت حمل به محل پخش در پروژه انتقال داده مي شود.
2-3 : فرآيند مرتبط با جداسازي فيلر در كارخانه آسفالت
دراير
توربوجت تفكيك گرد و غبار حرارت
مكش گرد و غبار
سيكلون
چرخشي جداسازي فيلر
مارپيچ
بالابر انتقال فيلر
بالای برج
شوتينگ تخليه
مخزن فيلر
دريچه قابل تنظيم تخليه
مخزن توزين فيلر
دريچه تخليه
ميكسر
دريچه تخليه
سيلوي آسفالت
دريچه تخليه
كمپرسي
مصالحي كه وارد دراير كارخانه گرديده اند پس از حرارت ديدن با مشعل كارخانه و خشك شدن رطوبت آن، گرد و خاك و فيلر كه وزن مخصوص كمتري دارند توسط مكنده (اگزوزفن) از داخل دراير مكيده شده و به داخل سايكلون كه مابين مكنده و دراير قرار دارد كشيده مي شود.
در داخل سايكلون با استفاده از حالت چرخشي كه به مصالح داده مي شود مصالح سنگين تر كه فيلر مي باشد از گرد و خاك جدا شده و به مخزن فيلر كه در زير سايكلونها واقع شده است ريخته مي شود و گرد و خاك نيز جداگانه از طريق اگزوزفن به سمت فيلتر هدايت مي شود.
مصالح فيلر دپو شده در مخزن زير سايكلونها توسط مارپيچ انتقال فيلر به الواتور فيلر منتقل وتوسط الواتور به بالای برج كارخانه كه محل نصب مخزن فيلر مي باشد منتقل مي گردد و به داخل مخزن فيلر شوتينگ مي گردد.
از آنجا نيز با استفاده از دريچه مخصوص به مخزن توزين فيلر منتقل و پس از توزين به مقدار مورد نياز برابر طرح
آسفالتي به داخل ميكسر كارخانه وارد و همراه با مصالح و قير ميكس شده و بهمراه آسفالت توليدي به سيلوي كارخانه آسفالت منتقل و از آنجا به داخل كاميون حمل آسفالت ريخته مي شود.
3-3 : فرآيند خروج دود و گازهاي ناشي از سوخت در كارخانه آسفالت
دراير
توربوجت تفكيك گرد و غبار حرارت
مكش گرد و خاك
سيكلون
چرخشي جداسازي فيلر
مكش گرد و غبار
هواكش
دمش گرد و غبار
فيلتر آبي
دوش آب تفكيك گرد و غبار از گازها
لجن
دود و گازهاي حاصل از سوخت مشعل كارخانه و گرد و غبار ناشي از خشك شدن مصالح از طريق مكنده مكش شده و به داخل سايكلون منتقل مي گردد و در آنجا نيز پس از جدايي فيلر، گرد و خاك و دود و گاز حاصله نيز توسط اگزوزفن به فيلتر كارخانه كه به صورت آبي مي باشد منتقل مي گردد.
و با استفاده از دوش آب گرد و خاك به صورت لجن درآمده و همراه با آب به داخل استخر كارخانه جهت ته نشين شدن فرستاده مي شود و از دهانه خروجي فيلتر نيز بخارات، دود و گاز تصفيه شده به محيط فرستاده مي شود.
4-3 : فرآيند آماده سازي قير و سير آن در كارخانه آسفالت
استخر قير
پمپ يا ثقلي انتقال
فالكس
روغن داغ ، داغ كردن
قير داغ
پمپ انتقال
بالای برج (شير سه راهه)
دريچه قابل تنظيم تخليه
مخزن توزين قير
پمپ تخليه
ميكسر
دريچه تخليه
سيلوي آسفالت
دريچه تخليه
كمپرسي
قير خريداري شده توسط پيمانكار از محل توليد آن در پالایشگاه توسط كاميون هاي حمل قير به محل كارخانه آسفالت حمل مي گردد و در آنجا در مخازن قير كه به صورت فلزي و يا استخر قير مي باشد ريخته و ذخيره مي گردد.
