Нагреватель вязких материалов Советский патент 1992 года по МПК E01C19/08 

СП

с

Использование: обработка строительных материалов перед их применением путем нагрева с помощью теплоносителя. Сущность изобретения: в корпусе нагревателя вязких материалов блоки последовательно соединены между собой и выполнены из установленных рядами труб с патрубком подвода и отвода теплоносителя. Трубы первого блока по ходу движения теплоносителя выполнены диаметром, превышающим в 1,5...3 раза диаметр труб последующего блока. Шаг труб в горизонтальных рядах составляет 2,2...3,5 и в вертикальных рядах 2,0-3,0 соответствующего диаметра. Оси труб в соседних рядах смещены на половину соответствующего шага. Патрубок подвода материала установлен со стороны блока с трубами большего диаметра, патрубок подвода теплоносителя - со стороны блока с трубами меньшего диаметра. 5 ил.

Изобретение относится к приготовлению строительных материалов перед их применением, в частности к устройствам для нагрева битумных материалов с помощью теплоносителя.

Известно устройство для непрерывного нагрева вязких материалов, включающее емкость, нагреватель с прижимным приспособлением, закрепленным на вертикально установленном приводном валу, и насосно- перекачивающее приспособление.

Недостаток известного устройства заключается в возможном снижении качества нагреваемого материала за счет перегрева и коксования, а также в недостаточно эффективной теплопередаче из-за образования парогазовой прослойки между материалом и нагревателем, что исключает

возможность интенсификации процесса и повышает его энергоемкость.

Наиболее близким к изобретению является нагреватель вязких материалов, содержащий корпус с патрубком подвода и отвода материала, размещенные в корпусе и последовательно соединенные между собой блоки из установленных рядами труб с патрубком подвода и отвода теплоносителя.

Однако в известном устройстве не обеспечивается достаточно эффективная передача тепла к нагреваемому материалу в межтрубном пространстве теплообменника.

Цель изобретения - интенсификация процесса разогрева при обеспечении сохранения качества материала;

Цель достигается тем, что в нагревателе вязких материалов трубы первого по ходу

Ч

О

о

движения материала блока выполнены диаметром, превышающим в 1,5-3 раза диаметр труб второго блока, шаг труб в горизонтальных рядах составляет 2,2-3,5 и вертикальных рядах 2,0-3,0 соответствующего диаметра, а оси труб в соседних рядах смещены на половину соответствующего шага, причем патрубок подвода материала установлен со стороны блока с трубами большего диаметра, а патрубок подвода теплоносителя - со стороны блока с трубами меньшего диаметра.

На фиг.1 изображен нагреватель вязких материалов с системами нагрева и подачи теплоносителя, системой подачи нагреваемого материала и системой управления, общий вид; на фиг.2 - нагреватель, вид на блоки; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.З.

Нагреватель вязких материалов содержит корпус 1, приемную 2 и расходную 3 полости, трубчатый теплообменник 4, включающий первый (нижний) 5 и второй (верхний) 6 по ходу движения материала блоки, системы нагрева и подачи теплоносителя 7 управления 8 и подачи нагреваемого материала 9.

Приемная полость 2 содержит фланец 10 крепления ее известным образом к нижнему фланцу 11 корпуса 1,обечайку 12, днище 13, обогреваемого масляной рубашкой 14, и патрубок 15 подачи нагреваемого материала. Рубашка 14 имеет разделительные ребра 16, образующие каналы, по которым перемещается теплоноситель от входного 17 до выходного 18 трубопроводов.

Расходная полость 3 содержит фланец 19 крепления ее. к верхнему фланцу 20 корпуса 1, обечайку 21 и днище 22, В расходной полости установлен датчик 23 уровня, датчик 24 температуры, предохранительный клапан 25 и заборный патрубок 26.

Датчик 23 уровня может показывать максимальный 27 или минимальный 28 уровни разогреваемого материала.

Первый по ходу движения материала блок 5 теплообменника 4 включает стенку- фланец 29, замкнутую диафрагму 30, в которой одними концами закреплены трубы 31. Вторые концы труб 31 закреплены в стенке 32 и закрыты диафрагмой 33. Ребра 34 образуют замкнутые полости 35 последовательного соединения группы труб 31 для прохождения в них теплоносителя. Стенка- фланец 29 имеет отверстия для установки трубопроводов 17 и 36 и крепится, например, болтами к вертикальному фланцу 37 корпуса 1. Некоторые ребра 34 имеют отверстия 38 для соединения между собой полостей 35.

