СПЕКАТЕЛЬ МЯГКОЙ КРОВЛИ

Полезная модель относится к инструментам и строительному инвентарю для выполнения работ на мягких кровлях зданий и сооружений, к устройствам нагрева мягкого покрытия кровли на основе битумосодержащих материалов для проведения текущего неразрушающего ремонта и капитального ремонта мягкой кровли.
Известно устройство ремонта кровель (Патент на изобретение РФ №2155843, МПК E04D 15/06 2000.01), содержащее корпус, выполненный в виде рамы, на которой закреплены по меньшей мере два линейных отражателя, изготовленных из термостойкого матового светлого материала, например из алюминия, с расположенными в фокусе герметичными линейными кварцево-галогенными лампами накаливания, при этом один из отражателей установлен с возможностью поворота с помощью поворотного средства консольного типа, которое вынесено за корпус и шарнирно закреплено на нем с одной стороны. Корпус снабжен ручками для перемещения устройства и закреплен на телескопических опорных стойках. На корпусе установлен электрораспределитель, помещенный в герметичный корпус. Основным недостатком устройства является применение кварцево-галогенных ламп накаливания, которые являются хрупкими и могут разрушиться при воздействии внешних ударов о корпус или при транспортировке устройства. Другим важным недостатком кварцево-галогенных ламп накаливания является низкий срок службы наработки на отказ (до 2000 часов), что вместе с низкой надежностью при транспортировке приводит повышенной повреждаемости устройства. В устройстве подразумевается размещение ламп относительно нагреваемой поверхности кровли с воздушным зазором, что будет увеличивать термическое сопротивление при нагреве и снижать эффективность нагрева верхних слоев кровельного материала.
Известно плоское устройство для разогрева кровли, включающее корпус, образованный верхней и боковыми панелями, электронагреватель и устройство для подключения электронагревателя к питающей сети [Свидетельство РФ на полезную модель №52045 МПК E04D 15/06, опубл. 10.03.2006. Бюл. №7]. Верхняя панель выполнена из двух жестко соединенных между собой по периметру металлических пластин, а электронагреватель размещен между этими пластинами. С учетом количеству общих признаков и достигаемому результату данное техническое решение наиболее близко заявленному и выбрано в качестве его прототипа.
Конструкция прототипа обладает рядом значительных недостатков, в частности верхняя панель выполнена из двух жестко соединенных между собой металлических пластин с расположенным между ними электронагревателем, т.е. не является герметичной, что может привести к попаданию в него влаги, последующему замыканию и как следствие вызвать опасный нагрев с интенсивным окислением и перегоранием нитей нихрома. В прототипе конструкция самого электрического нагревателя затрудняет его ремонт, т.к. нихромовая проволока, изолированная керамической соломкой, уложена между жестко соединенными пластинами и заполнена кварцевым песком. В прототипе не указан механизм крепления нихромовой проволоки к греющей поверхности. Применение сыпучего кварцевым песка в качестве материала для заполнения пустот в нагревателе приводит к снижению его ремонтопригодности и невозможности разбора конструкции без высыпания песка. Дополнительно применение кварцевого песка снижает энергетическую эффективность прототипа ввиду его высокой теплоемкости и дополнительных затрат энергии на нагрев. В описании прототипа и его чертеже не указан механизм обеспечения давления и прижима нагревательной поверхности к разогреваемому участку кровли и каким образом обеспечивается равномерный прижим греющей поверхности к разогреваемому участку кровли. В прототипе на пластине, которая не соприкасается с нагреваемой поверхностью (противоположенная пластина), но также нагревается электрическим нагревателем, отсутствует теплоизоляция, что приводит к снижению энергетической эффективности устройства, рассеиванию тепла в окружающую среду, увеличению времени нагрева обрабатываемой поверхности.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции спекателя (устройства электротермического нагрева) на основе плоского электронагревателя для разогрева мягкой кровли, с помощью которого возможен эффективный прогрев и восстановительный ремонт покрытия кровли удобным и простым способом.
2
Предлагаемый для достижения технический результат: создать усовершенствованную модульную разборную конструкцию устройства спекатель мк-1 для нагрева мягкой кровли, основанную на применении надежного герметичного электрического нагревателя с удельной электрической мощностью до 6 кВт/м, утяжеленными составляющими корпуса для обеспечения плотного прижима к нагреваемому участку кровли, повышения пятна теплового контакта и теплопроводности греющего слоя за счет применения современных теплопроводящих материалов, а также повышения эффективности нагрева устройства за счет применения поверх нагревателя теплоизоляционных материалов.
