RU2236495C1 - Plant for bitumen drying having dynamic tray system - Google Patents
Plant for bitumen drying having dynamic tray system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236495C1 RU2236495C1 RU2003105412/03A RU2003105412A RU2236495C1 RU 2236495 C1 RU2236495 C1 RU 2236495C1 RU 2003105412/03 A RU2003105412/03 A RU 2003105412/03A RU 2003105412 A RU2003105412 A RU 2003105412A RU 2236495 C1 RU2236495 C1 RU 2236495C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- blades
- casing
- drain
- heat
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Machines (AREA)
Abstract
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 mixes.
Известно, что в настоящее время в основном эксплуатируются железобетонные битумные хранилища ямного типа с различными видами подогрева. Эти битумохранилища в последние десятилетия, особенно в средней полосе и на юге России, сильно обводняются в связи со значительным подъемом уровня грунтовых вод. Поэтому в процессе подготовки битума при приготовлении асфальтобетонной смеси обязательной операцией является выпаривание влаги. Для выпаривания воды и разогрева битума до 130-150°С применяют котлы БКЖ-15, ДС-6, СИ-201 и т.д. (Портнягин В.Д. Особенности подготовки битумов и приготовление асфальтобетонных смесей. Учебное пособие. Министерство автомобильных дорог РСФСР. - М., 1988, 81 с., с.40), представляющие собой простейшие по конструкции тепловые аппараты, сварные резервуары емкостью 10-20 м3, в нижней части рабочего пространства которых расположены ТЭН(ы) или жаровые трубы. Котлы работают на принципе свободной конвекции. Поскольку вязкость битумов велика (условия для тепло и массопереноса весьма затруднительны), то с целью сокращения времени подготовки температурные напоры в котлах предельно повышены: температура поверхности электронагревателей 400-600°С, нижних жаровых труб порядка 500°С и выше.It is known that currently mainly pit-type reinforced concrete bitumen storages with various types of heating are in operation. These bitumens in recent decades, especially in the middle lane and in the south of Russia, have been heavily flooded due to a significant rise in groundwater levels. Therefore, in the process of preparing bitumen in the preparation of the asphalt mixture, the mandatory operation is the evaporation of moisture. Boilers BKZH-15, DS-6, SI-201, etc. are used to evaporate water and heat bitumen to 130-150 ° C. (Portnyagin V.D. Features of the preparation of bitumen and the preparation of asphalt mixes. A training manual. Ministry of Roads of the RSFSR. - M., 1988, 81 pp. P. 40), which are the simplest in design thermal apparatuses, welded tanks with a capacity of 10- 20 m 3 in the lower part of the working space of which are the heater (s) or flame tubes. Boilers operate on the principle of free convection. Since the viscosity of bitumen is high (the conditions for heat and mass transfer are very difficult), in order to reduce the preparation time, the temperature head in the boilers is extremely high: the surface temperature of electric heaters is 400-600 ° C, the lower flame tubes are about 500 ° C and higher.
Недостатками данных устройств обезвоживания являются:The disadvantages of these dehydration devices are:
1. Процесс обезвоживания битума осуществляется со всей массой, находящейся в емкости.1. The process of dehydration of bitumen is carried out with all the mass in the tank.
2. Обезвоживание битума протекает при высокой температуре длительное время (что приводит к изменению структуры битума и ухудшению его свойств).2. Bitumen dehydration occurs at high temperature for a long time (which leads to a change in the structure of bitumen and the deterioration of its properties).
3. Наличие в установках нагревателей с температурой поверхности 400-600°С приводит к сильному перегреву битума и его коксованию.3. The presence in the installations of heaters with a surface temperature of 400-600 ° C leads to severe overheating of bitumen and its coking.