Второй по ходу движения материала блок 6 теплообменника конструктивно ана5 логичен первому блоку 5 и имеет стенку- фланец 39, которым он крепится к фланцу 37 корпуса 1, трубы 40, установленные в соответствующих диафрагме 30 и стенке 32. Аналогичные ребра 34 образуют соот0 ветствующие полости 35 и имеют отверстия 38 для прохождения теплоносителя из смежных полостей 35.

Диаметр труб 40 второго блока 6 в 1,5-3 раза меньше диаметра труб первого блока,

5 шаг труб в горизонтальных рядах (ti) составляет 2,2-3,5, а в вертикальных рядах (t2) - 2-3,0 соответствующего диаметра, а оси труб в соседних рядах смещены на половину соответствующего шага.

0 Количество блоков 5 и 6 может быть увеличено в зависимости от производительности нагревателя.

Для подвода теплоносителя в стенке- фланце 39 имеются отверстия для трубопро5 водов 36 и патрубок 41 подачи теплоносителя.

Нагреватель имеет теплоизоляцию 42 и закрыт кожухами 43.

Система подачи нагреваемого материа0 ла 9 содержит подводящие трубопроводы 44 и 45, насос 46, трехходовые краны 47 и 48 с приводом (на чертеже не показаны), соединенные трубопроводом 49, насос 50, соединенный трубопроводом 51 с патрубком 26 и

5 трубопроводом 52 с трехходовым краном 48, и напорный трубопровод 53.

Система 8 управления получает сигналы от датчика 23 уровня нагреваемого материала и датчика 24 температуры, соответству0 ющим образом обрабатывает их и управляет известным образом работой на- . сосов 46 и 50 и трехходовых кранов 47 и 48. Нагреватель вязких материалов работает следующим образом.

5 Из хранилища по трубопроводу 44 насосом 46 через трехходовой кран 47 и патрубок 15 нагреваемый материал подается в приземную полость 2 и далее в межтрубное пространство нагревателя 4, размещенного

0 в корпусе 1, до тех пор, пока датчик 23 уровня не займет положение, соответствующее верхнему уровню 27. После этого система 8 управления отключает насос 46 и прекращает подачу материала. Одновременно из сис5 темы 7 нагрева и подачи теплоносителя теплоноситель по трубопроводу 41 поступает во второй блок 6 трубчатого нагревателя 4. Пройдя по внутренним полостям второго блока 6, теплоноситель через трубопровод 36 поступает в первый блок 5 и далее через

трубопровод 17 в масляную рубашку 14 приемной полости 2 и возвращается по трубопроводу 18 в систему 7 нагрева и подачи теплоносителя.

Первоначально пока температура на- греваемого материала не достигала рабочей (расчетной) величины сигнал от датчика 24 температуры воспринимается системой 8 управления, которая переключает краны 47 и 48 таким образом, что насос 50 перекачи- вает нагреваемый материал по замкнутому кругу: патрубок 26, кран 48, трубопровод 49, кран 47, патрубок 15, приемная полость 2, расходная полость 3.

При достижении температуры разогре- ваемого материала до рабочей система 8 управления переключает кран 48 и нагретый материал по трубопроводу 53 поступает на производство. Выключением работы насоса 50 система 8 управления прекращает подачу материала на производство.

По мере расхода материала уровень 27 снижается, датчик 23 дает соответствующий сигнал и система 8 включает насос 46 и снова подает материал из хранилища в нагреватель.

Если расход материала на производство отсутствует и материал нагрет до рабочей температуры, то система 8 отключает (уменьшает) подачу теплоносителя в нагреватель.

При установившемся процесе нагрева уровень материала в теплообменнике коГ

леблется между верхним 27 и нижним 28 уровнями.

Клапан 25 предотвращает повышение давления разогреваемого материала или его паров в нагревателе выше допустимого.

После окончания работы вязкий материал из нагревателя по трубопроводу 44 отключается насосом 46 в хранилище через патрубок 15 и кран 47.

Формула изобретения

Нагреватель вязких материалов, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода материала, размещенные в корпусе и последовательно соединенные между собой блоки из установленных рядами труб с патрубками подвода и отвода теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса разогрева при обеспечении сохранения качества материала, трубы первого по ходу движения теплоносителя блока выполнены диаметром, превышающим в 1,5-3 раза диаметр труб последнего блока, шаг труб в горизонтальных рядах составляет 2,2-3,5 и в вертикальных рядах 2-3 соответствующего диаметра, а оси труб в соседних рядах смещены на половину соответствующего шага, причем патрубок подвода материала установлен со стороны блока с трубами большего диаметра, а патрубок подвода теплоносителя - со стороны блока с трубами меньшего диаметра.

2Ц

Риг.2

Фиг. 5