RU8976U1 - Устройство для хранения и транспортировки вязких и высоковязких органических вяжущих материалов - Google Patents

Abstract

1. Устройство для хранения и транспортировки вязких и высоковязких органических вяжущих материалов, например битума, содержащее емкость, с заливной и сливной горловинами и расположенные внутри емкости подогреватели, отличающееся тем, что наряду с донными подогревателями в емкости контейнера установлены несколько пристеночных подогревателей, причем два из них могут быть размещены вдоль тех стенок емкости, параллельно которым расположены звенья донных подогревателей, и хотя бы несколько звеньев пристеночных подогревателей вытянуты в вертикальном направлении от дна до верха емкости.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в случае использования для разогрева вяжущего материала до жидкотекучего состояния парового или жидкостного способов подогреватели выполнены или в виде отдельных змеевиков: донного и пристеночных соответственно, или в виде единого змеевика, имеющего донную и пристеночные части.

Description

Устройство для хранения и транснортнровкн вязкнх н высоковязкнх органических вяжущих материалов.

Полезная модель относится к устройствам для хранения и транснортировки вязких и высоковязких органических вяжущих материалов, например, битума, и может быть исиользована в качестве специализированного контейнера для временного хранения и перевозки таких материалов железнодорожным, автомобильным и водным видами транспорта.

Известны специализированные контейнеры, предназначенные для перевозки различными видами транспорта вязких и высоковязких жидких грузов, в том числе и органических вяжущих материалов, содержащие закрываемые или герметизированные емкости различной формы со встроенной системой разогрева, например, специализированные контейнерыцистерны СК-6Ц ГОСТ Р 50610-93 Контейнеры специализированные. Типы, основные параметры М., Госстандарт России (1).

Известно также Устройство для хранения, транспортировки и разогрева битума, свидетельство на полезную модель РФ N5996, кл. Е 01 С 19/08, В 65 D 88/22, опубликованное в бюллетене Полезные модели, промышленные образцы, N1, 1998 г. (2).

Е 01 с 19/08 В 65 D 88/22

Данное устройство содержит емкость с заливной и сливной горловинами, и размещенный внутри емкости змеевик для теплоносителя, нричем змеевик выполнен в виде пространственной структуры, образующей днище, бортики и вытянутую в вертикальном направлении от днища до верха емкости полупетлю, включающую в себя не менее двух звеньев змеевика днища, которое соединяет между собой две его части. Площадь наружной поверхности змеевика такого устройства определяется в зависимости от объема емкости, а высота бортиков - в зависимости от площадей наружной поверхности всего змеевика, змеевика днища и полупетли, и шага бортика.

Во время транспортировки, находящийся в емкости битум или другой, подобный битуму, вязкий органический вяжущий материал, как правило, находится в затвердевшем состоянии. Перед опорожнением емкостей такие материалы необходимо разогреть до состояния текучести. Для этого используются паровой, жидкостный, электрический или другие, приемлемые в этом случае, способы разогрева. (См. книгу: Битумные базы и цехи Вейцман В.И., Соловьев Б.Н. М., издательство Транспорт, 1976 г.,(3), стр. 59). В частности, при использовании парового или жидкостного способов, через змеевик-подогреватель, являющийся, как правило, элементом конструкщш устройства для хранения и перевозки, например, контейнера, пропускается тот или иной теплоноситель. Это могут быть: пар, горячая вода, масло, высокотемпературные органические масляные теплоносители и др.

Известно, что вязкость и плотность битума, как и других подобных ему вязких органических вяжущих материалов, с увеличением температуры падают (См. (3) стр.52). Поэтому при разогреве расплавленный битум, имеющий более высокую температуру, а, следовательно, и Гуюньшую плотность, поднимается наверх, а более холодный, следовательно, и более

плотный, опускается вниз. По этой причине при разогреве таких материалов, как правило, предпочтение отдается донным подогревателям, так как в этом случае теплообмен носит конвективный характер и наблюдается активный массообмен (См. (3) стр. 54).

Первый из вышеназванных аналогов полезной модели ( Контейнеры специализированные по ГОСТ Р 50610-93) конструкцию подогревателей (системы разогрева) вообще не регламентирует.

