Як розрахувати місткість резервуара для зберігання бітуму для асфальтозмішувальної установки

Вибір правильної ємності резервуара для зберігання бітуму – це не просто питання вибору найбільшого доступного резервуара. Система зберігання повинна відповідати фактичній продуктивності асфальтозмішувальної установки, добовому споживанню бітуму, частоті подачі, потужності нагрівання та графіку роботи.

Якщо резервуар занадто малий, асфальтний завод може зупинитися під час очікування нових поставок бітуму або поки твердий бітум ще плавиться. Якщо резервуар занадто великий, проект може витратити більше на обладнання, ізоляцію, фундаменти, теплову потужність та довгострокову підтримку температури, ніж необхідно.

У цьому посібнику пояснюється, як розрахувати місткість резервуара для зберігання бітуму для асфальтозмішувальної установки та як перетворити розрахунок на практичну конфігурацію резервуара.

Чому місткість бітумного резервуара повинна відповідати продуктивності асфальтного заводу

Асфальтозмішувальний завод постійно споживає бітум під час виробництва. Тому необхідна ємність для зберігання залежить, перш за все, від того, скільки тонн асфальту виробляє завод і скільки бітуму міститься в кожній тонні асфальтобетонної суміші.

Однак, однієї лише номінальної потужності заводу недостатньо. Завод з продуктивністю 160 тонн на годину рідко працює на повну потужність протягом кожної запланованої години. Подача матеріалу, вологість заповнювача, зміна суміші, доступність вантажівок, технічне обслуговування та перерви у виробництві – все це впливає на фактичну продуктивність.

Тому надійний розрахунок повинен враховувати:

• Номінальна продуктивність асфальтного заводу
• Фактичний коефіцієнт використання установки
• Вміст бітуму в асфальтовій суміші
• Щоденні години роботи
• Необхідні дні зберігання
• Надійність поставок та доставки
• Запас безпеки
• Максимальний корисний об'єм резервуара
• Кількість використаних марок бітуму

Крок 1: Розрахунок погодинної витрати бітуму

Перший крок – розрахувати, скільки бітуму споживає асфальтний завод протягом однієї години виробництва.

Формула:

Погодинна витрата бітуму = Продуктивність асфальтного заводу × Вміст бітуму

Наприклад, припустимо, що асфальтний завод має номінальну продуктивність 160 тонн на годину, а асфальтова суміш містить бітум 5%.

160 т/год × 5% = 8 тонн бітуму на годину

Якщо завод працюватиме безперервно на повну потужність, він споживатиме приблизно 8 тонн бітуму щогодини.

Фактичний відсоток бітуму завжди має братися із затвердженого проекту асфальтової суміші. Різні шари зносу, шари основ, асфальтові суміші з щебеневої мастики та модифіковані асфальтові суміші можуть використовувати різний вміст в'яжучих речовин.

Крок 2: Коригування з урахуванням фактичного використання рослин

Використання номінальної потужності установки без коригування може призвести до завищення щоденного попиту. Коефіцієнт використання забезпечує більш реалістичну оцінку фактичного виробництва.

Формула:

Фактична годинна продуктивність асфальту = Номінальна продуктивність × Коефіцієнт використання

Припустимо, що установка продуктивністю 160 т/год працює із середнім коефіцієнтом використання 80%.

160 т/год × 80% = 128 т/год фактична середня продуктивність

Відповідна середня витрата бітуму становить:

128 т/год × 5% = 6,4 тонни бітуму на годину

Для попередніх розрахунків підрядники можуть використовувати розрахунковий коефіцієнт використання на основі попередніх проектів. Для остаточного вибору обладнання більш надійними є фактичні виробничі записи або очікуваний графік оператора заводу.

Крок 3: Розрахунок добової потреби в бітумі

Добове споживання бітуму залежить від середньогодинного споживання та кількості продуктивних робочих годин.

Формула:

Добова потреба в бітумі = Номінальна продуктивність установки × Коефіцієнт використання × Години роботи × Вміст бітуму

Використовуючи попередній приклад:

• Продуктивність асфальтного заводу: 160 т/год
• Коефіцієнт використання: 80%
• Час роботи: 10 годин на день
• Вміст бітуму: 5%

160 × 0,80 × 10 × 0,05 = 64 тонни бітуму на день

Таким чином, завод повинен отримувати, плавити, зберігати та постачати приблизно 64 тонни бітуму за кожен повний виробничий день.

