3.改进措施和效果

根据热平衡计算结果,为了降低燃油消耗,节约资金,我们只能从提高导热油的热效率和缩短沥青加热时间入手

需加热液态沥青质量m为40?t,加热前沥青初始温度t1为60?℃,成品沥青温度t2为160?℃,液态沥青比热c吸为1.34 kj/(kg·℃),将40?t液态沥青加热到160 ℃所需热量q沥吸为:

导热油加热沥青原理如图1所示它利用经加热至较高温度的高闪点矿物油作为加热介质,矿物油在导管和蛇形盘管中循环流动,再加热蛇形盘管外的液态沥青

(4)?所需柴油数量

(3)?加热沥青所需时间

此方法的优点是导热油加热器结构紧凑,使用方便,加热柔和,热效率高,易于自动控温,对沥青加热升温均匀,加热速度快为此,我们提出了沥青罐的3种改造方案,如附表所示

根据沥青行业招聘已知热油炉放出热量为60万kcal/h,其热量的65.7%能够传递给导热油,1kcal换算为4.814 kj,经计算其单位时间传给导热油的热量r为1.9×106 kj/h

(2)?蛇形盘管传热面积

1.导热油加热沥青原理

(1)?加热沥青所需热量

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t=ф/r=1.72×107/1.9×106=9 h

热油炉的热效率为40%,放出热量为60万kcal/h(即2.89×106?kj/h),其热量的65.7%能够传递给导热油导热油的出油口温度约为250?℃,回油口温度约为220?℃在正常施工过程中,液态沥青加热前温度一般为40～60?℃,加热后成品液态沥青温度一般为140～160?℃现以加热1个沥青罐(罐内储存40?t液态沥青)为例进行热平衡计算

2.热平衡计算

ф=q沥吸/λ=1.72×107 kj

已沥青路面知热油炉放出热量为2.89×106 kj/h,将40t液态沥青由60?℃加热到160?℃所需时间为9?h,柴油的燃烧值为4.28×104?kj/kg,其热量的65.7%能够传递给导热油(此数据无法考证,根据经验推算出) 经计算,将40?t液态沥青加工为160?℃成品液态沥青所需柴油为925?kg

综合考虑以上3个方案的优、缺点和效果,并重点考虑节能和降低成本问题,最终决定实施方案1,即给每个沥青罐增加长度为300?m、直径为57?mm的导热油蛇形盘管,在沥青罐到货并经检验合格后,即开始进行改造

根据相关文献,沥青只能够吸收导热油31.2%的热量,即蛇形盘管的导热系数λ为31.2%,将40?t液态沥青加热到160?℃,导热油应供给的总热量ф为:

在实施焊接过程中,各个环节严格按规范进行操作完成焊接工作后,经沥青混凝土行业检查焊缝符合技术要求进行蛇形盘管导热油循环试验,所有管路无泄漏向沥青罐内注入40?t温度为60?℃的液态沥青进行加热计时检验,加热6.8?h后,罐内沥青达到了160?℃(成品液态沥青温度)

我单位1台玛连尼4000型沥青混凝土搅拌站配备了4个沥青罐,每罐可容纳40?t液态沥青,罐内沥青采用导热油加热系统进行加热为了缩短沥青加热时间,降低燃油消耗,节约资金,在投入使用之前,我们决定对这4个沥青罐的沥青加热系统进行改造

沥青罐出厂时,导热油蛇形盘管长度l为160?m,直径d为57?mm,其传热面积a为:

q沥吸=c吸×m(t2-t1)=5.36×106?kj

导热油5经热油炉4加热后(可达300?℃),由导热油循环热油泵3吸入,经出油导管8流入沥青罐2中的导热油蛇形盘管1中高温导热油在流动中,通沥青行业龙头企业过蛇形盘管管壁加热沥青罐内的沥青随后,导热油经回油导管9流回热油炉,进行下一个加热循环

已经计算出将40?t液态沥青加热到160?℃,导热油应供给的总热量ф,以及单位时间传给导热油的热量r,据此得出将40?t液态沥青由60?℃加热到160?℃所需时间t为:

沥青罐经改造后,导热油蛇形盘管共增加53.7?m2散热面积,总散热面积达到了82.3?m2,这使得传热效率提高了10% 生产40?t温度为160?℃的成品液态沥青所需柴油量减少到699?kg,每生产1?t成品液态沥青节约柴油5.6?kg按柴油价格5.5元/kg计算,每生产1 t成品沥青节约资金30.8元同时缩短了成品沥青生产周期,减少了机械台班费和人工费用支出后来玛连尼生产厂家也采取我们的方法,加长了蛇形盘管

a=πd×l=3.宝利沥青股14×0.057×160=28.6 m2