Педостатком второго является то, что хотя его конструкцией и предубматривается возможность выхода расплавленного вяжущего материала, в процессе его разогрева, наверх вдоль вертикальных звеньев полупетли змеевика, вытянутой в вертикальном направлении от днища до верха емкости, но эта возможность ограничена тем, что в конструкции предусматривается только одна полупетля, а части змеевика, образующие бортики, не имеют выхода наверх, из-за чего, на этапе первоначального разогрева, когда над бортиками находится еще твердый вяжущий материал, массообмен, а, следовательно, и конвективный теплообмен в этой зоне не происходит. Кроме этого, второй аналог не предусматривает использование электрического способа разогрева вяжущего материала.

Целью предлагаемой полезной модели является интенсификация процесса массообмена, а, следовательно, и конвективного теплообмена, при разогреве, находящихся в емкости вяжущих материалов, и сокращения, за счет этого, времени их разогрева.

Поставленная цель достигается тем, что, наряду с донными подогревателями, в емкости установлено нескоДко пристеночных, причем два из H,ix могут быть размещены вдол.. тех стенок емкости, параллелмю которым расположены звенья дониых подогревателей, и хотя бы несколько

звеньев пристеночных подогревателей вытянуты в вертикальном направлении от дна до верха емкости.

При использовании парового или жидкостного способов разогрева вяжущего материала, подогреватели могут быть выполнены или в виде отдельных змеевиков: донного и пристеночных, соответственно, или в виде единого змеевика, имеющего донную и пристеночные части. При использовании электрического способа разогрева, элементами донных и пристеночных подогревателей являются электрические нагреватели, например, трубчатые электронагревательные элементы (ТЭНы).

Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели можно принять Устройство для хранения, транспортировки и разогрева битума, свидетельство на полезную модель РФ N5996.

Перечень фигур на чертежах.

Па фиг. 1 и фиг. 2 изображены варианты предлагаемого Устройства для хранения и транспортировки вязких и высоковязких органических вяжущих материалов для случая использования парового или жидкостного способов разогрева вяжущего материала.

Па фиг. 3 и фиг.4 изображены варианты предлагаемого Устройства для хранения и транспортировки вязких и высоковязких органических вяжущих материалов для случая использования электрического способа разогрева вяжущего материала.

ной 2 и сливной 3 горловинами, змеевик-нодогреватель, площадь нагрева- . тельной поверхности которого определяется тепловым расчетом, и включающий донную 4 и пристеночные части 5, соответственно, входной 6 и выходной 7 патрубки, причем звенья пристеночных частей змеевикаподогревателя вытянуты в вертикальном направлении от дна до верха емкости.

Пристеночные части 5 змеевика-подогревателя устройства, изображенного на фиг. 2, в отличие от устройства, изображе1шого на фиг. 1, разме1цены только около тех стенок емкости 1, параллельно которым расположены звенья донной части 4.

Устройства, изображенные на фиг. 3 и фиг. 4, отличаются от устройств, изображенных на фиг. 1 и фиг. 2, соответственно, тем, что вместо змеевика-подогревателя содержат электрические нагреватели, например ТЭНы, донного 8 и пристеночного 9 подогревателей.

Предлагаемое Устройство для хранения и транспортировки вязких и высоковязких органических вяжущих материалов, изображенное, например, на фиг. 2 работает следующим образом:

После загрузки емкости 1 при закрытой сливной горловине 3, жидюшг (горячим) вяжущим материалом через заливную горловину 2 и его отвердения, устройство (контейнер) вместе с содержимым доставляется тем или иным видом транспорта к месту потребления.

Для выгрузки вяжущего материала ю емкости 1, входной 6 и выходной 7 патрубки зг еевика-подогрсзателя подсоед1,1яются к напормой и сливной магистралям теплоносителя, соответственно. При подаче теплоносителя

начинается разогрев вяжущего материала, причем, в первую очередь он начинает плавиться около подогревателей и через некоторое время весь материал у дна емкости, где размещается донная часть 4 змеевикаподогревателя, и у тех стенок, вдоль которых размещены пристеночные части 5, будет жидким. Расплавленный и более горячий вяжущий материал имеет, как уже указывалось выше, меньшие плотность и вязкость, чем твердый и холодный, и, стремясь найти место для увеличившегося объема, потечет по пути наименьшего сопротивления сначала вдоль дна к вертикальным звеньям пристеночных частей 5 змеевика-подогревателя, и далее вдоль них наверх, где будет разливаться по верхней части еще холодного и твердого материала, нагревая его и, несколько остывая сам. Более холодный и более плотный материал будет опускаться (утопать в расплавленном материале) вниз к донной части 4 змеевика-подогревателя, где будет расплавляться, и двигаться так же, как описано выше. Таким же образом, и по тем же причинам, будет двигаться вяжупщй материал и в процессе его нагрева до рабочей температуры слива после полного его расплавления. При достижении рабочей температуры слива открывается сливная горловина 3 и емкость 1 опоражнивается.

