沥青加热技术研究

沥青加热技术研究

随着科学技术的不断进步，沥青加热经历了柴〈煤〉炉灶明火、太阳能、远红外辐射、中压水载体、导热油载体等不同形式的不同阶段，但对其能源消耗、沥青质量、劳动强度、环保要求及设备的一次性投入与维修费用等问题，始终未能达成完美的统一。尤其是县〈市、区〉公路管理局下属的公路站的沥青加热，仍然存在着砖砌油池、铁锅明火直接外部加热，开口铁桶接油上路施工，油温低了再用明火升温的状况，传统的沥青加热技术越来越不能适应公路建设与养护的需要。作为公路设备的专业生产厂家，武汉昌世公司一直致力于沥青加热技术的研究，为公路部门提供了一系列的沥青加热设备，为公路事业的发展作出了巨大的贡献。特别是在节能高效和注重环保的二十一世纪，我厂最新推出的是热管直热式（超导技术）加热方式，将沥青加热技术推上了一个新台阶。

1 .传统沥青加热技术性能分析

1.1 明火加热

此种加热方式热效率极低，且对环境造成污染，是一种基本被淘汰的沥青加热方式;

1.2 蒸汽加热

上个世纪六七十年代流行的方式，该方式热效率太低(30%以下)，加热速度太慢，环境污染较大，设备运行处在中、低压状态，

操作人员需经劳动保护部门专门培训，现也已基本不用;

1.3 导热油加热

上个世纪八十年代流行的导热沥青加热方式，其特点是常压、高温，因而热效率较高，加热速度较快、环境污染小且沥青可被加热到160℃以下任何温度。其缺点是一次性投资较大且每次加热需整套运行，运行维护费用高。

1.4 电加热

该加热方式的特点是热效率高，加热速度快，没有环境污染，一次性投资少，但每吨沥青加热成本较高;

1.5 太阳能加热

该加热方式节能效果好，环境污染小，但一次性投资亦较大且只适合日照时间长、干旱少雨的地区。

以上五种沥青加热方式都存在有不同程度的缺点、不是很理想的方式，尤其不适合公路班站的养护需要，因此迫切需要采用新技术加热设备。

目前，国内外沥青加热运用最为广泛是采用导热油载体和我公司首先研制开发的超导热管载体两种方式。两者均能达到沥青熬炼的质量要求，其智能化及文明生产程度都较高。他们的主要区别在于：导热油载体的热油需要电动泵将其向沥青循环泵送传热，超导热管则无

需外加动力而可以高速无热阻传送热量；导热油需按期更换且价格较高，超导热管则使用寿命在10至15年左右，且价格便宜；导热油锅炉、管系庞大复杂，而超导热管加热技术结构组成简单、紧凑。

2 .超导热管加热沥青前景展望

2.1 超导热管简介

超导热管又称介质导热管，是近几年发展起来的一种新型热传导元件。其加热原理是在密闭的金属管内填入一种特殊的介质，该介质载热量大，受热后立即产生高能物理变化，并迅速传递热量。超导热管技术的运用，打破了传统的以水、油为介质的传热方式，可将大量热量通过极小的截面积，实现远距离快速传输而无需外加动力，从而实现了高效、节能、低耗、环保的目的。经有关专家测试，其传热速度可达80—100厘米/秒，是银、铜、铝等良导体的数千倍；传输过程几乎是等温传热，热损耗可以忽略不计，使用寿命高达数万小时。近几年来，超导热管技术已在许多领域广泛应用，发展十分迅速，如智能型超导热管沥青加热罐等。

2.2热管直热（超导技术）原理

一、概况：

热管是—种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性，良好的等温性，冷热两侧的传热面积可任意改变，可远距离传热，可控制温度等一系列优点。

二、热管工作原理：

热管受热侧吸收废气热量，并将热量传给工质(液态)，工质吸热后以蒸发的形式转变为蒸汽，蒸汽在压差作用下上升到放热侧，同时凝结成液体放出汽化潜热，热量传给放热侧的冷流体，冷凝结依靠重力回流到受到热侧。由于热管内部抽出真空，所以，工质极易蒸发与沸腾，热管启动迅速，热管在冷、热两侧均可装设翅片，以强化传热。

2.3智能型超导热管沥青加热设备的主要特点

超导热管沥青加热设备集沥青储存、加热、脱水、保温、输送于一体，可设计制造成卧式或立式金属罐。卧式沥青设备容量为3-5Om3.有自行式、拖式及便移式等.该设备既可作固定供应站又可作沥青运输车,使用非常方便.金属罐容量为1000-数万m3.它既可专门作为沥青库完成沥青的储存和周转，也可作为改性沥青、乳化沥青乃至沥青混合料生产基地。能源可采用燃油（轻、重）、燃煤（煤块、煤粉）、燃气、电能、生物能、薪柴、太阳能新能源等。加热方式为热管（超导）直热式（不需购买导热油锅炉及导热油介质）方式。其主要特点是:

1.热效率极高（高达88%以上），节约能源。采用热管（超导）直热式加热，热损失极小。热管（超导）加热元件是一种传热率极高，热阻几乎为零的元件。

2.节约能源,沥青加热成本低.率先将传热率极高的热管技术用于

沥青加热(热管-俗称超导,其导热系数是紫铜的1000多倍).加热吨沥青只需耗柴油5公斤左右、约需费用25元钱左右.

3.结构紧凑五位一体.集贮存、脱水升温、燃烧加热、输送、管系预热等功能为一整体

4.智能化控制,沥青温度可自动显示、控制、报警、可显示液位.

5.变频调速.沥青泵启动平稳,转速(流量)无级调整.

6.局部加热,浮式少量出油.可少量加热输出高温沥青,不需整体反复加热,确保沥青质量.

7.接驳外来信号、备有信号接口,可接驳电脑、皮带称、流量计,称重等信号,实现油石比控制等.

8.传热面抗污垢能力极强,少维护,高寿命.

9.沥青加热采用射流扰动,加热均匀.

10.符合环保要求。由于采用了先进的导热材料和工艺设计，热效率高，无污染。林格曼指数“I”级。

3 .加热沥青应多种热源综合利用

有条件时应尽可能使用天然气，因其比燃油更经济，污染更小。使用燃煤时要充分考虑对环境污染的治理，可使用煤气做燃料使其达到环保的要求。

4 .沥青供应应与多种沥青产品加工、经营综合考虑

沥青供应站不应只限于沥青加热的单一生产，而应成为加热沥青、乳化沥青、改性沥青、改性乳化沥青、沥青冷拌料、热拌混合料、填