СПОСОБ НАГРЕВА И ВЫДАЧИ БИТУМА В НАЗЕМНОМ БИТУМОХРАНИЛИЩЕ И БИТУМНОМ ТЕРМИНАЛЕ Российский патент 2021 года по МПК E01C19/08 C10C3/12 

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог, в частности к хранению и нагреву битума.

Хранение битума осуществляется в наземных битумохранилищах с последующим разогревом до рабочего состояния (рабочей температуры) и отгрузки на внешний транспорт или в технологический процесс.

Известен способ подготовки битумов на терминалах (Moving Liquid Around the Terminal [электронный ресурс] / Asphalt PRO: URL: https://theasphaltpro.com/articles/moving-liquid-around-the-terminal/ (дата обращения: 15.04.2019)), включающий подогрев или поддержание битума в резервуарах большого объема (до 10000 м³) при температурах внутризаводского транспортирования - не ниже температуры перекачивания битумным насосом (от 80°С), перекачивание в резервуары интенсивного нагрева (day tanks), объемом равным суточной производительности терминала по отгрузке, нагрев до требуемой температуры отгрузки - рабочей температуры (не ниже 140°С) в течение не более суток и отгрузка на внешний транспорт или в технологический процесс.

Наиболее близким техническим решением является наземное битумохранилище с размещенным внутри него кожухом с заборно-сливной трубой, нагревателями, датчиками уровня и температуры (Патент RU № 150050 Е 01 С 19/08, Опубл. 27.01.2015 Бюл. № 3), процесс подготовки битума в котором осуществляется путем нагрева основной хранимой массы (вне кожуха) до температуры текучести 60-65°C с последующим доведением до температуры 100-105°С локального объема под кожухом с заборно-сливной трубой, выдача в горизонтальные или вертикальные резервуары интенсивного нагрева, где осуществляется разогрев до рабочей температуры (не ниже 140°С) и выдача на внешний транспорт или в технологический процесс.

Однако данному техническому решению нагрева и выдачи битума присущи следующие недостатки:

- потери тепла в окружающую среду от поверхности резервуаров интенсивного нагрева;

- старение битума за счет окисления через большую площадь зеркала битума в резервуарах интенсивного нагрева.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение энергетических затрат при сохранении качества битума.

Сущность изобретения - способ нагрева и выдачи битума в наземном битумохранилище и битумном терминале, заключается в том, что нагревают битум в резервуаре хранения в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до температуры внутризаводского транспортирования не ниже 80 °С, а в основном объеме резервуара хранения вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют и поддерживают нагревателями при температуре не ниже температуры текучести 60 °С, при этом подачу битума из объема под кожухом с заборно-сливной трубой резервуара хранения в основной объем рабочего резервуара осуществляют по мере выдачи битума из рабочего резервуара, а нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140 °С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют до температуры внутризаводского транспортирования битума не ниже 80 °С и поддерживают нагревателями; или нагрев битума в резервуаре хранения осуществляют и поддерживают нагревателями во всем объеме резервуара хранения при температуре внутризаводского транспортирования не ниже 80 °С и осуществляют подачу битума в основной объем рабочего резервуара по мере расходования битума из рабочего резервуара, а нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140 °С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют до температуры внутризаводского транспортирования битума не ниже 80 °С и поддерживают нагревателями; или нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют под кожухом с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140 °С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют и поддерживают нагревателями при температуре внутризаводского транспортирования битума не ниже 80 °С.

Технический результат.

Технический результат сокращение энергозатрат достигается за счет использования кожуха с заборно-сливной трубой в рабочем резервуаре для интенсивного нагрева битума до температуры отгрузки на внешний транспорт или в технологический процесс (рабочей температуры) и исключения резервуаров интенсивного нагрева из технологического процесса, а также установки кожуха с заборно-сливной трубой в резервуар хранения для догрева битума до температуры внутризаводского транспортирования битума, что обеспечивает снижение тепловых потерь, так как потери тепла от поверхности кожуха являются полезными и используются для догрева битума в основном объеме резервуара хранения и рабочего резервуара; и сохранение качества битума за счет сокращения площади контакта битума при высокой температуре с кислородом, так как площадь поперечного сечения заборно-сливной трубы в десятки раз меньше площади поверхности битума в резервуаре.

Указанная задача достигается:

- исключением резервуаров интенсивного нагрева из технологического процесса путем установки кожуха с заборно-сливной трубой в центре рабочего резервуара, для нагрева локального объема битума под кожухом с заборно-сливной трубой до температур отгрузки на внешний транспорт или в технологический процесс (не ниже 140°С), потери тепла от которого являются полезными и обеспечивают догрев и поддержание температуры битума в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха, а площадь контакта битума с кислородом в заборно-сливной трубе в десятки раз меньше площади поверхности битума в резервуарах интенсивного нагрева.

