dorozhnostroit

Огневой нагрев битума производится подачей газов от сжигания дизельного топлива по трубам диаметром 400-500 мм, уложенным по днищу битумохранилища. Этот способ применяют для нагрева битума в основных отсеках битумохранилищ до температуры перекачивания (95°С). Огневой способ прост и экономичен, но пожароопасен.

При электрическом нагреве тепло передается битуму от электрических нагревателей. Электрические нагреватели из материала с низкой проводимостью бывают открытые пластинчатые, закрытые (ТЭНы)

иинфракрасные; из материала с высокой проводимостью - пластинчатые, коаксиальные и др. Электронагреватели просты по конструкции, имеют низкую стоимость, надежны, но имеют низкие экономические показатели

иухудшают качество битума при длительном нагреве.

Конструкцию битумохранилищ выбирают исходя из вместимости и назначения. Резервуар временных и переходных битумохранилищ должен быть облицован досками, кирпичом или другим материалом для снижения потерь и загрязнения битума. Над битумохранилищем желательно иметь навес для защиты от атмосферных осадков. Временные и переходные битумохранилища ямного, полуямного и наземного типов применяют очень редко. Основная сложность хранения битума в таких хранилищах - большое обводнение битума, загрязнение механическими примесями, значительные потери тепла.

Капитальные и постоянные битумохранилища ранее выполняли круглыми из бетона и железобетона без деления на секции (рис. 11.31, г). В настоящее время наибольшее распространение получили битумохранилища линейной планировки с параллельным или последовательным расположением основных и дополнительных отсеков (рис. 11.32, а, б). Вы-

„полняют их из сборных железобетонных элементов, реже - из монолит-

gровке битумохранилищ сокращаются простои железнодорожного транс-

£порта под разгрузкой. Капитальные битумохранилища из бетона и желе- ^ зобетона не исключают обводнения битума грунтовыми водами, которое

•300

битума и загрязнения механическими примесями, небольшие потери тепла, а следовательно, незначительные затраты тепла на поддержание рабочей температуры битума. Для обогрева инвентарных битумохранилищ наиболее часто применяют масляный нагрев, реже паровой и электрический.

Преимущество масляного и парового нагрева состоит в благоприятном режиме разогрева битума. Максимальная температура теплоносителя редко превышает 320°С, а чаще составляет 270-300°С, и битум при разогреве и хранении не теряет своих свойств, но ввиду небольшого перепада температур между теплоносителем и битумом (200-150°С) площадь нагревателей (труб) должна быть 0,5-1 м2 на 1 м3 битума.

Электрические нагреватели применяют только для поддержания рабочей температуры битума, поскольку при малой площади нагрева и высокой температуре нагревателей в битуме образуются смолоподоб-

меняют открытые электронагреватели (рис. 11.33), состоящие из несу-

301

302

Пластинчатые (пакетные) нагреватели изготовляют из листовой гофрированной жести (рис. 11.35). В стальном листе прорезают полосы, листы собирают в пакеты и изолируют деревянными рейками толщиной 40 мм и листовым асбестом. С внешней стороны пакеты закрепляют стальными уголками, через которые осуществляется растягивание полос нагревателя распорными болтами. Преимущество пластинчатых нагревателей - большая теплопередающая поверхность. Недостатки - трудоемкость изготовления, низкая температура нагрева битума (не выше 110115°С) и длительность разогрева из-за низкой температуры нагревателей. Основные параметры нагревателя: поверхность нагрева 4 м2, рабочее напряжение 50-60 В, мощность 5.5 кВт. темпепатупа на воздухе 200°С. масса 20 кг.

Коаксиальные (соосные) пакетные нагреватели состоят из отдельных элементов (рис. 11.36), собранных в ряд по 40-50 шт. и соединенных последовательно. Каждый элемент коаксиального нагревателя состоит из центрального горячекатаного стального стержня диаметром 12-14 мм, длиной 700 мм и наружной трубы диаметром 25,4 мм, длиной 600 мм. В нижней части стержени трубы соединены сваркой, внутреннее пространство заполнено кварцевым песком с жидким стеклом.

303

Питание коаксиальных нагревателей производится от сварочных трансформаторов с силой тока 400-500 А. Достоинство коаксиальных нагревателей - простота, доступность, низкая стоимость и безопасность работы.

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) (рис. 11.37) представляют собой трубку из мягкой стали, реже - красной меди или латуни, внутри которой находится спираль из нихрома. Пространство между спиралью

итрубкой заполнено тонкомолотым электроизоляционным материалом:

„периклазом, кварцевым песком или электрокорундом,

~кую стоимость на единицу мощности. Для разогрева вязких нефтепро-

•304

лампы - теплоизлучатели и лампы накаливания); генерирующие инфракрасные лучи при прохождении тока через газ или пары металла; смешанного типа (электрические дуговые лампы); генерирующие тепловые лучи при нагреве излучателя от сжигания газа.

Для разогрева битума применяют источники только первого типа. Наибольшей надежностью и меньшей стоимостью обладают излучатели с открытой спиралью и металлическим отражателем (рис. 11.38). Тепло инфракрасного излучателя передается битуму через металлическую поверхность теплообменника, которая должна составлять 12-15 м2 на 1 т / ч производительности битумооазогоевателя.

Недостатки системы разогрева битума инфракрасными лучами состоят в высокой стоимости нагревателей и трудоемкости их монтажа (при большом числе маломощных излучателей), больших габаритных размерах и необходимости строгого контроля за режимом нагрева во избежание перегрева битума.

305

ния подачи топлива систему называют капельницей. При достаточном уровне битума над жаровой трубой капельница работает надежно и безопасно. Хотя температура дымовых газов и стенок дымовой трубы не очень велика, однако для исключения возгорания битума от стенок дымовой трубы ее выполняют двойной в зоне от жаровой трубы и высотой 1-1,5 м над самым верхним уровнем битума.

Достоинства систем огневого нагрева битума заключаются в простоте конструкции и обслуживания, экономичности. Недостатками - высокая опасность возгорания битума и топлива, применяемого для работы топки.

В битумонагрсвательных котлах производится обезвоживание битума (выпаривание воды) и нагрев его до рабочей температуры. Процесс нагрева битума не представляет больших сложностей, в то время как его обезвоживание сопряжено с рядом трудностей.

307

•308

ной смеси возрастает до 0,5-0,6 МПа. Далее битум поступает в подогреваемую расходную емкость через форсунку и центробежный пароотделитель (рис. 11.42). Поскольку битум и пар нагреты до 150-160°С, пар отделяется очень быстро, а температура битума при этом не снижается, в отличие от битумонагревателей с жаровыми трубами, где процесс выпаривания воды идет за счет тепла битума.

Преимущества битумонагревателей с экранными трубами заключаются в высокой производительности и быстром получении обезвоженного битума с рабочей температурой.

Недостатки битумонагревателей с экранными трубами состоят в следующем: во-первых, система экранных труб работает под давлением; во-вторых, существует сложность выведения битумонагревателя на рабочий режим, так как перед розжигом форсунки трубы должны быть заполнены битумом при его непрерывной циркуляции и до выхода на рабочий режим циркуляция должна осуществляться с возвратом битума в битумохрапилище, и в-третьих, ввиду высокой интенсивности нагрева битум в трубах нагревается в жестком режиме с образованием карбенов и карбоидов, причем даже возможно коксование битума.

309