CN1038999C - 运送可熔化物料用的货柜 - Google Patents

Abstract

本货柜包括一套加热装置，设有弯曲通路，弯曲通路顶部有平滑板壁，位于货柜底部。其顶层板壁(2)直接承载该货柜所运送的物料。加热流体经由入口(6)注入弯曲通路内的自由空间，热能经弯曲通路整个顶层板壁(2)传送到所要加热的物料。一旦液化后就从与顶层板壁(2)同等水平的出口(4)卸载。这样，加热时间短，能源消耗较少。

Description

运送可熔化物料用的货柜

本发明是有关运送可熔化物料的货柜，唯其熔点要高于常温，如沥青等便是，主要部份包含一平行六面体箱柜，可以容纳液体物料，唯运送前或运送中先作冷却处理，此外货柜的箱柜中要备有将运送物料加以重新加热的装置。

常温下沥青呈固态，到达160℃较高温时熔化为液体。常温中运送虽然方便，不过仍旧要加热才能流入待运货柜中，同时卸载时抽取作业也得事先予以液化。

固态化沥青常用货柜运送，要自货柜中抽取要先进行液化，为此一目的，填装之前已在标准货柜底部备妥管子，注入加热用流体，廿四小时以内可将大量沥青加以液化，唯此方法效率很低，加热需时过长。

欧洲专利申请号0101635所描述的运送沥青的货柜，它在货柜底部按装一套加热用螺圈，螺圈进、出口对货柜垂直壁而言系作横向安排，热源则装置于接近货柜垂直壁底部一进口处。

螺圈加热表面与沥青接触时所呈现的形态，是使螺圈与固态沥青间产生一种可靠的相互关系，加热进行中固态沥青的大部停滞在不流动状态，加热螺圈所散发的热量到达固态沥青以前，须要贯穿沥青中整个已经液化部份的厚度。于是所得到的热传导效率极低，因为上述沥青液态层形成了一道热阻，减缓了加热功能，从而影响液化效果。

图5典型地显示了上述欧洲专利货柜的连续各阶段的液化过程，而图6所示为本发明的货柜的各个液化过程。

本发明的目的为消除现有技术的缺陷，依照本发明的货柜其特征为物料的加热装置中包含一种为通过加热流体所设有弯曲通路，其设置为各弯曲通路纵向部份分别与它邻近的弯曲通路相毗连，并且在它们顶端有一个共同的、连续的、平滑的一层上板面，或称为板壁，该板壁同时也构成平行六面体箱柜的底板。

就本发明的具体实施例中，其顶层平滑的板壁对水平面而言略呈倾斜，箱柜有一个出口，就在倾斜面最低点。

弯曲通路上面平滑的板壁包含至少两块以上不同斜度的平板，平板间出现一交会线，交会线的最低点就接近出口。

加热流体用的弯曲通路至少有一个进口，一个出口，这类加热流体可以是一种燃烧气体。

弯曲通路进口可以备有一种装置，以使气体或燃油设备的出口互通，而成为此类设备的固定装置。

依照本发明的一个最佳实施例，在弯曲通路进口处包括一个燃烧室，该室室壁与形成加热流体通道的管壁有所不同，燃烧室可能由圆筒形室壁构成，其长度至少要与油或气体燃烧器的火焰等长。

弯曲通路板壁、或连续顶层表面乃一长方形、横跨箱柜整个底面。该箱柜出口可能位于长方形短边的中心、某些角落、或任一适当地点。

箱柜出口可以位于该长方形的一角，以及弯曲通路上面连续的顶层板壁两倾斜部份间的交会线上，致使该点也是该角落的最低点。

弯曲通路入口可以在长方形短边的中央，而该弯曲通路也可以成为中央通道，横贯货柜全长，中央通道两侧至少各有一条回流通道。

弯曲通路出口可以和垂直管道相连，这些垂直管道系以垂直走向横贯货柜、邻近于各角落，这些角落是由货柜两垂直壁的交会面形成的，互呈垂直。而上述垂直管道采用圆形或长方形的断面均可。