Крок 4: Визначте необхідну кількість днів зберігання

Термін зберігання є однією з найважливіших проектних змінних. Проект, який щодня отримує бітум насипом, може потребувати менше місця для зберігання, ніж проект віддаленої дороги, що постачається в бочках або великих мішках.

Типові питання включають:

• Як часто можна доставляти бітум?
• Постачальник місцевий чи імпортний?
• Чи можуть погодні або дорожні умови затримати транспортування?
• Чи працює проєкт у віддаленому районі?
• Бітум постачається насипом, у бочках чи мішках?
• Скільки часу потрібно для процесу плавлення?
• Чи зупинить виробництво асфальту одна затримка поставок?

Для заводу з надійними щоденними поставками оптом одного-двох днів зберігання може бути достатньо. Проекти з нестабільною логістикою, імпортним бітумом, постачанням бочок або великими транспортними відстанями можуть вимагати кількох днів зберігання запасів.

Формула:

Базова потреба в зберіганні = Добова потреба в бітумі × Необхідні дні зберігання

Для установки продуктивністю 160 т/год, яка споживає 64 тонни на день і потребує дводенного запасу:

64 тонни/день × 2 дні = 128 тонн

Крок 5: Додайте резерв безпеки

Розраховане споживання зазвичай не повинно відображати весь наявний запас. Резерв допомагає компенсувати затримки поставок, коливання виробництва, неочікувані зміни в складі продукції та різниці у вимірюваннях.

Формула:

Необхідний корисний обсяг пам'яті = Базова потреба в пам'яті × (1 + Запас безпеки)

Якщо використовується резерв 15%:

128 тонн × 1,15 = 147,2 тонни корисного простору для зберігання

Відповідний резерв залежить від надійності ланцюга поставок. Проект, розташований поблизу нафтопереробного заводу або терміналу, може потребувати меншого резерву, ніж віддалений проект, що залежить від імпортованих бітумних бочок.

Крок 6: Перетворіть вагу бітуму на об'єм резервуара

Резервуари для зберігання бітуму зазвичай визначають за об'ємом, тоді як проектне споживання зазвичай розраховується за вагою.

Формула:

Необхідний об'єм = Необхідна вага бітуму ÷ Густина бітуму

Густина бітуму змінюється залежно від марки та температури. Для попереднього визначення розміру можна використовувати розрахункову густину, але в остаточному розрахунку слід використовувати фактичні дані постачальника про продукт.

Припускаючи попередню щільність 0,98 тонни на кубічний метр:

147,2 тонни ÷ 0,98 т/м³ = приблизно 150,2 м³ корисного об'єму

Крок 7: Враховуйте максимальний рівень заповнення

Резервуар-накопичувач не слід заповнювати до 100% його номінального об'єму. Повинен залишатися простір для теплового розширення, безпечної експлуатації, коливань рівня та внутрішньої циркуляції.

Формула:

Номінальна місткість резервуара = Необхідний корисний об'єм ÷ Максимальний коефіцієнт наповнення

Якщо дозволений коефіцієнт заповнення становить 90%:

150,2 м³ ÷ 0,90 = приблизно 166,9 м³

При практичному виборі обладнання цей проект може враховувати загальну номінальну місткість приблизно від 180 до 200 м³, залежно від доступних стандартних розмірів резервуарів та необхідного експлуатаційного резерву.

Повна формула місткості бітумного резервуара

Повний попередній розрахунок можна записати так:

Номінальний об'єм резервуара = Продуктивність установки × Коефіцієнт використання × Години роботи × Вміст бітуму × Дні зберігання × Коефіцієнт запасу міцності ÷ Щільність бітуму ÷ Коефіцієнт заповнення

Де:

• Вихід рослин вимірюється в тоннах асфальту на годину
• Коефіцієнт використання відображає фактичне середнє виробництво
• Години роботи продуктивних годин на день
• Вміст бітуму взято з проекту асфальтової суміші
• Дні зберігання представляють необхідний період запасів
• Коефіцієнт безпеки включає додатковий резерв
• Щільність бітуму перетворює вагу на об'єм
• Коефіцієнт заповнення враховує корисну місткість резервуара

Приклади потужності різних асфальтозмішувальних установок

У наступних прикладах використовуються ті самі попередні припущення:

• Коефіцієнт використання: 80%
• Час роботи: 10 годин на день
• Вміст бітуму: 5%
• Термін зберігання: 2 дні
• Запас безпеки: 15%
• Густина бітуму: 0,98 т/м³
• Максимальний коефіцієнт заповнення: 90%

Ці конфігурації є прикладами, а не фіксованими рекомендаціями. Фактичний розмір резервуара залежить від стандартних розмірів резервуара, марок бітуму, умов доставки, методу нагрівання, планування проекту та необхідного резервування.

