SU749967A1

SU749967A1 - Apparatus for heating viscous materials

Info

Publication number: SU749967A1
Application number: SU782562328A
Authority: SU
Inventors: Виктор Андреевич Самуйлов; Александр Александрович Васильев; Василий Николаевич Денисов; Василий Иосифович Соломатин
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения
Priority date: 1978-01-02
Filing date: 1978-01-02
Publication date: 1980-07-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ(54) DEVICE FOR HEATING VISCOUS MATERIALS

1one

изобретение относитс к дорожно-строительным машинам, преимущественно к устройствам дл нагрева в зких материалов до рабочей температуры.The invention relates to road-building machines, mainly to devices for heating viscous materials to an operating temperature.

Известно устройство дл плавлени битума , включающее приемный бункер с горизонтальным лопастным валом и разгрузочным отверстием в днише, цилиндрический корпус с соосно размешенным в нем с зазором барабаном, плавление битума в котором осуществл етс за счет преобразовани механической энергии в тепловую ft.A device for melting bitumen is known, comprising a receiving hopper with a horizontal paddle shaft and a discharge opening in the bottom, a cylindrical body with a drum coaxially placed in it with a gap, the melting of bitumen in which is carried out by converting mechanical energy into thermal ft.

Однако в таком устройстве при плавлении может быть местный перегрев и вспенивание битума, которое приводит к снижению его качества и эффективности нагрева.However, in such a device during melting, local overheating and foaming of bitumen can occur, which leads to a decrease in its quality and heating efficiency.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению рециркул ционна установка, включающа камеру, установленную в ней емкость , преобразователь механической энергии в тепловую с приводом и запорно-раздаточную арматуру, нагрева битума в котором происходит за счет передачи рабочей средой тепла, образующегос в результате циркул ции рабочей среды по замкнутому контуру 2.Closest to the proposed invention is a recirculation unit, which includes a chamber, a tank installed in it, a converter of mechanical energy into heat-driven and shut-off and dispensing armature, in which the bitumen heats up due to the transfer of heat from the working medium. closed loop 2.

В этой установке при разогреве промежуточного теплоносител тер етс часть тепла , а сам процесс - медлителен и энергоемок, что снижает эффективность нагрева.In this installation, when the intermediate heat carrier is heated, some of the heat is lost, and the process itself is slow and energy-intensive, which reduces the heating efficiency.

Цель изобретени - повышение эффек5 тивности нагрева.The purpose of the invention is to increase the efficiency of heating.

Это достигаетс тем, что в устройстве, включающем камеру, установленную в ней емкость, преобразователь механической энергии в тепловую с приводом и запорно-разда10 точную арматуру, преобразователь энергии выполнен в виде соединенного трубопроводами с емкостью корпуса, который имеет полую крышку с проемом в ее нижнем фланце и смонтированные в нем горизонтально расположенные и соосно установленные лопастные колеса, размещенную между ними неподвижную перфорированную диафрагму и крыльчатку, установленную в проеме нижнего фланца крышки. При этом устройство снабжено дополнительным приводом, соединенным с крыльчаткой, а лопасти последней установлены с углом наклона к вертикальной плоскости равным 10-45°.This is achieved by the fact that in the device, which includes a chamber, a container installed in it, a mechanical energy to heat transformer with a drive and a shut-off-10 precision reinforcement, the energy converter is made in the form of a housing connected to the tank bottom with a hollow cover flange and horizontally placed and coaxially mounted impellers mounted therein, placed between them a fixed perforated diaphragm and impeller mounted in the opening of the lower flange of the lid . In this case, the device is equipped with an additional drive connected to the impeller, and the blades of the latter are installed with a tilt angle to the vertical plane equal to 10-45 °.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 дан разрезFIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 dan cut

-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен привод рыльчатки, вариант.-A in FIG. one; in fig. 3 depicts the drive of the flap, option.

