Устройство для нагрева битума Советский патент 1993 года по МПК E01C19/08 

Изобретение относится к дорожной технике, предназначено для нагрева битума с одновременным дожитом выделяющихся горючих вредных газов (углеводородов, бенз(А)пирена, оксида углерода) и может быть применено на асфальтобетонных заводах и битумных базах.

Известен котел для варки асфальта, включающий емкость с крышкой, топку и трубку, соединяющую емкость с топкой, с целью сжигания в ней вредных газов, выделяющихся при нагреве битума.

Недостатком этого устройства является возможность попадания топочных газов в котел, особенно в момент его разгерметизации, что ведет к возгоранию паров битума и самого битума. Отсутствует запорно-регули- рующее устройство на трубке подачи газов в топку, что может привести к искусственному повышению вытяжки паров из битума и изменению его свойств как вяжущего.

Известна установка для тепловой обработки битумных материалов, включающая обогреваемую газовым потоком емкость с брызгоуловителем, газоход с делителем потока, соединенный с полостью брызгоулови- теля и со всасывающей частью вентилятора, подводящего пары битумного материала в смесительную камеру, расположенную в зоне выхода газов из топки.

Недостатками устройства являются следующие. Подача газов на сжигание за пределами топочной камеры, где условия их дожига хуже; вытяжка вредных газов вентилятором без наличия запорно-регулирующего устройства, которая не может быть оптимальной для изменяющихся режимов работы и для различных марок битума.

Известен котел для нагрева битума, включающий, емкость с жаровыми трубами, имеющими вставку, топку для жидкого или газообразного топлива и газоход, соединяющий полость котла с жаровыми трубами, с входом между стенкой жаровой трубы и вставкой.

Недостатки данного устройства следующие.

Газы, отсасываемые из ёмкости, подаются не в топку, а в жаровые трубы, где температура ниже и условия для сгорания

со

с

х|

00

00

о

хуже. Люк котла не имеет обечайки, заглубленной ниже входного отверстия газоотвода. Поэтому, при разгерметизации крышки вредные газы со значительно большей вероятностью будут выходить в атмосферу, чем в газоход. Количество вредных газов, которое необходимо подать на сгорание, зависит от марки нагреваемого битума, его фракционного состава, рабочей температуры, до которой Нагревают вяжущее. Без за- порно-регулйрующего органа на газоотводе подать на сжигание оптимальное количество углеводородов не представляется возможным. При излишне активном отсасывании из емкости углеводородов и других газов, уве- личивается их выделение из битума, что приводит к ухудшению свойств вяжущего,

Известно также устройство для разогрева и обезвоживания битумного материала, содержащее теплоизолированную емкость с газоходами, размеа1енный в верхней части емкости воздуховод, соединенный с приспособлением для сжигания топлива, причем в воздуховоде имеется регулирующий расходный орган.

Устройство по авторскому свидетельству СССР № 1534127 принимаем за прототип.

Недостатки прототипа следующие.

Выходящие из емкости газы попадают, вследствие избыточного давления в емкости, непосредственно в. приспособление для сжигания топлива. Во-первых, это возможно только при полностью герметичной емкости и отсутствии обезвоживания, так как.при влажности битума более 2-3% из-за большого объема выделяющихся паров воды будет гаситься пламя. При разгерметизации емкости возможен обратный выхлоп пламени и возгорание паров битума в емкости.

Регулирующее устройство расположено в районе приспособления для сжигания, т.е. воздуховод выше него может заполняться конденсирующимися парами битума, нарушающими работоспособность регулирующего органа и устройства в целом.

Отсутствие обечайки люка, заглубленной в емкость, приведет к тому, что при малейшей разгерметизации выделяющиеся вредные газы начнут выходить через люк емкости и не будут подаваться на сжигание. Этому же способствует отсутствие эжектора в нижней части воздуховода.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы устройства и снижение загрязнения окружающей среды,

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для нагрева битума, содержащем емкость с крышкой и люком с обечайкой, топку с горелочным приспособлением и вентилятором, соединенные воздуховодом, трубу отвода, соединенный одним концом с верхней частью емкости и другим введенный в топку трубопровод отвода газов с запорно-регулирующим органом, имеется эжектор, закрепленный на введенном в топку торце трубопровода отвода газов и

0 расположенный между вентилятором и горелочным приспособлением топки, а запор- но-регулирующий орган расположен в верхней части трубопровода отвода газов, а обечайка люка имеет выступающую внутрь

5 емкости часть.

