كيف يمكن لمصنع الأسفلت الحفاظ على درجة حرارة تصريف ثابتة عند 50 درجة مئوية

تُحدد درجة حرارة تفريغ الأسفلت بشكل مباشر جودة رصف الطرق، وكفاءة الإنشاء، والأهم من ذلك، متانة المشروع في مراحله اللاحقة. تؤدي الحرارة المرتفعة إلى تلف الأسفلت وانخفاض نفاذيته، بينما تؤدي الحرارة المنخفضة إلى عدم كفاية دك الخليط، مما يُسبب بسهولة الحفر، ومشاكل الضخ، وغيرها من العيوب.

مصنع خلط الأسفلت الساخن

تحت أشعة الشمس الحارقة عند 50 درجة مئوية، تمتص محطة خلط الأسفلت الساخن وموادها الحرارة الخارجية باستمرار. وتُعد طرق التحكم التقليدية في درجة الحرارة عُرضةً لـ"عدم توازن درجة الحرارة"، مما يؤدي إما إلى ارتفاع درجة حرارة التفريغ بشكل مفرط أو إلى انخفاض سريع في درجة الحرارة نتيجةً لعدم كفاية العزل.

لتحقيق تحكم مستقر في درجة الحرارة، يجب إنشاء نظام إدارة شامل، يركز على خمسة جوانب أساسية: تقليل تسرب الحرارة الخارجية، والحفاظ على الحرارة الداخلية، وتحسين دوران الحرارة، والتحكم الدقيق، ومنع الالتصاق وضمان التدفق السلس. ومن بين هذه الجوانب، يُعد العزل، وإدارة تخزين المنتج النهائي، ودوران المواد الساخنة، واستراتيجيات التحكم في درجة الحرارة، وهياكل النقل المانعة للالتصاق، جميعها مكونات أساسية لا غنى عنها.

عزل شامل

في بيئة تصل درجة حرارتها إلى 50 درجة مئوية، يكمن جوهر العزل في "الحماية ثنائية الاتجاه"، أي منع فقدان الحرارة الزائد من الأسفلت أثناء المعالجة والتخزين والنقل، ومنع ارتفاع درجة حرارة المادة بفعل درجات الحرارة الخارجية. وهذا يستلزم إجراء إصلاح شامل لعزل المعدات الرئيسية وخطوط الأنابيب في مصنع الأسفلت، وذلك بإنشاء نظام عزل مغلق.

بالنسبة للمعدات الأساسية، مثل خزانات تسخين الأسفلت وأسطوانات الخلط، يُعتمد هيكل عزل ثلاثي يتكون من "طبقة عازلة نانوية + قطن عازل + لوحة حماية خارجية". تعكس الطبقة النانوية أكثر من 80% من الإشعاع الشمسي، مما يقلل من امتصاص المعدات للحرارة الخارجية، بينما يحبس القطن العازل الداخلي الحرارة الداخلية، محافظًا على درجة حرارة الجدار الخارجي للمعدات أقل من 40 درجة مئوية، ويمنع انتقال الحرارة إلى المادة، وبالتالي تجنب ارتفاع درجة حرارتها.

في الوقت نفسه، يُعد عزل خطوط الأنابيب بالغ الأهمية. تُضاف طبقة من القطن العازل بين أنبوب نقل الأسفلت والغلاف الخارجي، وتُستخدم حواف محكمة الإغلاق عند نقاط التوصيل. يضمن ذلك فعالية العزل وتحسين الإحكام، مما يمنع تسرب الحرارة ويضمن التحكم في معدل انخفاض درجة حرارة الأسفلت أثناء النقل في حدود 5 درجات مئوية/ساعة، مما يرسخ أساسًا لدرجة حرارة تفريغ مستقرة.

إدارة مُحسّنة لصوامع المنتجات النهائية

تُعدّ صوامع المنتجات النهائية حلقةً أساسيةً في تخزين الخلطات الإسفلتية. عند درجة حرارة 50 درجة مئوية، قد تؤدي الإدارة غير السليمة بسهولة إلى مشاكل مثل انفصال مكونات الخلطة وتقلبات درجات الحرارة المفرطة، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة المواد المُفرّغة. ولتحقيق استقرار درجة الحرارة داخل صومعة المنتجات النهائية، يلزم إدارة دقيقة في ثلاثة جوانب: التخزين، والعزل، والتفريغ.

