Как рассчитать вместимость резервуара для хранения битума на асфальтосмесительном заводе

Выбор оптимальной емкости резервуара для хранения битума — это не просто выбор самого большого доступного резервуара. Система хранения должна соответствовать фактической производительности асфальтосмесительного завода, суточному потреблению битума, частоте подачи, мощности нагрева и графику работы.

Если резервуар слишком мал, асфальтобетонный завод может остановиться в ожидании новых поставок битума или пока твердый битум еще плавится. Если резервуар слишком велик, затраты на оборудование, изоляцию, фундамент, теплоизоляцию и поддержание температуры в течение длительного времени могут оказаться выше, чем необходимо.

В этом руководстве объясняется, как рассчитать вместимость резервуара для хранения битума на асфальтосмесительном заводе и как преобразовать расчет в практическую конфигурацию резервуара.

Почему вместимость битумных резервуаров должна соответствовать объему производства асфальтобетонного завода?

Асфальтосмесительный завод непрерывно потребляет битум в процессе производства. Поэтому необходимая емкость хранилища зависит, прежде всего, от количества тонн асфальта, производимого заводом, и от количества битума, содержащегося в каждой тонне асфальтобетонной смеси.

Однако одной лишь номинальной мощности завода недостаточно. Завод с номинальной производительностью 160 тонн в час редко работает на полную мощность каждый запланированный час. Подача материала, влажность заполнителя, смена состава смеси, доступность грузовиков, техническое обслуживание и перебои в производстве — все это влияет на фактическую производительность.

Таким образом, для получения достоверных результатов расчета следует учитывать следующее:

• Номинальная производительность асфальтобетонного завода
• Фактический коэффициент использования оборудования
• Содержание битума в асфальтобетонной смеси
• Ежедневные часы работы
• Требуемое количество дней хранения
• Надежность поставок и доставки
• Резерв безопасности
• Максимально полезный объем резервуара
• Количество использованных марок битума

Шаг 1: Рассчитайте почасовое потребление битума.

Первым шагом является расчет количества битума, потребляемого асфальтобетонным заводом за один час производства.

Формула:

Почасовое потребление битума = Производительность асфальтобетонного завода × Содержание битума

Например, предположим, что асфальтобетонный завод имеет номинальную производительность 160 тонн в час, а асфальтобетонная смесь содержит 51 тонну битума (TP3T).

160 т/ч × 5% = 8 тонн битума в час

Если завод будет работать непрерывно на полную мощность, он будет потреблять приблизительно 8 тонн битума в час.

Фактическое процентное содержание битума всегда должно определяться на основе утвержденного состава асфальтобетонной смеси. В разных верхних слоях дорожного покрытия, основаниях, асфальтобетонных смесях с щебеночно-мастичным составом и модифицированных асфальтобетонных смесях может использоваться различное содержание вяжущего вещества.

Шаг 2: Корректировка с учетом фактической загрузки предприятия.

Использование номинальной мощности электростанции без корректировки может привести к завышению суточной потребности. Коэффициент использования обеспечивает более реалистичную оценку фактического производства.

Формула:

Фактическая почасовая производительность асфальтобетона = Номинальная производительность × Коэффициент использования

Предположим, что установка производительностью 160 т/ч работает со средней степенью использования 801 ТТ3Т.

160 т/ч × 80% = 128 т/ч фактическая средняя производительность

Соответствующий средний расход битума составляет:

128 т/ч × 5% = 6,4 тонны битума в час

Для предварительных расчетов подрядчики могут использовать расчетный коэффициент использования, основанный на опыте предыдущих проектов. Для окончательного выбора оборудования более надежными являются фактические данные о производстве или предполагаемый график работы оператора завода.

Шаг 3: Расчет суточной потребности в битуме

Суточный расход битума зависит от среднего почасового расхода и количества отработанных часов.

Формула:

Суточная потребность в битуме = Номинальная производительность завода × Коэффициент использования × Часы работы × Содержание битума

Используя предыдущий пример:

• Производительность асфальтобетонного завода: 160 т/ч
• Коэффициент использования: 80%
• Время работы: 10 часов в день
• Содержание битума: 5%

160 × 0,80 × 10 × 0,05 = 64 тонны битума в день

Таким образом, предприятие должно принимать, плавить, хранить и поставлять приблизительно 64 тонны битума за каждый полный производственный день.

