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摘 要

瀝青是攪拌站的重要生產(chǎn)原料,其高黏度的特性，要求在加工路面瀝青的各工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行加熱，以增加其流動(dòng)性。提出一種智能溫控系統(tǒng)，利用PT100型傳感器監(jiān)控瀝青溫度，利用可編程溫度監(jiān)控器實(shí)現(xiàn)低溫狀態(tài)下的自動(dòng)加熱，利用工控PLC模塊控制供給系統(tǒng)的泵和閥等，最終實(shí)現(xiàn)攪拌站瀝青供給系統(tǒng)的自動(dòng)溫控。

關(guān)鍵詞 

攪拌站 | 流動(dòng)性 | 智能溫控系統(tǒng) | PT100

引言

瀝青是攪拌站的重要生產(chǎn)原料，是一種高黏度的有機(jī)液體，要求其在各工藝流程中進(jìn)行加熱，以增加其流動(dòng)性；而瀝青儲(chǔ)存、管道傳輸、泡沫化特殊處理、拌缸攪拌等過程，對(duì)瀝青的溫度也有不同控制要求瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com。利用PT100型傳感器、可編程溫度監(jiān)控器、工控PLC，組成智能溫控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)瀝青料在低溫狀態(tài)下的自動(dòng)加熱、管道傳輸過程的自動(dòng)保溫、罐區(qū)低料位的防燒干結(jié)等智能控制，滿足各生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)瀝青的不同溫度需求。

攪拌站瀝青供給系統(tǒng)

根據(jù)生產(chǎn)流程，攪拌站瀝青供給系統(tǒng)主要包括瀝青填充系統(tǒng)、儲(chǔ)存罐、輸送管道等，如圖1所示。瀝青填充系統(tǒng)用于給罐區(qū)添加瀝青，保證系統(tǒng)原料充足，防止出現(xiàn)罐區(qū)瀝青過少導(dǎo)致因燒干結(jié)而損壞瀝青罐。作為存儲(chǔ)單元，瀝青罐需要時(shí)刻加熱保溫，以保持較高的流動(dòng)性，防止出現(xiàn)瀝青供料不足，影響攪拌站成品產(chǎn)量。瀝青輸送管道系統(tǒng)源源不斷從罐區(qū)抽取瀝青，為攪拌主塔提供原料。罐區(qū)一般距離主塔較遠(yuǎn)，需要對(duì)輸送管道做好保溫控制，防止出現(xiàn)管道堵塞等情況。瀝青傾瀉系統(tǒng)用于保證瀝青管道到拌缸的流暢。

瀝青加熱控制

根據(jù)日本道路協(xié)會(huì)提出的標(biāo)準(zhǔn)，在制備瀝青混合料的拌合工序中，其黏度控制在180~200m㎡/s，可使得石料表面瀝青膜厚度最為合理。根據(jù)瀝青學(xué)會(huì)ASTMD2171標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法和眾多學(xué)者研究結(jié)果，攪拌站瀝青供給系統(tǒng)，需加熱并保持瀝青溫度范圍在120~160℃，方可獲得較好的瀝青流動(dòng)性和穩(wěn)定的瀝青產(chǎn)量。

瀝青填充系統(tǒng)

一般地，外部瀝青通過油罐車運(yùn)輸，利用填充泵送系統(tǒng)向罐區(qū)添加瀝青。如流程圖2所示，在開啟瀝青填充泵之前，利用PT100型傳感器有效監(jiān)測(cè)罐車內(nèi)瀝青溫度，進(jìn)而判斷瀝青是否具有足夠的流動(dòng)性，以避免出現(xiàn)瀝青堵塞管道的情況。同時(shí)，利用液位傳感器有效監(jiān)測(cè)瀝青罐液位狀態(tài)。對(duì)于立式瀝青罐，考慮到該種罐橫截面積小，填充瀝青時(shí)液位升高速度快，一般選擇VEGACAP電容式系列連續(xù)料位傳感器，并設(shè)定合適的罐區(qū)高位臨界值，以避免出現(xiàn)漫罐情況。綜上，只有在瀝青溫度和罐區(qū)液位允許的情況下，才可以開啟填充泵，保證了瀝青填充的穩(wěn)定性和安全性。