Чи варто використовувати один великий резервуар чи кілька менших?

Розраховану загальну місткість часто можна розділити між кількома резервуарами. Для багатьох асфальтних заводів кілька резервуарів забезпечують кращу експлуатаційну гнучкість, ніж один великий резервуар.

Переваги кількох резервуарів

• Різні марки бітуму можна зберігати окремо.
• Один резервуар може постачати матеріал на установку, поки інший приймає або нагріває новий матеріал.
• Технічне обслуговування можна виконувати без вимкнення всієї системи зберігання.
• Опалення та циркуляція можуть керуватися незалежно.
• Проєкт зберігає часткове сховище, якщо один резервуар тимчасово недоступний.
• Майбутнє розширення системи може бути простішим.

Коли може підійти один великий резервуар

• Завод використовує лише один сорт бітуму.
• Поставки бітуму стабільні та часті.
• Площа сайту обмежена.
• Процес роботи простий та безперервний.
• Окремий резервний або буферний бак вже доступний.

Для установок, що використовують як бітум проникного класу, так і полімермодифікований бітум, зазвичай потрібні окремі резервуари, оскільки продукти не можна змішувати.

Місткість бака повинна відповідати потужності опалення

Велика ємність для зберігання корисна лише тоді, коли система опалення може довести вхідний бітум до необхідної робочої температури та компенсувати втрати тепла.

Систему опалення слід вибирати відповідно до:

• Температура подачі бітуму
• Необхідна температура зберігання
• Об'єм бака
• Необхідний час нагрівання
• Температура навколишнього середовища
• Товщина та якість ізоляції
• Спосіб нагрівання
• Втрати тепла трубопроводом і насосом

Резервуар, призначений лише для підтримки температури, потребує меншої потужності нагріву, ніж резервуар, який повинен швидко нагрівати холодний або частково затверділий бітум.

Занадто великий обсяг сховища без збільшення теплової потужності може призвести до повільного запуску, нерівномірного розподілу температури, більшої витрати палива та недостатнього постачання бітуму під час пікового виробництва асфальту.

Особливі міркування щодо бітуму в бочках та великих мішках

Коли бітум надходить у бочках або мішках об'ємом в одну тонну, плавильне обладнання також має відповідати добовому споживанню.

Наприклад, якщо асфальтний завод споживає 64 тонни бітуму на день, але плавильна машина переробляє лише 40 тонн на день, збільшення потужності зберігання не вирішить проблему дефіциту поставок. Система плавлення, система зберігання, насоси, трубопроводи та асфальтний завод повинні бути об'єднані в один комплексний процес.

Систему слід перевірити на:

• Добова потужність плавлення бочок або мішків
• Буферна ємність розплавленого бітуму
• Нагрівання та циркуляція бака-акумулятора
• Продуктивність насоса для перекачування бітуму
• Діаметр трубопроводу та теплообмін
• Пікове споживання асфальтового заводу

Поширені помилки під час визначення розміру резервуарів для зберігання бітуму

Використання лише номінальної потужності асфальтного заводу

Зазначена на табличці продуктивність не відображає фактичного добового виробництва. Також необхідно враховувати години роботи та використання.

Ігнорування корисного об'єму

Номінальний резервуар об'ємом 100 м³ не обов'язково забезпечує 100 м³ корисного простору для зберігання. Безпечні межі наповнення та робочий простір зменшують доступний об'єм.

Забувши про запас безпеки

Система, розроблена для точного теоретичного споживання, не має захисту від затримок поставок або збільшення виробництва.

Використання одного резервуара для різних марок бітуму

Різні марки бітуму, особливо звичайний та модифікований, слід зберігати окремо, щоб уникнути забруднення та проблем з експлуатаційними характеристиками.

Збільшення розміру бака, але зменшення розміру нагрівача

Резервуар може вміщувати достатню кількість бітуму, але все одно не може нагрівати його достатньо швидко для виробництва асфальту.