Шаг 4: Определите необходимое количество дней хранения.

Срок хранения является одним из важнейших параметров проектирования. Для проекта, ежедневно получающего битум навалом, может потребоваться меньше места для хранения, чем для проекта строительства дороги в отдаленном районе, где битум поставляется бочками или биг-бэгами.

Типичные вопросы включают в себя:

• Как часто можно доставлять битум?
• Поставщик местный или импортный?
• Могут ли погодные или дорожные условия вызвать задержки в транспорте?
• Проект реализуется в отдаленном районе?
• Битум поставляется навалом, в бочках или мешках?
• Сколько времени занимает процесс плавления?
• Остановит ли задержка поставки один из поставщиков производство асфальта?

Для предприятия с надежными ежедневными поставками сыпучих материалов может быть достаточно запаса на один-два дня. Проекты с нестабильной логистикой, импортным битумом, поставками в бочках или большими расстояниями транспортировки могут потребовать запаса на несколько дней.

Формула:

Базовая потребность в хранении = Суточная потребность в битуме × Необходимое количество дней хранения

Для установки производительностью 160 т/ч, потребляющей 64 тонны в сутки и требующей запасов на два дня:

64 тонны/день × 2 дня = 128 тонн

Шаг 5: Добавьте страховой резерв

Расчетное потребление, как правило, не должно отражать весь имеющийся запас. Резерв помогает компенсировать задержки поставок, колебания объемов производства, неожиданные изменения в составе и расхождения в измерениях.

Формула:

Необходимый полезный объем хранилища = Базовая потребность в объеме хранилища × (1 + Страховой резерв)

Если используется резерв 15%:

128 тонн × 1,15 = 147,2 тонны полезного объема хранения

Необходимый резерв зависит от надежности цепочки поставок. Для проекта, расположенного вблизи нефтеперерабатывающего завода или терминала, может потребоваться меньший резерв, чем для удаленного проекта, зависящего от импортных бочек с битумом.

Шаг 6: Преобразование веса битума в объем резервуара.

Объём резервуаров для хранения битума обычно указывается в единицах объёма, тогда как потребление в рамках проекта, как правило, рассчитывается по весу.

Формула:

Необходимый объем = Необходимая масса битума ÷ Плотность битума

Плотность битума изменяется в зависимости от марки и температуры. Для предварительного расчета можно использовать приблизительную плотность, но для окончательного расчета следует использовать фактические данные о продукте, предоставленные поставщиком.

Исходя из предварительной плотности 0,98 тонны на кубический метр:

147,2 тонны ÷ 0,98 т/м³ = приблизительно 150,2 м³ полезного объема

Шаг 7: Учитывайте максимальный уровень заполнения.

Резервуар для хранения не следует заполнять до 1001 тонны от его номинального объема. Необходимо предусмотреть пространство для теплового расширения, безопасной эксплуатации, колебаний уровня и внутренней циркуляции.

Формула:

Номинальная вместимость резервуара = Требуемый полезный объем ÷ Максимальный коэффициент заполнения

Если допустимое соотношение заполнения составляет 90%:

150,2 м³ ÷ 0,90 = приблизительно 166,9 м³

При практическом выборе оборудования в рамках данного проекта может быть рассмотрена общая номинальная вместимость приблизительно от 180 до 200 м³, в зависимости от имеющихся стандартных размеров резервуаров и необходимого оперативного резерва.

Полная формула расчета емкости битумного резервуара

Полный предварительный расчет можно записать следующим образом:

Номинальный объем резервуара = Производительность установки × Коэффициент использования × Время работы × Содержание битума × Количество дней хранения × Коэффициент запаса прочности ÷ Плотность битума ÷ Коэффициент заполнения

Где:

• урожайность растений измеряется в тоннах асфальта в час.
• Коэффициент использования представляет собой фактический средний объем производства
• Часы работы продуктивных часов в день
• Содержание битума взято из рецептуры асфальтобетонной смеси.
• дни хранения представляют собой требуемый период хранения запасов
• коэффициент безопасности включает дополнительный резерв
• Плотность битума преобразует вес в объем
• Коэффициент заполнения учитывает полезную вместимость резервуара

Примеры производительности различных асфальтосмесительных заводов

В следующих примерах используются те же предварительные предположения:

• Коэффициент использования: 80%
• Время работы: 10 часов в день
• Содержание битума: 5%
• Срок хранения: 2 дня
• Резерв безопасности: 15%
• Плотность битума: 0,98 т/м³
• Максимальный коэффициент заполнения: 90%

Приведенные конфигурации являются примерами, а не окончательными рекомендациями. Фактический размер резервуара зависит от стандартных размеров резервуара, марок битума, условий поставки, метода нагрева, планировки проекта и необходимой избыточности.

