БИТУМОХРАНИЛИЩЕ Российский патент 2004 года по МПК C10C3/12 E01C19/08 

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

При приготовлении асфальтобетонной смеси процесс подготовки битума состоит из следующих операций:

- нагрев битума в хранилище и заполнение приямка;

- нагрев битума в приямке и перекачка его в котлы обезвоживания;

- длительное выпаривание влаги из битума при температуре 140-150°С, которая поступила в хранилище при сливе железнодорожных цистерн с паровым подогревом, а также с внешними атмосферными и подземными водами (от 5 до 15% влаги в битуме);

- перекачка обезвоженного битума в рабочий котел.

Наиболее энергоемкой и существенно влияющей на качество битума является операция обезвоживания, которая длится десятки часов при температуре 140-150°С.

Известно, что хранение битума даже при температуре 130°С более пяти часов приводит к резкому ухудшению его свойств (см. В.Д. Портнягин. Особенности подготовки и приготовления асфальтобетонных смесей. Учебное пособие. Министерство автомобильных дорог. М.: 1988, стр. 5).

Поэтому актуальной задачей является уменьшение или исключение поступления воды с битумом в процессе заполнения приямка из хранилища.

Известны битумохранилища, имеющие приямки и различные виды подогрева. Заполнение приямка битумом осуществляется через течку, расположенную в нижней придонной части стенки, разделяющей хранилище и приямок (см. Дубровин Е.Н. Проектирование производственных предприятий дорожного строительства. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1975, 351 с., стр. 86).

Известны битумохранилища с местным нагревом (см. Новиков А.Н. Асфальтосмесительные установки. М.: Высшая школа, 1987, с. 44, рис. 12, б). “... Преимущество такого способа подогрева - забор из битумохранилища чистого битума без механических примесей (механические примеси и вода тяжелее битума и при разогреве опускается)...”

Однако нагревательно-перекачивающие агрегаты для обеспечения местного нагрева (например, Д-592, ДС-50, см. Новиков А.Н. Асфальтосмесительные установки. М.: Высшая школа, 1987, с. 45, рис. 13) очень сложны конструктивно и для их применения необходима мостовая П-образная конструкция, усиление фундамента, подъем крыши хранилища, а также непрерывное техническое обслуживание.

Поэтому битумохранилища с местным нагревом не нашли применения в дорожном строительстве.

Наиболее близким техническим решением является битумохранилище с общим нагревом (см. Новиков А.Н. Асфальтосмесительные установки. М.: Высшая школа, 1987, с. 43-44), включающее хранилище, приямок, течку, нагреватели.

Недостатком такого битумохранилища является то, что люки (течки) в разделительной стене между хранилищем и приямком все расположены на одном уровне в донной части, и каждый люк (течки) закрывается своей одной задвижкой. Это подтверждается конструкцией хранилища, изображенного на рис. 12,а, с.44. В разрезе стены (рис. 12,а), разделяющей камеру 5 (приямок) и котлован камеры (хранилище), показана задвижка (одна) 3, которая поднимается лебедкой 4.

Забор битума из хранилища в приямок, как и во всех существующих битумохранилищах, дан и описан на с. 43 в предпоследнем абзаце (см. Новиков А.Н. Асфальтосмесительные установки. М.: Высшая школа, 1987, с.43): “Разогретый битум по днищу (уклон 1:20) стекает в приямок камеры 5 вторичного догрева...”.

Увеличение же числа одинаковых люков (течек), расположенных в придонной части, обеспечивает только сокращение времени заполнения приямка и не устраняет основной недостаток - забор битума с водой, которая находится в нижней (донной) части хранилища.

Заполнение битумохранилища производится в осенне-зимний период различными марками битума (БНД 40/60, БНД 60/90, БНД 90/130) в зависимости от поступления его с завода.

Летом в процессе производства асфальтобетонной смеси требуется определенная марка битума, например БН-90/130 для поверхностной обработки дороги, но требуемый битум расположен в среднем слое битумохранилища и произвести его забор в приямок нельзя при существующей технологии через донные течки.

Задачей изобретения является существенное уменьшение, а иногда и исключение забора влаги с битумом при заполнении приямка из хранилища, что в дальнейшем при подготовке битума сокращает длительность процесса обезвоживания или исключает его, а следовательно, обеспечивает сохранение качества битума и значительное снижение энергозатрат, а также возможность забора битума требуемой марки из средних слоев хранилища.

Сущность изобретения заключается в том, что битумохранилище, содержащее хранилище, приямок, течку, нагреватели, при этом в стене между хранилищем и приямком выполнена прямоугольной формы течка по высоте от днища хранилища до уровня, определяемого максимальным заполнением битума в хранилище, и закрывается несколькими шиберами одинаковой прямоугольной формы с независимыми устройствами их перемещения и расположенными последовательно друг за другом, причем передняя стенка каждого последующего шибера, начиная сверху со второго, смещена параллельно относительно передней стенки предыдущего на толщину шибера в сторону задней стенки.

Такое шиберное соединение хранилища и приямка позволяет производить заполнение приямка битумом из верхнего слоя хранилища, не содержащего влаги, а также в случае производственной необходимости из средних слоев хранилища.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено битумохранилище, вид сверху; на фиг.2 - течка с шиберами.