- установкой кожуха с заборно-сливной трубой в центре резервуара хранения и нагрева до температуры внутризаводского транспортирования битума (не ниже 80°С) только локального объема битума под кожухом с заборно-сливной трубой, потери тепла от которого являются полезными и обеспечивают догрев и поддержание температуры битума в основном объеме резервуара хранения вне кожуха.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема осуществления способа, на фиг. 2 показана схема осуществления способа без кожуха с заборно-сливной трубой в резервуаре хранения, а на фиг. 3 показана схема осуществления способа для терминала без резервуара хранения.

Технологическое оборудование для осуществления способа включает резервуар хранения 1 и рабочий резервуар 2, с нагревателями 3 в основном объеме резервуара, кожухом 4 с заборно-сливной трубой и нагревателями 5 под кожухом.

Способ осуществляется следующим образом.

Для терминала с резервуаром хранения и рабочим резервуаром с установленными в них кожухами с заборно-сливными трубами способ осуществляется согласно схеме на фиг. 1.

Заполненный битумом рабочий резервуар 2 перед началом выдачи битума на внешний транспорт или в технологический процесс проходит подготовительные операции: битум в основном объеме рабочего резервуара 2 вне кожуха 4 с заборно-сливной трубой нагревается до температуры внутризаводского транспортирования не ниже 80°С нагревателями 3 в основном объеме рабочего резервуара 2, битум в локальном объеме разогревается в кожухе 4 с заборно-сливной трубой нагревателями 5 под кожухом 4 с заборно-сливной трубой рабочего резервуара 2 до температуры отгрузки не ниже 140°С. Забор битума осуществляется с использованием насосов и подачей на внешний транспорт или в технологический процесс. По мере забора битума из-под кожуха 4 с заборно-сливной трубой рабочего резервуара 2 на его место самотеком поступает битум из основного объема вне кожуха рабочего резервуара 2. При снижении уровня битума в рабочем резервуаре 2 до верхней отметки кожуха 4 с заборно-сливной трубой для обеспечения равномерной выдачи битума на внешний транспорт или в технологический процесс, битум в основном объеме рабочего резервуара 2 пополняется из локального объема кожуха 4 с заборно-сливной трубой резервуара хранения 1. Для этого предварительно битум разогревается в резервуаре хранения 1 нагревателями 3 основного объема резервуара хранения 1 вне кожуха 4 с заборно-сливной трубой до температуры текучести не ниже 60°С, обеспечивающей поступление самотеком под кожух 4 с заборно-сливной трубой резервуара хранения 1, и до температуры внутризаводского транспортирования (не ниже 80°С) в кожухе 4 с заборно-сливной трубой резервуара хранения 1 нагревателями 5 под кожухом 4 с заборно-сливной трубой резервуара хранения 1. По мере выдачи битума из-под кожуха 4 с заборно-сливной трубой резервуара хранения 1 в основной объем рабочего резервуара 2 на его место самотеком поступает битум из основного объема резервуара хранения 1.

Для частного случая битумного терминала с резервуаром хранения без кожуха с заборно-сливной трубой и рабочего резервуара с установленным в него кожухом с заборно-сливной трубой способ осуществляется согласно схеме на фиг. 2.

Заполненный битумом рабочий резервуар 2 перед началом выдачи битума на внешний транспорт или в технологический процесс проходит подготовительные операции: битум в основном объеме рабочего резервуара 2 вне кожуха 4 с заборно-сливной трубой нагревается до температуры внутризаводского транспортирования не ниже 80°С нагревателями 3 в основном объеме рабочего резервуара 2, битум в локальном объеме разогревается в кожухе 4 с заборно-сливной трубой нагревателями 5 под кожухом 4 с заборно-сливной трубой рабочего резервуара 2 до температуры отгрузки не ниже 140°С. Забор битума осуществляется с использованием насосов и подачей на внешний транспорт или в технологический процесс. По мере забора битума из-под кожуха 4 с заборно-сливной трубой рабочего резервуара 2 на его место самотеком поступает битум из основного объема вне кожуха рабочего резервуара 2. При снижении уровня битума в рабочем резервуаре 2 до верхней отметки кожуха 4 с заборно-сливной трубой для обеспечения равномерной выдачи битума на внешний транспорт или в технологический процесс, битум в основном объеме рабочего резервуара 2 пополняется из основного объема резервуара хранения 1. Предварительно битум должен быть разогрет в резервуаре хранения 1 нагревателями 3 основного объема резервуара хранения 1 до температуры, обеспечивающей его перекачивание насосом или подачу самотеком в основной объем рабочего резервуара 2 - не ниже 80°С.