أولاً، تُغطّى الجدران الداخلية للصومعة بطبقة عازلة للحرارة ومقاومة للزيوت، كما يُركّب عليها مظلة شمسية قابلة للطيّ لمنع أشعة الشمس المباشرة من التسبب في ارتفاعات غير طبيعية في درجة الحرارة.

ثانياً، يُعتمد نظام التخزين الطبقي ومبدأ "الوارد أولاً يُصرف أولاً" (FIFO) لتجنب تخزين الخلطة لفترات طويلة داخل الصومعة وتقليل التفاوت في درجات الحرارة. وتُراقب مجسات درجة الحرارة، المثبتة على ارتفاعات مختلفة داخل الصومعة، تغيرات درجة الحرارة في الوقت الفعلي. عندما يتجاوز فرق درجة الحرارة بين الطبقتين العلوية والسفلية 3 درجات مئوية، يتم تشغيل جهاز التقليب الداخلي لضمان تجانس درجة حرارة الخليط.

علاوة على ذلك، يتم تركيب بوابة معزولة عند منفذ تفريغ صومعة المنتج النهائي. تُسخّن البوابة مسبقًا قبل التفريغ لمنع الانخفاض المفاجئ في درجة حرارة الخليط الناتج عن برودة البوابة. كما يتم التحكم في سرعة التفريغ لضمان ألا يتجاوز تذبذب درجة حرارة كل دفعة ±2 درجة مئوية، مما يحافظ على الحد الأدنى لدرجة الحرارة قبل التفريغ.

تحسين دوران المواد الساخنة

في بيئة ذات درجة حرارة عالية تصل إلى 50 درجة مئوية، تكون طرق دوران المواد الساخنة التقليدية عرضة لتراكم الحرارة الزائدة أو تراكم المواد الباردة في مناطق محددة، مما يؤدي إلى عدم استقرار درجات حرارة التفريغ. من خلال تحسين نظام دوران المواد الساخنة، يتم تحقيق استخدام فعال للحرارة، مما يقلل من استهلاك الطاقة ويوازن درجة حرارة المواد بدقة.

من جهة أخرى، يتم تعديل نظام إزالة الغبار لاستعادة الطاقة الحرارية. يتم تسخين غازات الاحتراق ذات درجة الحرارة العالية مسبقًا في الركام البارد باستخدام مبادل حراري، مما يقلل من استهلاك الوقود ويمنع الانخفاض المفاجئ في درجة الحرارة الناتج عن دخول الركام البارد مباشرةً إلى أسطوانة الخلط.

من جهة أخرى، يتم ضبط نسبة دوران حاويات المواد الساخنة. وتُعدَّل كمية المواد الساخنة المضافة إلى كل حاوية لحظيًا وفقًا لدرجة الحرارة المحيطة. فعندما تكون درجة الحرارة الخارجية مرتفعة جدًا، تُخفَّض كمية المواد الساخنة ذات درجة الحرارة العالية المضافة بشكل مناسب، ويُزاد دوران المواد الساخنة ذات درجة الحرارة المتوسطة لمنع تجاوز درجة الحرارة الحد المسموح به بعد الخلط. في الوقت نفسه، تُضاف طبقة عازلة إلى الجدار الخارجي لأسطوانة الخلط لإطالة مدة احتفاظ المواد الساخنة بالحرارة داخل الأسطوانة، مما يضمن خلطًا متجانسًا ويقلل من فروق درجات الحرارة الموضعية.

علاوة على ذلك، تُعتمد استراتيجية خلط مركزة ليلًا، مستغلةً فترات انخفاض درجة الحرارة المحيطة لإنتاج الخليط، مما يقلل من حمل التبريد ويُحسِّن استقرار دوران المواد الساخنة.

استراتيجية ذكية للتحكم في درجة الحرارة

في ظل درجات الحرارة المرتفعة للغاية، لا يكفي التحكم اليدوي في درجة الحرارة وحده للتعامل مع التقلبات السريعة في درجة الحرارة أثناء إنتاج الخلطة الإسفلتية الساخنة. لذا، يُعدّ نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة ضروريًا لتحقيق "المراقبة الآنية، والتعديل التلقائي، والإدارة ذات الحلقة المغلقة"، مما يضمن بقاء درجة حرارة التفريغ ضمن نطاق محدد (عادةً 165-175 درجة مئوية).

