Обустройство на бетонных заводах тепловых систем по обогреву инертных материалов (далее- ИМ) в холодное время года производится в следующих целях:
- Для размораживания смерзшихся комков песка, щебня и гравия по предотвращению их налипания на стенках бункеров дозирующих комплексов (ДК) и создания условий для беспрепятственной подачи инертных через разгрузочные воронки на дозирование.
- Для удаления излишков влаги путем нагрева размороженных инертных материалов до полного их высыхания.
- Для прогрева осушенных инертных компонентов бетонной смеси до температуры (в пределах 15-20 градусов Ц), предусмотренной регламентом производства.
Требования по оптимизации технико-экономических характеристик обогревающей системы ИМ
При выборе системы обогрева инертных и оптимизации ее технико-экономических параметров учитываются следующие факторы.
- Погодные условия региона в холодное время года – для предварительной оценки потребной мощности тепловой системы и выработки плана мероприятий по утеплению РБУ.
- Производственная программа бетонного завода в осенне-зимний период.
- Объем бункеров ДК, подлежащих обогреву.
- Результаты теплового расчета по определению потребного количества тепла для прогрева бункеров.
- Доступность топлива в регионе.
- Оценка энергоэффективности системы с учетом удельного расхода топлива на один кубометр произведенного бетона и скорости прогрева ИМ после их загрузки в бункеры ДК.
- Оценка эксплуатационных расходов, включая обеспечение требований надзорных госслужб.
- Возможность работы в автоматическом режиме с дистанционным управлением.
Системы обогрева ИМ с паровым и воздушным теплоносителями.
Обогревающие системы ИМ функционально состоят из нескольких элементов:
- Источник тепла (парогенератор или теплогенератор);
- Теплоноситель (пар или горячий воздух);
- Оборудование для подготовки и транспортировки теплоносителя в бункера ДК;
- Трубопроводный контур циркуляции теплоносителя.
По принципу функционирования обогревающие системы существенно различаются между собой.
- Тепловой контур с паровым теплоносителем
Тепловой контур с паром в качестве теплоагента относится к категории статических систем, в которых тепловая энергия сжигаемого энергоносителя (газовое или дизельное топливо) передается инертным материалам через промежуточный паровой теплоноситель, циркулирующий по системе трубопроводов от парогенератора к бункерам ДК. В бункерах имеются стационарно установленные регистры, передающие тепло от пара в объемы загруженных песка, гравия или щебня. Рабочая температура пара на выходе из котла не ниже 120 градусов Ц.
- Тепловой контур с горячим воздухом
Системы с горячим воздухом относятся к категории динамических систем, в которых тепловая энергия топлива передается в прямом контакте с воздушным теплоносителем, нагреваемым в теплообменнике теплогенератора. Воздух нагревается в топке теплогенератора до температуры 150-200 градусов Ц и по системе воздуховодов мощным вентилятором продувается через объем загруженных в бункер ИМ.
Основные преимущества воздушного обогрева ИМ перед прогревом паром
В числе преимуществ систем воздушного обогрева, например, от теплогенератора ТГВ-250 производства ZZBO (Россия) по сравнению с использованием традиционных парогенераторов отмечают следующие факторы:
- Минимальное время подготовки системы к подаче горячего воздуха в бункеры после загрузки ИМ. Теплогенератор ТГВ-250 уже через 2 минуты начинает подачу горячего теплоносителя и в течение получаса прогревает весь объем бункера, тогда как парогенераторы прогревают ИМ через 4-8 часов, что негативно отражается на производительности РБУ.
- В воздушных динамических системах отсутствует опасность замерзания теплоносителя в случае простоев.
- Нет нужды монтировать аппаратуру для водоподготовки.
- Простой монтаж и демонтаж теплового контура.
- Более низкий удельный расход топлива на кубометр производимого бетона. В зависимости от условий производства теплогенератор ТГВ-250 сжигает от 10 до 29 литров дизтоплива, тогда как парогенераторам необходимо до 60-70 литров горючего.
- Возможность регулировки температуры воздушного потока в автоматическом режиме.
Заключение
В европейских странах и на постсоветском пространстве наметилась четкая тенденция к переходу от дорогостоющих статических систем обогрева паром к динамическим воздушным системам обогрева. Все большее число новых бетонных заводов и реконструируемых РБУ устанавливают у себя воздухонагреватели, оценив их высокую энергоэффективность и рентабельность.