Устройство имеет емкость 1, преобразоваель 2 механической энергии в тепловую, соединенный с емкостью 1 трубопроводами 3-6, насосы 7-8 и краны 9 и 10 управле- j ни .The device has a capacity of 1, a mechanical energy to heat energy converter 2, connected to capacity 1 by pipelines 3–6, pumps 7–8, and taps 9 and 10 of control j.

Преобразователь 2 энергии вертикального типа имеет корпус 11 с обогревающей рубашкой 12, приводной вал 13, закрепленный в опорах 14 и 15, горизонтально расположенные соосно установленные лопастные ю колеса 16 и 17, крыльчатку 18, неподвижную перфорированную диафрагму 19, полую крышку 20 и привод 21.The vertical type energy converter 2 has a housing 11 with a heating jacket 12, a drive shaft 13 fixed in bearings 14 and 15, horizontally disposed axially mounted impellers 16 and 17, an impeller 18, a fixed perforated diaphragm 19, a hollow cover 20 and an actuator 21.

Обогреваюш,а рубашка 12 имеет обечайку 22 с теплоизол цией 23, заполнена теплоносителем 24, а по контуру обечайки 22 установлены электронагреватели 25.Heats up, and the jacket 12 has a shell 22 with thermal insulation 23, is filled with coolant 24, and electric heaters 25 are installed along the contour of the shell 22.

Лопастное колесо 16 выполнено в виде ступицы 26, закрепленной на приводном валу 13 с диском 27 и лопасти 28. Колесо 17 установлено на валу 13 выше колеса 16 20 и имеет ступицу 29 с отверсти ми 30, к которой прикреплен диск 27 с лопаст ми 28. Неподвижна диафрагма 19, раздел юш,а рабочие колеса 16 и 17, снабжена установленными с обеих сторон ребрами 31, которые совместно с ребрами 32 и 33 создают зону сопротивлени перемешению материала.The impeller 16 is made in the form of a hub 26 mounted on a drive shaft 13 with a disk 27 and a blade 28. A wheel 17 is mounted on a shaft 13 above the wheel 16 20 and has a hub 29 with holes 30 to which a disk 27 with blades 28 is attached. The stationary diaphragm 19, the ush section, and the impellers 16 and 17, are provided with ribs 31 installed on both sides, which, together with the ribs 32 and 33, create a zone of resistance to the mixing of the material.

Пола крышка 20 имеет обечайку 34 с теплоизол цией 35, нижний фланец 36, посредством которого она св зана с корпусом 11, и верхнего фланца 37, вл ющего- jj с опорой привода 21.The floor cover 20 has a shell 34 with thermal insulation 35, a bottom flange 36, by means of which it is connected to the housing 11, and an upper flange 37, which is jj with the support of the drive 21.

Крыльчатка 18 установлена в отверстии нижнего фланца 36 на валу 13 и как вариант может вращатьс от дополнительного привода 38. Лопасти 39 крыльчатки 18 наклонены к вертикальной плоскости под уг- 35 лом 10-45. Привод 38 крыльчатки имеет корпус редуктора 40 с разъемной крышкой 41, конечную шестерню редуктора 42, кинематически св занную с зубчатым венцом 43 крыльчатки 18, и приводной электродвигатель 44, соединенный через вал 45 с редуктором 40. Приводной вал 13 имеет уплотнени 46 и 47 и соединен с электромотором 48 через муфту 49.The impeller 18 is mounted in the hole of the bottom flange 36 on the shaft 13 and, alternatively, can be rotated from the auxiliary drive 38. The blades 39 of the impeller 18 are inclined to the vertical plane at an angle of 10-45. The impeller drive 38 has a gear case 40 with a detachable cover 41, a final gear 42, kinematically connected with a gear rim 43 of the impeller 18, and a drive motor 44 connected through the shaft 45 to the gear 40. The drive shaft 13 has seals 46 and 47 and is connected with an electric motor 48 through the coupling 49.

