基于单元划分的典型沥青热再生拌和设备设施布局优化研究

发布时间：2020-07-10 11:25

【摘要】：随着国家社会经济的不断发展,近几年各级公路规模实现了较快地增长,据交通部统计,截止2017年末我国公路总里程达485.71万公里。我国高等级路面改良中的较大工程项目,每年平均产生的沥青路面废旧材料就多达1.6亿吨。然而全国公路路面废旧材料的再生利用率还不到30%,更多是作为无法处理的堆积物,或者作为低价值的填充料使用。如果考虑使用沥青再生技术,只按目前已成熟的技术和再生设备进行路面大中修,废旧沥青路面材料的循环利用率约为20%,如此可实现废旧沥青路面材料的部分循环利用。但目前再生拌和设备处于经验布局阶段,多是简单的堆砌组装,随着混合料需求的不断增大,不合理的生产设备导致生产耗费也不断增加。因此加快对厂拌热再生拌和设备的重新布局,提高生产效率、降低再生混合料生产成本,在一定程度上对我国公路交通建设事业的持续稳定发展起到促进作用,同时在节约社会资源方面也具有重要意义。由于当前我国沥青混合料拌和设备大多处于经验布局阶段,考虑从生产过程中物料的流动情况、降低物料流动成本方面进行的设施优化布局较少。面对当前厂拌热再生混合料极大地需求,本文提出对典型沥青厂拌热再生拌和设备进行重新布局。“典型”一方面体现了拌和设备应能满足对RAP料的重复利用,另一方面在设施布局过程中充分考虑除尘及污染物处理的便利性。因此在此基础上以物料流动成本最小化为目标得到的拌和设备布局形式,无疑可取得极大地经济效益。在进行厂拌热再生拌和设备设施布局研究,应考虑到布局涉及到数百对的设施,为减小布局的随机性,引入基本单元组概念,分别从单元组划分与否两方面构建不同的数学模型,进行布局设计。综合考虑了基本单元组间工艺关系、单元组内设施间物料流动关系,构建多目标设施布局优化模型,对沥青厂拌热再生拌和设备进行了定量布局。运用粒子群算法进行最优解迭代,引入模拟退火算法弥补粒子群算法不足,进一步扩大解的搜索范围,运用Matlab平台求解两种布局模型,分别得到各自最优方案,通过对比分析两种布局效果的优劣,提出在布局中引入基本单元组可得到更优的布局方案。大多数研究直接将算法迭代产生的方案作为布局最优解,本文在算法迭代得到“最优”方案后,考虑将通过大量运算得到的距离统计规律运用到迭代产生的最优方案中,实现布局的再优化。另外,由于厂拌热再生混合料生产工艺的特殊性,本文基于工艺流程对拌和成品组的布局位置进行了再优化,通过计算对比得到其合理布局位置。得到的厂拌热再生拌和设备设施布局方案可为我国再生设备的研究和发展提供一定的借鉴作用。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U415.52
【图文】：

回收沥青路面材料加工工艺、沥青存储及输送工艺、粉料输送工艺、厂拌热再生混合料合成工艺等。2.2.1 新集料加工工艺基于传统厂拌热再生拌和设备工艺流程，集料加工工艺技术过程的主线设定如下：图 2-1 集料加工工艺主线Figure 2-1 Processing technology of aggregate料仓采用单仓分体结构形式，料仓进料口安装有过滤装置，过滤装置四角安装有减震橡胶弹簧，每个料仓底部安装有带裙边的皮带给料器。集料上料系统主要是通过料仓和传输皮带实现的，其在厂区内的布局形式一般分为直线布局和 L型布局。

燃烧器 2—骨料出口斜槽 3—烘干滚筒 4—支架 5—驱动装置 6—进料箱 A—烟2-3 新集料烘干滚筒图Figure 2-3 Aggregate drying roller干滚筒用于加热新集料，烘干滚筒不断地转动，筒内的集料断升起、抛下并向前移动，通过不停对集料翻动搅拌，通过行充分加热，并达到其工作温度。沥青路面材料加工工艺的供给工艺流程如下：图 2-4 RAP 料供给工艺

1—燃烧器 2—骨料出口斜槽 3—烘干滚筒 4—支架 5—驱动装置 6—进料箱 A—烟气2-3 新集料烘干滚筒图Figure 2-3 Aggregate drying roller集料烘干滚筒用于加热新集料，烘干滚筒不断地转动，筒内的集料在滚筒片作用下不断升起、抛下并向前移动，通过不停对集料翻动搅拌，通过逆来的气流对集料进行充分加热，并达到其工作温度。2.2.2 回收沥青路面材料加工工艺RAP 料的供给工艺流程如下：

【参考文献】

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本文编号：2748851