Технический результат достигается тем, что спекатель мк-1 для кровли изначально спроектирован по модульной разборной конструкции, т.е. основные конструкционные элементы устройства (рама, пластины, электронагреватель, прижимная часть и т.п.) являются заменяемыми и доступными для обслуживания. В отличие от прототипа в устройстве применяется герметичный миканитовый или слюдяной электронагреватель, помещенный в завальцованный тонкостенный корпус из нержавеющей стали. Нижняя панель устройства представляет собой греющую плоскую шлифованную стальную поверхность, к которой через слой высокотемпературной теплопроводящей пасты с мелкодисперсными включениями порошка меди и алюминия крепится электронагреватель. Для увеличения энергетической эффективности нагрева устройств и снижения теплопотерь с верхней стороны электронагревателя устанавливается плотная теплоизоляция с отражающим металлизированным экраном из фольги (например, базальтовый картон). Для плотного прижима греющей части к нагреваемому участку кровли и создания давления используется верхняя крышка, содержащая утяжеленный прямоугольный элемент из стали толщиной не менее 10 мм, осуществляющий давление на греющую поверхность и обеспечивающий более равномерное пятно контакта в области разогрева.
Сущность полезной модели поясняют графические материалы.
На фиг. 1 представлена схема устройства спекателя.
Для фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1 - электронагреватель;
2 - рама;
3 - контактная поверхность нагрева;
4 - отражатель с теплоизоляцией;
5 - прижимная пластина (верхняя крышка);
6 - автоматический блок управления;
7 - ручка;
8 - силовой провод с вилкой;
9 - элементы фиксации и крепления.
Спекатель МК-1, содержащий герметичный электронагреватель 1, размещенный на шлифованной контактной поверхности сверху 3, закрепленной на силовой раме корпуса 2, снабженный отражателем теплового излучения с твердой теплоизоляцией сверху 4, утяжеленный прижимной крышкой 5 и снабженный автоматическим блоком управления 6.
Устройство работает следующим образом. Для выполнения неразрушающего электротермического ремонта кровли устройство устанавливается на необходимый участок поврежденной кровли с помощью ручки 7, прикрепленной к верхней крышке 5. Происходит фиксация положения устройства относительно поврежденного участка кровли. Силовой провод с вилкой 8 включается в электрическую сеть. Электрическая мощность через автоматический блок управления 6 с термореле подается на герметичный электронагреватель на основе миканита или слюды, помещенный в завальцованный тонкостенный корпус из нержавеющей стали 1, который через тонкий слой теплопроводящей пасты с мелкодисперсными включениями порошка меди и алюминия выполняет энергоэффективный нагрев плоской шлифованной стальной поверхности 3, а генерируемый тепловой поток эффективнее направляется на нагреваемую поверхность за счет наличия сверху отражателя с твердой теплоизоляцией 4. Наличие рамы в корпусе 2 с использованием креплений 9 позволяет сделать конструкцию устройства с одной стороны жесткой и надежной в работе, с другой - обеспечить модульность исполнения, т.е. все элементы конструкции устройства легкозаменяемые и доступны для выполнения проверки, обслуживания и ремонта.
2
Указанное на фиг. 1 устройство имеет габариты 500×250×30 мм и снабжено герметично завальцованным электрическим миканитовым нагревателем с мощность 750 Вт (удельная мощность 6 кВт/м). Верхняя прижимная пластина выполнена из железа с толщиной 10 мм (вес около 9 кг), теплоизоляция обеспечена базальтовым картоном с отражателем и толщиной 10 мм. Рама устройства выполнена из железа толщиной 3 мм. Подключение нагревателя осуществляется к сети переменного тока с напряжением 220 В, термозащита устройства установлена на превышение температуры в 300°С.
В ходе испытаний устройства греющая поверхность нагревается до температуры в 275°С за 15 минут, начиная процесс регенерации кровельного материала уже спустя 10 минут. Измерения в разных точках нагреваемого участка кровельного материала с помощью пирометра показали незначительный градиент изменения температуры - 0,5°С на 1 см материала кровли, что можно считать равномерным распределением нагрева по поверхности.
Таким образом, спекатель мк-1 имеет продуманную модульную конструкцию, показывает высокую энергетическую эффективность процесса нагрева, герметичный нагреватель в основе, обладает равномерным прогревом обрабатываемого участка кровли. Устройство позволяет эффективно выполнять неразрушающий ремонт кровли зданий и сооружений с мягким покрытием без необходимости его вскрытия и последующего демонтажа с заменой на новое, способствует испарению водоизоляционного ковра. По результатам применения устройства в месте обработки образуется монолитная кровля, лишенная внутренней влаги, с твердой поверхностью, прошедшей регенерацию.