Ігнорування форми постачання бітуму

Для бітумних балонів, бочок та великих мішків потрібні різні схеми приймання та плавлення. Місткість зберігання слід узгоджувати з методом постачання вище за течією.

Інформація, яку потрібно надати під час запиту комерційної пропозиції

Щоб отримати точну конфігурацію резервуара для бітуму, надайте виробнику обладнання такі дані про проект:

• Продуктивність асфальтозмішувальної установки в тоннах на годину
• Очікувані щоденні години роботи
• Середній відсоток бітуму в асфальтовій суміші
• Необхідні дні зберігання
• Кількість та тип марок бітуму
• Форма постачання бітуму: насипом, у бочках або великих мішках
• Температура подачі бітуму
• Необхідна температура зберігання та перекачування
• Місцева мінімальна температура навколишнього середовища
• Доступне паливо або електроенергія
• Обмеження щодо планування ділянки та встановлення
• Необхідна вертикальна або горизонтальна конструкція резервуара

Надання цієї інформації дозволяє виробнику розрахувати не лише загальну ємність накопичувача, але й систему опалення, потужність насоса, розташування трубопроводів, ізоляцію, систему керування та схему монтажу.

Поширені запитання

Скільки днів має зберігатися бітум на асфальтному заводі?

Правильний термін зберігання залежить від надійності доставки та місця розташування проекту. Заводи зі стабільними місцевими оптовими поставками можуть потребувати менше запасів, тоді як віддалені проекти або проекти з використанням імпортних бочок можуть потребувати кількох днів зберігання.

Чи достатньо резервуара для бітуму об'ємом 100 м³ для асфальтного заводу продуктивністю 160 т/год?

Це залежить від робочих годин, відсотка в'яжучого матеріалу, коефіцієнта використання та частоти поставок. За умов, наведених у цій статті, установка потужністю 160 т/год потребує понад 160 м³ номінального об'єму для зберігання протягом двох днів виробництва та запасу міцності.

Чи можна в одному резервуарі зберігати як звичайний бітум, так і модифікований бітум?

Рекомендується використовувати окремі резервуари. Змішування звичайного та полімермодифікованого бітуму може вплинути на властивості матеріалу та експлуатаційні характеристики асфальту.

Чи слід розраховувати місткість бітумного резервуара в тоннах чи кубічних метрах?

Витрата зазвичай розраховується в тоннах, тоді як місткість резервуара вказується в кубічних метрах. Перерахунок слід проводити з використанням фактичної щільності бітуму за відповідної температури.

Чи зменшує більший бітумний резервуар експлуатаційні витрати?

Не автоматично. Більший резервуар може зменшити ризик доставки, але він також збільшує інвестиції, площу ізоляції, потребу в опаленні та витрати на підтримку температури. Потужність має бути узгоджена з фактичним виробництвом та логістикою.

Як вибрати між вертикальними та горизонтальними бітумними резервуарами?

Рішення залежить від площі ділянки, транспортних обмежень, стану фундаменту, способу встановлення, доступу для технічного обслуговування та необхідної місткості. Обидві конструкції можуть забезпечити надійне зберігання за умови правильного проектування.

Висновок

Правильну місткість резервуара для зберігання бітуму слід розраховувати на основі фактичного виробництва асфальту, а не вибирати на основі здогадок.

Основний процес полягає в розрахунку добової потреби в бітумі, множенні її на необхідну кількість днів зберігання, додаванні запасу безпеки, перетворенні ваги в об'єм та врахуванні максимального корисного рівня заповнення резервуара.

Остаточна система зберігання також повинна відповідати обладнанню для нагрівання бітуму, потужності плавлення, насосам, трубопроводам, сортам бітуму та способу подачі.

FEITENG може проектувати комплексні системи плавлення, нагрівання, зберігання, циркуляції та постачання бітуму для асфальтозмішувальних заводів та проектів дорожнього будівництва.

Щоб отримати рекомендовану місткість резервуара та технічну конфігурацію, надішліть нам продуктивність вашого асфальтного заводу, щоденні години роботи, відсоток бітуму, спосіб постачання, місце розташування проекту та необхідний термін зберігання.

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

Для отримання додаткової інформації про інвестиції в обладнання та фактори конфігурації ознайомтеся з нашими Ціновий посібник на резервуари для зберігання бітуму.