Для вариантов устройства, предполагающих использование электрических способов разогрева вяжущего материала, и изображенных на фиг. 3 и фиг.4, для выгрузки вяжущего материала из емкости, размещенные в ней электрические подогреватели, например ТЭНы, подключаются к электрической сети. В остальном работа таких вариантов устройства ничем не от.иичается от работы вышеописанного.

Так как в предлагаемом устройстве, изображенном на фиг. 2 внутри eN .сости 1, наряд) с донной частью 4 змеевика-пс ;огревателя, размещаются еще и пристеночные части 5, причем около тех стенок емкости 1, парал дельно которым расположены звенья донной части 4, то кроме вертикаль-. ной составляющей скорости течения раснлавленного вяжущего материала, появляется горизонтальная составляющая, направленная перпендикулярно звеньям донной части 5 змеевика-подогревателя, за счет чего обеспечивается более интенсивный массообмен в емкости 1 и, следовательно, интенсифицируется конвективный теплообмен. Кроме этого, в предлагаемом устройстве, даже в варианте только двух пристеночных подогревателей, число звеньев пристеночных подогревате ей, вытянутых в вертикальном направлении от дна до верха емкости, и вдоль которых поднимается наверх расплавленный вяжущий материал при его разогреве, может быть выполнено в два раза больше, чем в известном устройстве, где, как уже указывалось, оно ограничено наличием только одной полупетли. За счет этого также интенсифицируются массо - и теплообменные процессы. При размещении пристеночных подогревателей, звенья которых вытянуты в вертикальном направлении от дна до верха емкости, около всех боковых стенок емкости, как это предусмотрено вариантами устройства, изображенными на фиг.1и фиг.З, в начале разогрева весь еще твердый вяжущий материал, находящийся в центральной части емкости оказывается окруженным жидким материалом, и без сопротивления опускается вниз к донным подогревателям, за счет чего также сокращается время разогрева. В результате, при одной и той же площади нагревательной поверхности подогревателей, а, в случае испольтования для разогрева вяжущего материала жидкостного vjm парового способов, и при одних и тех же и ipaметрах теплоносителя (тип теплоносителя, температура на входе, расход).

предлагаемое устройство обеспечивает меньшее время разогрева вязкого вяжущего материала до температуры слива.

Литература:

1. Контейнеры специализированные. Типы, основные параметры ГОСТ Р 50610-93, М., Госстандарт России.

2. Устройство для хранения, транспортировки и разогрева битума, свидетельство на полезную модель РФ N5996, кл. Е 01 С 19/08, В 65 D 88/22, опубликовано в бюллетене Полезные модели, промышленные образцы, N1, 1998г.

3. Битумные базы и цехи . Вейцман В.И., Соловьев Б.Н. М., Транспорт, 1976 г.

Авторы: у, ; : Сахибгареев Н.М.

Султанов Ш.В.

Claims (2)

1. Устройство для хранения и транспортировки вязких и высоковязких органических вяжущих материалов, например битума, содержащее емкость, с заливной и сливной горловинами и расположенные внутри емкости подогреватели, отличающееся тем, что наряду с донными подогревателями в емкости контейнера установлены несколько пристеночных подогревателей, причем два из них могут быть размещены вдоль тех стенок емкости, параллельно которым расположены звенья донных подогревателей, и хотя бы несколько звеньев пристеночных подогревателей вытянуты в вертикальном направлении от дна до верха емкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в случае использования для разогрева вяжущего материала до жидкотекучего состояния парового или жидкостного способов подогреватели выполнены или в виде отдельных змеевиков: донного и пристеночных соответственно, или в виде единого змеевика, имеющего донную и пристеночные части.