Следует ли использовать один большой резервуар или несколько резервуаров меньшего размера?

Расчетная общая вместимость часто может быть распределена между несколькими резервуарами. Для многих асфальтобетонных заводов наличие нескольких резервуаров обеспечивает большую гибкость в эксплуатации, чем один большой резервуар.

Преимущества использования нескольких резервуаров

• Различные марки битума можно хранить отдельно.
• Один резервуар может снабжать завод сырьем, в то время как другой принимает или нагревает новое сырье.
• Техническое обслуживание можно провести без остановки всей системы хранения данных.
• Отопление и циркуляция воздуха могут регулироваться независимо друг от друга.
• В случае временной недоступности одного из резервуаров проект сохраняет возможность частичного хранения.
• В будущем расширение системы может оказаться проще.

Когда может быть достаточно одного большого резервуара

• Завод использует только один сорт битума.
• Поставки битума стабильны и осуществляются часто.
• Площадь площадки ограничена.
• Процесс работы прост и непрерывен.
• Отдельный резервный или буферный резервуар уже имеется.

Для предприятий, использующих как битум высокой пенетрации, так и битум, модифицированный полимерами, обычно требуются отдельные резервуары, поскольку смешивание этих продуктов недопустимо.

Объем бака должен соответствовать мощности отопления.

Большой объем накопителя полезен только в том случае, если система отопления способна довести поступающий битум до требуемой рабочей температуры и компенсировать потери тепла.

Систему отопления следует выбирать в соответствии со следующими критериями:

• температура подачи битума
• Требуемая температура хранения
• Объем резервуара
• Необходимое время нагрева
• Температура окружающей среды
• Толщина и качество изоляции
• Способ нагрева
• Потери тепла в трубопроводах и насосах

Резервуар, предназначенный только для поддержания температуры, требует меньшей мощности нагрева, чем резервуар, предназначенный для быстрого нагрева холодного или частично затвердевшего битума.

Увеличение размеров хранилища без повышения тепловой мощности может привести к медленному запуску, неравномерному распределению температуры, повышенному расходу топлива и недостаточному снабжению битумом в период пикового производства асфальта.

Особые требования к битуму в бочках и мешках большого объема.

Когда битум поступает в бочках или мешках по одной тонне, плавильное оборудование также должно соответствовать суточному потреблению.

Например, если асфальтобетонный завод потребляет 64 тонны битума в день, а плавильная машина перерабатывает только 40 тонн в день, увеличение емкости хранилища не решит проблему дефицита поставок. Плавильная система, система хранения, насосы, трубопроводы и асфальтобетонный завод должны быть рассчитаны как единый комплексный процесс.

Систему следует проверить на наличие следующих пунктов:

• Ежедневная производительность плавки в бочках или мешках
• Буферная емкость расплавленного битума
• Нагрев и циркуляция в накопительном баке
• Расход жидкости, перекачиваемой битумным насосом
• Диаметр трубопровода и обогрев.
• Пиковое потребление асфальтобетонного завода

Распространенные ошибки при расчете размеров резервуаров для хранения битума

Используя только номинальную мощность асфальтоукладчика.

Номинальная производительность не отражает фактическую суточную выработку. Необходимо также учитывать часы работы и коэффициент использования мощностей.

Игнорирование доступного объема

Резервуар номинальным объемом 100 м³ не обязательно обеспечивает 100 м³ полезного объема хранения. Безопасные пределы заполнения и рабочее пространство уменьшают доступный объем.

Забывая о резерве безопасности

Система, разработанная для точного теоретического потребления, не обеспечивает защиты от задержек поставок или увеличения объемов производства.

Использование одного резервуара для битума разных марок.

Различные марки битума, особенно обычный и модифицированный битум, следует хранить отдельно, чтобы избежать загрязнения и проблем с эксплуатационными характеристиками.

Увеличьте размер бака, но уменьшите размер водонагревателя.

