CN104018413A - 一种沥青运输装置及其加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种沥青运输装置及其加热系统，能够有效提高加热效率，进而提高沥青的卸载速度。所述加热系统包括供导热介质流动的加热管，所述加热管包括具有加热口的主管和与所述主管连通的若干分管，所述分管具有与外部连通的出口，且各所述分管并联。并联设置的若干分管能够更为充分且均匀地分布在罐体的内部空间，增加了加热管的散热面积，能够实现对罐体中各个部分沥青的均匀快速加热，进而提高了卸货速度；与现有技术中采用一根加热管在罐体内回转相比，本发明采用若干分管并联设置，可以从整体上增加导热介质与管壁的接触面积，进而增加导热介质与沥青的换热面积，在较大程度上提高了沥青的加热效率及均匀性，便于沥青快速充分地卸载。

Description

一种沥青运输装置及其加热系统

技术领域

本发明涉及沥青运输技术领域，特别是涉及一种沥青运输装置的加热系统。本发明还涉及一种采用上述加热系统的沥青运输装置。

背景技术

在远距离运输沥青时，通常采用罐式集装箱或者罐车，待到达目的地后，罐体内的沥青已经凝固，因此，现有技术中的沥青运输装置还设有加热系统，以便在到达目的地后对沥青进行加热，将固态的沥青转化为液态，以实现沥青的卸载。

请参考图1，图1为现有技术中沥青运输装置的加热系统在一种具体实施方式中的俯视结构示意图。

现有的沥青运输装置通常采用罐体1’承载，并设有加热系统，所述加热系统包括加热管2’，加热管2’由罐体1’的一侧伸入罐体1’内，并具有伸出罐体1’外部的加热口21’；加热管2’沿罐体1’的长度方向由罐体1’的一端延伸至另一端，并在到达另一端后沿罐体1’的横向向另一侧延伸，然后再沿罐体1’的纵向延伸，如此由外而内地依次回转，以形成回转区域逐级递减的类似螺旋状结构，如图1所示。

需要说明的是，由于加热管2’在罐体1’的纵向和横向延伸，且罐体1’的纵向长度大于横向长度，故加热管2’虽然采用螺旋式回转，但回转后形成的螺旋结构类似回字形，而非圆环型，如图1所示。

以加热管2’设有加热口21’的一端为其头端，其回转终止的一端为其尾端，则加热管2’的尾端还设有出口22’，出口22’向外伸出罐体1’与外部连通；使用时，加热管2’内具有流动介质，在加热管2’的加热口21’对管内的流动介质进行加热，则流动介质带着热量沿加热管2’流动，从而对整个罐体中的沥青进行加热，释放热量后流动介质温度变低，并通过出口22’排出。

在上述现有技术中，加热管2’的管径较大，故流动介质在加热管2’中的流速较快，导致出口22’处流动介质的温度较高，故整个加热系统的热损耗较大，加热效率较低，进而影响了沥青的卸载速度。

另一方面，现有的加热管2’通常采用钢管，其重量较大，进而降低了沥青运输装置的装货量，降低了运输效率。

因此，如何设计一种沥青运输装置的加热系统，以提高加热效率，进而提高卸货速度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种沥青运输装置的加热系统，能够有效提高加热效率，进而提高沥青的卸载速度。

本发明的另一目的是提供一种具有上述加热系统的沥青运输装置，卸货速度较快运输能力较强。

为解决上述技术问题，本发明提供一种沥青运输装置的加热系统，包括供导热介质流动的加热管，所述加热管包括具有加热口的主管和与所述主管连通的若干分管，所述分管具有与外部连通的出口，且各所述分管并联。

本发明的加热系统包括主管和若干分管，各分管并联设置，有效增加了散热面积，使得主管中的导热介质通过分管进行分流，以便导热介质能够快速地流动至承载沥青的罐体的各个部分，实现对沥青的加热，将固态的沥青转化为液态，以便沥青顺利卸载。

与现有技术中采用一根加热管在罐体内回转相比，本发明采用若干分管并联设置，一方面，各个分管无需进行回转弯折的加工处理，其结构简单；更为重要的是，经分流后，流经各个分管的导热介质的量相对较少，导热介质能够与分管的管壁充分接触，有效增加了导热介质的散热面积，与大量导热介质通过单根加热管散热相比，其散热效率较高，不仅可以降低通过出口排出的导热介质的温度，还可以提高沥青的加热效率及均匀性，便于沥青快速充分地卸载。可见，并联设置的若干分管能够更为充分且均匀地分布在罐体的内部空间，增加了导热介质的散热面积，能够实现对罐体中各个部分沥青的均匀快速加热，进而提高了卸货速度。

