Устройство локального нагрева битума

 

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог, для приготовления горячей асфальтобетонной смеси. Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение энергозатрат на нагрев битума. Устройство локального нагрева содержит закрытый электрический нагревательный элемент, откачивающий битумный насос с всасывающим патрубком и паровыводящий трубчатый клапан, выходящий наружу битумной емкости. Нагревательный элемент помещен в металлический кожух, воспроизводящий форму нагревательного элемента, у которого один торец открыт, а другой герметично заглушен. Всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса вварен в его нижнюю часть. Устройство локального нагрева устанавливается в емкости с битумом таким образом, чтобы вваренный всасывающий патрубок битумного насоса располагался выше открытого торца кожуха. 1 ил.

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

Известен агрегат ДВП-12 для электрического нагрева 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 нагрев всей массы битума в технической емкости до требуемой температуры, что приводит к большому потреблению электроэнергии, длительному пребыванию битума при высокой температуре (150-160^oC) и снижению его качества.

Наиболее близким техническим решением является рабочий битумный котел на АБЗ с универсальным устройством локального нагрева битума (патент РФ N 2132896, 10.07.99, B 01 C 19/08).

Данное универсальное устройство локального нагрева битума предусматривает закрытый электрический нагреватель с радиаторами и с внутренним каналом, соединенным с всасывающим патрубком битумного насоса, накрытый герметичным кожухом колокольной формы, ограничивающим определенный объем битума. Нагреватель в сборе с кожухом устанавливается на ножках на дно технической емкости с битумом и их высота должна создавать достаточное живое сечение между дном и нижним срезом кожуха, обеспечивая поступление битума внутрь универсального устройства локального нагрева битума при работе битумного насоса.

Применение данного универсального устройства локального нагрева битума позволяет нагревать битум требуемого объема до температуры 150-160^oC, сохраняя его качество.

Однако данное устройство имеет следующие недостатки: сложность конструкции; сложность монтажа устройства в технических емкостях; невозможность использования существующих стандартных электрических нагревателей.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство локального нагрева, содержащее закрытый электрический нагревательный элемент, откачивающий битумный насос с всасывающим патрубком и паровыводящий трубчатый клапан, выходящий наружу битумной емкости, в котором нагревательный элемент дополнительно помещен в металлический кожух, воспроизводящий форму нагревательного элемента, у которого один торец открыт, а другой - герметично заглушен, а всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса вварен в его нижнюю часть, при этом устройство локального нагрева устанавливается в емкости с битумом таким образом, чтобы вваренный всасывающий патрубок битумного насоса располагался выше открытого торца кожуха.

Поставленная задача достигается тем, что устройство локального нагрева осуществляет динамичный нагрев до требуемой температуры только того количества битума, который находится внутри кожуха и который необходим в данный момент времени для приготовления асфальтобетонной смеси, и в качестве нагревательных элементов могут быть использованы любые типы закрытых электрических нагревателей, например трубчатые нагреватели НПП. При этом остальное количество битума в объеме технической емкости поддерживается при более низкой температуре порядка 90 - 100^oC за счет работы маломощного электрического нагревателя.

Устройство локального нагрева состоит из закрытого электрического нагревательного элемента, помещенного в металлический кожух, форма которого воспроизводит форму нагревательного элемента. При этом кожух имеет открытый торец для входа битума и закрытый торец, к нижней части которого приварен всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса.

Размеры кожуха выбираются исходя из требуемого объема битума, необходимого для приготовления асфальтобетонной смеси.

Устройство локального нагрева в сборе устанавливается на дно технической емкости с битумом на ножках таким образом, чтобы сечение всасывающего патрубка располагалось выше открытого торца кожуха. При этом открытый торец должен быть приподнят над дном емкости на такое расстояние, чтобы живое сечение для входа битума в процессе длительной работы не изменялось за счет выпадения из битума осадка. Если электрический нагревательный элемент имеет радиаторную систему, необходимую для увеличения теплоотдающей поверхности, то радиаторы могут быть плоской прямоугольной формы или изогнуты по винтовой линии.