为避免过多紊流以及壁板部份的过热现象发生在中央通道与回流通道的交会点上，于是加热装置中可以设有一块对称形偏向板安装于上述交会点。

为使对本发明的特征及其优点有更多了解，兹配合附图详细说明其实施例，其中：

图1系有关本发明的货柜中加热弯曲通路的顶视图。

图2系图1中2-2图线所示的横向断面图。

图3系图1中3-3图线所示的纵向断面图。

图4和图4a为本发明的货柜的其他两种实施例顶视剖面图。

图5系按照现有技术的货柜内物料液化过程中各连续阶段的示意图。

图6系按照本发明的货柜内物料液化过程中各连续阶段的示意图。

图1所示为货柜1的顶视图，所具有的特征为长方形状，其两侧壁分别标示为5和5’。

从断面图2中可看到加热装置包括顶层板壁2和底层板壁3连同垂直分隔壁15，形成了弯曲式通道。顶层板壁2上面承载所装运的物料，如沥青等便是，顶层板壁2由若干个纵列的垂直分隔壁15所支撑，该分隔壁被安排在底层板壁3上。上述顶层和底层板壁2和3之间的自由空间形成若干个弯曲状通道，用以容纳加热流体。加热流体可由未指明的气体或燃油的燃烧器来产生，并通过进口6射入火焰或燃烧气体，以便加热流体直接经由较短的板壁5’进入弯曲通路。因为弯曲通路系由若干成行的回流部份所构成，加热流体被迫通过顶层板壁2以下全部接触面，燃烧气体最后从连接弯曲通路一(两)端的垂直管道或烟囱8排出之，上述垂直管道也会和所要加热的沥青相接触，而它又能延伸到货柜的最高点。垂直管道或烟囱8可与货柜两侧壁板5或5’相接触。燃烧后的废气通过顶部开口7(图3)由烟囱排出之。

为节省能源并且就一定加热能量而获得沥青更快速熔化，特备有绝热层10用以覆盖底层板壁3。

在货柜侧壁5’的顶层板壁2的高度设有出口4专为液化物料卸载之用。将顶层板壁2略作倾斜，将增加卸载速率，此时出口4形成为底部的最低点。自图2得知出口4位于顶层板壁2剖面线63的最低点，显示了从对称于底部中心轴线的两斜面所组成的一个″V″字型结构。所述两斜面就是由顶层板壁2的2’和2”两部份所形成的。自图3看得出由板壁2、板壁3所形成弯曲通路全部呈纵向倾斜状11，(针对出口4位置所在的一边而言)。斜度11和12可以结合在同一货柜，或只有其中之一，开口4通常是用螺塞关闭之(图中并未示出)，也只有当柜中物料已经加热到达液化点准备卸载时才能开放。

图4是本发明的货柜内加热弯曲通路的另一实施例，其中弯曲通路系由中央通道64，两条分列其两侧的回流通道64’所组成。中央通道64又包含一个燃烧室21紧挨于其入口20，该燃烧室21由一个圆筒形壁21’所组成，该圆筒形壁的直径大小相当于加热弯曲通路的顶层板壁2和底层板壁3两者间垂直距离，至于其长度则考虑能确保未指明的燃烧器的火焰能保持在燃烧室21以内者为准则。

回流通道64’末端(参照图4a)设有垂直通道8多条，其适当位置的选定要能配合箱柜的未示出的出口，该出口通常安排在箱柜底部。

图4a，乃本发明的与图4相似的实施例，唯有弯曲通路稍作修改。在此，中央通道64位于两回流通道64’之间，另外又增多两条回流通道64”。如此巧妙安排使加热流体得以穿过烟囱8排入四周环境之中，烟囱8紧靠后板壁5b，和前面板壁5a遥遥相对，而由燃烧器产生的热流体在前板壁处通过。

图5以图解方法表示货柜50内固态物料52连续各阶段液化过程。如阶段a，货柜中除留有些许空间51外完全装满固态物料52。箱柜50设有加热导管54，乃三节螺圈形结构，在图5各阶段a到e都是如此。

阶段b说明开始加热后短时间内的现象，只有薄薄一层55原料已经液化。

阶段c中，导管54周围液化层已经加大，而两平行加热导管54间未曾液化部份厚度变得很小。到此阶段整个物料块52并无移动，仍然紧贴于箱柜各侧壁之上。

继续加热后，(阶段d)也使56这些部份熔化，曾经为56部份所支撑的块体52现在开始下沉，因为固态物料比重比液化后的要大。这种固态块体的下降动作只有当块体52与货柜侧壁间有空隙5-出现，液态物料可穿过空隙流向块体52上方之时才有可能。

在阶段e中，块体52已经降低位置，液化物料层59在块体52顶部业已形成，不过在导管54与块体52底部之间会经常存在一片相当厚的液态物料层。

十分明显，导管54所散发热量，由于块体52的吸收而达到液化目的，不过这些热能一定要穿越相当厚度的已经液化物料，如图中所示的55层，它却形成了导管54与块体52两者之间热量传送的热阻。箱柜中虽然有任意安排的加热螺圈，不过固态物料的液化效率仍低，需要更多能源消耗，也要较长工作时间。

图6按照本发明，以图示方法说明箱柜50内固态物料连续各阶段的液化过程，如图中所示，在加热装置62的上方有一块平顶板壁2，很容易理解在平直面上或两段斜面所合成的表面上其液化作用进行应属相同。p阶段a，从图中了解箱柜50中装载固态物料52，只有上方留有些许空间51。