قير داخل مخازن با استفاده از حرارت غير مستقيم (حرارت كويل هاي حراتي روغني) و يا حرارت غير مستقيم (مشعل) به صورت سيال درآمده و با استفاده از پمپ قير و يا در صورت قرار داشتن مخازن در ارتفاع نسبت به فالكس قير به صورت ثقلي به داخل فالكس قير منتقل مي گردد.
در فالكس قير با استفاده از كويل هاي حرارتي روغني درجه حرارت قير به حدود °C 200-250 رسيده و آماده استفاده
در توليد آسفالت مي گردد.
سپس با استفاده از يك دستگاه پمپ قير، قير گرم شده به بالاي برج كارخانه كه يك شير سه راهه نصب گرديده منتقل مي گردد.
و از آنجا نيز پس از فرمان باز شدن مسير قير در شير سه راهه، قير به مخزن توزين قير ارسال و پس از توزين به مقدار مناسب برابر طرح در داخل ميكسر كه از قبل مصالح به داخل آن وارد گرديده، بوسيله پمپ قير با فشار بر روي مصالح پاشيده مي شود و پس از ميكس شدن با مصالح همراه با فيلر، مخلوط حاصل كه همان آسفالت مي باشد به سيلوي آسفالت تخليه و از آنجا به داخل كاميون حمل آسفالت براي ارسال به پروژه براي پخش تخليه مي گردد.
(Cold bins) سرد مخازن : 4-1
(Belt conveyor) نقاله نوار : 4-2
(Drayer) دراير : 4-3
(Tur bo jet) جت توربو : 4-4
(Cyclone) سيكلون : 4-5
(Fan) هواكش : 4-6
(Filter) فيلتر : 4-7
(Elevator) الواتور : 4-8
(Screen) سرند : 4-9
(Hat bins) داغ هاي بين : 4-11
(Electronic weighing) )باسكول )توزين مخزن : 4-11
(Mixer) ميكسر : 4-12
(Finished product silo) گرم آسفالت سيلوي : 4-13
(Control cabin) كنترل كابين : 4-14
(Compressor Pneumatic) باد كمپرسور : 4-15
(Flask) فلاسك : 4-16
(Oil heater) هيتر اويل : 4-17
18-4 : مخازن قير
در ادامه، توضيحات و نحوه عملكرد هر قسمت به همراه اشكال آنها ارائه گرديده است
:(Cold bins) سرد مخازن : 4-1
معمولا در هر كارخانه آسفالت چهار دستگاه سيلوي مصالح سرد در كنار همديگر به ظرفيت متناسب با ظرفيت توليد كارخانه آسفالت كه از ورق فولادي به شكل هرم وارونه ناقص ساخته شده و امكان افزايش ظرفيت سيلوها از قسمت بالایي آنها نيز مهيا مي باشد وجود دارد.
زير هر يك از سيلوها يك سيستم دريچه تخليه با كنترل تغذيه فيدر نواري با الكتروموتور دور متغير AC و قابل تنظيم سرعت نوار فيدرها با كنترل پتانسيومتر از اتاق فرمان توسط اپراتور براي كنترل دبي درصد تغذيه طبق فرمول كارگاهي و طرح آسفالت وجود دارد.
:(Belt conveyor) نقاله نوار : 4-2
نوار نقاله از لاستيك نواري با الياف هايي محكم و انعطاف پذير كه بر روي روليكهاي سوار بر شاسي لوله ايي يا ناوداني قرار گرفته و توسط الكترو موتور حركت مي كند تشكيل شده است و بار قرار گرفته بر روي خود را جابجا و منتقل مي نمايد.
در كارخانه آسفالت از نوار نقاله جهت انتقال مصالح از مخازن سرد به دراير يا خشك كن استفاده مي گردد.
(Drayer) دراير : 4-3
دراير از اجزاء اصلي در كارخانه آسفالت مي باشد كه محل خشك نمودن و گرم كردن مصالح تا درجه حرارت مناسب (حدود °C 200-220 )مي باشد.
دراير كارخانه آسفالت از يك استوانه فولادي دو جداره دوار با تيغه هاي مورب داخلي جهت جابجايي مصالح كه به صورت افقي با شيب كم (حدود 2-3 درجه) برروي شاسي آن نصب گرديده تشكيل شده است.
