Установка для нагрева и обезвоживания битума Советский патент 1980 года по МПК E01C19/08 

1

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

Известна установка для нагрева н обезвоживания битума, содержащая обогреваемую емкость, резервуар пароотделителя с рубашкой, внутри которого установлен вал с подпружиненными радиально подвижными лопастями с вырезами на внешней кромке 1J,

Наиболее близкой из известных является установка для нагрева и обезвоживания битума, содержащая обогреваемую емкость, резервуар пароотделителя с рубашкой, внутри которого установлен вал с установленными на нем пластинами и радиально перемещаемыми внутри пластин подпружиненными лопастями с вырезами на внешней кромке 2.

Однако известные установки обладают недостатком, заключающимся в том, что лопасти на внутренней поверхности резервуара за счет вырезов создают участки, лишенные битумного слоя, в результате чего почти половина нагретой поверхности резервуара не участвует в теплопередаче, что снижает производительность установки.

Целью изобретения является повышение производительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что в установке, содержащей обогреваемую емкость, резервуар пароотделителя с рубашкой, внутри которого установлен вал с подпружиненными радиально подвижными лопастями, последний снабжен кольцевыми кронштейнами с радиальными отверстиями 10 и подпружиненными стержнями с резьбой, каждый из которых одним концом соединен с лопастью, а другим пропущен через отверстия в кронштейне.

На фиг. 1 представлен пароотделитель, продольный разрез; на фиг. 2 представлен разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - узел соединения лопасти с кронштейном.

Установка состоит из обогреваемой емкости (на черт, не показана), резервуара 1 пароотделителя с рубашкой 2, внутри кото20 рого установлен вал 3 с подпружиненными радиально подвижными лопастями 4. Вал 3 снабжен кольцевыми кронштейнами 5 с радиальными отверстиями и подпружиненными стержнями 6 с резьбой,каждый из которых одним концом соединен с лопастью, а другим - пропущен через отверстие в кронштейне. На рабочих кромках лопастей 4 имеются вырезы, причем на соседних лопастях они расположены в шахматном порядке. На концы стержней 6 надеты пружины 7, которые предварительно поджимаются к кронштейнам гайками 8. В верхней части вала 3 имеется распределительное кольцо 9.

Установка работает следующим образом.

Битум, подлежащий обезвоживанию, предварительно расплавляется, а затем непрерывно вводится в пароотделитель через патрубок 10 и вытекает из-под распределительного кольца 9 в виде жидкой пленки, которая подхватывается лопастями 4, интенсивно перемешивается и под действием силы тяжести движется вниз по греющей поверхности пароотделителя 1. За счет тепла, поступающего к битуму от теплоносителя, циркулирующего в рубашке 2, из битума интенсивно испаряется вода и он обезвоживается. Битум, практически лишенный воды, выводится из пароотделителя через патрубок 11. Пар удаляется через патрубок 12.

Величина коэффициента теплопередачи, а следовательно, и производительность пароотделителя зависит от вязкости расплавленного биту.ма, его расхода, величины зазора между лопастями и резервуаром пароотделителя и скорости вращения вала 3. Для того, чтобы обеспечить высокую производительность пароотделителя и вместе с тем избел ать непосредственного контакта лопастей и резервуара 1 пароотделителя, целесообразно величину зазора установить в пределах 0,1-0,3 мм,

Установление требуемой величины зазора производитсй путем изменения скорости вращения вала посредством вариатора (на черт, не показан). При изменении скорости вращения вала 3 изменяется величина центробежной силы, действующей на лопасть 4, величина деформации пружин 7, и следовательно, величина зазора.

Величину зазора можно вычислить по следующей формуле:

Л АО -f At+ А.,.- Яц

.А Do(l4- at); Хц

G-d+.гл

F р SBLo)M2Ro-B)

АО - величина зазора между резервуаром пароотделителя и лопастью при температуре окружающей среды, м;

At - величина температурной деформации резервуара пароотделителя при рабочей температуре в рубашке, м; -величина предварительной деформации пружины за счет поджатия, м; Яц, - величина деформации пружины под действием центробежной силы действующей на лопасть, м; DO -диаметр резервуара пароотделителя,м cL - коэффициент линейного расширения

металла резервуара; F - центробежная сила, действующая на

лопасть при вращении вала, Н; D -диаметр пружины, м; d -диаметр проволоки пружины, м; П - число витков в пружине; m -число стержней на лопасти; G - модуль упругости стали, из которой

изготовлены пружины, W-угловая скорость вращения ротора,

рад/сек;

Р - плотность материала, из которого изготовлены лопасти S -толщина лопасти, м; RO внутренний радиус аппарата, м; В - ширина лопасти, м; L -длина лопасти, м. Формула позволяет рассчитать величину зазора при тех или иных параметрах работы пароотделителя, а также решить обратную задачу выбора необходимой скорости вращения вала, задавшись величиной оптимального зазора.

Предлагаемая конструкция установки позволяет повысить ее производительность.

Формула изобретения

Установка для нагрева и обезвоживания битума, содержащая обогреваемую емкость, резервуар пароотделителя с рубашкой, внутри которого установлен вал с подпружиненными радиально подвижными лопастями, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, вал снабжен кольцевыми кронштейнами с радиальными отверстиями и подпружиненными стержнями с резьбой, каждый из которых одним концом соединен с лопастью, а другим - пропущен через отверстие в кронштейне.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 488887, кл. Е 01 С 19/08, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 579368, кл. Е 01 С 19/08, 1976.

/ /