Регулировка сушильного барабана на асфальтном заводе

Сушильный барабан, или сушильный агрегат, является без преувеличения сердцем любого асфальтобетонного завода (АБЗ). Именно в нём происходит один из самых критически важных технологических процессов — удаление влаги из инертных каменных материалов (щебня, песка, отсева дробления) и их нагрев до рабочей температуры, необходимой для качественного смешивания с битумом. От точности и правильности настройки сушильного барабана напрямую зависят не только качество конечного продукта — асфальтобетонной смеси, — но и экономические показатели всего производства, а также его экологическая безопасность.

Регулировка сушильного барабана — это не разовое действие, а постоянный процесс, требующий от оператора и инженеров глубокого понимания физики процессов теплообмена, механики и аэродинамики. Рассмотрим ключевые аспекты этой сложной и многогранной задачи.

Механическая регулировка – основа стабильной работы

Прежде чем приступать к настройке технологических параметров, необходимо убедиться в идеальном механическом состоянии агрегата.

Угол наклона барабана. – один из фундаментальных параметров. Угол наклона определяет время пребывания материала внутри барабана. Чем больше угол, тем быстрее материал проходит через барабан, и наоборот. Обычно угол наклона варьируется в пределах от 3 до 5 градусов.

• Слишком малый угол приводит к чрезмерно долгому нахождению материала в барабане. Это может вызвать перегрев каменных материалов, что особенно опасно для карбонатных пород (известняков), которые начинают разлагаться. Также это снижает общую производительность завода.
• Слишком большой угол: материал проходит через барабан слишком быстро, не успевая полностью просохнуть и прогреться. В результате на выходе мы получаем недосушенный и холодный материал, что ведёт к производству некачественной смеси, повышенному расходу битума (который будет охлаждаться) и потенциальным проблемам с уплотнением асфальта.

Регулировка угла наклона — трудоёмкая операция, которая выполняется, как правило, во время планового технического обслуживания с использованием гидравлических домкратов и регулировочных винтов на опорных станциях.

Опорные и упорные ролики. Сушильный барабан вращается, опираясь на массивные стальные бандажи, которые катятся по опорным роликам. Правильная регулировка этих роликов критически важна для предотвращения износа и аварий. Основная задача — минимизировать «осевой ход» (продольное смещение) барабана.

• Осевой ход. Небольшое смещение барабана вдоль своей оси (в пределах нескольких миллиметров) является нормальным. Однако чрезмерный осевой ход приводит к интенсивному износу боковых поверхностей бандажей и опорных роликов, а также к ударным нагрузкам на упорный ролик.
• Регулировка: осевой ход регулируется незначительным изменением угла осей опорных роликов относительно оси барабана. Эта процедура требует высокой точности. Неправильная настройка может привести к тому, что барабан будет "сползать" в одну сторону, создавая колоссальную нагрузку на упорный ролик и его подшипники, что чревато их быстрым разрушением.

Привод барабана. Необходимо регулярно контролировать натяжение приводной цепи или состояние зубчатого венца и ведущей шестерни (в зависимости от конструкции привода). Ослабленная цепь может соскочить, а чрезмерное натяжение создаёт избыточную нагрузку на редуктор и подшипники.

Регулировка процесса горения и теплообмена

Это динамическая часть настройки, которая выполняется оператором в течение рабочей смены.

Настройка пламени горелки. Горелочное устройство — это двигатель теплового процесса. Его задача — создать стабильный и эффективный факел для передачи тепла материалу.

• Пламя не должно касаться стенок барабана в зоне горения, так как это вызывает локальный перегрев металла и его преждевременный износ («прогар»). Также пламя не должно быть слишком длинным, чтобы не «добивать» до лопаток и материала в средней части барабана, что может привести к налипанию битумной пыли и возгораниям. Идеальный факел — мощный, компактный и расположенный строго по центру барабана.
• Соотношение «топливо-воздух»: ключевой параметр для экономичности и экологии. Недостаток воздуха приводит к неполному сгоранию топлива, образованию сажи (копоти) и высокому содержанию угарного газа (CO) в уходящих газах. Избыток воздуха, в свою очередь, охлаждает пламя, снижает КПД и уносит тепло «в трубу», а также способствует образованию оксидов азота (NOx). Регулировка осуществляется изменением подачи топлива и настройкой воздушной заслонки вентилятора горелки.

Регулировка разрежения (тяги). Воздух для горения и удаления паров воды протягивается через барабан с помощью мощного вентилятора — дымососа. Создаваемое им разрежение в барабане является важнейшим параметром.

• Недостаточная тяга приводит к неполному удалению водяных паров и продуктов сгорания. Внутри барабана создаётся избыточное давление, что может вызывать выбросы пыли и дыма через загрузочное и выгрузочное отверстия, ухудшая условия труда и загрязняя окружающую среду.
• Избыточная тяга приводит к слишком высокой скорости газового потока. Горячие газы не успевают отдать своё тепло материалу и улетают в систему пылеочистки, что резко снижает тепловой КПД. Кроме того, сильная тяга уносит из барабана самые мелкие и ценные фракции минерального порошка, обедняя смесь и перегружая систему пылеулавливания (циклоны и рукавные фильтры).

Разрежение регулируется шибером (заслонкой) на дымососе или изменением скорости вращения его рабочего колеса (при наличии частотного преобразователя).

Контроль и диагностика

Правильность всех регулировок проверяется по ряду косвенных и прямых признаков:

• Температура материала на выходе – главный показатель. Она контролируется бесконтактным пирометром и должна строго соответствовать рецепту смеси (обычно 150-170 °C).
• Температура уходящих газов измеряется после барабана, но до системы пылеочистки. Слишком высокая температура (более 200-230 °C) говорит о низкой эффективности теплообмена. Слишком низкая (менее 100-110 °C) может свидетельствовать о недосушке материала и риске конденсации влаги в рукавных фильтрах, что приводит к их забиванию и выходу из строя.
• Визуальный анализ смеси: отсутствие пара над горячим материалом в ковше скипового подъёмника или на конвейере — признак хорошей просушки.
• Цвет и состав дыма. Идеально, если из трубы идёт едва заметный белый пар. Чёрный дым — признак неполного сгорания топлива, густой белый — плохой работы пылеочистки.
• Анализ проб в лаборатории. Периодический отбор проб и определение остаточной влажности материала — самый точный метод контроля.

Комплексный подход, учитывающий взаимосвязь всех механических и технологических параметров, позволяет достичь главной цели: стабильного производства высококачественной асфальтобетонной смеси при минимальных затратах топлива и с соблюдением всех экологических норм.