در محيط خارجي اين استوانه معمولا دو كمربند چدني يا فولادي جهت تكيه دادن دراير بر روي روليك هاي هرزگرد سوار شده بر روي شاسي قرار دارد.
هم چنين يك چرخ دنده بزرگ در محيط خارجي دراير جهت انتقال نيرو براي به دوران درآوردن دراير نصب گرديده است. اين چرخ دنده با چرخ دنده پينيون (كوچك) متصل به گيربكس، درگير مي باشد و بدين طريق قدرت دوراني الكتروموتور به گيربكس منتقل مي گردد.
پس از تقليل دور و افزايش گشتاور توسط گيربكس، دوران توسط چرخ دنده پينيون به چرخ دنده كمربندي دراير منتقل و باعث به چرخش درآمدن دراير مي گردد.
مصالح سرد از ابتداي آن وارد دراير مي گردد و از طرف ديگر كه مشعل توربوجت در آن نصب گرديده پس از حرارت ديدن و از دست دادن رطوبت خارج و توسط الواتور به بالای برج كارخانه منتقل مي گردد.
مصالح وارده شده به داخل دراير در هنگام طي طول دراير در تماس با شعله مشعل توربوجت به درجه حرات مناسب °C 200-220 رسيده و آماده توليد آسفالت مي گردد.
دراير كارخانه آسفالت با توجه به ظرفيت توليدي كارخانه آسفالت داراي ابعاد (طول و قطر) متفاوت مي باشد و هر چه ظرفيت توليدي كارخانه بيشتر باشد به همان نسبت قطر و طول آن نيز افزايش مي يابد.
زاويه نصب دراير بر روي شاسي و سرعت دوراني دراير نيز بر ظرفيت توليد تاثير دارد. معموالً زاويه شيب دراير ° 2 ° -3 به سمت انتهاي دراير (محل نصب مشعل) و سرعت دوراني آن RPm 20-22 مي باشد.
با افزايش شيب و سرعت دوراني زمان طي مسافت طول دراير توسط مصالح كاهش مي يابد در نتيجه ظرفيت توليد افزايش مي يابد ولي از طرفي با كم شدن زمان باقي ماندن مصالح در دراير امكان رسيدن درجه حرارت مصالح به درجه حرارت مطلوب با مشكل مواجه خواهد شد كه الزم است قدرت حرارتي مشعل افزوده گردد و در نتيجه نياز به مشعل با بازده حرارتي بالاتري خواهد بود.
به همين دليل با توجه به ظرفيت توليدي كارخانه و قدرت حرارتي مشعل منصوبه بر روي آن، زاويه شيب نصب دراير و سرعت دوراني آن كه مستقيماً بر زمان ماندن مصالح در درون دراير تاثير دارد تعيين مي گردد.
يكي از عواملي كه در نگهداري دراير بايد مورد توجه قرار گيرد خنك نمودن دراير در انتهاي كار روزانه كارخانه مي باشد و مي بايست با استفاده از دميدن هواي خالص محيط توسط توربوجت كه سوخت آن قطع گرديده، حرارت داخلي دراير را به حدود °C 80-00 رساند و بعد از آن نسبت به خاموش نمودن كارخانه و دراير اقدام نمود. اين عمل باعث مي گردد تا از تاب برداشتن و دفرمه شدن دراير در اثر خاموش نمودن دراير در حرارتهاي بالا جلوگيري به عمل آيد.
ضمناً بايد از روغن كاري كمربندهاي چدني و يا فولادي محيط خارجي دراير كه بر روي روليكهاي هرز گرد تكيه داده اند و به حركت در مي آيند جلوگيري كرد زيرا روغني بودن سطح كمربندها باعث نشستن و چسبيدن گرد و خاك و فيلر اطراف محيط كارخانه بر روي آنها مي گردد كه گرد و خاك مذكور با عملكرد سنباده اي باعث خورده شدن سطح تماس روليك ها و كمربندها مي شود.
براي جلوگيري از افت حرارتي و بالا بردن راندمان حرارتي، معمولا جدار خارجي دراير را به صورت دو جداره مي سازند و با استفاده از يك لایه پشم شيشه و پوشش ورق فوالدي استيل بر روي آن نسبت به ايزوله نمودن آن اقدام مي گردد.