В резервуаре может содержаться достаточно битума, но он все равно не сможет нагреть его достаточно быстро для производства асфальта.

Игнорирование формы поставки битума

Для битума, поставляемого навалом, в бочках и биг-бэгах, требуются различные схемы приема и плавления. Объемы хранения должны быть согласованы с методом поставки, используемым на предыдущем этапе.

Информация, которую необходимо предоставить при запросе коммерческого предложения.

Для получения точной конфигурации битумного резервуара предоставьте производителю оборудования следующие проектные данные:

• Производительность асфальтосмесительного завода в тоннах в час.
• Ожидаемое количество часов работы в сутки
• Среднее процентное содержание битума в асфальтобетонной смеси
• Требуемое количество дней хранения
• Количество и виды марок битума
• Форма поставки битума: насыпью, бочками или биг-бэгами.
• температура подачи битума
• Требуемая температура хранения и перекачки
• Локальный минимум температуры окружающей среды
• Доступное топливо или электроэнергия
• Ограничения, касающиеся планировки участка и установки.
• Требуемая конструкция резервуара: вертикальная или горизонтальная.

Предоставление этой информации позволяет производителю рассчитать не только общую емкость хранилища, но и систему отопления, производительность насосов, расположение трубопроводов, изоляцию, систему управления и схему установки.

Часто задаваемые вопросы

Сколько дней хранения битума должно быть у асфальтобетонного завода?

Оптимальный срок хранения зависит от надежности поставок и местоположения проекта. Предприятиям со стабильными местными поставками насыпью может потребоваться меньший запас, в то время как удаленные проекты или проекты, использующие импортные бочки, могут потребовать хранения в течение нескольких дней.

Достаточно ли 100 м³ битумного резервуара для асфальтобетонного завода производительностью 160 т/ч?

Это зависит от времени работы, процента связующего вещества, коэффициента использования и частоты поставок. В условиях, рассмотренных в данной статье, для установки производительностью 160 т/ч требуется более 160 м³ номинального объема хранения на два дня производства и страховой резерв.

Может ли один резервуар хранить как обычный битум, так и модифицированный битум?

Рекомендуется использовать отдельные резервуары. Смешивание обычного битума и битума, модифицированного полимерами, может повлиять на свойства материала и эксплуатационные характеристики асфальта.

Вместимость резервуаров для битума следует измерять в тоннах или в кубических метрах?

Расход обычно рассчитывается в тоннах, а вместимость резервуара указывается в кубических метрах. При пересчете следует использовать фактическую плотность битума при соответствующей температуре.

Снижает ли увеличение объема резервуара для битума эксплуатационные расходы?

Не автоматически. Больший резервуар может снизить риски при доставке, но также увеличивает инвестиции, площадь изоляции, потребность в отоплении и затраты на поддержание температуры. Вместимость должна соответствовать фактическому объему производства и логистике.

Как выбрать между вертикальными и горизонтальными битумными резервуарами?

Решение зависит от площади участка, транспортных ограничений, состояния фундамента, способа установки, доступа для технического обслуживания и требуемой вместимости. Оба варианта конструкции могут обеспечить надежное хранение при правильном проектировании.

Заключение

Правильную вместимость резервуара для хранения битума следует рассчитывать исходя из фактического объема производства асфальта, а не определять наугад.

Основной процесс заключается в расчете суточной потребности в битуме, умножении ее на необходимое количество дней хранения, добавлении страхового резерва, переводе веса в объем и учете максимального уровня заполнения резервуара.

Окончательная система хранения также должна соответствовать оборудованию для нагрева битума, производительности плавления, насосам, трубопроводам, маркам битума и способу подачи.

Компания FEITENG может проектировать комплексные системы плавления, нагрева, хранения, циркуляции и подачи битума для асфальтосмесительных заводов и дорожно-строительных проектов.

Для получения рекомендаций по вместимости резервуара и технической конфигурации, пожалуйста, предоставьте нам информацию о производительности вашего асфальтобетонного завода, суточном времени работы, процентном содержании битума, способе поставки, местоположении проекта и требуемом сроке хранения.

WhatsApp: +86 15335447006
Вебсайт: www.bitumenmachine.com

Для получения дополнительной информации об инвестициях в оборудование и факторах конфигурации ознакомьтесь с нашей информацией. Прайс-лист на резервуары для хранения битума.