Известна установка обезвоживания битума, основанная на использовании СВЧ-излучения (Патент №2184186, Бюл. №18 от 27.06. 2002 г., МКл Е 01 С 19/08, С 10 С 3/18). Установка обладает рядом достоинств и обеспечивает обезвоживание битума во всем его объеме за счет свойств СВЧ-энергии, но ей присущи и недостатки, к которым следует отнести:A known installation of bitumen dehydration based on the use of microwave radiation (Patent No. 2184186, Bull. No. 18 dated 06/27/2002, MKl E 01 C 19/08, C 10
1) сложность как конструкции установки, так и ее эксплуатации;1) the complexity of both the design of the installation and its operation;
2) необходимость работы на АБЗ высококвалифицированного специалиста по электронике и обеспечение высокой общей культуры производства, что пока на наших АБЗ создать невозможно;2) the need to work at the ABZ as a highly qualified specialist in electronics and to ensure a high general culture of production, which is not yet possible to create at our ABZ;
3) малый срок службы магнетронов и их высокая стоимость (магнетрон мощностью 50 кВт с блоком питания стоит до 200 тыс. руб.);3) the short life of magnetrons and their high cost (a magnetron with a power of 50 kW with a power supply costs up to 200 thousand rubles);
4) необходимость отдельного помещения и ежемесячный контроль СВЧ-излучения службой госсанэпиднадзора.4) the need for a separate room and monthly control of microwave radiation by the state sanitary and epidemiological surveillance service.
Поэтому в настоящее время производство не готово для широкого внедрения СВЧ технологии обезвоживания битума.Therefore, at present, production is not ready for the widespread introduction of microwave technology for bitumen dehydration.
Наиболее близким техническим решением является установка для нагрева и обезвоживания битума (см. SU №579369, кл. Е 10 С 19/08, 15.12.1977, 3 с., Бюл. 41, 1977), которая содержит обогреваемую емкость, резервуар пароотделителя с рубашкой, заполненный теплоносителем, и размещенным в нем валом, на котором установлены пластины и лопасти, и запорно-раздаточную аппаратуру, при этом для ускорения процесса обезвоживания битума за счет интенсификации процесса обезвоживания каждая лопасть установлена с возможностью радиального перемещения внутри пластины и подпружинена со стороны внутренней кромки, а противоположная кромка имеет вырезы.The closest technical solution is the installation for heating and dehydration of bitumen (see SU No. 579369,
Вышеописанная установка для нагрева и обезвоживания битума имеет ряд существенных недостатков, к числу которых следует отнести:The above-described installation for heating and dehydration of bitumen has a number of significant disadvantages, which include:
1) изготовление лопастей, их установка в пластины с подпирающими пружинами, а затем установка их совместно с валом в корпус пароотделителя в данной конструкции при отсутствии направляющих практически невыполнимы (с учетом центровки вала внизу);1) the manufacture of the blades, their installation in plates with supporting springs, and then their installation together with the shaft in the steam separator housing in this design in the absence of guides is practically impossible (taking into account the alignment of the shaft below);
2) массивные лопасти внутри пластины сместятся вниз (см. SU №579369, кл. Е 10 С 19/08, 15.12.1977, 3 с., фиг.3), ибо подпирающие пружины 13 не обеспечат их удержания в требуемом положении, а это нарушит работоспособность установки;2) the massive blades inside the plate will move down (see SU No. 579369,
3) необходимость идеальной центровки вала относительно поверхности цилиндрического корпуса резервуара пароотделителя, выполненной с высокой точностью;3) the need for perfect alignment of the shaft relative to the surface of the cylindrical body of the tank of the steam separator, made with high accuracy;
4) удержание вала за счет повышения жесткости пружин неизбежно приведет к росту сил трения, а следовательно, к увеличению энергозатрат;4) holding the shaft by increasing the stiffness of the springs will inevitably lead to an increase in friction forces, and therefore to an increase in energy consumption;
5) в описании изобретения не раскрыт принцип работы насоса-дозатора (см. SU №579369, 3 на фиг.1). Он работает по принципу разомкнутого цикла и не ясно какими параметрами (объемом, уровнем, влажностью битума и т.п.) определяется его производительность;5) in the description of the invention is not disclosed the principle of operation of the metering pump (see SU No. 579369, 3 in figure 1). It works on the principle of an open cycle and it is not clear what parameters (volume, level, bitumen moisture, etc.) determine its performance;
6) разделительное кольцо 16 (см. SU №579369, фиг.2) предлагаемой конструкции, без заборных ячеек и дальнейшей выдачи битума из них, не обеспечит равномерного распределения битума по верхней части поверхности цилиндрического корпуса резервуара пароотделителя, поэтому рабочей поверхностью нагрева битума по всей длине окружности в корпусе пароотделителя являются только средняя и нижняя его части, что может привести к перегреву верхней части корпуса резервуара пароотделителя, изменению его размеров и нарушению работоспособности установки;6) the dividing ring 16 (see SU No. 579369, figure 2) of the proposed design, without intake cells and the subsequent delivery of bitumen from them, will not ensure uniform distribution of bitumen over the upper part of the surface of the cylindrical body of the steam separator tank, therefore, the working surface of the heating of bitumen throughout the circumference in the steam trap body is only the middle and lower parts, which can lead to overheating of the upper part of the steam trap tank body, a change in its size and a malfunction of the installation;
7) так как внутренняя поверхность стенок цилиндрического пароотделителя вертикальна, то при движении по ней лопастей происходит смещение части битума первоначально на лопасти, а затем и на пластины. Это приведет к затеканию битума к пружинам, коксованию и исключению движения лопастей.7) since the inner surface of the walls of the cylindrical steam separator is vertical, when the blades move along it, a part of the bitumen is displaced initially on the blades, and then on the plates. This will lead to the flow of bitumen to the springs, coking and the exclusion of the movement of the blades.
