Классификация устройств для нагрева битумов по принципу их действия и по применяемому теплоносителю

Все устройства целесообразно классифицировать по отдельным, характерным для них признакам (рис.I.4), и их можно разделить на стационарные и передвижные. По времени действия различают устройства периодического и непрерывного действия.По объему нагрева разделяют на общий и местный нагрев.

Для интенсификации процесса нагрева применяют пропеллерные мешалки, турбулизирующие планки, завихрители, вибрационные подогреватели (жаротрубные и змеевиковые).

Для нагрева битумов в установках применяют следующие теплоносители:

- насыщенный водяной пар;

- нагретые жидкости - горячая вода, высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ);

- отходящие топочные газы котлов и печей;

- газы от сжигания жидкого, твердого и газообразного топлива в битумоплавильных установках;

- электрический ток.

Электронагрев осуществляют омическими, индукционными нагревателями, токами высокой частоты, инфракрасными лучами.

 

Устройства для нагрева битумов

Передвижные

Стационарные

По времени действия

Непрерывного

Периодического

По объёму нагрева

Местный нагрев подвижного нагревателя

Общий нагрев неподвижного нагрева

По виду теплоносителя

Нагреватели

ТЭНы

Коаксиальные

Высокоомные

 

 

Рис. 1.4. Классификация устройств для нагрева битумов по принципам их действия и по применяемому теплоносителю

Наиболее простым для производства является нагрев битума паром, в основном, производится в битумохранилищах, цистернах и битумопроводах. Достоинства – высокая энтальпия пара, отсутствие коксования битума на поверхностях нагрева, пожарная безопасность. Главные недостатки – необходимость в дорогостоящей парообразовательной установке, трудность в обеспечении надёжного плотного соединения труб змеевика, работающего под высоким давлением (0,7…4,0МПа), что может привести к попаданию в битум воды, требуется больше обслуживающего персонала, специальная подготовка воды. Горячей водой битумы сначала нагревают в битумохранилищах до вязкотекучего состояния, затем насосами перекачивают в битумоплавильные установки, где производят окончательный его нагрев до технологических температур (вязкости).

Нагрев битумов топочными газами чаще применяются в битумоплавильных установках. Достоинства – автономность нагревательных устройств и сжигание любых видов топлива. Недостатки – высокая температура нагревающих поверхностей (700…900^оС) и коксование на них битума, что приводит к снижению качества, к перегреву поверхностей теплообмена и быстрому выходу их из строя, повышенная пожароопасность, отсутствие автоматизации процесса разогрева, низкий энергетический КПД.

В последнее время в нашей стране и за рубежом начали широко использовать нагрев битумов с помощью электроэнергии, отличающийся значительными преимуществами: не требуются установки для получения теплоносителей, устройства водопровода и канализации (отвода конденсата), складов топлива. При этом на 40% снижается расход металла и на 30% себестоимость разогрева тонны битума, уменьшается количество обслуживающего персонала, повышается культура производства, возможность автоматизации. Однако все эти преимущества высказаны без учёта стоимости электроэнергии.

Устройства, применяемые для нагрева и разжижения битумов

Битумы от заводов-изготовителей доставляются к потребителям железнодорожным или автомобильным транспортом в цистернах, в бункерных полувагонах, гудронаторах, автобитумовозах или бестарным способом, - в крафтмешках в виде барабанов. Тарное оборудование, в котором транспортируются битумы, имеет, как правило, теплоизоляцию и устройства для нагрева битума.

Разогретые битумы сливают в битумохранилища, a вязкие битумы, находящиеся в крафтмешках, складируют в обычных складских помещениях. Для дальнейшего использования битумов в производстве их разогревают в различных устройствах.

Нагрев битума в цистернах

Его нагрев осуществляется паром или топочными газами, циркулирующими по змеевикам или между двойными стенками емкости. Для разогрева также применяются погружные виброподогреватели, обогреваемые паром или электрическим током. Нагретый битум сливается либо самотеком через специальное сливное устройство, либо перекачивается насосами.