优选地，各所述分管的管径均小于所述主管的管径。

各分管的管径可以小于主管的管径，一方面，导热介质在加热后具有较高温度，主管采用大管径设置便于将高温的导热介质快速输送至各个分管；另一方面，分管采用小管径设置，能够减缓导热介质的流动速度，使得导热介质与沥青充分换热，提高传热的充分性，进一步降低排出的导热介质的温度，节约能耗，降低成本。

优选地，各所述分管等管径设置，并沿同一方向延伸，且相邻的所述分管之间的距离相等。

分管可以均沿一个方向延伸，以使得各分管的排布更为有序，提高维护的便捷性；同时，还可以将分管等距离设置，从而提高各分管分布的均匀性，进而提高加热均匀性。

优选地，各所述分管均沿纵向延伸，各所述分管的纵向长度均小于所述主管的纵向长度，且差值均小于预定值。

各分管可以均沿纵向延伸，且其纵向长度小于主管预定值，基本上能够在罐体的整个长度方向延伸，以实现整个长度方向沥青的加热，其加热效率较高。

优选地，还包括出口管，各所述分管的出口均与所述出口管连通，所述出口管具有与外部连通的排出口。

可以将各个分管中已经散热完成的导热加热通过出口管进行汇集，然后统一通过出口管的排出口排出；一方面，出口管收集的导热介质在出口管内流动的过程中会进一步与沥青进行换热，可以充分利用导热介质的余热；另一方面，通过出口管的排出口统一将导热介质排出，避免了单个分管单独排出时在罐体上开设多个出口，可以精简结构，提高使用便捷性。

优选地，所述分管为铝合金管，所述主管为钢管，由于分管内导热介质的温度小于主管低，故可以将分管设置为铝合金管，以降低整个加热管的重量，减轻整个沥青运输装置的自重，从而提高沥青的运输能力。

优选地，所述主管包括相互连通的第一管段和第二管段，所述第一管段的管径大于所述第二管段的管径；所述加热口设置在所述第一管段，各所述分管均与所述第二管段连通。

可以将主管设置为管径不等的两段，将第一段设置为大管径，第二段设置为小管径，然后将加热后的高温导热介质输送至第一段，然后通过第二段进行分流，以提高分流的均匀性，进而提高加热均匀性。

优选地，所述第二管段以其头端与所述第一管段连通，其尾端封闭，且其尾部设有若干纵向间隔的分口；各所述分管的头端分别与对应的所述分口连通，尾端设有所述出口。

可以将分管的连接在第二段靠近尾端的部分，以避免管径变动对分流的影响，提高导热介质流动的稳定性，进而改善换热效果；同时，各个分口纵向间隔设置，便于分管的安装和维护。

本发明还提供一种沥青运输装置，包括用于承载沥青的罐体和设置在所述罐体上的加热系统，所述加热系统为上述任一项所述的加热系统。

由于本发明的沥青运输装置具有上述任一项所述的加热系统，故上述任一项所述的加热系统所产生的技术效果均适用于本发明的沥青运输装置，此处不再赘述。

优选地，各所述分管均由所述罐体的一端延伸至另一端；和/或所述主管沿所述罐体的纵向延伸，所述主管的头端伸出所述罐体以形成所述加热口，各所述分管与所述主管的尾部连通。

分管和主管均可以沿罐体的纵向延伸，且分管可以由一端延伸至另一端，以便其能够充分地与整个罐体长度方向的沥青接触，以尽可能增加散热面积，提高换热效率。

附图说明

图1为现有技术中沥青运输装置的加热系统在一种具体实施方式中的俯视结构示意图；

图2为本发明所提供沥青运输装置在一种具体实施方式中的俯视结构示意图；

图3为图2所示沥青运输装置中加热系统的局部放大示意图。

图1中：

1’罐体、2’加热管、21’加热口、22’出口

图2-3中：

1主管、11加热口、12第一管段、13第二管段、131分口、2分管、21出口、3出口管、31排出口、4罐体、41沥青出口、5法兰

具体实施方式

本发明的核心是提供一种沥青运输装置的加热系统，能够有效提高加热效率，进而提高沥青的卸载速度。

本发明的另一核心是提供一种具有上述加热系统的沥青运输装置，卸货速度较快运输能力较强。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供沥青运输装置在一种具体实施方式中的俯视结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明的沥青运输装置可以为罐式集装箱或者罐车，包括罐体4和加热系统，罐体4用于承载沥青，加热系统设置在罐体4上，当沥青运输到目的地后对凝固的沥青进行加热，使得沥青转化为液态，进而通过罐体4上的沥青出口41排出，完成沥青的卸载。