阶段b中表示短时间加热后，顶层板壁2和块体52间形成薄层60，同样块体52与箱柜垂直侧壁间也出现一小间隙，于是形成液化物料流向块体52顶部的通道。因为块体52底面系全面均匀加热，由层面60所熔化的液体立即承受块体52重量的压力，该压力促成块体52与箱柜垂直侧壁已有缝隙易于迅速产生空隙5-，造成更多液态物料通过此空隙5-流向块体52顶部，且愈来愈多。

c、d、e各阶段中显示继续加热期间，块体52不断缩小，同时块体52却一直保持在和加热装置的顶层板壁2有很好热力接触状态，基于良好热力接触致使板壁2的热能最有效地传输到块体52。于是，块体52在箱柜50内加热需用时间(图6的设置)要远比图5中加热装置所需时间为短。

举凡不脱离本发明的范畴与基本原理，对于货柜任何方面的改良措施均属可行。例如绝热器材不仅可以装在底层板壁3下面，也能装在货柜垂直侧壁上。

本发明所指货柜系就普通技术，一般用料所建造者，采取图面中13，14作纵、横断面设计，是为提供货柜以牢固的底部，方管16与侧壁5也是同样情形。

一具典型货柜尺寸如下：

货柜全长：    6.0米

      高：    2.0米

      宽：    2.4米

弯曲通路高度：10到12厘米

弯曲通路宽度：29厘米

绝热层厚度：  4厘米

入口6直径：   12厘米

出口4直径：   8厘米

依照本发明货柜中运送物料系指沥青而言。当然，其他原料凡是在固态时，常温下有高粘性，高温中能化为液体者都可以用这种货柜运送之。这类物料例如：焦油、石腊、腊或聚乙二醇等。

Claims (14)

1.一种运送可熔化物料的货柜，物料的熔点要高于环境温度，主要部份包含一平行六面体箱柜，以承载液体物料，启运前或运送中将此物料先行冷却，同时货柜的箱柜中还要具备将所运送物料加以重新加热的装置，其特征在于，对物料的加热装置包含一套弯曲通路，供作加热流体流通，弯曲通路的纵列部份(9)与邻近弯曲通路互相毗连，有一连续的、共同的且十分平滑的顶层或板壁(2)，构成该平行六面体箱柜(50)的底层板壁。

2.根据权利要求1所述的货柜，其特征是，所说的顶层平滑板壁2，对水平面而言略呈倾斜，箱柜(50)的出口(4)正在倾斜面最低点处。

3.根据权利要求2所述的货柜，其特征是，所说的弯曲通路顶层为平滑板壁(2)，可包括不同倾斜度的两块以上的平板部份(2′，2″)，两平板间出现一条交会线，其最低点就接近出口(4)。

4.根据权利要求1或2或3所述的货柜，其特征是，所说的加热流体的弯曲通路(9)至少有一个进口(6)和一个加热流体用的出口。

5.根据权利要求4所述的货柜，其特征是，加热流体所用通路(9)，也就是燃烧气体所用通路。

6.根据权利要求1所述的货柜，其特征是，弯曲通路进口可以备有一种装置，以使气体或油料燃烧设备的出口互通。

7.根据权利要求5或6所述的货柜，其特征是，该弯曲通路包含一燃烧室(21)，于接近其进口(6，20)处，该燃烧室也有壁面，唯与加热流体通路(9)所形成壁面不同。

8.根据权利要求7所述的货柜，其特征是，燃烧室(21)系由圆筒型壁(21′)构成，其长度至少与气体或燃油燃烧器的火陷等长。

9.根据权利要求1所述的货柜，其特征是，弯曲通路的连续顶层表面或板壁(2)为长方形，则上述箱柜(50)的出口(4)，就设在该长方体短边的(5′)中央，角落或任何适宜处。

10.根据权利要求9所述的货柜，其特征是，上述箱柜(50)出口位置可以在上述长方体之一角，以及弯曲通路的连续顶层板壁(2)的两倾斜部份(2′，2″)间的交会线上，引导至此一共同点，同时也就是这一角落最低点。

11.根据权利要求10所述的货柜，其特征是，弯曲通路进口(20)位置可在上述长方形短边(5′)的中央，同时弯曲通路又由中央通路(64)所构成，它横贯货柜的全长，中央通路(64)两侧至少各有一条回流通路(64′)。

12.根据权利要求11所述的货柜，其特征是，弯曲通路出口与垂直导管(8)连接，该垂直导管(8)以垂直走向在其四角处通过货柜，该角落由货柜各垂直板壁(5，5′)的交会处所形成，彼此互呈垂直。

13.根据权利要求12所述的货柜，其特征是，上述垂直导管(8)的断面，圆形或长方形均可采用。

14.根据权利要求11所述的货柜，其特征是，中央通路(64)与回流通路(64′)热流交会点上设置有对称型偏向板(22)，以避免这些交会点的壁板部份有紊流或过热现象发生。

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