Отмеченные недостатки, на наш взгляд, являются существенными, исключающими возможность работоспособности установки и ее использования для обезвоживания битума.The noted shortcomings, in our opinion, are significant, excluding the possibility of the plant working and its use for dehydration of bitumen.
Задачей изобретения является сохранение свойств битума при его обезвоживании за счет снижения температуры теплоносителя (180-210°С), а также сокращение интервала времени обезвоживания, что достигается повышением скорости переноса теплоты от нагревателя к битуму за счет теплопроводности, свободной и созданной вынужденной конвекциями, а также введением теплового излучения.The objective of the invention is to preserve the properties of bitumen during its dehydration by lowering the temperature of the coolant (180-210 ° C), as well as reducing the time interval of dehydration, which is achieved by increasing the rate of heat transfer from the heater to bitumen due to the thermal conductivity, free and created by forced convection, and also the introduction of thermal radiation.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой установке динамическая лотковая система выполнена в виде соединенных между собой элементами связи N расходящихся лопастей горизонтального вращающегося барабана (ротора), внешние края которых имеют загиб в направлении вращения барабана и скользят по внутренней поверхности цилиндрического кожуха, соединенного в нижней части со сливной и заборной битумными емкостями. Битум порциями зачерпывается из заборной емкости внешними загибами лопастей и затем при вращении барабана растекается тонким слоем по поверхностям лопастей, которые выполняют роль динамических лотков. Динамика обезвоживания битума обеспечивается изменением угла наклона лопастей, что приводит к переменности скорости движения слоя битума и его толщины, а также перемешиванию битума и существенному увеличению воспринимаемого количества теплоты. Вращение лопастей барабана обеспечивает принудительное течение тонкого слоя предварительно подогретого битума по их поверхностям с переменной скоростью. Тепло, необходимое для испарения воды и дополнительного подогрева битума, получается им за счет теплопроводности от нагретых лопастей, вынужденного конвекционного движения и теплового излучения от нагретого до 200-210°С кожуха, по внутренней поверхности которого скользят загнутые края лопастей. При растекании битума по поверхности вращающейся лопасти (динамического лотка) обеспечивается условие выхода водяных включений на поверхность тонкого слоя битума, где за счет поглощения тепла от нагретых лопастей (теплообмена) и интенсивного инфракрасного излучения от внутренней поверхности кожуха, происходит нагрев битума, существенное снижение его вязкости, а также более свободное выделение влаги из тонкого слоя битума и активное испарение водяных включений. Выделенные пары удаляются потоком горячего воздуха (нагретого до температуры 110-120°С), проходящего в верхней части установки.The problem is solved in that in the proposed installation, the dynamic tray system is made in the form of interconnected communication elements N diverging blades of a horizontal rotating drum (rotor), the outer edges of which are bent in the direction of rotation of the drum and slide on the inner surface of the cylindrical casing connected to the bottom parts with drain and intake bitumen tanks. Bitumen is scooped in portions from the intake tank by the external bends of the blades and then, when the drum rotates, spreads a thin layer on the surfaces of the blades, which act as dynamic trays. The dynamics of bitumen dehydration is provided by changing the angle of inclination of the blades, which leads to variability in the speed of movement of the bitumen layer and its thickness, as well as mixing of bitumen and a significant increase in the perceived amount of heat. The rotation of the drum blades provides forced flow of a thin layer of preheated bitumen along their surfaces with a variable speed. The heat necessary for the evaporation of water and additional heating of bitumen is obtained by heat conduction from heated blades, forced convection movement and thermal radiation from a casing heated to 200-210 ° C, on the inner surface of which the curved edges of the blades glide. When bitumen spreads over the surface of a rotating blade (dynamic tray), the condition for water inclusions to reach the surface of a thin layer of bitumen is ensured, where, due to heat absorption from heated blades (heat transfer) and intense infrared radiation from the inner surface of the casing, bitumen is heated, and its viscosity is significantly reduced , as well as a more free release of moisture from a thin layer of bitumen and the active evaporation of water inclusions. The emitted vapors are removed by a stream of hot air (heated to a temperature of 110-120 ° C) passing in the upper part of the installation.
