НАЗЕМНОЕ БИТУМОХРАНИЛИЩЕ

Полезная модель относится к области строительства автомобильных дорог, в частности к хранению и нагреву битума.
Известно наземное битумохранилище (см. ж. Наука и техника в дорожной отрасли, М: Дороги, №3, 2000, с.36 / Низиков В.И. Стальные битумохранилища), в котором нагрев битума осуществляют до вязкопластичного состояния - донными змеевиками, а последующий разогрев до температуры откачки - в дополнительном скоростном нагревателе, мощностью не менее 600-1200 кВт.
Наиболее близким техническим решением является наземное битумохранилище (пат. 77292 (RU)), содержащее корпус битумохранилища с заборными патрубками, накрытыми кожухом нагревателями, локальным устройством поверхностного нагрева и забора битума и СВЧ-установку обезвоживания битума, в котором догрев и откачку битума осуществляют в поверхностном слое, а при малом (0,10-0,15 высоты битумохранилища) уровне битума, его догревают секциями донных оребренных нагревателей, установленных радиально под углом 120 градусов, и производят забор из нижнего слоя.
Недостатками данного битумохранилища, выявленными в процессе его эксплуатации, являются:
1. Низкая надежность и недолговечность вибратора, обусловленные его перегревом при работе в условиях высокой температуры.
2. Высокая сложность конструкции и соединения с вибратором подвижных секций оребренных нагревателей в устройстве поверхностного догрева и забора битума.
3. Сложность проведения регламентных работ по очистке битумохранилища под металлическими кожухами и замене нагревательных элементов, особенно донных.
Задачей полезной модели является минимизация энергозатрат за счет локального нагрева битума перед откачкой, а также простота эксплуатации и обслуживания системы нагрева.
Сущность полезной модели заключается в том, что наземное битумохранилище, содержащее корпус, битумный насос, приемную емкость, соединенную обогреваемым битумопроводом через битумные краны с заборными патрубками емкости битумохранилища, систему автоматического регулирования температуры, при этом в нижней части над днищем корпуса в боковую стенку битумохранилища радиально со сдвигом в горизонтальной плоскости попарно вварены стальные трубы одинакового диаметра длиной меньше радиуса хранилища, между трубами каждой пары в стенку битумохранилища также вварены заборные патрубки, причем торцы труб внутри битумохранилища герметично заварены, а сквозь наружные торцы в каждую из труб вставляются и закрепляются с помощью наружной крышки секции нагревательных элементов, собранные из герметичных трубчатых ТЭНов, закрепленных одним концом на наружной крышке, диаметр которой больше наружного диаметра трубы, а другим концом в отверстиях на внутреннем диске, диаметр которого меньше внутреннего диаметра трубы, при этом наружная крышка и внутренний диск соединены неподвижно между собой шпильками, длина которых равна длине ТЭНа, и образуют пустотелый цилиндрический каркас, который через отверстие в верхней части наружной крышки заполняется мелкозернистым заполнителем, обладающим высоким коэффициентом теплопроводности и являющимся электроизолятором, при этом ТЭНы установлены в трубах по окружности с максимальным приближением к внутренней поверхности, причем число ТЭНов кратно трем, а выводы концов ТЭНов, закрепленных на внутреннем диске, соединены между собой и подключены к нулевой клемме, установленной на наружной крышке, а противоположные выводы концов ТЭНов, закрепленных на наружной крышке, разделены на три группы, где в каждой группе они соединены между собой и подключены к клеммам фаз, установленным на наружной крышке.
Указанная задача достигается:
1. Разогревом только локальной зоны битума вокруг труб с нагревателями.
2. Легкостью регламента нагревательных элементов, а также простотой их конструкции и эксплуатации.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 - Общий вид наземного битумохранилища, фиг.2 - Сечение А-А при радиальном смещении труб на 90 градусов, фиг.3 - Сечение А-А при радиальном смещении труб на 120 градусов, фиг.4 - Секции нагревательных элементов.
На чертежах изображены битумохранилище 1 с заборными патрубками 2 и центральным обогреваемым битумопроводом 3, трубы 4 с секциями нагревательных элементов, состоящих из герметичных трубчатых ТЭНов 5, внутреннего диска 6, наружной крышки 7 с отверстием 8 для заполнения труб мелкозернистым заполнителем, шпилек 9 и клемм 10 подключения фаз А, В, С и нулевого провода, приемно-расходная емкость 11, датчики автоматического регулирования температуры 12, насос 13, краны 14.
Трубы 4 с секциями нагревателей располагаются попарно над днищем хранилища 1 и обеспечивают нагрев локального объема битума находящегося в зоне нагревателей. Из условия свободного размещения труб 4 в хранилище 1, длина их должна быть меньше радиуса хранилища 1. При этом трубы 4 располагаются в хранилище 1 радиально со сдвигом, например на угол 90 или 120 градусов, что способствует минимизации энергозатрат при нагреве битума, поскольку разогрев вяжущего осуществляется только в объеме, необходимом для нужд производства.
Секции нагревателей являются съемными, что обеспечивает свободный доступ к элементам нагрева при проведении регламентных работ.
Мелкозернистый наполнитель, заполняющий пространство между герметичными трубчатыми ТЭНами 5 и внутренней частью стенки трубы 4, служит для быстрого отвода тепла от нагревателей битуму. Являясь электроизолятором, наполнитель исключает возможность протекания электрического тока между силовыми элементами нагревателей и корпусом хранилища 1.
Полезная модель работает следующим образом.
Для откачки битума из заполненного битумохранилища 1 предварительно включают секции нагревателей в количестве, необходимом для нагрева заданного объема битума. Тепло, выделяемое ТЭНами 5, передается через мелкозернистый наполнитель стенке трубы 4 и далее битуму. После разогрева битума до температуры 90-95°С, фиксируемой датчиком 12, в локальной зоне нагрева, окружающей трубы 4, открывается битумный кран 14 и разогретое вяжущее через заборный патрубок 2 при помощи битумного насоса 13 транспортируется по битумопроводу 3 в приемно-расходную емкость 11, где осуществляется дальнейшая обработка битума согласно традиционной технологии. При заполнении приемно-расходной емкости 11, кран 14 закрывается и насос 13 отключается.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обладает следующими достоинствами:
- снижает энергозатраты на нагрев битума за счет разогрева только локальной зоны вяжущего вокруг нагревателей;
- простотой конструкции и эксплуатации ТЭНов, а также удобством при проведении регламентных работ;
- может быть полностью автоматизирована технология нагрева и забора битума.