БИТУМНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ

Полезная модель относится к инструментам и строительному инвентарю для выполнения кровельных работ и конкретно касается устройства разогрева битумной массы.
Известны устройства разогрева битумной массы содержащие корпус с расположенными в нем n протяженными нагревателями и узел подключения этих нагревателей к источнику питания [Бондаренко В.Н., Коренев А.И., Рубченко Н.А. Обеспечение стабильности технологического процесса изготовления гофрированных жаровых труб. // Тяжелое машиностроение. - 1999. - №9 - с.46-48.]. В таких устройствах нагреватели выполнены в виде жаровых труб, а источник их питания - в виде генератора высокотемпературного газа, что предопределяет их недостаток - неудобство эксплуатации и повышенную пожароопасность при проведении работ на кровле.
Известно устройство разогрева битумной массы, содержащее корпус с расположенными в нем n протяженными электронагревателями (ТЭНами) и узел подключения этих электронагревателей к источнику электрического питания. Электронагреватели имеют неодинаковую усредненную тепловую мощность при ее возрастании по мере удаления нагревателя от одной стенки корпуса к другой и подключены к источнику электрического питания с возможным регулированием их мощности. [Свидетельство на полезную модель №20765 РФ, МПК Е 04 D 15/06, опубл. 27.11.2001, БИПМ №33]. По количеству общих признаков и достигаемому результату это техническое решение наиболее близко к заявленному и выбрано в качестве его прототипа.
Недостаток устройства-прототипа состоит в том, что вследствие неупорядоченного движения битумной массы в процессе ее нагревания и расплавления возможны недопустимые локальные перегревы, что приводит к необходимости замедлять технологический процесс, следствием чего является
перерасход потребляемой электрической энергии. Установлено, что в процессе эксплуатации очистка устройства от битумной массы затруднительна, что ведет к скапливанию мусора на нагревательных ТЭНах, а следовательно к перерасходу электрической энергии.
Задачей полезной модели является разработка устройства разогрева битумной массы с максимально возможным коэффициентом использования потребляемой электрической энергии.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в равномерном нагреве битумной массы и увеличении эффективности разогрева битумной массы при меньшем количестве потребляемой энергии.
Задача решается следующим образом.
Заявляемая битумная электропечь, как и прототип, содержит металлический корпус с расположенными в нем электронагревателями и узел их подключения к источнику электрического питания. В отличие от прототипа электронагреватели предлагаемой в качестве полезной модели битумной электропечи выполнены плоскими из двух сваренных между собой по периметру металлических пластин. Между этими пластинами равномерно уложены и изолированы друг от друга электронагревательные элементы, при этом электронагреватели размещены вдоль днища и стенок металлического корпуса. Кроме этого в заявляемом устройстве электронагреватели выполнены разного сопротивления с постепенным уменьшением от одной стенки к другой. В частном случае исполнения одной из двух пластин электронагревателя служит соответствующая стенка или днище металлического корпуса. Электронагреватели подключены к источнику электропитания с возможностью регулирования их мощности. Кроме того по периметру с внешней стороны корпус снабжен теплоизоляционным кожухом. Пространство между металлическими пластинами и электронагревательными элементами заполнено
мелкозернистым кварцевым песком или высокотемпературным герметиком.
Благодаря всем отличиям обеспечивается более высокая степень ламинарности движения потоков разогретого битума после достижения им текучести, что обеспечивает большую равномерность температуры в объеме разогреваемой массы и снижение ее пористости за счет уменьшения воздухо-вовлечения, также способствует более простой очистке при завершении работ и меньшему времени разогрева за счет увеличения теплоотдающей поверхности. Входная цепь каждой нагревательной пластины может иметь регулятор с управлением входом, что несмотря на некоторое усложнение устройства, обеспечивает простоту его настройки, в частности, при смене пластин, допуская возможность значительного разброса их электрических сопротивлений.
Предложенная совокупность признаков ограничительной и отличительной частей формулы полезной модели минимально необходима и достаточна для решения поставленной задачи. Она не использовалась и для решения задач-аналогов. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию новизны.
Чертеж поясняет сущность предлагаемого технического решения, при этом он схематично иллюстрирует конструкцию и работу битумной электропечи.
Заявляемое устройство содержит корпус 1, выполненный с двойными стенками 2, 4 и двойным днищем, и равномерно уложенные между стенками электронагревательные элементы (на чертеже не показаны). Позицией 3 на чертеже обозначена битумная масса, стрелками показано движение битумной массы при ее разогреве, позицией 5 на чертеже обозначен теплоизоляционный кожух.
Корпус 1 может иметь размеры, например, по длине 1,0 м, ширине 0,6 м, высоте 0,8 м и изготовлен из конструкционной стали. Пять внутренних стенок
выполнены из нагревательных пластин, представляющих собой два листа металла, между которыми расположена нихромовая проволока электро-защищенная керамической соломкой. Металлические листы сварены точечной сваркой. Пустоты в электронагревателях заполнены мелкодисперсным кварцевым песком, либо высокотемпературным герметиком.
Электрическое сопротивление пластин 2, 4 постепенно убывают по мере их удаления, например, от левой стенки корпуса к правой (значение разности сопротивлений определяется экспериментально после проведения установочного опыта, из которого определяется необходимая разность температур битумной массы в нижней части корпуса).
2
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 загружается битумом, и включается источник электрического питания. Битум разогревается и при достижении определенной температуры переходит в жидко-вязкое состояние. Вследствие того, что электрические сопротивления пластин по мере их удаления например от левой стенки корпуса 1 к правой постепенно убывают, выделяемая ими энергия в соответствии с законом Р=U/R, (где Р - электрическая мощность; U - напряжение питания; R - сопротивление нагрузки) возрастает по мере их удаления от левой стенки к правой. Это приводит к тому, что температура расплава битума постепенно возрастает в направлении от левой стенки к правой, что обеспечивает упорядоченное движение битума в направлениях, иллюстрируемых стрелками. Это свидетельствует о преимущественно ламинарном характере перемещения битумного расплава в корпусе 1, исключающем его локальный перегрев. При достижении битумной массой заданной температуры отключаются пластины посредством воздействия оператора, либо автоматически, для чего в правом нижнем углу корпуса 1 следует установить датчик температуры. Далее корпус 1 освобождается от битумной массы. Ровная и гладкая поверхность электронагревателей легко очищается, после чего устройство готово к повторному
циклу разогрева битумной массы.
Промышленная реализация заявляемого технического решения осуществляется с помощью обычного технологического оборудования и известных технических средств, при этом возможны и другие формы реализации полезной модели, по своей сущности не выходящие за пределы формулы. Например выполнение электронагревателей съемными.