تم إنشاء نظام مراقبة ثلاثي الأبعاد يدمج "درجة الحرارة المحيطة - درجة حرارة المادة - درجة حرارة المعدات". وتم تركيب مقاييس حرارة بالأشعة تحت الحمراء ومجسات حرارية في مواقع رئيسية مثل خزان تسخين الإسفلت، وأسطوانة الخلط، وصومعة المنتج النهائي، ومنفذ التفريغ. ويتم جمع بيانات درجة الحرارة كل 30 ثانية وتحميلها إلى منصة التحكم المركزية في الوقت الفعلي.

يقوم النظام بتحليل اتجاهات درجة الحرارة تلقائيًا باستخدام خوارزميات. فعندما تقترب درجة حرارة المادة من الحد الأعلى، يقوم النظام تلقائيًا بتعديل معدل تدفق زيت نقل الحرارة وحجم لهب الاحتراق لتقليل مدخلات الحرارة؛ وعندما تقترب درجة الحرارة من الحد الأدنى، يقوم النظام بتفعيل أجهزة تسخين إضافية لتوفير الحرارة اللازمة.

في الوقت نفسه، تم إنشاء آلية معايرة مزدوجة لدرجة الحرارة. تقوم المستشعرات المدمجة في الخلاط ومقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء مستقل بإجراء كشف مزدوج. عندما يتجاوز فرق درجة الحرارة بين القراءتين 5 درجات مئوية، يُصدر النظام إنذارًا تلقائيًا ويوقف عملية التفريغ، مما يسمح بتشخيص الأعطال في الوقت المناسب. علاوة على ذلك، واستنادًا إلى معايير مثل درجة الحرارة اليومية وسرعة الرياح، يتم التنبؤ بمعدل انخفاض درجة الحرارة مسبقًا، ويتم تعديل نقطة ضبط درجة حرارة التفريغ ديناميكيًا لضمان درجة حرارة تفريغ دقيقة وقابلة للتحكم.

استراتيجية ذكية للتحكم في درجة الحرارة: تنظيم دقيق، وداعًا للتحكم اليدوي في درجة الحرارة. في ظل درجات الحرارة المرتفعة للغاية، لا يكفي التحكم اليدوي في درجة الحرارة وحده للتعامل مع التقلبات السريعة في درجة الحرارة. يُعد نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة ضروريًا لتحقيق "المراقبة الآنية، والتعديل التلقائي، والإدارة ذات الحلقة المغلقة"، مما يضمن بقاء درجة حرارة التفريغ ضمن نطاق محدد (عادةً 165-175 درجة مئوية).

تم إنشاء نظام مراقبة ثلاثي الأبعاد يدمج "درجة الحرارة المحيطة - درجة حرارة المادة - درجة حرارة المعدات". تم تركيب مقاييس حرارة بالأشعة تحت الحمراء ومجسات حرارية في نقاط رئيسية مثل خزان تسخين الأسفلت، وأسطوانة الخلط، وصومعة المنتج النهائي، ومنفذ التفريغ، حيث يتم جمع بيانات درجة الحرارة كل 30 ثانية وتحميلها إلى منصة التحكم المركزية في الوقت الفعلي.

إنتاج الأسفلت الساخن

يقوم النظام بتحليل اتجاهات درجة الحرارة تلقائيًا باستخدام خوارزميات. عندما تقترب درجة حرارة المادة من الحد الأعلى، يقوم النظام تلقائيًا بضبط معدل تدفق زيت نقل الحرارة وحجم لهب الاحتراق لتقليل مدخلات الحرارة. عندما تقترب درجة الحرارة من الحد الأدنى، يتم تفعيل أجهزة تسخين إضافية لتوفير التدفئة.

في الوقت نفسه، تم إنشاء آلية معايرة مزدوجة لدرجة الحرارة، تعتمد على مستشعرات مدمجة في الخلاط ومقياس حرارة بالأشعة تحت الحمراء مستقل للكشف المزدوج. عندما يتجاوز فرق درجة الحرارة بين القراءتين 5 درجات مئوية، يُصدر النظام إنذارًا تلقائيًا ويوقف عملية التفريغ، مما يسمح بتشخيص الأعطال في الوقت المناسب. بالإضافة إلى ذلك، وبناءً على معايير مثل درجة الحرارة وسرعة الرياح خلال اليوم، يتم التنبؤ بمعدل انخفاض درجة الحرارة مسبقًا، ويتم تعديل قيمة درجة حرارة التفريغ ديناميكيًا لضمان دقة درجة حرارة التفريغ وإمكانية التحكم بها.

https://www.uaeconcreteplant.com/a/asphalt-plant-discharge-temeparature-control.html: المصدر الأصلي

خلاطة أسمنت كوكبية    السابق