توربوجت نيز در انتهاي دراير و براي حرارت دهي به مصالح ورودي تا حد انتظار، و همچنين ارسال هواي خالص در انتهاي كار براي خنك كاري دراير مورد استفاده قرار مي گيرد.
(Tur bo jet) جت توربو : 4-4
توربوجت براي تامين حرارت يا به عبارتي داغ كردن مصالح و كمك به جداسازي گرد و غبار از مصالح، در انتهاي دراير نصب و با توليد حرارت دنباله دار در طول دراير، وظيفه خود را انجام مي دهد. سوخت مصرفي آن گاز، گازوئيل يا مازوت مي باشد.
يك مشعل توربوجت معمولا تشكيل شده از الكتروموتور دور بالا، كمپرسور، توربين، نازل، كالهك ضد حرارت و بدنه.
قدرت حرارتي مشعل هاي توربوجت مورد استفاده در كارخانه هاي آسفالت با توجه به ظرفيت توليد آسفالت (h/ton )كارخانه متغير مي باشد به طوري كه هر چه ظرفيت توليدي ساعتي كارخانه بيشتر باشد از مشعل توربوجت با ظرفيت حرارتي بالاتري استفاده مي گردد.
به طور معمول و يك قاعده كلي براي توليد يك تن آسفالت در ساعت مشعلي با ظرفيت حرارتي h/kcal 200000 مورد نياز مي باشد . بطور مثال براي يك كارخانه آسفالت با ظرفيت شكل شماره0-0توليد آسفالت h/ton 250 مشعلي با ظرفيت حرارتي h/kcal 25000000 مورد نياز مي باشد.
يكي از مسائل مهم در امر نگهداري مشعل ها به خصوص مشعل هايي كه با سوخت مازوت و گازوئيل كار مي كنند پاك نمودن روزانه كك هاي حاصل از احتراق سوخت مشعل كه در محيط داخلي كالهك نسوز مشعل چسبيده و ته نشين مي گردند مي باشد.
عدم پاكسازي اين كك ها باعث ايجاد شعله ناقص و دفرمه شدن، صدمه ديدن و غير قابل استفاده شدن كالهك
نسوز مشعل مي گردد.
در صورتي كه سوخت مشعل مازوت مي باشد مي بايست مازوت قبل از مصرف به حرارت مطلوب (حدود °C 250-200 )رسانده شود و سپس براي مصرف به سمت مشعل ارسال گردد.
براي گرم نمودن مازوت بهترين روش استفاده از حرارت غير مستقيم روغن با استفاده از اويل هيتر و مخزن مازوت كويل دار مي باشد.
براي جلوگيري از گريپاژ كردن بلبرينگ پره هاي هواكش مشعل كه باعث اختلال در عملكرد مشعل و جلوگيري از كنترل
حرارت مشعل توسط اپراتور از داخل كابين فرمان مي گردد بايد بعد از اتمام كار روزانه با استفاده از شيلنگ باد نسبت به خارج نمودن گرد و خاك نشسته بر بلبرينگ ها و مفصل هاي پره هواكش اقدام گردد.
(Cyclone) سايكلون : 4 -5
گرد و خاك جدا شده از مصالح از كانال بالای دراير در اثر مكش ناشي از اگزوزفن به سايكلون رفته و با توجه به طراحي در داخل سايكلون به حالت گرد باد و چرخش درآمده و ذرات سنگين (فيلر) آن جدا مي گردد و به صورت ثقلي به انتهاي سايكلون و از آنجا نيز وارد مخزن ذخيره فيلر مي گردد كه با استفاده از بالابر فيلر در نهايت به مخزن مربوطه در بالای برج انتقال مي يابد.
(Fan) هواكش : 4-6
هواكش يا اگزوز فن تشكيل شده از محفظه، پره هاي ضد سايش، الكترو موتور، دريچه ورود و خروج.
با توجه به محل استقرار هواكش در خروجي سايكلون، از طريق كانال مربوطه (باالي دراير)، ذرات گرد و غبار، فيلر و آلاینده ها را از دراير كه هم زمان با جداسازي فيلر در سايلكون صورت مي گيرد مكش، و سپس به فيلتر آبي براي پاكسازي مي دمد.
