Устройство для нагрева вязких материалов Советский патент 1980 года по МПК E01C19/08 C10C3/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ

1

изобретение относится к дорожно-строительным машинам, преимущественно к устройствам для нагрева вязких материалов до рабочей температуры.

Известно устройство для плавления битума, включающее приемный бункер с горизонтальным лопастным валом и разгрузочным отверстием в днише, цилиндрический корпус с соосно размешенным в нем с зазором барабаном, плавление битума в котором осуществляется за счет преобразования механической энергии в тепловую ft.

Однако в таком устройстве при плавлении может быть местный перегрев и вспенивание битума, которое приводит к снижению его качества и эффективности нагрева.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению рециркуляционная установка, включающая камеру, установленную в ней емкость, преобразователь механической энергии в тепловую с приводом и запорно-раздаточную арматуру, нагрева битума в котором происходит за счет передачи рабочей средой тепла, образующегося в результате циркуляции рабочей среды по замкнутому контуру 2.

В этой установке при разогреве промежуточного теплоносителя теряется часть тепла, а сам процесс - медлителен и энергоемок, что снижает эффективность нагрева.

Цель изобретения - повышение эффек5 тивности нагрева.

Это достигается тем, что в устройстве, включающем камеру, установленную в ней емкость, преобразователь механической энергии в тепловую с приводом и запорно-разда10 точную арматуру, преобразователь энергии выполнен в виде соединенного трубопроводами с емкостью корпуса, который имеет полую крышку с проемом в ее нижнем фланце и смонтированные в нем горизонтально расположенные и соосно установленные лопастные колеса, размещенную между ними неподвижную перфорированную диафрагму и крыльчатку, установленную в проеме нижнего фланца крышки. При этом устройство снабжено дополнительным приводом, соединенным с крыльчаткой, а лопасти последней установлены с углом наклона к вертикальной плоскости равным 10-45°.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 дан разрез

-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен привод рыльчатки, вариант.

Устройство имеет емкость 1, преобразоваель 2 механической энергии в тепловую, соединенный с емкостью 1 трубопроводами 3-6, насосы 7-8 и краны 9 и 10 управле- j ния.

Преобразователь 2 энергии вертикального типа имеет корпус 11 с обогревающей рубашкой 12, приводной вал 13, закрепленный в опорах 14 и 15, горизонтально расположенные соосно установленные лопастные ю колеса 16 и 17, крыльчатку 18, неподвижную перфорированную диафрагму 19, полую крышку 20 и привод 21.

Обогреваюш,ая рубашка 12 имеет обечайку 22 с теплоизоляцией 23, заполнена теплоносителем 24, а по контуру обечайки 22 установлены электронагреватели 25.

Лопастное колесо 16 выполнено в виде ступицы 26, закрепленной на приводном валу 13 с диском 27 и лопасти 28. Колесо 17 установлено на валу 13 выше колеса 16 20 и имеет ступицу 29 с отверстиями 30, к которой прикреплен диск 27 с лопастями 28. Неподвижная диафрагма 19, разделяюш,ая рабочие колеса 16 и 17, снабжена установленными с обеих сторон ребрами 31, которые совместно с ребрами 32 и 33 создают зону сопротивления перемешению материала.

Полая крышка 20 имеет обечайку 34 с теплоизоляцией 35, нижний фланец 36, посредством которого она связана с корпусом 11, и верхнего фланца 37, являющего- jj ся опорой привода 21.

Крыльчатка 18 установлена в отверстии нижнего фланца 36 на валу 13 и как вариант может вращаться от дополнительного привода 38. Лопасти 39 крыльчатки 18 наклонены к вертикальной плоскости под уг- 35 лом 10-45. Привод 38 крыльчатки имеет корпус редуктора 40 с разъемной крышкой 41, конечную шестерню редуктора 42, кинематически связанную с зубчатым венцом 43 крыльчатки 18, и приводной электродвигатель 44, соединенный через вал 45 с редуктором 40. Приводной вал 13 имеет уплотнения 46 и 47 и соединен с электромотором 48 через муфту 49.

Преобразователь 2 энергии снабжен патрубком 50 для удаления паров влаги, датчи- 45 ком 5 уровня битума и датчиком 52 температуры, установленным в трубопроводе 3.