具体地，本发明的加热系统可以包括加热管，加热管用于提供导热介质的流动通道，在导热介质沿加热管流动的过程中在罐体4的内部散热，以便对罐体4中承载的沥青加热。加热管可以包括主管1和若干分管2，主管1设有加热口11，以便对导热介质进行加热；各分管2与主管1连通，且分管2具有与外部连通的出口21，以便将散热后的低温导热介质向外排出；而且，本发明的各分管2并联设置，如图2所示。

本文中所述的若干是指数量不确认，通常为两个以上的多个。

本发明的加热系统，采用并联设置的若干分管2对沥青进行加热，由于各分管2并联，导热介质经主管1流入后分流至各个分管2中，以便导热介质能够更为充分地与分管2的管壁接触，与所有的导热介质在主管1内流动、仅处于主管1外部的导热介质与管壁接触相比，分流后的各分管2内的导热介质基本上均能够与其管壁接触，有效增加了导热介质与管壁的接触面积，即通过管壁向沥青散热的散热面积，提高散热率，进而提高了沥青的加热效率，加快卸货速度；另外，散热面积的增加可以使得沥青与导热介质充分换热，以提高沥青加热的均匀性，避免沥青残留在罐体4中。

进一步，各分管2的管径均可以小于主管1的管径。主管1的管径较大，以便将更多的导热介质输送至分管2，为分管2供应足够的导热介质；同时，主管1中的导热介质温度较高，采用大管径输送便于降低能量损失，提高能源利用率；分管2可以采用较小的管径，以降低导热介质的流动速度，增加导热介质与沥青的换热时间，以实现导热介质的充分散热，降低通过出口21排出的导热介质的温度，节约能源，降低成本。

更进一步，各分管2的管径可以相等，且各分管2可以沿同一方向延伸，两相连的分管2之间的距离也可以相等，以使得分管2较为均匀地分布在罐体4内，如图2所示。

由于分管2的管径相等，且均沿同一方向延伸，则各个分管2的散热面积基本相等，能够对沥青进行均匀有效地加热。

具体地，各分管2可以均沿纵向延伸，各个分管2的纵向长度可以小于主管1的纵向长度，且差值小于预定值，所述预定值为一较小值，可以根据加热口11处导热介质的温度、加热沥青所需的热量以及罐体4的长度和容量等进行设置；即分管2的纵向长度基本上等于主管1的纵向长度，或者与主管1的纵向长度相差不大，以便主管1和分管2均可以由罐体4的一端延伸至另一端，对整个长度范围内的沥青进行加热。

可以将主管1纵向延伸，并以主管1的头端伸出罐体4，形成所述加热口11，然后将各个分管2连接在主管1的尾端，再将各主管2横向排布，使得分管2在罐体4的纵向延伸，以充分布满罐体4的内部空间，使得分管2的管壁与整个罐体4内的沥青充分接触，提高换热速度和换热充分性。

在上述基础上，本发明的加热系统还可以包括出口管3，各分管2的出口21均与出口管3连通，出口管3设有与外部连通的排出口31，则各分管2中完成换热的导热介质均汇集到出口管3内，然后通过出口管3统一排出。

一方面，导热介质沿出口管3流动的过程中会进一步与沥青进行换热，以降低最终从排出口31排出的导热介质的温度，提高热量的利用率；另一方面，散热后的低温导热介质可以通过出口管3统一排出，无需将每个分管2的出口21单独与外部连通，可以简化加热管的结构，便于低温导热介质的收集。

出口管3可以设置为仅一端开口的管状，并以其开口端向外伸出罐体4，以形成所述排出口31；还可以设置为盲管，然后在管的中间或者任意位置设置排出口31，将排出口31向外伸出罐体4，以便与外部连通，如图2所示。

此外，主管1还可以包括相互连通的第一管段12和第二管段13，第一管段12的管径可以大于第二管段13，然后将加热口11设置在第一管段12，将各分管2与第二管段13连通。首先，第一管段12的管径较大，将加热口11设置在第一管段12，加热后的高温导热介质在大管径下快速流动，以降低在输送过程中的热量损耗；然后，高温导热介质流动至第二管段13，其流速有所降低，以便较为均匀地分流到各个分管2中，使得各个分管2所散发的热量较为均衡，以实现对各部分沥青的均匀加热。

或者，主管1的管径可以由头端至尾端渐缩设置，以便导热介质在流动方向的速度逐渐减慢，较好地分流到各个分管2中。

可以想到，当主管1采用变管径设置时，所述分管2的管径小于主管1是指小于主管1的最小管径。

还可以想到，本文中所述的头端和尾端是相对而言的，是指处于管的延伸方向的两个相对的端部。

详细地，可以第一管段12的头端设置加热口11，将其尾端与第二管段13的头端连通；然后将第二管段13的尾端封闭，并在靠近其尾端的部分设置若干分口131，各分口131与分管2对应设置；分管2以其头端与对应的分口131连通，其尾端设有出口21，如图2所示。

