УСТРОЙСТВО Б.А.ИШКОВА ДЛЯ НАГРЕВА И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ БИТУМА Российский патент 1994 года по МПК E01C19/08 

Изобретение относится к устройствам для нагрева и обезвоживания битума, в частности к промышленности строительных материалов, в дорожном строительстве.

Известны устройства для нагрева и обезвоживания битума, содержащие емкость, теплообменник, испаритель, трубопроводы подачи и перекачки, запорно-раздаточную арматуру.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для нагрева и обезвоживания битума, содержащее емкость с жаровыми трубами, пароотделитель, испаритель, трубопроводы перекачки и отвода битума с запорно-раздаточной арматурой, теплообменник из концентрично расположенных труб, одна из которых в нижней части сообщена посредством патрубка с трубопроводом подачи битума из хранилища, в верхней - с одним из трубопроводов его перекачки в емкость, другая труба теплообменника сообщена с трубопроводом подвода и отвода теплоносителя.

Недостатком известных устройств является то, что в теплообменнике и в подающем из хранилища трубопроводе происходит недостаточный теплообмен битумного материала с нагревательными элементами теплоносителя, в результате сырой битум, а порой с водой, поступающий в емкость, требует дополнительных затрат на нагрев и обезвоживание, а также снижает эффективность обработки материала.

Целью изобретения является повышение эффективности работы.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено трубчатыми элементами, расположенными в полости трубы для теплоносителя ярусами и крестообразно с точечным контактированием их поверхности по оси теплообменника, причем открытые торцы трубчатых элементов закреплены на наружной поверхности трубы для теплоносителя, при этом ее наружный диаметр составляет 0,65-0,85 наружного диаметра трубы для битума, а наружный диаметр каждого трубчатого элемента составляет 0,3-0,5 наружного диаметра трубы для теплоносителя, а также устройство снабжено закрепленным в нижней части трубы для битума патрубком отвода воды с трехходовым краном и стаканом, дно которого прикреплено к нижнему торцу трубы для теплоносителя, а кромка обращенного вниз стакана выполнена зубчатой и расположена в нижней части трубы для битума на выходе к патрубку отвода воды, причем патрубок подачи битума закреплен на боковой поверхности трубы для битума над дном стакана, наружный диаметр которого составляет 0,93-0,96 внутреннего диаметра той же трубы.

Кроме того, устройство снабжено дополнительным трубопроводом подачи теплоносителя, при этом наружный диаметр трубопровода подачи битума составляет 0,55-0,75 наружного диаметра наружного трубопровода для теплоносителя, а наружный диаметр трубопровода подачи теплоносителя - 0,45-0,65 наружного диаметра трубопровода для битума.

На фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для нагрева и обезвоживания битума содержит теплообменник из концентрично расположенных между собой наружной трубы 1 и внутренней трубы 2, в полости которой установлены ярусами и крестообразно трубчатые элементы 3 с точечным контактированием их поверхности по оси теплообменника, причем открытые торцы трубчатых элементов 3 закреплены на наружной поверхности трубы 2, наружный диаметр которой составляет 0,65-0,85 наружного диаметра трубы 1, а наружный диаметр каждого трубчатого элемента 3 составляет 0,3-0,5 наружного диаметра трубы 2, под которой выполнен отвод воды в виде опрокинутого стакана 4, диаметр которого составляет 0,93-0,96 внутреннего диаметра трубы 1. Кромка стакана 4 имеет зубчатую форму, напротив нее расположен патрубок для отвода воды с трехходовым краном 6, внутренний трубопровод 7 для подачи теплоносителя, средний трубопровод 8 для подачи битума и наружный трубопровод 9 для подачи теплоносителя, при этом наружный диаметр трубопровода 8 составляет 0,55-0,75 наружного диаметра наружного трубопровода 9, а наружный диаметр трубопровода 7 - 0,45-0,65 наружного диаметра трубопровода 8, причем трубопровод 8 своим выходом закреплен над дном стакана 4, а трубопроводы 7 и 9 - в единую трубу 10. Пароотделитель 11 установлен на емкости 12 и соединен соответствующим патрубком с верхней частью трубы 1. Емкость 12 имеет внутри жаровые трубы 13 и снабжена циркулярным насосом 14 и насосом 15 для подачи готового материала к потребителю.

Устройство работает следующим образом.

Подают теплоноситель в соответствующие патрубки внутреннего трубопровода 7 и наружного трубопровода 9. Теплоноситель, обменявшись своим теплом в процессе своего продвижения с соответствующими поверхностями, в том числе и с внешней поверхностью трубопровода 8 с последующим поступлением в трубу 10, а оттуда - в теплообменник, где также, обменявшись своим теплом с внутренней поверхностью трубы 2 и внешними поверхностями трубчатых элементов 3, через соответствующий патрубок выводится из теплообменника.

