Универсальное устройство локального нагрева битума

 

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для приготовления горячей асфальтобетонной смеси. Технический результат - уменьшение энергозатрат на нагрев битума, снижение потерь тепла в окружающую среду при сохранении качества вяжущего. Универсальное устройство локального нагрева содержит закрытый цилиндрический электрический нагревательный элемент с внутренним каналом, внешними и внутренними радиаторами. Нагревательный элемент дополнительно накрыт герметичным кожухом колокольной формы и установлен вертикально на ножках. К нижней части внутреннего канала нагревательного элемента подсоединен всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса. В верхней части герметичного кожуха вмонтирован паровыводящий трубчатый клапан, выходящий наружу битумной емкости. 2 ил.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для приготовления горячей асфальтобетонной смеси.

Известен агрегат ДБП - 12 для электронагрева битума до рабочей температуры, состоящий из технической емкости с электрическими нагревателями и битумным насосом. (Справочник инженера-дорожника. Строительство автомобильных дорог.- М.: Транспорт, 1980, с. 246, табл. XI. 1). Недостатком данного устройства является большое потребление электроэнергии, а также нагрев битума до требуемой температуры во всем объеме, в то время как для приготовления асфальтобетонной смеси требуется значительно меньшее количество битума.

Наиболее близким техническим решением является рабочий битумный котел на АБЗ (Дубровин Е.Н., и др. Проектирование производственных предприятий дорожного строительства. Уч. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1975, с. 93), в котором установлены электрические нагреватели типа Э22-002 (Технические условия ТУ 218 РСФСР-364.82). Данный агрегат содержит техническую емкость, в которой установлены электрические нагреватели и датчик температуры, а также подсоединены всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса и трубопровод подающего насоса.

Однако нагрев битума на АБЗ в таких рабочих котлах производится до рабочей температуры в полном объеме технической емкости, что приводит к большому потреблению электроэнергии. Битум находится при рабочей температуре в течение длительного времени, что существенно снижает его качество.

Сущность изобретения заключается в том, что универсальное устройство локального нагрева, содержащее закрытый цилиндрический электрический нагревательный элемент с внутренним каналом, внешними и внутренними радиаторами, в котором нагревательный элемент дополнительно накрыт герметичным кожухом колокольной формы и установлен вертикально на ножках, к нижней части внутреннего канала нагревательного элемента подсоединен всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса, в верхней части герметичного кожуха вмонтирован паровыводящий трубчатый клапан, выходящий наружу битумной емкости.

Поставленная задача достигается тем, что универсальное устройство локального нагрева осуществляет динамичный нагрев до требуемой температуры только того количества битума, которое необходимо в данный момент времени для приготовления асфальтобетонной смеси. Остальное количество битума в объеме технической емкости поддерживается при более низкой температуре порядка 90 - 100^oC за счет работы электрических маломощных нагревателей.

Универсальное устройство локального нагрева предусматривает закрытый электрический нагреватель цилиндрической формы с радиаторами и с внутренним каналом, соединенным с всасывающим патрубком битумного насоса, накрытый герметичным кожухом колокольной формы, ограничивающим определенный требуемый объем битума.

Нагреватель в сборе с кожухом устанавливается на дно технической емкости с битумом на ножках. Их высота должна создать достаточное живое сечение между дном емкости и нижним срезом кожуха, обеспечивая поступление битума во внутрь универсального устройства локального нагрева при работе битумного насоса.

Радиаторы располагаются на внешней и внутренней цилиндрических поверхностях теплообмена нагревателя. Они могут быть плоской прямоугольной формы или изогнуты по винтовой линии с целью улучшения динамики движения битума и интенсификации теплоотдачи.

Электрическая (тепловая) мощность нагревательного элемента, поверхность теплоотдачи радиаторов и внутренний объем универсального устройства определяются рабочей температурой нагрева и расходом битума на приготовление асфальтобетонной смеси.

Устройство локального нагрева снабжено системой автоматической стабилизации температуры битума.

Универсальное устройство локального нагрева компактно и не нарушает существующего технологического цикла приготовления асфальтобетонной смеси.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - его разрез.

Универсальное устройство локального нагрева помещается в техническую емкость 1, заполненную битумом, нагретым до 90 - 100^oC установленными в ней маломощными электрическими нагревателями, и состоит из герметичного кожуха колокольной формы 2, накрывающего закрытый цилиндрический нагреватель 3 с внешними 4 и внутренними 5 радиаторами и внутренним каналом 6, соединенным с всасывающим патрубком 7 откачивающего трубопровода 8 битумного насоса. В купольной части 9 кожуха вмонтирован паровыводящий клапан 10. Универсальное устройство локального нагрева устанавливается на ножках 11 на дно емкости 1.

Универсальное устройство локального нагрева работает следующим образом.

При уровне битума в емкости выше устройства и включении откачивающего насоса битум из внутреннего канала 6 нагревательного элемента 3 с рабочей температурой поступает во всасывающий патрубок 7, вызывая движение битума из кольцевого зазора между внутренней поверхностью кожуха 2 и внешней радиаторной системой 4 нагревателя. Это приводит к движению битума из общего объема технической емкости 1 во внутрь устройства. Омывая внешнюю и внутреннюю поверхности радиаторной системы 4 и 5 нагревателя 3, битум нагревается до требуемой рабочей температуры. При этом, когда часть массы битума из внутреннего канала 6 нагревателя всасывается в патрубок насоса 7, в верхней части кожуха создается разрежение за счет воздуха в трубке паровыводящего клапана, что приводит к активному выделению перегретых водяных паров, содержащихся в движущемся битуме.

При отключении насоса за счет разности уровней битума в емкости и устройстве происходит заполнение купольной части, повышение давления и открытие клапана 10, а следовательно, выброс водяных паров в атмосферу.

При этом геометрические размеры кожуха 2 и нагревателя 3 выбраны таким образом, чтобы уровень битума внутри устройства за счет разреженной верхней зоны никогда не опускался ниже верхней части самого нагревателя 3.

Применение универсального устройства локального нагрева позволяет поддерживать температуру битума в основной емкости порядка 90 - 100^oC, а нагревать до рабочей температуры 150^oC лишь требуемую массу битума.

Это позволяет значительно уменьшить энергозатраты на нагрев битума и существенно снизить потери тепла в окружающую среду, сохранив качество вяжущего.

Снижение температуры битума в рабочем котле позитивно влияет также на улучшение экологической обстановки вследствие меньшего выделения токсических газообразных компонентов из нагретой массы.

Формула изобретения

Универсальное устройство локального нагрева, содержащее закрытый цилиндрический электрический нагревательный элемент с внутренним каналом с внешними и внутренними радиаторами, отличающееся тем, что нагревательный элемент с радиаторами накрыт герметичным кожухом колокольной формы и установлен вертикально на ножках, к нижней части внутреннего канала нагревательного элемента подсоединен всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса, в верхней части герметичного кожуха вмонтирован паровыводящий трубчатый клапан, выходящий наружу битумной емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2