从CSD2500的功率提高谈沥青拌合站维护与改进

庄 永

目前国内一些中小型路桥公司的拌合设备往往出现以下情况,设备在新进两年内有比较好的工作情况,之后往往由于维护不当、保养不好等问题导致功率的大幅下滑,而导致问题的原因是多方面的且不易完全排查。举两个例子:我路桥公司现有一台德国CSD2500沥青拌合站,额定功率为160 t/h,使用2年后仅为100 t/h～120 t/h,周边路桥公司一徐工3000沥青拌合站额定功率为260 t/h,现在仅为180 t/h左右。

众所周知,沥青的生产是路面施工的基础,直接决定了路面施工的进度,许多路面工程量较大的项目部往往配备两台沥青拌合站,由此可见拌合站生产中功率大小的重要性,功率的降低延长了工期,导致了人力、财力的浪费。

以下分别从CSD2500的拌合锅、预级配、加温系统等环节讨论沥青拌合站的维护与改进。

1 拌合锅

沥青拌合站的最大功率的计算公式为:

最大功率=批料质量×3 600/(充料时间+成品料排空时间+拌合时间)。

公式中批料质量与拌合时间存在一一对应的关系,即在保证成品料质量的情况下,每一定重量的混合料要有足够的拌合时间。同时公式中之所以说明最大功率是指在预级配等其他环节能够保证骨料连续不断的输送到拌合锅的基础上。CSD2500拌合锅的最大容量是2.5 t,一般正常使用时批料的质量可选择1.5 t～2.0 t,批料太小功率太低,提不上产量,太高则产生机械噪声太大,磨损太重,电机过热易损等不良后果。充料时间是保证骨料粉料以及沥青能从各仓完全排空的时间,在使用中我们选择批料充料时间5 s,排空时间即从拌合锅完全排出的最小时间,一般设置6 s。1.5 t混合料至少需要25 s的拌合时间。2 t则相应把拌合时间调整为30 s才能保证成品质量。有公式可得CSD2500的功率批料1.5 t时最大可达150 t/h左右,批料2 t时可达180 t/h左右。即CSD2500在正常情况下的最大功率可达180 t/h。

在实际应用中,定期检查拌合臂以及叶片的磨损情况,以保证拌合锅能达到设计时的预期拌合效果。保证当前批料重量和拌合时间下拌合效果,当磨损较严重时应当及时更换以免影响功率。另外在铺低等级公路的情况下,在骨料充料及时的情况下可以适当的调节减小拌合时间以提高功率。

2 预级配

CSD2500出厂时为4仓配料式且每仓设计上料最高值为50 t/h,由于砂和石屑在配料生产中的不可或缺性且用量一般相对较小,同时占用了两仓空间,这样导致即使输送石子两仓满负荷运转也仅为140 t/h左右的情况,况且正常情况下我们实验室给出的生料配方两种石子不可能每次都一样多。这样就出现了当按照实验室配方上料时上料的总量较小,直接限制了设备功率的提高。

针对上述情况我们更换了控制两个输送石子对应调速电机所用的变频器,现在所用为英腾威变频器替代以前最大频率仅为50 Hz的变频器,并相应设置最大频率为80 Hz,设置上限频率80 Hz,最大模拟量对应频率80 Hz,可更大范围的提高可调速电机的转速,增加了配料的灵活度,另外亦可在 1号配料仓90°方向增加一配料仓以增加配料时的可选择性,同时也降低了其他电机的负荷。

CSD2500生料提升是通过皮带实现的,生料以160 t/h的速度从地面输送到离地15 m高的滚筒内,由于负荷较大易出现皮带打滑的情况,对此一定要经常调节皮带的张紧度,同时加大驱动轮花纹的密度,增大驱动轮橡胶的厚度或者适当提高整个预级配的离地高度都可以减小皮带负荷,防止皮带打滑现象。

3 骨料加温系统

这是功率提高的关键所在。该系统涉及的方面较多,包括油路、机械、引风机、鼓风机和导流板的调节等。

CSD2500油路为油罐—滤杯—低压油泵—高压油泵—调压阀—喷枪—喷嘴。1)为保证油路正常工作滤杯一定要定期清洗,以保证油路顺畅;2)生产时要多注意油压不能太高或者太低,太高则火焰太长容易烧至滚筒另一侧皮带,太低则达不到加热效果;3)定期检测喷嘴(单向阀)的雾化情况,保证每隔400 h～500 h清洗一次喷油嘴,必要时予以更换,并清理滚筒内喷嘴四周长时间形成的积炭等杂物,以保证喷嘴和导流板的正常工作;4)每年10月份后由于气温的下降特别是早晨气温过低,我拌合站所用燃料油不易着火,影响生产的进行,对此我站增加了一套燃料油,预热环节采用电热丝加热的方式从罐底对油品进行预热,消除了由于温度过低对生产的影响。

CSD2500已经使用近10年,滚筒外大滚圈磨损较为严重,再加上生产时料的负荷,所以以前经常出现滚筒带不动、跳闸的情况,设备功率增大必然增大了滚筒的负荷,对此:1)对筒内各齿定期进行变形情况检查,并两年要进行一次更换或者整型;2)必要时可调整驱动轮的空气开关的最大允许通过电流防止跳闸,当然要在机械设计负荷允许的条件下;3)在生产中及时调整滚筒的轴向位置防止其与定位滚子的摩擦;4)筛子质量必须得到保证并定期检查,筛孔尺寸不标准或有破损情况的必须更换,筛子与滚筒的连接处要保证密封好;5)保证整个风道的密封效果,加强筛子盖和清洗部分密封装置的密封效果有利于降低热量的损耗和引风机风门控制。

CSD2500的鼓风机风门与燃烧器油门为联动的,通过一油门控制器LEC控制伺服电机并同步控制凸轮和连杆来调节油量和鼓风量,随着凸轮的转动风门连杆和控制油门的节流阀同时变化,实现了油门和鼓风量的控制,在某特定的油门开度下,鼓风量的调整相当重要,增大鼓风量可增大油品与空气的混合程度有利于充分燃烧,但过大也会增大不完全燃烧损失和排烟的热量损失,太小则会导致油品的不完全燃烧,筒内易冒黑烟,火焰颜色发暗等。CSD2500风油比的调整是通过连杆上一排螺杆进行调节,调节时根据火焰情况先调节最小火的风门,然后依次调节每个螺杆的高度,使之成为一条平滑的曲线。

导流板在滚筒内往往不易被观察和调整,但却发挥了极大作用,它是控制着火点位置的决定因素,着火点近有利于油雾的完全燃烧,但是过近也易烧坏喷嘴,其作用是使通过导流板的风与油充分混合并形成一定的汇流区(高温回流区),以保证油雾的顺利着火,调节导流板的位置可选择合适的气流旋转强度即可控制比较合适的高温回流区的大小,即可控制合适的着火点。

上述分别从拌合锅、预级配、加温系统三方面叙述了功率提高的涉及因素,并叙述了各部分的调整方法,在实际中,我们分别对三部分的工作状况进行了多次实验,发现了CSD2500在额定功率160 t/h的基础上仍然有较大的上升空间,当然涉及功率提高的其他非机械因素也很多,比如石子规格的好坏,石子与筛孔的配合程度,不同路面成品料的要求温度等等。

无论是CSD2500拌合站还是其他国内外各品牌拌合站,就我们目前所了解的情况,大多数实际功率都达不到额定功率,我们不能简单的把原因归结于机械设备的老化,有可能生产中的任何一个小的环节都可能导致功率的降低,把握机械运行中各环节的技术状况,能够准确的查出出现问题的原因才是关键。