При подаче битума в трубопровод 8, где он, обменявшись теплом с внешней поверхностью трубопровода 7 и внутренней поверхностью трубопровода 8, затем поступает в теплообменник и, обменявшись там теплом с внешней поверхностью трубы 2 и внутренней поверхностью трубчатых элементов 3, перемешивается в их полости путем входа туда и выхода оттуда с последующим поступлением в пароотделитель 11, в котором, освободившись от возможных водяных паров, сливается в емкость 12. При этом, когда битум из хранилища подается с водой, которая имеет наименьшую вязкость и большую плотность чем битум, будет через зазор между стаканом 4 и трубой 1, зубчатую 5 кромку стакана 4 и трехходовой кран 6, открытый одним своим выходом на хранилище или другим - на сброс, выводится из теплообменника.

Трехходовой кран предусмотрен для сброса воды в сторону, а при наличии в ней частиц битума- возврата его в хранилище.

Изобретение позволяет за счет дополнительного трубопровода для теплоносителя с относительными величинами 0,45-0,65 и 0,55-0,75, а также за счет трубчатых элементов, расположенных крестообразными ярусами в трубе 2 с относительными величинами 0,3-0,5 и 0,65-0,85 повысить эффективность работы устройства.

Изобретение также позволяет за счет отвода влаги через стакан, расположенный в нижней части трубы 1 с соответствующим соотношением 0,93-0,96, повысить тепловой обмен в теплообменнике.

Использование: приготовление битума для последующего использования. Сущность изобретения: устройство содержит емкость с жаровыми трубами, теплообменник из концентрично расположенных труб, одна из которых в нижней части сообщена посредством патрубка с трубопроводом подачи битума из хранилища, в верхней - с одним из трубопроводов его перекачки в емкость. Другая труба теплообменника сообщена с трубопроводом подвода и отвода теплоносителя, в полости трубы для теплоносителя расположены ярусами и крестообразно с точечным контактированием их поверхности по оси теплообменника трубчатые элементы. Их открытые торцы закреплены на наружной поверхности трубы для теплоносителя. Ее наружный диаметр составляет 0,65 - 0,85 наружного диаметра трубы для битума. Наружный диаметр каждого трубчатого элемента составляет 0,3 - 0,5 наружного диаметра трубы для теплоносителя. Устройство может иметь в нижней части трубы для битума патрубок отвода воды с трехходовым краном и стаканом. Его дно прикреплено к нижнему торцу трубы для теплоносителя. Кромка обращенного вниз стакана выполнена зубчатой и расположена в нижней части трубы битума на выходе к патрубку для отвода воды. Патрубок подачи битума закреплен на боковой поверхности трубы для битума над дном стакана, наружный диаметр которого составляет 0,93 - 0,96 внутреннего диаметра трубы для теплоносителя. Трубопроводы подачи теплоносителя соосно расположены снаружи и внутри трубопровода подачи битума. Наружный диаметр трубопровода подачи битума составляет 0,55 - 0,75 наружного диаметра наружного трубопровода для теплоносителя, наружный диаметр трубопровода подачи теплоносителя - 0,45 - 0,65 наружного диаметра трубопровода для битума. 2 з.п. ф-лы. 2 ил.

1. Устройство для нагрева и обезвоживания битума, содержащее емкость с жаровыми трубами, пароотделитель, испаритель, трубопроводы перекачки и отвода битума с запорно-раздаточной арматурой, теплообменник из концентрично расположенных труб, одна из которых в нижней части сообщена посредством патрубка с трубопроводом подачи битума из хранилища, в верхней - с одним из трубопроводов его перекачки в емкость, другая труба теплообменника сообщена с трубопроводом подвода и отвода теплоносителя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, оно снабжено трубчатыми элементами, расположенными в полости трубы для теплоносителя ярусами и крестообразно с точечным контактированием их поверхности по оси теплообменника, причем открытые торцы трубчатых элементов закреплены на наружной поверхности трубы для теплоносителя, при этом ее наружный диаметр составляет 0,65 - 0,85 наружного диаметра трубы для битума, а наружный диаметр каждого трубчатого элемента составляет 0,3 - 0,5 наружного диаметра трубы для теплоносителя. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленным в нижней части трубы для битума патрубком отвода воды с трехходовым краном и стаканом, дно которого закреплено к нижнему торцу трубы для теплоносителя, а кромка обращенного вниз стакана выполнена зубчатой и расположена в нижней части трубы для битума на выходе к патрубку для отвода воды, причем патрубок подачи битума закреплен на боковой поверхности трубы для битума над дном стакана, наружный диаметр которого составляет 0,93 - 0,96 внутреннего диаметра трубы для теплоносителя. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным трубопроводом подачи теплоносителя, причем трубопроводы подачи теплоносителя соосно расположены снаружи и внутри трубопровода подачи битума, при этом наружный диаметр трубопровода подачи битума составляет 0,55 - 0,75 наружного диаметра наружного трубопровода для теплоносителя, а наружный диаметр трубопровода подачи теплоносителя - 0,45 - 0,65 наружного диаметра трубопровода для битума.