摘要：作为一种建筑骨料颗粒混合黏合剂，沥青是道路施工建设的重要原材料，通常沥青加工站和施工场地之间具备较远的距离，且由于沥青具备高黏性的特征，所以运输过程当中未能保证很好的流动性，也就很难达到温度均化的要求。这样一来，对于沥青加热效率和成品质量都产生了十分消极的影响，所以在沥青运输的过程当中，不仅要保证运输质量和运输安全，更要最大限度地减少热能损失为道路建设施工提供有利基础。车载在沥青罐的应用有效保证了沥青的热流平衡，同时对于节省施工时间提升工程质量也有着重要的意义。本文对沥青罐加热系统构成进行简要分析，对沥青加热传热机理给予重点关注，提出保证沥青罐流热平衡的措施，摆脱传统沥青罐设计思路的限制，以此实现沥青罐温搅拌装置的优化，在完成节能减排需求的同时提升沥青加热效率和成品质量。
关键词：沥青 沥青罐 加热效率 流热平衡
前言
伴随着道路施工建设的广泛覆盖，沥青资源的需求也在持续攀升，因此保证热流平衡、减少运输过程损失、提升沥青运输质量是当前沥青罐设计开发的主流研究方向。传统的沥青罐通常采用直接加热的方式，受热不均衡热损失明显等缺陷表现较为明显，经过改进后的沥青罐以导热油系统完成加热，实现了加热效率的提升，消灭了罐内加热死角，有效地保证了加热效率以及热流平衡，同时也有着便于控制对环境影响小的优点。
一、沥青罐加热系统
传统的沥青罐总的沥青罐加热系统构成比较简单，直接利用燃烧器加热罐内热火管，随着加热火管壁热量的散发，完成沥青介的质热传导和热辐射，该种方式加热升温速度较快但难以保证温度的均匀分布，靠近加热火管的沥青会出现温度过高产生焦化变质的现象，但远离加热火管的沥青的温度难以达标。导热油加热技术的应用以导热油加热锅炉为系统热源，通过燃烧器对导热油进行直接加热，并在循环泵的带动下保证沥青罐内的导热油循环流动，通过油管管壁释放热量达到持续加热的目的。相对而言，导热油的稳定性以及抗氧化性非常优秀，且具備较大的导热系数和较高的热容量，因此在加热的过程当中能够有效保证热流平衡提升传热效率。
在整个导热油沥青罐加热系统中，导热油加热管的选择和应用十分关键，不同材质不同形式的导热油热传导在热对流和热传导的系数上有所不同，当前沥青罐导热油罐管道的主要形式为蛇形以及螺旋形，材料选择以钢管、铝材管以及铸铁管为主，设计选用的过程中需要充分考虑造价和寿命，为了避免管路腐蚀和氧化生锈，可以采用渗铝的方式形成保护膜，另外导热油管的管道布置为防止里底部过高而导致底部沥青硬化，应该尽量靠近沥青罐高温部位底部。图中为沥青罐以及导热油加热管设计：
二、沥青罐加热过程传热机理
1、沥青罐加热系统热平衡计算
沥青罐保温系统的设计以热量平衡原理为基础，保证在一定的降温速度之下，一小时内的热基质释放热量与其通过罐壁释放的热量保持平衡。
1.1基质沥青温度下降1小时释放热量Q1的计算公式（1）
上式中：ma代表基质沥青的质量，单位为kg
Ca 代表基质沥青的比热，单位为kj.（kg.K）-1，取基质沥青刚开始加热和加热终止时的比热的平均值;
Δt 为基质沥青的温度变化范围;
1.2基质沥青温度下降1小时内罐壁向外界大气适当的热量Q2的计算公式（2）
上式中：k代表一定温度的基质沥青向外界大气进行传热的总的传热系数，其单位为kW.m-2.K-1
S 代表基质沥青加温罐的表面积，单位为m2
ta代表基质沥青加温过程中的平均温度，单位为℃;
tb 代表外界大气温度 ，单位为 ℃。
实际上沥青热量的释放包含三个过程分别是加热管壁之间产生的对流换热;罐壁保温层同罐壁蒙皮之间发生的热传导;以及蒙皮与大气之间的对流换热，根据等效传热进行平壁计算，总传热系数k计算公式（3）
上式中：α1、α2分别表示基质沥青与罐体之间与外层蒙皮到外界大气之间的对流换热系数，单位为kW.m-2.K-1 ;
δ1、δ2、δ3分别代表基质沥青罐体、保温层、外层蒙皮的厚度，单位为 m;
λ1、λ2、λ3分别代表钢、保温材料、蒙皮的导热系数，其单位为kj.（kg.K）-1。
1.3根据热平衡原理，可以得到保温层厚度δ2的计算公式（4）
2、沥青罐加热系统设计
2.1导热油锅炉供热能力的确定
导热油锅炉的供热能力直接决定着基质沥青的升温速度，要保证基质沥青产生乳化沥青等高品质沥青产品且基质不受影响，温度必须要达到150摄氏度以上，导热油锅炉整体供热能力Q3计算公式（5）
上式中：ma代表基质沥青的质量，单位为kg
Ca 代表基质沥青的比热，单位为kj.（kg.K）-1，取基质沥青刚开始加热和加热终止时的比热的平均值;
Δt 为基质沥青的温度变化范围;
η1为整体换热效率，通常数值取0.7～0.8
2.2导热油循环泵的选用
导热油循环泵能够保证加热导管的循环流动，但在整个工作过程要注。加热系统安全性能的问题。所以导热油的使用温度要控制在230℃，同时保证锅炉进出口温度差在10～20℃度之间，关于导热油循环泵的循环量Q计算公式（6）
上式中：Q 代表导热油锅炉的供热能力，单位为kj.（kg.K）-1;
t1代表导热油在基质沥青罐中的进口温度，单位为℃;
t2代表导热油管在基质沥青罐中的导热油出口温度，单位为℃;
C 代表导热油的比热，单位为kj.（kg.K）-1 ;
ρ代表导热油的密度，其单位为kg.m-3