В емкости 1 установлен датчик 53 уровня материала, датчик 54 температуры и местный нагреватель 55.

Устройство для нагрева вязких материа- лов работает следующим образом.

Насосом 7 из битумохранилища (на чертежах не показано) подают битум при 90- 95°С по трубопроводу 4 в преобразователь 2 энергии. Поступающий через днище во внут- 55 реннюю полость А корпуса 11 битум захватывается лопастями 28 колеса 16 и перемещается к вертикальным стенкам корпуса П, заполняя всю полость А, образованную днищем корпуса 11 и диафрагмой 19,через отверстия «а в диафрагме 19 битум поступает в полость Б, образованную диафрагмой 19 и фланцем 36, захватывается лопастями 28 колеса 17 и вновь перемещается к вертикальным стенкам корпуса 11, соединенного с трубопроводом 3. Лопасти 28 и 28 проталкивают битум между ребрами 31, 32 и 33 и преодолевая возникающее сопротивление, нагревают битум. Нагретый до рабочей температуры битум поступает в емкость 1. Его уровень в емкости 1 контролируется датчиком 53 уровня.

Выделяющиеся в процессе нагрева пары воды и образующаяся пена поднимаются вверх и доходят до крыльчатки 18. Соприкасаясь с вращающимися лопастями 39 крыльчатки 18, битум, как более тяжелый, чем пары воды, отбрасывается вновь в полость Ё, а пары воды, как более легкие, успевают пройти между лопастями 39 в крышку 20, из которой они выходят наружу через патрубок 50.

Если полость Б чрезмерно заполняется битумом и он начинает поступать в крышку 20, то датчик 51 с помощью бесконтактных элементов 56 подает сигнал в систему управления (на. Чертежах не показана), которая уменьшит подачу насоса 7.

Рабочая температура битума контролируется с помощью датчика 52 системой управления, которая может или изменять подачу битума насосом 7 в преобразователь или изменять частоту вращения электромотора 48 привода вала 13, что будет приводить к увеличению или уменьшению температуры нагрева битума.

Из емкости 1 битум нагретый до рабочей температуры насосом 8 по трубопроводам 5, 5 и 6 потребителю, при этом кран 9 соединяет трубопроводы 5 и 6, а кран 10 соединяет насос 7 с трубопроводом 4.

Если в работе был перерыв и битум в емкости 1 застыл, то для запуска установки включают местный нагреватель 55, поворотом крана 9 соединяются трубопровод 5 и 6, а поворотом крана 10 соединяют трубопроводы 6 и 4. Насосом 8 содержащийся в емкости 1 битум пропускают через преобразователь 2 энергии, доводят битум в емкости до рабочей температуры, затем переключая краны 9 и 10, продолжают процесс как описано выше.

Кроме этого, в емкости 1 можно поддерживать заданную температуру битума следующим образом.

Датчик 54 температуры подает сигнал на понижение температуры битума в систему управления, которая переключает краны 9 и 10 (привод кранов на чертежах не показан) в положение на разогрев битума, по вышеописанному циклу с отключением нагревателя 55. Цри достижении заданной температуры система управления автомати-. чески прекращает нагрев.

Предлагаемое конструктивное решение устройства для нагрева вязких материалов позволяет получить ряд преимуществ по сравнению с известными решениями:

обеспечивает равномерный нагрев битума без пережога и ухудшения его свойств;

позволяет с помо1дью простых средств автоматизировать и контролировать процесс нагрева и обезвоживание битума;

улучшает санитарные и противопожарные условия работы обслуживающего персонала, так как материал находится в закрытых емкостях и трубопроводах, и отсутствуют огневые нагреватели; повышается производительность труда.

Формула изобретения

тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, преобразователь энергии выполнен в виде соединенного трубопроводами с емкостью корпуса, который имеет полую крышку с проемом в ее нижнем фланце и смонтированные в нем горизонтально расположенные и соосно установленные лопастные колеса, размещенную между ними неподвижную перфорированную диафрагму и крыльчатку, установленную в проеме нижнего фланца крышки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 351880, кл. С 10 С 3/12, 1970 (прототип).

5

36