瀝青儲(chǔ)存罐

瀝青罐用于儲(chǔ)存瀝青，提供加熱功率并保溫。瀝青罐通常會(huì)配備攪拌器，以增加罐內(nèi)瀝青的流動(dòng)性。同時(shí)通過攪拌使得罐內(nèi)瀝青均勻加熱。立式瀝青罐是比較常用的瀝青容器。該種罐比臥式罐更加節(jié)約占地。

一般在罐區(qū)下部靠近輸送管道的部位，加裝溫控裝置。通常采用多根加熱電纜并聯(lián)，將其均勻纏繞罐體。瀝青罐常規(guī)加熱電纜功率在幾百瓦，在生產(chǎn)預(yù)備階段需要長時(shí)間(≥12h)預(yù)加熱?？紤]到某些特殊情況，需要瀝青罐能快速升溫，一般在罐區(qū)底部裝備大功率(≥20kW)加熱棒，以滿足某些特殊生產(chǎn)狀況。

瀝青罐加熱控制流程如圖3所示。利用連續(xù)液位傳感器Vegabar55監(jiān)控瀝青罐液位狀態(tài)，避免出現(xiàn)瀝青液位過低而持續(xù)加熱，進(jìn)而導(dǎo)致的瀝青罐燒干結(jié)的惡劣情況。利用PT100型傳感器、JUMOeTRON溫控器組合實(shí)現(xiàn)瀝青罐的加熱保溫控制。通過常規(guī)加熱電纜和大功率加熱棒的組合加熱模式，形成多擋加熱功率，當(dāng)瀝青溫度過高時(shí)能自動(dòng)切斷電源，保證了瀝青罐區(qū)安全、穩(wěn)定的加熱需求。

瀝青輸送管道系統(tǒng)

瀝青輸送管道系統(tǒng)主要由卸油泵、三通閥、罐區(qū)至主塔管道等組成。低溫環(huán)境下，瀝青黏度大、流動(dòng)性差，此時(shí)開啟泵送系統(tǒng)，可能損毀泵聯(lián)軸器。通常在瀝青泵殼體前端裝配PT100型傳感器，對(duì)瀝青泵進(jìn)行導(dǎo)熱油或電加熱，在泵未加熱至預(yù)設(shè)的溫度值時(shí)，瀝青卸油泵無法啟動(dòng)，有效避免瀝青泵冷啟動(dòng)造成的損毀。卸油泵啟動(dòng)，通過輸油管道將瀝青持續(xù)送入主塔拌缸，為攪拌工藝提供合適的原材料。

根據(jù)安全法規(guī)，瀝青罐布置區(qū)通常和主塔區(qū)存在一定的距離，為了保證瀝青進(jìn)入拌缸時(shí)的溫度，通常對(duì)管道做電加熱(或?qū)嵊图訜?和外包保溫棉，以彌補(bǔ)輸送過程中的能量損失，保證生產(chǎn)效率。

智能溫控系統(tǒng)

瀝青是攪拌站特定的生產(chǎn)原材料，其黏度和流動(dòng)性都和溫度有著密切聯(lián)系，通過對(duì)瀝青供給系統(tǒng)的全程智能溫控，有效保證了瀝青加工生產(chǎn)全過程的溫度需求，進(jìn)而保證了攪拌站連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

安邁攪拌站瀝青智能溫控系統(tǒng)如圖4所示。安邁瀝青攪拌站采用該智能溫控系統(tǒng)，利用PT100型傳感器、PLC模塊等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)瀝青料生產(chǎn)全過程的智能溫度監(jiān)控，并通過上位機(jī)實(shí)時(shí)讀取瀝青填充系統(tǒng)狀態(tài)、罐區(qū)溫度和液位、輸送管線瀝青狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)瀝青料生產(chǎn)全過程的智能溫度監(jiān)控。該系統(tǒng)可使操作人員遠(yuǎn)程掌握整站的瀝青供給狀態(tài)，做出有效的判斷和操作，保證瀝青料供給的連續(xù)性和穩(wěn)定性，進(jìn)而保證整站產(chǎn)量連續(xù)。