Особенность конструкции динамического лотка (вращающегося барабана с лопастями) обеспечивает использование обеих поверхностей лопастей, в результате чего возрастает эффективная длина динамического лотка. Кроме этого использование N лопастей позволяет дополнительно повысить производительность обезвоживания в N раз. При оптимальном подборе периода вращения барабана, длины и ширины лопастей (динамических лотков) процесс обезвоживания происходит одновременно на 6 лопастях при N=8 в непрерывном режиме с необходимой производительностью и малом времени нахождения битума при высокой температуре, что исключает возможность его окисления.The design feature of the dynamic tray (rotating drum with blades) allows the use of both surfaces of the blades, resulting in an increase in the effective length of the dynamic tray. In addition, the use of N blades allows to further increase the productivity of dehydration by N times. With the optimal selection of the drum rotation period, the length and width of the blades (dynamic trays), the dewatering process occurs simultaneously on 6 blades at N = 8 in a continuous mode with the required performance and short residence time of bitumen at high temperature, which eliminates the possibility of its oxidation.
Использование динамики перемещения битума по поверхностям лопастей и выделение влаги на его поверхность за счет переменности скорости движения битума и изменения толщины слоя позволяет повысить эффективность теплообмена в 5-7 раз, а следовательно, сократить длительность процесса обезвоживания. Замкнутость рабочего объема установки и размещение ее внутри теплоизолирующего корпуса существенно сокращает внешние потери тепла и обеспечивает повышение экономичности установки.Using the dynamics of the movement of bitumen on the surfaces of the blades and the release of moisture on its surface due to the variability of the speed of movement of bitumen and changes in the thickness of the layer can increase the efficiency of heat transfer by 5-7 times, and therefore reduce the duration of the dehydration process. The closure of the working volume of the installation and its placement inside the heat-insulating casing significantly reduces external heat loss and improves the efficiency of the installation.