可以在靠近第二管段13尾端的部分设置若干分口131，然后将分管2与分口131对应连接，以实现分管2与第二管段13的连通。将分管2与第二管段13的尾部连通，可以避免导热介质流经第一管段12和第二管段13的连接处时产生的波动影响分流，便于导热介质平稳地流入各分管2中；同时，由于加热口11处于第一管段12的头端，当分管2与第二管段13的尾部连通时，可以降低加热口11处的高温热源对分管2的影响，避免导热介质的温度过高损坏分管2；另外，当主管1纵向延伸时，分管2与主管1的尾部连通便于其朝向主管1的头端延伸，以延长分管2在纵向上的长度，进而与整个长度方向的沥青充分接触，提高加热效率。

本文中所述的纵向以罐体4为参照，罐体4的长度方向即为所述纵向；所述第一、第二等顺序词仅为了区分不同的结构，并不表示某种特定的顺序。

更进一步，分管2优先选用铝合金材料制成，即分管2可以为铝合金管，主管1可以为钢管。由于主管1内导热介质的温度较高，故采用钢管可以满足使用需求，以完成高温导热介质的输送；分管2中的导热介质温度相对较低，故可以采用铝合金管，不仅可以使得导热介质充分散热，还可以在较大程度上减轻整个加热管的自重，从而提高整个沥青运输装置的运输能力，承载更多的沥青。

在设有出口管3的实施方式中，出口管3也可以采用铝合金管；出口管3的管径可以较大，与主管1的管径相等或者略小于主管1的管径，以加快低温导热介质的排出速度，提高沥青的加热效率。

在主管1设置为第一管段12和第二管段13时，两者可以采用不同的材料制成，即第一管段12采用钢管，第二管段13可以采用铝合金管。

本领域技术人员应该可以理解，主管1、分管2和出口管3不限于采用上述材料制成，只要能够满足导热介质的输送以及换热需求即可，本领域技术人员当然可以采用其他材料制成，具体可以参照现有技术。

请进一步参考图3，图3为图2所示沥青运输装置中加热系统的局部放大示意图。

本发明中，管与管的连接处均可以采用法兰5连接，如图3中所示，第一管段12和第二管段13的连接处、第二管段13与分管2的连接处以及分管2与出口管3的连接处均可以采用法兰5实现连接，以保证连接的可靠性。

以上对本发明所提供的沥青运输装置及其加热系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种沥青运输装置的加热系统，包括供导热介质流动的加热管，其特征在于，所述加热管包括具有加热口(11)的主管(1)和与所述主管(1)连通的若干分管(2)，所述分管(2)具有与外部连通的出口(21)，且各所述分管(2)并联。

2.如权利要求1所述的加热系统，其特征在于，各所述分管(2)的管径均小于所述主管(1)的管径。

3.如权利要求1所述的加热系统，其特征在于，各所述分管(2)等管径设置，并沿同一方向延伸，且相邻的所述分管(2)之间的距离相等。

4.如权利要求3所述的加热系统，其特征在于，各所述分管(2)均沿纵向延伸，各所述分管(2)的纵向长度均小于所述主管(1)的纵向长度，且差值均小于预定值。

5.如权利要求1-4任一项所述的加热系统，其特征在于，还包括出口管(3)，各所述分管(2)的出口(21)均与所述出口管(3)连通，所述出口管(3)具有与外部连通的排出口(31)。

6.如权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述分管(2)为铝合金管，所述主管(1)为钢管。

7.如权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述主管(1)包括相互连通的第一管段(12)和第二管段(13)，所述第一管段(12)的管径大于所述第二管段(13)的管径；所述加热口(11)设置在所述第一管段(12)，各所述分管(2)均与所述第二管段(13)连通。

8.如权利要求7所述的加热系统，其特征在于，所述第二管段(13)以其头端与所述第一管段(12)连通，其尾端封闭，且其尾部设有若干纵向间隔的分口(131)；各所述分管(2)的头端分别与对应的所述分口(131)连通，尾端设有所述出口(21)。

9.一种沥青运输装置，包括用于承载沥青的罐体(4)和设置在所述罐体(4)上的加热系统，其特征在于，所述加热系统为上述权利要求1-8任一项所述的加热系统。

10.如权利要求9所述的沥青运输装置，其特征在于，各所述分管(2)均由所述罐体(4)的一端延伸至另一端；和/或所述主管(1)沿所述罐体(4)的纵向延伸，所述主管(1)的头端伸出所述罐体(4)以形成所述加热口(11)，各所述分管(2)与所述主管(1)的尾部连通。