Установка для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів

1. Установка для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, що включає бак з внутрішньою порожниною, в якій розміщена щонайменше одна знімна металева корзина, призначена для завантаження і вивантаження бітумовмісних матеріалів, знімну металеву кришку для закривання зверху доступу до внутрішньої порожнини бака, зливний патрубок, що виведений назовні через днище бака, і теплогенератор, яка відрізняється тим, що бак утворений спільним корпусом установки, який виконаний теплоізольованим, а знімна металева кришка утворює з верхньою частиною спільного корпусу установки гідравлічний затвор, причому теплогенератор встановлений всередині порожнини корпусу установки і містить щонайменше одну металеву теплообмінну трубу, що простягнена крізь порожнину бака за межами розміщення знімної металевої корзини, а внутрішня порожнина теплообмінної труби герметично відокремлена від порожнини бака. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що вона додатково містить встановлений всередині порожнини бака повітроперемішувальний вентилятор. 3. Установка за п. 2, яка відрізняється тим, що повітроперемішувальний вентилятор установлений всередині порожнини бака на боковій стінці біля зони проходження теплообмінної труби. 4. Установка за п. 2 або п. 3, яка відрізняється тим, що повітроперемішувальний вентилятор виконаний як відсмоктувальний вентилятор, відвідний нагнітальний патрубок якого з'єднаний з нагні U 2 UA 1 3 міські полігони твердих побутових відходів і вивозяться, фактично, на несанкціоновані звалища. Бітумні відходи є серйозним джерелом забруднення ґрунту, підземних і поверхневих вод, при їх горінні відбувається забруднення повітряного басейну. Відома установка для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, що включає бак з внутрішньою порожниною, в якій розміщена знімна металева корзина, призначена для завантаження і вивантаження бітумовмісних матеріалів, знімну металеву кришку для закривання зверху доступу до внутрішньої порожнини бака, зливний патрубок, що виведений назовні через днище бака, і теплогенератор, який працює від печі на твердому паливі. Теплогенератор містить корпус, що охоплює відвідну димову трубу печі і два трубопроводи: відвідний і підвідний, які сполучають генератор з порожниною бака, а також повітродувку, яка встановлена у підвідному трубопроводі і служить для рециркуляції повітря в замкненій системі, що утворена порожниною теплогенератора, відвідним трубопроводом теплогенератора (що являється підвідним трубопроводом для бака), порожниною бака і підвідним трубопроводом теплогенератора (що являється відвідним трубопроводом для бака) з повітродувкою [див. статтю Великосельский Д.М., Грищенко А.Д., чп "ВЕЛСАМ" (Севастополь) Раков А.А. "Утилизация отходов мягких битумных кровель" на веб-сайті http://waste.com.ua/cooperation/2004/thesis/velikoselskiy.html]. Відома установка є найближчим аналогом до пристрою, що заявляється. Спільними ознаками відомої установки для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів і установки, що заявляється, є наступна сукупність суттєвих ознак "Установка для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, що включає бак з внутрішньою порожниною, в якій розміщена, щонайменше одна, знімна металева корзина, призначена для завантаження і вивантаження бітумовмісних матеріалів, знімну металеву кришку для закривання зверху доступу до внутрішньої порожнини бака, зливний патрубок, що виведений назовні через днище бака, і теплогенератор". Недоліками відомої установки є її некомпактність, обумовлена роздільним виконанням бака для нагрівання бітуму з бітумовмісних матеріалів та теплогенератора, який розташований окремо від бака і з'єднаний з баком за допомогою двох трубних повітропроводів, що утворюють разом з повітродувкою систему рециркуляції повітря, та значні теплові втрати установки, так як значна частина тепла, що утворюється в печі теплогенератора при згорянні твердого палива, розсіюється назовні через стінки і димову трубу печі, корпус теплогенератора і зовнішню поверхню трубних повітропроводів. Інший недолік відомої установки полягає у важкому очищенні зігнутих трубних повітропроводів від бітумного нагару, що утворюється на їх внутрішніх стінках під час рециркуляції нагрітого повітря, оскільки леткі продукти, що виділяються з бітуму під час нагрівання бітумовмісних матеріалів, рециркулюють разом з повітрям через трубні 57472 4 повітропроводи і теплогенератор, а отже осідають на їх внутрішніх стінках і значно зменшують їх поперечних перетин. Це приводить до збільшення експлуатаційних витрат при використанні відомої установки і значних вимушених технологічних простоїв технологічної установки, обумовлених трудомістким очищенням внутрішніх стінок повітропроводів від бітумного нагару, який важко видаляється. Ще одним недоліком відомої установки способу є значний час розігрівання завантажених в бак бітумовмісних матеріалів, так як їх нагрівання в баку здійснюється лише за допомогою тепла, що нагнітає в бак повітродувка по трубному повітропроводу від теплогенератора, який встановлений назовні бака. Задачею корисної моделі, що заявляється, є створення установки для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, яка позбавлена вищезазначених недоліків відомої установки і яка характеризується компактністю, зменшує втрати тепла, що надходить до бака від теплогенератора, спрощує очищення бітумного нагару на поверхнях установки, зменшує час нагрівання бітумовмісних матеріалів до температури плавлення бітуму, що дозволяє зменшити габарити установки, зменшити технологічні простої, пов'язані з обслуговуванням установки, зменшити