Сущность изобретения заключается в том, что установка обезвоживания битума с динамической лотковой системой, содержащая теплоизолирующий корпус, в котором размещены установленные в цилиндрическом кожухе и соединенные между собой элементами связи лопасти, внешние края которых скользят по внутренней поверхности кожуха, соединенного в нижней части с имеющей выходной патрубок сливной емкостью, заборную битумную емкость с входным патрубком, при этом сливная и заборная емкости имеют нагреватели, а на наружной поверхности кожуха закреплены дополнительные нагреватели, двигатель с редуктором для вращения лопастей, отличается тем, что лопасти установлены горизонтально с образованием динамической лотковой системы, их внешние края имеют загиб в направлении вращения лопастей, а цилиндрический кожух в нижней части сообщен с заборной емкостью, имеющей датчик уровня, соединенный с управляемым вентилем, заборная и сливная битумные емкости расположены соответственно по ходу вращения лопастей, имеют термодатчики и разделены вертикальной перегородкой, которая смещена в сторону наружной стенки сливной емкости, причем верхний край перегородки отстоит от центра оси лотковой системы на расстоянии, равном внутреннему радиусу кожуха, на верхней наружной поверхности которого укреплен термодатчик, а торцевые поверхности кожуха выполнены в верхней части с отверстиями для прохода горячего воздуха.The essence of the invention lies in the fact that the installation of dehydration of bitumen with a dynamic tray system, comprising a heat insulating casing, in which are placed blades installed in a cylindrical casing and interconnected by communication elements, the outer edges of which slide along the inner surface of the casing connected to the lower part with an outlet a pipe with a drain tank, an intake bitumen tank with an inlet pipe, while the drain and intake tanks have heaters, and is fixed to the outer surface of the casing additional heaters, an engine with a gearbox for rotating the blades, characterized in that the blades are mounted horizontally with the formation of a dynamic tray system, their outer edges are bent in the direction of rotation of the blades, and the cylindrical casing in the lower part is in communication with a suction tank having a level sensor connected to controlled valve, the intake and discharge bitumen tanks are located respectively in the direction of rotation of the blades, have temperature sensors and are separated by a vertical partition, which is shifted to the side by the outer wall of the drain tank, and the upper edge of the partition is spaced from the center axis of the tray system at a distance equal to the inner radius of the casing, the thermal sensor is fixed on the upper outer surface, and the end surfaces of the casing are made in the upper part with holes for the passage of hot air.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана установка с теплоизолирующим корпусом и нагревателями верхней поверхности цилиндрического кожуха, а на фиг.2 - динамическая лотковая система с битумной емкостью, на фиг.3 представлены 2 варианта выполнения барабана с N=8 лопастями соединенными элементами связи, а на фиг.4 представлен рисунок, поясняющий динамику процесса обезвоживания в предлагаемой установке.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows an installation with a heat-insulating casing and heaters of the upper surface of a cylindrical casing, and Fig. 2 shows a dynamic tray system with a bitumen capacity, Fig. 3 shows 2 embodiments of a drum with N = 8 blades connected communication elements, and Fig. 4 is a drawing explaining the dynamics of the dehydration process in the proposed installation.
Установка обезвоживания битума с динамической лотковой системой (фиг.1 и фиг.2) содержит заборную 1 и сливную 2 битумные емкости, соединенные с ними соответственно входной 3 и выходной 4 патрубки, управляемый вентиль 5, нагреватели 6, 7 и 8, горизонтально вращающийся барабан 9, содержащий N соединенных элементами связи 10 и 11 расходящихся лопастей 12, внешние края которых имеют загиб 13 в направлении вращения и скользящих по внутренней поверхности цилиндрического кожуха 14, который соединен в нижней части с заборной и сливной битумными емкостями, разделенными между собой вертикальной перегородкой 15, которая смещена в сторону наружной стенки сливной емкости, причем ее верхний край 16 отстоит от центра оси барабана на расстояние, равное внутреннему радиусу цилиндрического кожуха, кроме того, заборная битумная емкость снабжена датчиком уровня 17, соединенным с управляемым вентилем 5, нагреватели 8 укреплены на верхней наружной поверхности кожуха, а его торцевые поверхности содержат в верхней части отверстия 18 для прохода горячего воздуха. Все устройство расположено внутри теплоизолирующего корпуса 19, а барабан приводится во вращение двигателем 20 с редуктором 21. В установке имеются три системы автоматического регулирования температуры:Installation of dewatering bitumen with a dynamic chute system (Fig. 1 and Fig. 2) contains an intake 1 and a
- в заборной емкости 1 температура поддерживается на уровне 98-100°С за счет нагревателя 6;- in the intake tank 1, the temperature is maintained at 98-100 ° C due to the
- в сливной емкости 2 температура поддерживается 115-120°С за счет нагревателя 7;- in the
- на поверхности кожуха 4 поддерживается температура 200-210°С за счет дополнительных нагревателей 8, установленных на внешней поверхности кожуха.- on the surface of the
Датчики температуры (термопары) 22, 23 и 24 установлены соответственно в заборной 1, сливной 2 емкостях и на поверхности кожуха 14.Temperature sensors (thermocouples) 22, 23 and 24 are installed respectively in the intake 1, drain 2 tanks and on the surface of the
Установка с динамической лотковой системой для обезвоживания битума имеет три режима работы (подготовка, обезвоживание и самоочистка) и работает следующим образом.Installation with a dynamic chute system for dehydration of bitumen has three modes of operation (preparation, dehydration and self-cleaning) and works as follows.