Для частного случая битумного терминала с одним резервуаром или с количеством резервуаров, соответствующим числу хранимых марок битума, применяется схема осуществления способа согласно фиг. 3, когда каждый резервуар терминала является рабочим резервуаром с установленным в него кожухом с заборно-сливной трубой.

Заполненный битумом рабочий резервуар 2 перед началом выдачи битума на внешний транспорт или в технологический процесс проходит подготовительные операции: битум в основном объеме рабочего резервуара 2 вне кожуха 4 с заборно-сливной трубой нагревается до температуры внутризаводского транспортирования не ниже 80°С нагревателями 3 в основном объеме рабочего резервуара 2, битум в локальном объеме разогревается в кожухе 4 с заборно-сливной трубой нагревателями 5 под кожухом рабочего резервуара 2 до температуры отгрузки не ниже 140°С. Забор битума осуществляется с использованием насосов и подачей на внешний транспорт или в технологический процесс. По мере забора битума из-под кожуха 4 с заборно-сливной трубой рабочего резервуара 2 на его место самотеком поступает битум из основного объема вне кожуха рабочего резервуара 2.

Введение кожуха с заборно-сливной трубой в рабочий резервуар и доведение битума в нем до температур отгрузки на внешний транспорт или в технологический процесс позволяет исключить горизонтальные или вертикальные резервуары интенсивного нагрева и тем самым обеспечить снижение энергозатрат за счет полезного использования потерь тепла от кожуха с заборно-сливной трубой для нагрева битума в основном объеме хранения и сохранение качества битума за счет использования на высокотемпературном этапе подготовки кожуха с заборно-сливной трубой, имеющей значительно меньшую площадь зеркала битума (площадь окисления), чем в горизонтальных или вертикальных резервуарах интенсивного нагрева; введение кожуха с заборно-сливной трубой в резервуар хранения и нагрев до температуры внутризаводского транспортирования битума только локального объема битума под кожухом с заборно-сливной трубой обеспечивает сокращение энергозатрат так как потери тепла от кожуха с заборно-сливной трубой являются полезными и обеспечивают догрев и поддержание температуры битума в основном объеме резервуара хранения.

Изобретение относится к области строительства автомобильных дорог, в частности к хранению и нагреву битума. Технический результат - снижение энергетических затрат и сохранение качества битума. Способ нагрева и выдачи битума в наземном битумохранилище и битумном терминале заключается в том, что нагревают битум в резервуаре хранения в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до температуры внутризаводского транспортирования не ниже 80°С, а в основном объеме резервуара хранения вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют и поддерживают нагревателями при температуре не ниже температуры текучести 60°С . Подачу битума из объема под кожухом с заборно-сливной трубой резервуара хранения в основной объем рабочего резервуара осуществляют по мере выдачи битума из рабочего резервуара. Нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140°С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс. В основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют до температуры внутризаводского транспортирования битума не ниже 80°С и поддерживают нагревателями. Или нагрев битума в резервуаре хранения осуществляют и поддерживают нагревателями во всем объеме резервуара хранения при температуре внутризаводского транспортирования не ниже 80°С и осуществляют подачу битума в основной объем рабочего резервуара по мере расходования битума из рабочего резервуара, а нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140°С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют до температуры внутризаводского транспортирования битума не ниже 80°С и поддерживают нагревателями. Или нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют под кожухом с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140°С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют и поддерживают нагревателями при температуре внутризаводского транспортирования битума не ниже 80°С. 3 ил.

Способ нагрева и выдачи битума в наземном битумохранилище и битумном терминале, заключающийся в том, что нагревают битум в резервуаре хранения в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до температуры внутризаводского транспортирования не ниже 80°С, а в основном объеме резервуара хранения вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют и поддерживают нагревателями при температуре не ниже температуры текучести 60°С, при этом подачу битума из объема под кожухом с заборно-сливной трубой резервуара хранения в основной объем рабочего резервуара осуществляют по мере выдачи битума из рабочего резервуара, а нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140°С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют до температуры внутризаводского транспортирования битума не ниже 80°С и поддерживают нагревателями; или нагрев битума в резервуаре хранения осуществляют и поддерживают нагревателями во всем объеме резервуара хранения при температуре внутризаводского транспортирования не ниже 80°С и осуществляют подачу битума в основной объем рабочего резервуара по мере расходования битума из рабочего резервуара, а нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют в установленном в нем кожухе с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140°С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют до температуры внутризаводского транспортирования битума не ниже 80°С и поддерживают нагревателями; или нагрев битума в рабочем резервуаре осуществляют под кожухом с заборно-сливной трубой до рабочей температуры не ниже 140°С с последующей выдачей на внешний транспорт или в технологический процесс, а в основном объеме рабочего резервуара вне кожуха с заборно-сливной трубой нагрев битума осуществляют и поддерживают нагревателями при температуре внутризаводского транспортирования битума не ниже 80°С.