Эжектор должен располагаться в воздуховоде, соединяющем вентилятор и горелку, т.к. в этом случае обратный выхлоп, т.е. попадание топочных газов в битумный ко0 тел практически невозможно. В то же время все газы, предназначенные для дожита, попадают в топку, где имеются наилучшие условия для их сжигания.

Запорно-регулирующее устройство

5 должно находиться в верхней точке (части) трубопровода отвода газов, чтобы конден- , сирующиеся с обеих его сторон пары составляющих битума имели сток от данного устройства и не закупоривали его.

0 Заглубление обечайки люка относительно патрубка отвода газов при неполной герметичности люка значительно повышает вероятность попадания выделяемых газов через патрубок их отвода на сжигание.

5 Конструктивная схема предложенного устройства представлена на чертеже.

Устройство для нагрева битума содержит емкость 1 с люком 2, включающим обечайку 3 и крышку 4, патрубок отвода газов 5

0 и жаровую трубу 6, топку 7 с горелочным приспособлением 8 и топливоподводом. 9, вентилятор 10, воздуховод 11, трубопровод отвода газов 12 с эжектором 13, запорно-ре- гулирующее устройство 14, трубу отвода 15

5 и мановакуумметр 16.

Устройство работает следующим образом.

Емкость 1 загружается жидким битумом (не более 75% объема), Включается вентиля0 тор 10, продувается топка 7 и жаровые трубы 6. Затем потопливоподводу 9 в горелочное приспособление 8 подается топливо (мазут или природный газ). Разжигается пламя в топке 7. Из нагревающегося битума в ёмкости 1 на5 чинают выделяться газы: углеводород, бенз(А)пирен, оксид углерода, водород, азот и др. Первые четыре из них - горючие. Благодаря эжектирующему эффекту в трубопровод отвода газа 12 через патрубок 5 засасываются газы из емкости 1, через

эжектор 13 они поступают в воздуховод 11 и далее в топку 7 на сжигание. Создается двойной эффект. Дожигаются вредные газы, которые при попадании в атмосферу, загрязняют ее, и снижается расход топлива, т.к. эти газы обладают калорийностью. Благодаря заглублению обечайки 3 относительно патрубка 5 повышается вероятность отвода вредных газов через патрубок 5 даже при негерметичном люке 4. Наличие запор- но-регулирующего органа 14 оптимизирует количество отсасываемых из емкости 1 газов, которое должно быть минимальным, чтобы не испортить, по возможности, качество вяжущего, но достаточным, чтобы предотвратить выход паров через люк 2. За- порно-регулирующий орган 14 настраивается вручную или автоматически, например, по показаниям мановакуумметра 16 или по визуальным данным. Благодаря тому, что запорно-регулирующее устройство 14 расположено выше уровня крышки 4, как правило, негерметичного люка 2 при тепловом расширении или вспенивании битума попадание вяжущего в это устройство исключено.

Нахождение запорно-регулирующего устройства 14 в верхней части трубопровода отвода газов 12 исключает подтекание к нему конденсирующихся в трубопроводе 12 паров и повышает надежность устройства. Нахождение эжектора 13 в воздуховоде 11 от вентилятора 10 к горелке 8 полностью исключает возможность обратного выхлопа и загорания газов и вяжущего в емкости 1.

Формула изобретения Устройство для нагрева битума, содержащее емкость с крышкой и люком с обечайкой, соединенный одним концом с верхней частью емкости, другим введенный в топку трубопровод отвода газов с запорно-регули- рующим органом, отводную трубу, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности в работе, и снижения загрязнения окружающей среды, оно снабжено эжектором, закрепленным на введенным в топку торце трубопровода отвода газов и расположенным между вентилятором и горелочным приспособлением топки, а запорно-регулирующий орган расположен в верхней части трубопровода отвода газов, причем обечайка имеет выступающую внутрь емкости часть.

Использование: нагрев битума с одновременным дожитом выделяющихся газов. Сущность изобретения: устройство содержит емкость с крышкой и люком с обечайкой. Один конец трубопровода отвода газов соединен с верхней частью емкости. Другой его конец введен в топку и имеет на торце расположенный между вентилятором и го- релочным приспособлением эжектор. За- порно-регулирующий орган расположен в верхней части трубопровода отвода газов. Обечайка имеет выступающую внутрь емкости часть.1 ил.