Подготовка. Этот режим соответствует началу работы установки, находившейся перед этим неопределенное время в выключенном состоянии. Заборная и сливная битумные емкости пусты. Включаются нагреватели 8, и при достижении температуры 200°С на поверхности кожуха 14 включается барабан, который совершает несколько холостых оборотов, и за счет поглощения инфракрасного излучения и теплопроводности температура лопастей повышается до 170-200°С, и подается команда на заполнение заборной емкости.Training. This mode corresponds to the start of operation of the installation, which had previously been in an off state for an indefinite time. Intake and discharge bitumen tanks are empty. The
Обезвоживание. Заборная битумная емкость заполняется предварительно разогретым до 100°С битумом до уровня, определяемого датчиком 17. Кроме этого, температура, необходимая для начала процесса обезвоживания, поддерживается нагревателем 7. При вращении барабана первая лопасть, погрузившаяся в заборную емкость, захватывает определенную порцию битума и начинает перемещать ее по поверхности разогретого кожуха. При этом уровень битума в заборной битумной емкости сразу восстанавливается с помощью управляемого вентиля 5. Разогретая до 170-200°С поверхность лопасти приводит к локальному нагреву битума и сильному снижению его вязкости. Высокое значение температуры лопасти и внутренней поверхности кожуха приводят к первоначальному выделению влаги и незначительному вспениванию. Процесс испарения воды не дает битуму существенно повысить температуру. Дальнейшее испарение влаги происходит за счет теплопроводности и теплового излучения нагретой до 200-210°С внутренней поверхности кожуха. Потери тепла на испарение влаги компенсируются нагревателями 8. При переходе лопастью горизонтального положения контакт забранной порции битума с разогретой поверхностью кожуха прекращается, битум начинает стекать к оси барабана по поверхности лопасти и подогревается снизу горячей поверхностью лопасти, а сверху - инфракрасным излучением от внутренней поверхности кожуха. При этом угол наклона лопасти непрерывно увеличивается, движение битума происходит с возрастающей скоростью, что приводит как к интенсивному растеканию и формированию тонкого слоя, так и к выделению на поверхности битума оставшейся влаги. Растекание битума и интенсивное ИК-излучение от внутренней поверхности кожуха обеспечивает окончательное испарение влаги. Поток горячего воздуха способствует испарению и удаляет пары влаги через отверстия 18 в верхней части кожуха. По мере приближения угла наклона лопасти к 180 градусам происходит ее очищение от битума и повышение ее температуры за счет поглощения лучистой энергии. Битум перемешивается и собирается в седловине цилиндрического элемента связи 11 в области оси барабана. При дальнейшем повороте барабана создаются условия для стекания битума по наружной поверхности предыдущей лопасти от оси барабана к периферии. Битум продолжает подогреваться за счет поглощения ИК-излучения и принудительной конвекции. Эта лопасть к данному моменту является хорошо прогретой и битум натекает на нее ровным слоем в состоянии переменного ламинарного течения, что способствует удалению оставшихся включений влаги. Битум, достигший края лопасти, полностью обезвожен, стекает в сливную емкость 2 нагретым до температуры 110-120°С. Тепловой контакт заборной и сливной емкостей через стенку 15 обеспечивает предварительный нагрев битума за счет запаса тепла в обезвоженном битуме. Это способствует повышению экономичности процесса обезвоживания в предлагаемой установке.Dehydration. The bitumen intake tank is filled with bitumen preheated to 100 ° C to the level determined by the
Описанные выше процессы происходят на каждой соседней паре лопастей. В результате этого производительность установки значительно возрастает, и в целом установка работает в непрерывном режиме. Полное обезвоживание порции битума на лопасти за один оборот барабана обеспечивается тем, что лопасть захватывают ровно столько битума, сколько можно обезводить имеющимися источниками тепла за один оборот. Регулировка этого количества осуществляется датчиком уровня 17, мощностью нагревателя 8 и скоростью вращения барабана. Эти параметры устанавливаются в соответствии с влагосодержанием битума. Кроме этого повышение эффективности обезвоживания можно достичь путем использования специальных активаторов 25 у краев лопастей (фиг.3 б), которые увеличивают