در شكل زير يك نمونه از پروانه مورد استفاده در محفظه اگزوز فن كه از جنس فولاد ضد سايش مي باشد و گرد و غبار و دود هاي حاصله از احتراق مشعل توربوجت در داخل دراير را مكش و به سمت فيلتر با فشار دهش مي نمايد نشان داده شده است.
(Filter) فيلتر : 4-7
به منظور جلوگيري از آلودگي، گرد و غبار و آلاینده هاي ناشي از كارخانه در محيط زيست، از فيلتر (خشك يا آبي) استفاده مي گردد.
1-7-4 : فيلتر خشك (كيسه اي)
محفظه ايست فلزي كه حاوي كيسه هاي فراوان پارچه اي براي جداسازي ذرات گرد و غبار به همراه هواي گرم توسط هواكش (مستقر در خروجي سايلكون) از دراير مكش و همچنين پس از جداسازي فيلر آن در سايكلون، به محفظه حاوي كيسه هاي پارچه اي دميده مي شود.
پس از عمليات پاكسازي، گرد و غبار به قسمت تحتاني فيلتر سقوط ثقلي نموده و به مخزن مربوطه هدايت كه در صورت عدم نياز (جايگزين فيلر) به بيرون از كارخانه منتقل مي گردد.
آبي فيلتر : 4-7-2
محفظه استوانه اي (بالا و پايين مخروط ناقص) است و داراي نازل و دوش هاي آب پر فشار كه توسط پمپ آب تغذيه مي شود مي باشد. همان طور كه در قسمت قبل اشاره شد ذرات گرد و غبار توسط هواكش از دراير و سايكلون مكيده و به فيلتر آبي دميده مي شود و در آنجا پس از برخورد با آب ناشي از دوش ها سنگين شده و به ته فيلتر سقوط ثقلي نموده و به صورت آب گل آلود به استخر مربوطه جهت ته نشيني هدايت مي گردد.
(Elevator) : الواتور 4-8
نوعي بالابر زنجيري كه مخازن كوچك به نام قاشقك بر آن سوار و در محفظه اي فلزي حركت رو به بالا دارد.
سنگدانه هاي داغ عاري از گرد و غبار از شوتينگ (خروجي) انتهاي دراير داخل قاشقك هاي الواتور ريخته و در طي حركت، سنگدانه ها به بالای برج كارخانه منتقل و سپس به صورت ثقلي روي سرندها تخليه مي شوند.
(Screen) : سرند 4-9
شامل توري هاي مشبك فلزي ضد سايش، شوتينگ و سيستم ويبراسيون مي باشد.
توري هاي مشبك فلزي ضد سايش بر اساس اندازه منافذ عبور، طبق بندي و با فاصله مشخص به صورت موازي بر روي سرند نصب شده اند به طوريكه توري با منافذ بزرگ در قسمت فوقاني و بقيه به ترتيب اندازه به پايين چيدمان شده است.
يادآوري مي گردد كه اندازه و ابعاد سرند به ظرفيت كارخانه و اندازه منافذ توري ها به طرح اختلاط آسفالت بستگي دارد.
هنگام فعاليت كارخانه آسفالت، سيستم ويبره سرند توري ها را به لرزش درآورده و عمل تفكيك و هدايت سنگدانه ها به مخازن مربوطه انجام مي شود و در صورت وجود سنگدانه مازاد يا درشت، از شوت هاي انتهاي توري ها به خارج سيستم منتقل مي گردد.
(Hat bins) داغ هاي بين : 4-11
مخازني هستند كه هر كدام زير توري خاص قرار گرفته به طوريكه پس از جداسازي، سنگدانه هاي داغ به داخل آنها هدايت مي شوند در انتهاي بين ها نيز دريچه تخليه تعبيه شده كه پس از فرمان به جك ها (هيدروليكي يا پنوماتيكي) باز و سنگدانه ها به مقدار معين بر روي باسكول هدايت مي گردند و با فرمان بعدي بسته مي شود. معمولا در هر كارخانه آسفالت چهار بين گرم با ظرفيت مناسب وجود دارد.