Электрическая (тепловая) мощность нагревательного элемента, поверхность теплоотдачи и объем битума в локальном нагревателе определяются требуемой рабочей температурой нагрева и расходом битума на приготовление асфальтобетонной смеси.

Устройство локального нагрева имеет паровыводящий клапан, вмонтированный в верхней части кожуха, и снабжено системой автоматического регулирования температуры битума, при этом датчик температуры располагается вблизи входа во всасывающий патрубок.

Устройство локального нагрева просто, компактно и экономично. В нем могут быть использованы любые типы нагревателей, оно может быть изготовлено на любом АБЗ и не нарушает существующего технологического цикла приготовления асфальтобетонной смеси.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство локального нагрева помещается в техническую емкость 1, заполненную битумом, нагретым до температуры 90 - 100^oC, которая поддерживается с помощью маломощного электрического нагревателя, и состоит из электрического нагревателя 2, накрытого металлическим кожухом 3, воспроизводящим форму электрического нагревателя 2, при этом один торец 4 кожуха 3 герметично заглушен и в нижнюю часть его вварен всасывающий патрубок 5 откачивающего битумного насоса 6, а второй входной торец 7 открыт. Устройство локального нагрева битума устанавливается в технической емкости 1 на ножках 8 таким образом, чтобы всасывающий патрубок 5 битумного насоса 6 располагался выше живого сечения открытого входного торца 7 кожуха 3. Нагреватель 2 внутри кожуха 3 закреплен скобами 9. В верхней части кожуха вмонтирован паровыводящий клапан 10.

Устройство локального нагрева работает следующим образом.

При уровне битума в технической емкости 1 выше устройства битум заполняет его внутреннее пространство и нагревается с помощью нагревателя 2 до требуемой температуры, которая поддерживается системой автоматического регулирования.

При включении откачивающего битумного насоса 6 битум с рабочей температурой поступает во всасывающий патрубок 5, вызывая при этом движение битума по поверхности нагревательного элемента 2 и эффективную передачу тепла с высоким коэффициентом теплоотдачи. Это приводит также к движению битума из общего объема технической емкости 1 через открытый входной торец 7 внутрь устройства. Живое сечение открытого входного торца, которое можно изменять, определяется исходя из электрической мощности нагревателя, температуры нагрева и требуемого количества нагреваемого битума в единицу времени.

В процессе работы битумного насоса, когда битум всасывается в патрубок 5 и закрывается паровыводящий клапан 10, в верхней части кожуха создается разрежение, что способствует активному выделению перегретых водяных паров, содержащихся в движущемся битуме.

При отключении насоса за счет разности уровней битума в емкости и устройстве происходит заполнение верхней части устройства, повышение давления, открытие клапана 10 и выброс водяных паров в атмосферу. При этом уровень битума в технической емкости должен быть таким, чтобы обеспечить заполнение живого сечения входного торца.

Применение устройства локального нагрева битума позволяет поддерживать температуру битума в технической емкости порядка 90 - 100^oC, а нагревать до рабочей температуры 150^oC лишь требуемый объем битума.

Это позволяет существенно снизить потери тепла в окружающую среду при сохранении качества вяжущего и, следовательно, значительно уменьшить энергозатраты на нагрев битума. Снижение температуры битума в технической емкости позитивно влияет на улучшение экологической обстановки за счет меньшего выделения токсичных газообразных компонентов из нагретой массы битума.

Формула изобретения

Устройство локального нагрева битума, содержащее закрытый электрический нагревательный элемент, откачивающий битумный насос с всасывающим патрубком и паровыводящий трубчатый клапан, выходящий наружу битумной емкости, отличающееся тем, что электрический нагревательный элемент помещен в металлический кожух, воспроизводящий форму нагревательного элемента, у которого один торец открыт, другой герметично заглушен, а всасывающий патрубок откачивающего битумного насоса вварен в его нижнюю часть, при этом устройство локального нагрева устанавливается в емкости с битумом таким образом, чтобы вваренный всасывающий патрубок битумного насоса располагался выше открытого торца кожуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1