поверхность нагрева битума. При необходимости дополнительно поверхность лопастей может быть изготовлена криволинейной для увеличения длины и более эффективного изменения скорости движения.The processes described above occur on each adjacent pair of blades. As a result of this, the productivity of the installation increases significantly, and in general the installation works in continuous mode. The complete dehydration of a portion of bitumen onto the blades in one revolution of the drum is ensured by the fact that the blade is captured by exactly as much bitumen as can be dehydrated by the existing heat sources in one revolution. The adjustment of this amount is carried out by the
На фиг.4 представлена температурно-временная диаграмма динамики процессов обезвоживании битума на лопасти в зависимости от угла поворота барабана на интервале 0-360 градусов. При каждом обороте лопасти можно выделить три фазы: 1 - фаза захвата заданной порции; 2 - фаза обезвоживания, которая в соответствии с описанными выше процессами разбита на части (α, β и γ). На диаграмме указаны ориентировочные значения температур в различных частях установки, соответствующие данной фазе; 3 - фаза слива обезвоженного битума. Фаза слива начинается со значений φ=270 градусов до угла, соответствующего контакту лопасти с верхним краем перегородки 16.Figure 4 presents the temperature-time diagram of the dynamics of the processes of dehydration of bitumen on the blades depending on the angle of rotation of the drum in the range of 0-360 degrees. At each revolution of the blade, three phases can be distinguished: 1 - phase of capture of a given portion; 2 - dehydration phase, which in accordance with the above processes is divided into parts (α, β and γ). The diagram shows approximate temperatures in various parts of the installation corresponding to this phase; 3 - discharge phase of dehydrated bitumen. The discharge phase begins with values φ = 270 degrees to the angle corresponding to the contact of the blade with the upper edge of the
Самоочистка. Это режим работы установки, предшествующий выключению. После принятия решения о прекращении работы установки и ее выключении выполняются следующие операции:Self cleaning. This is the operating mode of the installation, preceding shutdown. After a decision is made to stop the installation and turn it off, the following operations are performed:
1) прекращается поступление битума в заборную битумную емкость, но вращение барабана продолжается, выключаются нагреватели 6 и 7 в заборной и сливной емкостях;1) the flow of bitumen into the intake bitumen tank stops, but the rotation of the drum continues, the
2) битум из сливной битумной емкости удаляется через выходной патрубок 4, а из заборной битумной емкости - путем инверсии битумного насоса;2) bitumen from the drain bitumen tank is removed through the
3) барабан делает несколько холостых оборотов, в результате чего поверхности лопастей очищаются, а остатки битума попадают в сливную битумную емкость и удаляются;3) the drum makes a few idle revolutions, as a result of which the surfaces of the blades are cleaned, and the remains of bitumen fall into the discharge bitumen tank and are removed;
4) выключаются нагреватели 8, установленные на поверхности кожуха, и прекращается вращение барабана;4) the
5) установка приходит в исходное состояние и может быть вновь включена в любой момент (см. режим “Подготовка”).5) the installation returns to its original state and can be switched back on at any time (see the “Preparation” mode).
Увеличение числа лопастей существенно не влияет на динамику описанного выше процесса обезвоживания, т.к. для всех лопастей он идет параллельно, но увеличивается влияние теневого эффекта, ограничивающее воздействие ИК-излучения на поверхность слоя битума.The increase in the number of blades does not significantly affect the dynamics of the dehydration process described above, because for all blades, it runs in parallel, but the influence of the shadow effect increases, limiting the effect of infrared radiation on the surface of the bitumen layer.
Замкнутость объема в совокупности с теплоизолирующим корпусом дополнительно уменьшает потери энергии и повышает экономическую эффективность установки.The closure of the volume in combination with a heat-insulating casing further reduces energy loss and increases the economic efficiency of the installation.