Преобразователь 2 энергии снабжен патрубком 50 дл удалени паров влаги, датчи- 45 ком 5 уровн битума и датчиком 52 температуры , установленным в трубопроводе 3.The energy converter 2 is provided with a pipe 50 to remove moisture vapor, a bitumen level sensor 5 and a temperature sensor 52 installed in the pipeline 3.

В емкости 1 установлен датчик 53 уровн материала, датчик 54 температуры и местный нагреватель 55.In tank 1, a material level sensor 53, a temperature sensor 54, and a local heater 55 are installed.

Устройство дл нагрева в зких материа- лов работает следующим образом.A device for heating viscous materials works as follows.

Насосом 7 из битумохранилища (на чертежах не показано) подают битум при 90- 95°С по трубопроводу 4 в преобразователь 2 энергии. Поступающий через днище во внут- 55 реннюю полость А корпуса 11 битум захватываетс лопаст ми 28 колеса 16 и перемещаетс к вертикальным стенкам корпуса П, заполн всю полость А, образованную днищем корпуса 11 и диафрагмой 19,через отверсти «а в диафрагме 19 битум поступает в полость Б, образованную диафрагмой 19 и фланцем 36, захватываетс лопаст ми 28 колеса 17 и вновь перемещаетс к вертикальным стенкам корпуса 11, соединенного с трубопроводом 3. Лопасти 28 и 28 проталкивают битум между ребрами 31, 32 и 33 и преодолева возникающее сопротивление , нагревают битум. Нагретый до рабочей температуры битум поступает в емкость 1. Его уровень в емкости 1 контролируетс датчиком 53 уровн .Pump 7 from the bitumen store (not shown) serves bitumen at 90-95 ° C through line 4 to the energy converter 2. The bitumen entering the internal cavity A of housing 11 through the bottom 11 is caught by the blades 28 of the wheel 16 and moves to the vertical walls of the housing U, filling the entire cavity A formed by the bottom of housing 11 and the diaphragm 19 through the opening in the diaphragm 19 The cavity B formed by the diaphragm 19 and the flange 36 is captured by the blades 28 of the wheel 17 and again moves to the vertical walls of the housing 11 connected to the pipeline 3. The blades 28 and 28 push the bitumen between the ribs 31, 32 and 33 and overcoming the resulting resistance, loading evuit bitumen. The bitumen heated to the operating temperature enters the tank 1. Its level in the tank 1 is monitored by a level sensor 53.

Выдел ющиес в процессе нагрева пары воды и образующа с пена поднимаютс вверх и доход т до крыльчатки 18. Соприкаса сь с вращающимис лопаст ми 39 крыльчатки 18, битум, как более т желый, чем пары воды, отбрасываетс вновь в полость Ё, а пары воды, как более легкие, успевают пройти между лопаст ми 39 в крышку 20, из которой они выход т наружу через патрубок 50.Water vapor released during the heating process and forming foam rise up and reach the impeller 18. Contacting the rotating blades 39 of the impeller 18, the bitumen, as heavier than the water vapor, is thrown back into the cavity E, and the water vapor as lighter ones, they have time to pass between the blades 39 into the cover 20, from which they emerge through the pipe 50.

Если полость Б чрезмерно заполн етс битумом и он начинает поступать в крышку 20, то датчик 51 с помощью бесконтактных элементов 56 подает сигнал в систему управлени (на. Чертежах не показана), котора уменьшит подачу насоса 7.If cavity B is excessively filled with bitumen and it begins to flow into cover 20, then sensor 51 using contactless elements 56 sends a signal to the control system (not shown in the drawings), which will reduce the flow of pump 7.

Рабоча температура битума контролируетс с помощью датчика 52 системой управлени , котора может или измен ть подачу битума насосом 7 в преобразователь или измен ть частоту вращени электромотора 48 привода вала 13, что будет приводить к увеличению или уменьшению температуры нагрева битума.The operating temperature of the bitumen is controlled by the sensor 52 by a control system that can either change the supply of bitumen by the pump 7 to the converter or change the frequency of rotation of the electric motor 48 of the drive shaft 13, which will increase or decrease the temperature of the bitumen.

