БИТУМОХРАНИЛИЩЕ

Полезная модель относится к области строительства автомобильных дорог, в частности к хранению и нагреву битума.
Известны подземные битумохранилища ямного типа с различными видами нагревательных элементов (см. Дубровин Е.Н. Проектирование производственных предприятий дорожного строительства. Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1975, 351 с., с.86), в которых догрев и забор битума осуществляют в приямке, заполняемом через донную течку.
Битумохранилища ямного типа с донной течкой функционируют в двух режимах-непрерывном и цикличном:
1. В непрерывном режиме битум через открытую течку протекает из хранилища в приямок, нагревается и путем поверхностного забора нагретый битум откачивается из приямка. Данному режиму функционирования битумохранилища присущи следующие недостатки:
- большие энергозатраты на догрев битума в приямке, поскольку в приямок битум поступает из малонагретых нижних слоев битума в хранилище;
- битум, поступающий из нижних слоев хранилища всегда обводнен, а поэтому возникает необходимость его дальнейшего обезвоживания, что приводит не только к дополнительным энергозатратам, но и к существенному ухудшению качества битума.
2. В цикличном режиме работы, через открытый шибер при отключенных нагревателях происходит заполнение приямка битумом из хранилища, затем шибер закрывается и включаются нагреватели. Битум в приямке нагревается до требуемой температуры, нагреватели отключаются, и производится откачка битума из приямка. Затем цикл повторяется. При этом возможно применение метода поверхностного забора наиболее нагретого битума из хранилища, что позволяет снизить энергозатраты и минимизировать (исключить) наличие влаги в битуме. Однако цикличный режим работы битумохранилища приводит к существенному снижению его производительности.
Наиболее близким техническим решением является битумохранилище (пат. RU 2232180), где течка в стенке между хранилищем и приямком выполнена прямоугольной формы по высоте от днища хранилища до уровня, определяемого максимальным заполнением битума в хранилище, и закрывающаяся несколькими шиберами одинаковой прямоугольной формы.
Основным недостатком данного битумохранилища является его малая производительность, что определяется цикличностью его работы, причем временные интервалы заполнения и откачки битума из приямка иногда могут быть большими. Кроме того, в данные интервалы времени нагреватели в приямке отключаются, что определено пожаробезопасностью.
Задачей полезной модели является увеличение производительности битумохранилища при снижении энергозатрат на догрев битума в приямке и минимизации наличия влаги в битуме при его заборе из хранилища.
Сущность полезной модели заключается в том, что битумохранилище, содержащее хранилище, приямок с донной течкой и нагревателями, шиберы, битумный насос, электрические инфракрасные (ИК) нагреватели, систему автоматического регулирования температуры битума, при этом в хранилище перед передней стенкой приямка с донной течкой устанавливается металлическая перегородка герметично соединенная с днищем и боковыми стенками хранилища, причем высота перегородки незначительно превышает максимальный уровень заполнения хранилища, а в перегородке напротив течки размещается многосекционный (по высоте) шиберный затвор с независимыми устройствами перемещения шиберов, при этом на верхней части перегородки жестко закреплены пассивные приемники тепла, выполненные из материала с высоким коэффициентом теплопроводности λ>40-50 ккал/м·час·°C, над которыми под крышей хранилища подвешены электрические инфракрасные нагреватели.
Технический результат достигается:
- установкой перед передней стенкой приямка с донной течкой металлической перегородки герметично соединенной с днищем и боковыми стенками хранилища и размещением в ней напротив течки многосекционного (по высоте) шиберного затвора с независимыми устройствами перемещения шиберов, что обеспечивает (при откачке битума из приямка) непрерывное поступление в приямок, через открытый на уровне заполнения хранилища шиберный затвор и течку, битума из верхнего наиболее нагретого и наименее обводненного слоя в хранилище;
- дополнительным подогревом битума между передней стенкой приямка и металлической перегородкой, а также пред металлической перегородкой со стороны хранилища при нагреве металлической перегородки через пассивные приемники тепла ИК - излучением от электрических ИК - нагревателей, закрепленных под крышей хранилища над пассивными приемниками тепла, что обеспечивает поступление в приямок битума уже с достаточно высокой (65-75°C) температурой.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 - битумохранилище, вид сверху, фиг.2 - продольный разрез битумохранилища.
Битумохранилище содержит хранилище 1 с возможным уровнем 2 битума, приямок 3 с нагревателями 4, передней стенкой 5 в которой расположена течка 6, металлическую перегородку 7 с многосекционным шиберным затвором 8, имеющим шиберы 9 с независимыми устройствами перемещения 10, секции ИК - нагревателей 11, пассивные приемники тепла 12.
Для быстрой передачи тепла от ИК - нагревателей 11 к металлической перегородке 7 пассивные приемники тепла 12 изготавливаются из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (λ<40-50 ккал/м·час·°C) и имеют большую поверхность приема тепла, а также большую площадь жесткого соединения с металлической перегородкой 7.
Полезная модель работает следующим образом.
Хранилище 1 заполняется (при закрытом многосекционном шиберном затворе) битумом из битумовозов (при этом температура сливаемого в хранилище битума 150-180°C) или железнодорожных цистерн (тогда температура сливаемого в хранилище битума 60-80°C). Поскольку потери тепла через днище хранилища 1 более высокие, то температура битума в придонном слое постепенно снижается, а верхний слой битума в хранилище 1 достаточно долго сохраняет температуру сливаемого битума.
После заполнения хранилища 1 в металлической перегородке 7 открывается шибер 9 соответствующий уровню 2 битума в хранилище 1 и наиболее нагретый битум из верхнего слоя заполняет объем между металлической перегородкой 7 и передней стенкой 5 приямка 3 с течкой 6, а также приямок 3 до уровня 2 битума в хранилище 1. Включаются нагреватели 4 приямка 3 и ИК - нагреватели 11. При этом битум нагревается как в приямке 3, так и между металлической перегородкой 7 и передней стенкой 5 приямка 3 с течкой 6, а также пред металлической перегородкой 7 со стороны хранилища 1 за счет тепла от стенки 5 приямка 3 и металлической перегородки 7.
При догреве битума в приямке 3 до температуры 90-100°C начинается его непрерывная откачка из верхнего слоя. При этом в приямок 3 через течку 6 также непрерывно поступает нагретый до температуры 65-75°C битум из промежуточного объема между передней стенкой 5 приямка 3 и металлической перегородкой 7, который непрерывно дополняется наиболее нагретым битумом из верхнего слоя хранилища 1.
Следует отметить, что при заполнении хранилища 1 (во время откачки битума из приямка), сливаемый в него из битумовозов или железнодорожных цистерн битум с высокой температурой, через промежуточный объем между передней стенкой 5 приямка 3 и металлической перегородкой 7, поступает в приямок 3, при этом энергозатраты на догрев битума незначительны.
Таким образом, предлагаемая полезная модель ямного битумохранилища обладает следующими достоинствами:
- обеспечивает высокую производительность битумохранилища и существенное уменьшение энергозатрат за счет непрерывности цикла заполнения приямка более нагретым битумом из хранилища через промежуточный объем между передней стенкой приямка и дополнительной металлической перегородкой и высоким коэффициентом использования тепла сливаемого битума из битумовозов или железнодорожных цистерн, то есть минимизации тепловых потерь.
- минимизацией (исключением) наличия влаги в битуме поступающем в приямок из верхнего слоя в хранилище, что в дальнейшем позволит снизить энергозатраты на обезвоживание битума и сохранить его качество.
Данная полезная модель проста, практична и надежна в эксплуатации, и может быть изготовлена силами работников АБЗ.