Расчеты для случая N=8 показывают, что для обезвоживания битума с 3%-ной влажностью с производительностью 1,5 т/ч необходимо, чтобы внутренний диаметр кожуха был 1,5 м, а длина лопастей 2 м. При суммарной мощности нагревателей 55 кВт частота вращения барабана составляет 2 об/мин.Calculations for the case N = 8 show that for dehydration of bitumen with 3% humidity with a capacity of 1.5 t / h, it is necessary that the inner diameter of the casing be 1.5 m and the length of the blades 2 m. With a total heater power of 55 kW the rotational speed of the drum is 2 rpm.
Применение установки обезвоживания битума с динамической лотковой системой позволяет сохранять качество битума за счет:Application of a bitumen dehydration unit with a dynamic chute system allows preserving the quality of bitumen due to:
- снижения температуры процесса обезвоживания,- lowering the temperature of the dehydration process,
- уменьшения интервала времени его нахождения при высокой температуре благодаря повышению скорости переноса теплоты от нагревателя к битуму за счет теплопроводности, свободной и созданной вынужденной конвекции, а также введением теплового излучения.- reducing the time interval of its stay at high temperature due to an increase in the rate of heat transfer from the heater to the bitumen due to thermal conductivity, free and forced convection created, as well as the introduction of thermal radiation.
Кроме этого применение предлагаемой установки позволит существенно снизить энергетические затраты и значительно улучшить экологию на АБЗ за счет меньшего выделения токсичных газов из битума при его подготовке.In addition, the use of the proposed installation will significantly reduce energy costs and significantly improve the environment at the plant due to less toxic gases from bitumen during its preparation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003105412/03A RU2236495C1 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Plant for bitumen drying having dynamic tray system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003105412/03A RU2236495C1 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Plant for bitumen drying having dynamic tray system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2236495C1 true RU2236495C1 (en) | 2004-09-20 |
Family
ID=33433562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003105412/03A RU2236495C1 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Plant for bitumen drying having dynamic tray system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2236495C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116750363A (en) * | 2023-08-21 | 2023-09-15 | 山东远通公路工程集团有限公司 | Asphalt storage tank with self-cleaning function |
-
2003
- 2003-02-25 RU RU2003105412/03A patent/RU2236495C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДУБРОВИН Е.Н. и др. Проектирование производственных предприятий дорожного строительства. - М.: Высшая школа, 1975, с.105. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116750363A (en) * | 2023-08-21 | 2023-09-15 | 山东远通公路工程集团有限公司 | Asphalt storage tank with self-cleaning function |
| CN116750363B (en) * | 2023-08-21 | 2023-11-14 | 山东远通公路工程集团有限公司 | Asphalt storage tank with self-cleaning function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109701290A (en) | The method that hollow screw blade heats thin film evaporator and evaporation | |
| KR102234109B1 (en) | Drying apparatus for enhancing dry efficiency | |
| CN210786280U (en) | A stills for producing o phenyl phenol | |
| CN102372328B (en) | Horizontal evaporative concentration system | |
| RU2236495C1 (en) | Plant for bitumen drying having dynamic tray system | |
| KR101346854B1 (en) | Apparatus for drying and reducing food waste | |
| CN213119972U (en) | Spiral conveying dryer | |
| RU2381422C1 (en) | Heat-generating unit (versions) | |
| SE458716B (en) | HEATING HEATING SYSTEM WITH HEAT STORES | |
| CN218620402U (en) | Concentrated drying device of scraper blade | |
| CN210528509U (en) | Energy-saving water distiller | |
| CN208829602U (en) | Petroleum distillation device | |
| CN201885560U (en) | Heating device of steam row tube rotary kiln | |
| RU55766U1 (en) | DISTILLER | |
| CN208395035U (en) | A kind of vertical continuous oven | |
| CN209848342U (en) | Rosin continuous distillation system | |
| CN204939251U (en) | Pipeline type sludge drying mechanism | |
| CN202156994U (en) | Overlapping propeller type sludge dewatering equipment | |
| US2571778A (en) | Rotary drum drier | |
| CN210057405U (en) | Large-area film evaporation equipment | |
| CN214130305U (en) | Evaporator capable of being heated uniformly | |
| RU2007910C1 (en) | Milk souring plant | |
| CN204939234U (en) | Drying sludge treatment system | |
| CN212915659U (en) | Saponification reation kettle | |
| CN114768728B (en) | Accurate temperature control reaction system of bulk drug |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060226 |