Битумохранилище содержит хранилище 1, приямок 2, разделительную стенку 3, течку 4, шиберы 5₁-5_i и устройства для перемещения шиберов 6₁-6_i, нагреватели хранилища 7 и нагреватели приямка 8.

Конструктивно шиберы выполняются таким образом, что первоначально может перемещаться вверх любой шибер 5_i в зависимости от вида забора битума из хранилища.

Следует отметить, что в настоящее время независимо от типа нагревателей (паровых, масляных, теплоэлектрических и т.д.) все они размещаются в придонной части хранилища и наиболее интенсивный нагрев битума осуществляется в области течки, то есть около разделительной стенки между хранилищем и приямком. Однако битум при нагреве перемещается вверх и наиболее нагретый битум, хотя и локально, находится в верхних слоях хранилища. Поэтому целесообразно осуществлять его забор в приямок из верхних слоев хранилища, обеспечивая наиболее быстрое его заполнение и без влаги.

Основным режимом работы битумохранилища является забор битума в приямок из верхнего слоя битума хранилища.

Пусть хранилище 1 заполнено битумом до верхнего максимального уровня, все шиберы 5₁-5_i находятся в нижнем положении, и битум разогрет нагревателем хранилища 7 до жидкотекучего состояния (60-70°С).

Заполнение приямка 2 осуществляется следующим образом.

Открывается верхний шибер 5₁ путем перемещения его в верхнее положение устройством 6₁ и наиболее нагретый битум из верхнего слоя перетекает из хранилища 1 в приямок 2. По мере заполнения приямка 2 уровень битума в хранилище снижается и, если он достиг верхнего края следующего шибера 5₂, то открывается шибер 5₂, перемещение которого вверх осуществляется устройством 6₂.

При заполнении приямка 2 требуемым количеством битума шибер 5₂ закрывается, то есть опускается вниз в исходное положение, а шибер 5₁ так и остается в верхнем конечном положении.

После нагрева битума в приямке 2 нагревателями 8 и его забора в рабочий котел или битумовоз следующее заполнение приямка 2 осуществляется при подъеме шибера 5₂ и при достижении уровня битума в хранилище 1 верхнего края шибера 5₃ последний также открывается (поднимается устройством 6₃). При заполнении приямка 2 шибер 5₃ закрывается, опускается устройством 6₃, а шибер 5₂ остается в верхнем положении, как и шибер 5₁. Нижний шибер 5_i открывается, когда необходимо полностью очистить дно хранилища 1 от битума с большим количеством грунтовой и ливневой влаги, отложений и механических примесей.

При верхнем заборе битума из хранилища и непрерывном локальном прогреве массы обводненного битума в области разделительной стенки в придонной части скапливается вода особенно при наличии грунтовых вод, что характерно для юга России. Появляется возможность периодически откачивать воду через трубу, опущенную в хранилище рядом с течкой, причем нижний конец трубы должен быть приподнят над дном хранилища на 5-10 см. Это позволит снизить энергозатраты на локальный нагрев битума в хранилище.

Применение верхнего или среднего забора битума через устройство последовательно расположенных друг за другом шиберов позволяет заполнить приямок без влаги или с малым его количеством. Это исключает или существенно сокращает длительность последующего процесса обезвоживания и, следовательно, сохраняется качество битума и снижаются энергетические затраты.

Таким образом, внедрение предлагаемого изобретения за счет несложных конструктивных изменений шиберного устройства в существующих битумохранилищах донного забора позволяет внести достоинства битумохранилищ с местным нагревом, что обеспечит забор из хранилища чистого битума без примесей (механические примеси и вода тяжелее битума и при разогреве опускаются).

Устройство конструктивно просто и может быть реализовано силами работников АБЗ.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к устройствам хранения и нагрева битума. Технический результат - сокращение длительности процесса обезвоживания, сохранение качества битума и снижение энергозатрат за счет уменьшения забора влаги с битумом при заполнении приямка из хранилища, а также обеспечение возможности забора битума требуемой марки из средних слоев хранилища. В стене между хранилищем битума и приямком выполнена прямоугольной формы течка по высоте от днища хранилища до уровня, определяемого максимальным заполнением битума в хранилище, закрывается несколькими шиберами одинаковой прямоугольной формы с независимыми устройствами их перемещения и расположенными последовательно друг за другом. Передняя стенка каждого последующего шибера, начиная сверху со второго, смещена параллельно относительно передней стенки предыдущего на толщину шибера в сторону задней стенки приямка. 2 ил.

Битумохранилище, содержащее хранилище, приямок, течку, нагреватели, отличающееся тем, что в стене между хранилищем и приямком выполнена прямоугольной формы течка по высоте от днища хранилища до уровня, определяемого максимальным заполнением битума в хранилище, и закрывается несколькими шиберами одинаковой прямоугольной формы с независимыми устройствами их перемещения и расположенными последовательно друг за другом, причем передняя стенка каждого последующего шибера, начиная сверху со второго, смещена параллельно относительно передней стенки предыдущего на толщину шибера в сторону задней стенки приямка.