(Electronic weighing) (باسكول ) توزين مخزن : 4-11
مجموعه اي از مخازن، لودسل (اندازه گير وزن)، دريچه تخليه كه توسط جك هاي پنوماتيكي باز و بسته مي گردند .
در كارخانه آسفالت معمولا از سه باسكول مجزا جهت توزين قير، فيلر و مصالح استفاده مي شود و بر اساس طرح اختلاط، توزين مصالح انجام و سپس به داخل ميكسر تخليه مي گردد.
(Mixer) ميكسر : 4-12
ميكسر از يك مخزن به حجم متناسب با ظرفيت توليدي كارخانه با جداره داخلي ضد سايش ، دريچه تخليه قابل كنترل، دو محور چرخان خالف همديگر كه تعدادي بازو و پنجه براي ميكس و توليد آسفالت بر روي آنها نصب شده ، تشكيل گرديده است.
سه مصالح ورودي به ميكسر ( سنگدانه، فيلر و قير) توزين شده برابر طرح آسفالتي، به مدت 52 الي 30 ثانيه توسط بازو و پنجه هاي نصب شده بر روي شافت هاي گردان ميكسر كه خالف جهت همديگر مي چرخند كاملا ميكس شده و آسفالتي همگن و يكنواخت توليد مي گردد و سپس با باز شدن دريچه زير ميكسر توسط جكهاي پنوماتيكي، آسفالت توليدي به داخل سيلوي ذخيره آسفالت تخليه مي گردد .
يكي از عوامل مهم در توليد آسفالت همگن و يكنواخت، سالم بودن بازوها و پنجه هاي منصوبه در ميكسر مي باشد. با توجه به در معرض سايش بودن بازو و پنجه ها، در صورت وارد آمدن خسارت و فرسايش بيش از حد بازو و پنجه ها، عمل اختلاط آسفالت توليدي به خوبي انجام نپذيرفته و آسفالت از همگني و يكنواختي خارج مي گردد. لذا لازم است به
صورت مرتب در پايان كار روزانه نسبت به بازديد وضعيت قطعات داخلي ميكسر به خصوص بازو و پنجه ها اقدام گردد.
همچنين خشت هاي نصب شده در جدار داخلي ميكسر كه از بدنه آن محافظت مي نمايد بايد به صورت مرتب و دوره ايي بازديد گردد و در صورت وارد آمدن خسارت نسبت به تعويض آنها اقدام گردد.
(Finished product silo) گرم آسفالت سيلوي : 4-13
مخزني است كه آسفالت آماده را در خود جاي داده و منتظر فرمان تخليه آسفالت به كمپرسي مستقر در جايگاه بارگيري است. از نكات مهم و قابل توجه اينكه اتاق فرمان بايستي طوري نصب شود تا دريچه تخليه سيلو و كمپرسي در حال بارگيري در محدوده ديد اپراتور قرار گيرند.
(Control cabin) كنترل كابين : 4-14
مكان و جايگاهي است براي استقرار دستگاهها و ادوات كنترلي كارخانه به طوريكه اپراتور در اين مكان بر پروسه توليد آسفالت از ابتدا تا انتها (صفر تا صد) اشراف، نظارت و كنترل داشته باشد و معمولا از اتاق فلزي چسبيده به كارخانه
( اين مدل تقريبا” منسوخ شده) يا با فاصله اندك تشكيل شده است كه كليه تابلوهاي فرمان اعم از الكتريكي و الكترونيكي و ملزومات ديگر كنترلي در آنجا نيز نصب هستند.
اپراتور مي تواند با استفاده از امكانات موجود و صدور فرمان هاي دستي، نيمه اتوماتيك، اتوماتيك و يا هوشمند كارخانه را اداره نمايد تا خروجي مطلوب و مورد انتظار (آسفالت همگن و يكنواخت برابر طرح اسفالتي با درجه حرارت مناسب) از كارخانه محقق گردد.
(Compressor Pneumatic) باد كمپرسور : 4-15
كمپرسور باد تشكيل شده از پمپ، الكتروموتور و مخزن ذخيره با ظرفيت مناسب.
