沥青混凝土回收料干燥加热装置设计.pdf
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1、RM CM 沥 青 混 凝 土 回收 料 干燥 加 热 装 置 设 计 De s i g n o f D He a t i ng De vi c e f o r As pha l t Conc r e t e Re c y c l i ng 季晗豪, 李 自光, 莫焱森 JI Han ha o,LI Zi - guang,M O Yan s en 长 沙 理 工 大 学 汽 车 与 机 械 工 程 学 院 , 湖 南 长 沙 4 1 0 0 7 6 S c h o o l o f Au t om o t iv e a n d M e c h a n i c a l E n g i n e e
2、r in g ,Ch a n g s h a Un iv er s it y o f S c i e n c e & Te c h n olo g y ,Ch a n g s h a 41 0 0 7 6 Hu n a n , Ch i n a 【 摘要 】 针对传统热传导 、 热辐射干燥加热旧沥青混合料的不足, 结合微波加热的优势 , 研究 了一种微波热风组合 干燥 加 热技 术 , 应 用 于废 旧沥青 回 收 中 , 并 对 主要 设 备进 行 了结 构 设计 。经 模 拟试 验说 明 , 新型 干燥 加 热装 置 可达 到 较理 想 的效 果 , 为 旧沥青 混凝 土 回 收料 的厂
3、拌 热再 生 提供 了一种 新 的途 径 。 【 Ab s t r a c t】Ai me d a t t h e d e f e c t s o f t r a d i t i o n a l h e a t c o n d u c t i o n a n d r a d ia t io n t e c h n o l o g y i n a s p h a l t c o n c r e t e r e c y c l i n g a n d c o m b i n e d w i t h t h e a d v an t a ge s o f m i c r o w a v e h e
4、a t i n g m e c h a n i s m , a n e w dr y h e a t i n g t e ch n o l o g y a d o p t i n g b o t h h o t a i r a n d mi c r o wa v e wa s a p p l i e d t o a s p h a l t c o n c r e t e r e c y c l i n g ,a n d t h e s t r u c t u r e o f ma j o r e q u ip m ent w a s designedThe si m ulat ion show
5、 s t hat t h e new device can achi eve i deal ef f ect sw hi ch pr ovi des a new m eans f or pl ant m ix hot r ecycl i ng 【关键词 】 旧沥青混凝土回收料 ; 干煤技术; 厂拌热再生; 流程 【 K e y wo r d s】r e c la i me d a s p h a lt c o n c r e t e ; d r y i n g t e c h n o lo g y ; p la n t mix h o t r e c y c l i n g ; p r o c
6、 e s s 中 图 分 类 号 : U4 1 5 5 2 文 献 标 志 码 : B 文 章 编 号 : 1 0 0 0 -0 3 3 X( 2 0 1 3 ) 0 3 - 0 0 5 6 -0 3 0 引 言 中 国早期 建 设 的沥 青路 面逐 渐 进 入维 修 、 养 护 阶段 。 在 养 护和 改 、 扩 建过 程 中 , 将 不 可避 免地 产 生大 量 的 旧沥 青 混凝 土 回收料 , 不仅 造成 浪 费 , 而 且 占用 大量 土 地 。对 其 进 行 回 收利 用 既节 约 资 源 、 保 护 环 境 。 又具 有 明显 的 经 济 效 益 传 统 的热 传 导 、热辐 射
7、 加热 技 术使 旧沥青 混凝 土 回 收料 长 时间 处于 高 温环 境 中 ,易造成 废 旧沥青 成 分 的二 次 老化 、 产 生 焦 化和 蓝 烟 , 回 收料 的质 量 得 不到 保 证 , 并 且 要 安 装繁 重 的废 气 处理 系统 。微 波 加热 技 术 以其效 率 高 、 加 热质 量 好 、 节 能 、 环 保 的特 点 , 成 为 旧沥 青混 凝 土 回 收领 域研 究 开 发 的新思 路 。 1 热 风 微 波 组 合 干 燥 加 热 技 术 及 工 艺 流 程 微 波 是指 频 率 为3 0 0 MHz 3 0 0 G Hz 、 波 长 为 1 mil l 1 m的
8、 电磁 波 。它 的加 热原 理 是 : 微 波发 生器 将 微 波辐 射到 待加 热 的物 料上 ,使 物 料 内的 水等 极性 分 子按 微 波频 率 作 同步旋 转 和摆 动 ; 极 性 分子 高 速旋 转 , 使 物料 内部 瞬时 产生 摩 擦热 。 导致 物 料 内部和 表 面 同时升 温 , 从 而 达到 加 热 的 目 的 。 微 波干 燥 的成 本很 高 , 故 仅 利用 微波 干燥 不 经济 初 步估 算 与热 风 加热 回 收成 本存 在 1 3 元 t - 1 的差 距 _ l _ 。 采 用热 风 、 微 波 组合 加热 技 术可 以克服 上述 缺 点 。 热 风 干燥
9、 对物 料来 说 是从 表 向 内进行 温度 梯度 与 水 分转 移 的方 向相 反 而 微 波加 热是 从 内部 加 热 , 温度 梯 度 与温 升 的 方向相 同 。二 者 结合 , 可 以达到 缩短 干 燥加 热 时 间 、 降低 成 本 的 目的 。 1 1 热 风 微 波 组 合 干 燥加 热 技 术 的原 理 经 过刨 、铣 回收 的 旧路面 沥 青混 凝土 具 有集 料 细 化 的特点 , 粉尘 较 多 。按照 毛 细现 象 的基 本原 理 , 水 分 子 主 要 以 自由水 的形 式粘 附于 旧沥 青 回 收料 和 粉 尘 的表 面 。 采 用热 气 流 的干燥 方式使 得 表
10、层 水 分子 处于 空气 流 通 速 度 快 、 温度 梯 度 大 的环 境 中 , 极 利 于表 层 水 分子 的挥 发 , 从 而达 到 干燥 的 目的。 随着 温度 梯度 的减 小 , 热传 导 效 率 降 低 。 为 了加热 到 厂拌 热 再 生 的要 求温 度 , 只 有增 加 热 气 流 的温 度和 加 热 时 间 但 是 沥 青材 料长 时 间暴 露 在 过 高 的温度 环 境 中 会造 成 此 热敏 性材 料 回收质 量 大 幅下 降 。 整 个 加 热 温 升 过 程 z 如 图 1 所 示 。 图 1 热 气 厩 加 热 干 僳 时 的 温 升 微 波加 热 具有 体 热
11、源和 迅 速 的特 点 。 在 微 波场 中 , 微 波功 率 损耗 于 物料 的功 率密 度 表达 式 为 P - - - O ) C o E Eo ( 1 ) 式 中 : 尸 L 一微 波 功 率 : 微 波 角 频率 ; 真 空 电容率 ; s ” 物 料 的损 耗 因子 : 微 波 场 强 。 由式 ( 1 ) 可知 。 物料 的微 波功 率 吸 收正 比于 物 料 的 损 耗 因子 。在 复 介 电混合 物 中 , 损 耗 因子 越 大 , 组 分 吸 收微 波 能 的能 力越 强 。水 的 损耗 因子远 大于 纯 沥 青 ( 0 0 0 1 ) 和 旧沥青 混合 料 ( 0 0 1
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