Из емкости 1 битум нагретый до рабочей температуры насосом 8 по трубопроводам 5, 5 и 6 потребителю, при этом кран 9 соедин ет трубопроводы 5 и 6, а кран 10 соедин ет насос 7 с трубопроводом 4.From the tank 1, the bitumen heated to the operating temperature by the pump 8 through pipelines 5, 5 and 6 to the consumer, while the valve 9 connects the pipelines 5 and 6, and the valve 10 connects the pump 7 to the pipe 4.

Если в работе был перерыв и битум в емкости 1 застыл, то дл запуска установки включают местный нагреватель 55, поворотом крана 9 соедин ютс трубопровод 5 и 6, а поворотом крана 10 соедин ют трубопроводы 6 и 4. Насосом 8 содержащийс в емкости 1 битум пропускают через преобразователь 2 энергии, довод т битум в емкости до рабочей температуры, затем переключа краны 9 и 10, продолжают процесс как описано выше.If there was a break in the work and the bitumen in the tank 1 froze, the local heater 55 is turned on to start the installation, pipeline 5 and 6 are connected by turning the crane 9, and pipe 6 and 4 are connected by turning the crane 10. through the energy converter 2, the bitumen in the tank is brought to the operating temperature, then switching the taps 9 and 10 continue the process as described above.

Кроме этого, в емкости 1 можно поддерживать заданную температуру битума следующим образом.In addition, in the tank 1, you can maintain the desired temperature of the bitumen as follows.

Датчик 54 температуры подает сигнал на понижение температуры битума в систему управлени , котора переключает краны 9 и 10 (привод кранов на чертежах не показан) в положение на разогрев битума, по вышеописанному циклу с отключением нагревател 55. Цри достижении заданной температуры система управлени автомати-. чески прекращает нагрев.The temperature sensor 54 sends a signal for lowering the temperature of the bitumen into the control system, which switches the taps 9 and 10 (the cranes in the drawings are not shown) to the position for heating the bitumen, according to the cycle described above, turning off the heater 55. When the control temperature reaches the set temperature chesky stops heating.

Предлагаемое конструктивное решение устройства дл нагрева в зких материалов позвол ет получить р д преимуществ по сравнению с известными решени ми:The proposed design of the device for heating viscous materials provides a number of advantages over the known solutions:

обеспечивает равномерный нагрев битума без пережога и ухудшени его свойств;provides uniform heating of bitumen without burnout and deterioration of its properties;

позвол ет с помо1дью простых средств автоматизировать и контролировать процесс нагрева и обезвоживание битума;allows, with the help of simple means, to automate and control the process of heating and dewatering bitumen;

улучшает санитарные и противопожарные услови работы обслуживающего персонала , так как материал находитс в закрытых емкост х и трубопроводах, и отсутствуют огневые нагреватели; повышаетс производительность труда.improves sanitary and fire safety conditions of the staff, since the material is in closed containers and pipelines, and there are no fire heaters; labor productivity increases.

Claims

1. A device for heating viscous materials, including a chamber, a container installed in it, a converter of mechanical energy into heat driven and a stop-dispensing valve, characterized by

In order to increase the efficiency of heating, the energy converter is made in the form of a housing connected by pipes to a tank, which has a hollow cover with an opening in its lower flange and mounted in it horizontal and coaxially mounted impellers placed between them a fixed perforated diaphragm and impeller mounted in the opening of the lower flange of the cover.

2. A device according to claim 1, characterized in that it is provided with an additional drive connected to the impeller.

3. The device according to paragraphs. I and 2, characterized in that the impeller blades are installed with an inclination angle to the vertical plane of 10-45 °.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR Author's Certificate No. 502074, cl. E 01 C 19/08, 1973.

2. USSR author's certificate

No. 351880, cl. C 10 C 3/12, 1970 (prototype).

five

36