RU2132896C1

RU2132896C1 - Universal device for local heating of bitumen

Info

Publication number: RU2132896C1
Application number: RU98107465A
Authority: RU
Inventors: Ю.Я. Никулин; Н.В. Кузнецов; Л.И. Гутикова; В.А. Шаповалов
Original assignee: Никулин Юрий Яковлевич; Кузнецов Николай Владимирович; Гутикова Людмила Ивановна; Шаповалов Виктор Андреевич
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1999-07-10

Abstract

FIELD: road-building industry. SUBSTANCE: device can be used for producing hot asphalt-concrete mixture. Device has enclosed cylindrical electric heating element with internal passage, external radiators and internal radiators. Heating element is additionally covered with hermetic housing of bell configuration. Housing is installed vertically on supporting legs. Connected to lower part of internal passage in heating element is suction pipe union of bitumen withdrawing pump. Installed in upper part of hermetic housing is steam discharging pipe-type valve which is protruding beyond bitumen containing vessel. Aforesaid embodiment of universal bitumen heating device allows for saving power needed for heating, also reduces loss of heat to ambient medium together with retention primary properties of binding material. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для приготовления горячей асфальтобетонной смеси. The invention relates to the construction of roads and can be used to prepare hot asphalt mix.

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. The known unit DBP - 12 for electric heating of bitumen to operating temperature, consisting of a technical tank with electric heaters and a bitumen pump. (Handbook of a road engineer. Construction of roads .- M.: Transport, 1980, p. 246, table XI. 1). The disadvantage of this device is the high energy consumption, as well as heating the bitumen to the required temperature in the entire volume, while the preparation of the asphalt mixture requires significantly less bitumen.

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. The closest technical solution is a working bitumen boiler at the ABZ (Dubrovin E.N. et al. Design of industrial enterprises of road construction. Textbook for universities. M: Higher school, 1975, p. 93), in which electric heaters are installed type E22-002 (Technical specifications TU 218 RSFSR-364.82). This unit contains a technical tank in which electric heaters and a temperature sensor are installed, as well as a suction pipe of a pumping bitumen pump and a feed pump pipe are connected.

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. However, the heating of bitumen at the ABZ in such working boilers is carried out to the operating temperature in full technical capacity, which leads to large electricity consumption. Bitumen has been at operating temperature for a long time, which significantly reduces its quality.

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. The essence of the invention lies in the fact that a universal local heating device containing a closed cylindrical electric heating element with an internal channel, external and internal radiators, in which the heating element is additionally covered with a sealed bell-shaped casing and mounted vertically on the legs, to the bottom of the internal channel of the heating element the suction pipe of the pumping bitumen pump is connected; in the upper part of the sealed casing, steam outlets are mounted tubular valve facing outwards bitumen tank.

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.The problem is achieved in that the universal device for local heating dynamically heats up to the required temperature only the amount of bitumen that is needed at a given time to prepare the asphalt mix. The remaining amount of bitumen in the volume of technical capacity is maintained at a lower temperature of about 90 - 100 ^o C due to the operation of electric low-power heaters.

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. A universal device for local heating provides a closed cylindrical electric heater with radiators and with an internal channel connected to the suction nozzle of the bitumen pump, covered with a sealed bell-shaped casing that limits a certain required amount of bitumen.

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. The heater assembly with the casing is installed on the bottom of the technical tank with bitumen on the legs. Their height should create a sufficient living section between the bottom of the tank and the lower cut of the casing, ensuring the entry of bitumen into the inside of the universal device for local heating during operation of the bitumen pump.

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. Radiators are located on the outer and inner cylindrical heat exchange surfaces of the heater. They can be flat rectangular in shape or curved along a helix in order to improve the dynamics of the movement of bitumen and the intensification of heat transfer.

Электрическая (тепловая) мощность нагревательного элемента, поверхность теплоотдачи радиаторов и внутренний объем универсального устройства определяются рабочей температурой нагрева и расходом битума на приготовление асфальтобетонной смеси. The electric (thermal) power of the heating element, the heat transfer surface of the radiators and the internal volume of the universal device are determined by the operating temperature of the heating and the consumption of bitumen for the preparation of the asphalt mix.

Устройство локального нагрева снабжено системой автоматической стабилизации температуры битума. The local heating device is equipped with a system for automatically stabilizing the temperature of bitumen.

Универсальное устройство локального нагрева компактно и не нарушает существующего технологического цикла приготовления асфальтобетонной смеси. The universal device for local heating is compact and does not violate the existing technological cycle for the preparation of asphalt concrete mix.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - его разрез. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 - its section.

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.A universal device for local heating is placed in a technical tank 1 filled with bitumen heated to 90 - 100 ^o C with low-power electric heaters installed in it, and consists of a sealed bell-shaped casing 2, covering a closed cylindrical heater 3 with external 4 and internal 5 radiators and internal channel 6 connected to the suction pipe 7 of the pumping line 8 of the bitumen pump. A steam outlet valve 10 is mounted in the dome part 9 of the casing. A universal device for local heating is installed on the legs 11 at the bottom of the tank 1.

Универсальное устройство локального нагрева работает следующим образом. Universal device local heating works as follows.

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. When the bitumen level in the tank is higher than the device and the pump is turned on, bitumen from the internal channel 6 of the heating element 3 with the operating temperature enters the suction pipe 7, causing the movement of bitumen from the annular gap between the inner surface of the casing 2 and the external radiator system 4 of the heater. This leads to the movement of bitumen from the total volume of technical capacity 1 into the device. Washing the outer and inner surfaces of the radiator system 4 and 5 of the heater 3, the bitumen is heated to the desired operating temperature. Moreover, when part of the mass of bitumen from the inner channel 6 of the heater is sucked into the nozzle of the pump 7, a vacuum is created in the upper part of the casing due to air in the tube of the steam outlet valve, which leads to the active release of superheated water vapor contained in the moving bitumen.

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. When the pump is turned off due to the difference in bitumen levels in the tank and the device, the dome part is filled, the pressure increases and valve 10 opens, and, consequently, water vapor is released into the atmosphere.

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. In this case, the geometric dimensions of the casing 2 and the heater 3 are selected so that the bitumen level inside the device due to the rarefied upper zone never falls below the upper part of the heater 3 itself.

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.The use of a universal device for local heating allows you to maintain the temperature of bitumen in the main tank of the order of 90 - 100 ^o C, and heat up to the operating temperature of 150 ^o C only the required mass of bitumen.

Это позволяет значительно уменьшить энергозатраты на нагрев битума и существенно снизить потери тепла в окружающую среду, сохранив качество вяжущего. This allows you to significantly reduce energy consumption for heating bitumen and significantly reduce heat loss to the environment, while maintaining the quality of the binder.

Снижение температуры битума в рабочем котле позитивно влияет также на улучшение экологической обстановки вследствие меньшего выделения токсических газообразных компонентов из нагретой массы. A decrease in the temperature of bitumen in a working boiler also has a positive effect on improving the environmental situation due to the lower emission of toxic gaseous components from the heated mass.

Claims

A universal device for local heating, containing a closed cylindrical electric heating element with an internal channel with external and internal radiators, characterized in that the heating element with radiators is covered with a sealed bell-shaped casing and mounted vertically on the legs, a suction pipe of the pumping unit is connected to the lower part of the internal channel of the heating element bitumen pump, in the upper part of the hermetic casing is mounted a steam outlet pipe valve that goes to I ship bitumen capacity.