БИТУМОХРАНИЛИЩЕ Российский патент 2003 года по МПК E01C19/08 C10C3/12 

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к устройствам хранения и нагрева битума.

В практике дорожного строительства широко используются битумохранилища ямного типа с различными типами нагревательных элементов (см. Дубровин Е.Н. Проектирование производственных предприятий дорожного строительства. Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1975, 351 с., стр. 86).

Однако такие битумохранилища имеют существенный недостаток. Битум в них обводняется грунтовыми и ливневыми водами. Поэтому при подготовке ботума на АБЗ требуется его дальнейшее обезвоживание, что приводит к большим дополнительным энергетическим затратам и снижению качества битума.

Для устранения вышеотмеченного недостатка широко внедряют надземные битумохранилища.

Наиболее близким техническим решением является надземное битумохранилище (см. ж. Наука и техника в дорожной отрасли, 3, 2000, с. 36), включающее хранилище, нагревательные элементы (донные и скоростной), заборную тубу и битумный насос. Система нагрева битума в таких битумохранилищах построена по двухступенчатой схеме:
- предварительный нагрев до текучего состояния нагревателями донного типа до температуры 40-50^oС;
- скоростной догрев в области забора битума до 110-120^oС с нагревателями мощностью 350-600-1200 кВт.

При такой системе нагрева затрачивается большее количество тепла, так как разогревается при предварительном нагреве большая масса битума в хранилище и существенно увеличиваются внешние потери. Для обеспечения скоростного догрева при вышеотмеченной мощности нагревателей неизбежен перегрев битума, при этом скоростные нагреватели имеют малый коэффициент полезного действия, достаточно сложную конструкцию и высокую стоимость.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат при нагреве и заборе битума из хранилища за счет создания ограниченной зоны нагрева битума, находящегося под металлическим кожухом, нагревателями, расположенными на днище хранилища.

Сущность изобретения заключается в том, что в битумохранилище, содержащем надземное хранилище, нагревательные элементы, установленные на его днище, заборную трубу и битумный насос, дополнительно на днище хранилища установлен металлический кожух, накрывающий нагревательные элементы, по нижней части поверхности которого расположены отверстия, а в верхней части выполнено отверстие с люком; через стенки хранилища и кожуха введены две заборные трубы, входное отверстие первой расположено в верхней части под кожухом, а второй - в донной части хранилища, выходы заборных труб за наружной стеной хранилища подсоединены через трехходовой кран к откачивающему битумному насосу; снизу в днище хранилища подведена дренажная труба, на выходе которой за пределами хранилища установлен вентиль.

Такое конструктивное решение позволяет из большого объема битума в хранилище выделить ограниченную массу битума для нагрева до требуемой температуры и его забора.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен разрез битумохранилища, на фиг.2 - вид сверху кожуха.

Битумохранилище содержит хранилище 1, нагреватели 2, установленные на днище 3 хранилища 1, сферической или усеченно-пирамидальной формы металлический кожух 4 с отверстиями 5 и люком 6 и отверстием 7 в нем, две заборные трубы 8 и 9, выходы которых через трехходовой кран 10 подсоединены к откачивающему битумному насосу 11, а также дренажную трубу 12 с вентилем 13.

Конструктивно металлический кожух 4 устанавливается симметрично по оси хранилища 1, накрывая нагреватели 1, и его площадь в основании может быть равна или меньше площади днища 3 хранилища 1. Она определяется расчетом, исходя из требуемого объема нагреваемого битума, находящегося под кожухом 4. Отверстия 5 по нижней части поверхности кожуха 4 необходимы для равномерного поступления битума под кожух 4 при заполнении хранилища 1, а также при его заборе. Заборная труба 8 служит для забора нагретого битума в процессе эксплуатации, причем ее вход находится в верхней части кожуха 4. Заборная труба 9 предназначена для полной откачки битума при проведении регламентных работ, поэтому ее вход приближен к днищу 3 хранилища 1. Для обеспечения доступа обслуживающего персонала при проведении регламентных работ под кожух 4, где установлены нагреватели 2, в верхней части кожуха 4 имеется люк 6 с отверстием 7, через которое выходит воздух при заполнении хранилища 1 битумом.

Принцип работы битумохранилища заключается в следующем.

При заполнении хранилища 1 битум через отверстия 5 поступает под кожух 4, заполняя пространство под ним и вытесняя воздух через отверстие 7 в люке 6. Далее заполнение происходит до достижения верхнего допустимого уровня в хранилище 1. Затем включаются нагреватели 2, расположенные на днище 3. Выделяемая ими теплота передается битуму, вызывая восходящее движение нагретой массы. Учитывая, что объем нагреваемого битума ограничен кожухом 4, то движущиеся вверх нагретые потоки битума, достигнув поверхности кожуха 4, опускаются вниз, образуя устойчивую тепловую циркуляцию только в ограниченном объеме под кожухом 4, исключая передачу тепла битуму, находящемуся в верхних слоях хранилища 1. При достижении заданного значения температуры нагрева битума (100-110^oС) под кожухом 4 система автоматической стабилизации температуры отключает нагреватели 2. При заборе нагретого битума трехходовой кран 10 подключает заборную трубу 8, затем включается откачивающий насос 11 и битум забирается из верхней части объема, ограниченного кожухом 4. При этом забираемая масса нагретого битума восполняется за счет поступления подогретого от поверхности кожуха 4 битума через отверстия 5 в нижнюю часть под кожух 4. После откачки необходимого объема нагретого битума цикл подогрева и дальнейшего забора повторяется. Очевидно, что объем нагреваемого под кожухом 4 битума должен быть больше, чем забираемый объем нагретого битума,
Введение в конструкцию битумохранилища металлического кожуха сферической или усеченно-пирамидальной формы, ограничивающего определенный объем нагреваемого битума, позволяет:
- существенно сократить энергетические затраты на нагрев битума;
- исключить применение дополнительного скоростного догревателя большой мощности и сложной конструкции.

Следует также отметить, что кожух, накрывающий нагревательные элементы, конструктивно прост, стоимость его невелика и он может быть изготовлен силами работников АБЗ.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к устройствам хранения и нагрева битума. На днище битумохранилища установлен сферический или усеченно-пирамидальной формы металлический кожух, накрывающий нагревательные элементы, по нижней части поверхности которого расположены отверстия, а в верхней части - люк с отверстием. Заборные трубы введены через стенки хранилища и кожуха. Входное отверстие первой трубы расположено в верхней части под кожухом, второй - в донной части хранилища. Выходы заборных труб за наружной стенкой хранилища подсоединены через трехходовой кран к откачивающему битумному насосу. Технический результат - снижение энергозатрат. 2 ил.

Битумохранилище, содержащее надземное хранилище, нагревательные элементы, установленные на его днище, заборные трубы и битумный насос, отличающееся тем, что на днище хранилища установлен сферический или усеченно-пирамидальной формы металлический кожух, накрывающий нагревательные элементы, по нижней части поверхности которого расположены отверстия, а в верхней части - люк с отверстием, заборные трубы введены через стенки хранилища и кожуха, причем входное отверстие первой расположено в верхней части под кожухом, второй - в донной части хранилища, а выходы заборных труб за наружной стенкой хранилища подсоединены через трехходовой кран к откачивающему битумному насосу.