به منظور تامين باد با فشار مناسب براي كنترل جكهاي پنوماتيكي نصب شده در قسمتهاي مختلف كارخانه از جمله دريچه هاي تخليه بين هاي گرم، سيستم توزين، مخزن فيلر، مخزن قير، مخزن ميكسر، مخزن آسفالت و … از كمپرسور باد با ظرفيت و فشار كاري مناسب استفاده مي گردد.
انتقال فشار باد توليدي به قسمتهاي مورد نياز توسط لوله هاي فلزي و همچنين لوله هاي ارتجاعي فشار باال صورت مي گيرد.
در كارخانه آسفالت ها با توجه به ظرفيت توليد كارخانه آسفالت از كمپرسورهاي ثابت برقي با دبي مناسب و فشار كاري bar 20-8 و مخزن ذخيره مناسب استفاده مي گردد. باد توليدي بوسيله لوله هاي فلزي و شيلنگ هاي فشار قوي به شيرهاي پنوماتيكي برقي مربوط به هر جك منتقل و از آنجا پس از فرمان از اطاق فرمان به جكهاي مربوطه انتقال و باعث باز و بسته شدن جكها براي انجام فرايند مربوطه مي گردند.
براي جلوگيري از وارد آمدن خسارت به جكهاي كارخانه آسفالت و شيرهاي پنوماتيكي، اپراتور كارخانه آسفالت بايد به صورت روزانه نسبت به تخليه آب و رطوبت جمع شده در مخزن كمپرسور از طريق شير تخليه آن اقدام نمايد.
(Flask) فلاسك : 4-16
تشكيل شده از مخزني استوانه اي با گنجايش 00-20 هزار ليتر قير، لوله هاي مارپيچ )كويل(، پمپ با الكتروموتور، لایه عايق حرارت (پشم شيشه).
معمولا قير از محل ذخيره (تانك يا استخر)، به صورت ثقلي يا پمپاژ راهي فلاسک شده و توسط روغن داغي كه از داخل لوله هاي مارپيچ مي گذرد دماي قير به حد مطلوب جهت توليد آسفالت مي رسد. سپس توسط پمپ كوپله شده به الكتروموتور، قير داغ شده به سه راهي قابل كنترل بالای برج و در نهايت به مخزن توزين مربوطه براي مصرف هدايت مي شود.
:(Oil heater) هيتر اويل : 4-17
روغن داغ شده در كوره حرارتي (لوله مارپيچ كويل)، توسط پمپ روغن مخصوص حرارت بالا پمپاژ شده و در مدار بسته حركت يا به عبارتي سيركوالسيون مي شود. در مسير حركت،روغن حرارت خود را به قير داخل مخزن (فلاسك، تانك، استخر) داده و مجدداً جهت گرماگيري به كوره برگشته و سيكل تكرار مي گردد تا اينكه حرارت قير را به دماي مطلوب
برساند.
شايان ذكر است كه اينگونه تبادل حرارتي (غير مستقيم) از سوختن مولكولهاي قير جلوگيري كرده و در ضمن روغن هاي مورد استفاده از ضريب هدايت و نقطه اشتعال بالایی انتخاب مي گردند تا عمليات گرماپذيري و گرمادهي بهتر و سريعتر صورت گيرد.
18-4 : مخازن قير
در هر كارخانه آسفالت با توجه به ظرفيت توليد روزانه و نياز پروژه، از مخازن قير با ظرفيت لازم به صورت مخازن فلزي و يا استخر قير استفاده مي شود.
نكته قابل توجه در ذخيره و استفاده نمودن از قير در كارخانه آسفالت گرمايش آن با استفاده از روش حرارت غيرمستقيم جهت جلوگيري از سوختن مولكولهاي قير به روش حرارت مستقيم مي باشد.
در روش حرارت غير مستقيم با استفاده از كويل هاي حرارتي منصوبه در داخل مخازن فلزي و يا پيش گرم كن استخر و ارسال روغن داغ اويل هيتر كه تا درجه حرارت حدود °C 280 روغن آن داغ گرديده، حرارت روغن از طريق جدار خارجي لوله هاي كويل كه در تماس با قير مي باشد به قير منتقل و باعث گرم شدن و روان شدن قير و آماده شدن آن براي پمپاژ به فلاسك قير مي شود.