витрати палива на нагрівання завантажених в бак бітумовмісних матеріалів, скоротити час видобування бітуму із завантажених в бак бітумовмісних матеріалів і тим самим забезпечує підвищення продуктивності установки і зменшення собівартості утилізованого бітуму. Поставлена задача вирішується за допомогою установки для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів, що включає бак з внутрішньою порожниною, в якій розміщена, щонайменше одна, знімна металева корзина, призначена для завантаження і вивантаження бітумовмісних матеріалів, знімну металеву кришку для закривання зверху доступу до внутрішньої порожнини бака, зливний патрубок, що виведений назовні через днище бака, і теплогенератор, в якій згідно з корисною моделлю, бак утворений спільним корпусом установки, який виконаний теплоізольованим, а знімна металева кришка утворює з верхньою частиною спільного корпуса установки гідравлічний затвор, причому теплогенератор встановлений всередині порожнини спільного корпуса установки і містить щонайменше одну металеву теплообмінну трубу, що простягнена крізь порожнину бака за межами розміщення знімної металевої корзини, а внутрішня порожнина теплообмінної труби герметично відокремлена від порожнини бака. Таке виконання установки робить установку компактною, завдяки чого вона займає менше площі для її розміщення. Крім того, зменшуються втрати тепла, так як теплогенератор розміщений безпосередньо у спільному корпусі установки, і герметично закритий знімною кришкою. Нагрівання повітря всередині бака за допомогою теплообмінної труби, що простягнена крізь порожнину бака, не призводить до утворення всередині труби бітумного нагару, так як теплообмінна труба контактує з повітрям, що знаходиться всередині порожнини 5 спільного корпуса установки лише своєю зовнішньою поверхнею. Це зменшує витрати на очищення установки від бітумного нагару, так як відпадає необхідність очищення від бітумного нагару внутрішніх поверхонь труб. Завдяки зменшенню втрат тепла, що надходить від теплогенератора скорочується час нагрівання завантаженого в бак бітумовмісного матеріалу до температури плавлення бітуму. Таким чином підвищується продуктивність установки і зменшується собівартість утилізованого бітуму. Установка може додатково містити встановлений всередині порожнини бака повітроперемішувальний вентилятор. Наявність повітроперемішувального вентилятора зменшує градієнт температур всередині порожнини бака за рахунок перемішування повітря, що забезпечує однаковий температурний режим нагрівання всієї маси бітумовмісного матеріалу, завантаженого в бак. Бажано щоб повітроперемішувальний вентилятор був установлений всередині порожнини бака на її боковій стінці біля зони проходження теплообмінної труби. Це забезпечує більш швидкий відвід тепла від поверхні теплообмінної труби разом з гарячим повітрям захопленим вентилятором і подавання його до завантаженого в бак бітумовмісного матеріалу. Повітроперемішувальний вентилятор може бути виконаний як відсмоктувальний вентилятор, відвідний нагнітальний патрубок якого з'єднаний з нагнітальним повітропроводом, вихід якого розташований в нижній частині порожнини бака. Таке конструктивне виконання дозволяє більш рівномірно розподіляти тепло по всьому об'єму порожнини бака за рахунок більш ефективної циркуляції нагрітого повітря всередині порожнини бака. Теплогенератор може містити розміщену всередині бака металеву піч, що працює на твердому паливі, а відвідна металева димова труба цієї печі простягнена крізь порожнину бака і утворює теплообмінну трубу теплогенератора, причому входи до топкової і попільної (зольної) камер печі, що працює на твердому паливі, виведені на зовнішній бік спільного корпуса установки, а самі камери цієї печі і її відвідна димова труба герметично відокремлені від внутрішньої порожнини бака, в якій розміщена знімна металева корзина. Таке конструктивне виконання дозволяє додатково отримувати тепло також безпосередньо від стінок металевої печі, що працює на твердому паливі, яка генерує тепло, так як зовнішня поверхня металевої печі є додатковою теплообмінною поверхнею через яку тепло від печі надходить до порожнини бака. В нижній частині порожнини бака нижче рівня установлення знімної металевої корзини але вище виходу нагнітального повітропроводу може бути встановлений піддон для приймання розплавленого бітуму, при цьому піддон з'єднаний зі зливним патрубком і розташований з проміжком до донної частини бака для циркуляції повітря. 57472 6 Завдяки зазначеному виконанню забезпечується постійне підігрівання розплавленого бітуму, що знаходиться у піддоні, що не потребує надмірного підвищення температури всередині бака вище температури плавлення бітуму для запобігання охолодження і загущення розплавленого бітуму, що знаходиться біля днища бака. Установка може додатково містити рідиннопаливну або газову піч для швидкого нагріву завантаженого в бак бітумовмісного матеріалу, розміщену всередині порожнини бака, причому вихід з додаткової печі сполучений з порожниною бака, в якій розміщена знімна металева корзина, а в стінці спільного корпуса, протилежній розміщенню додаткової печі, виконаний відвідний канал, облаштований висувним запірним шибером. Наявність вказаної додаткової печі дозволяє забезпечувати швидкий нагрів у баку бітумовмісного матеріалу відразу після його завантаження, так як нагріте до високої температури кисневмісне повітря разом з палаючою повітропаливною сумішшю за рахунок природної тяги надходить з виходу печі до порожнини бака, тим самим підпалюючи бітумовмісний матеріал, що знаходиться у баку, завдяки чого останній внаслідок окислення дуже швидко розігрівається до температури плавлення, після чого подальший нагрів і підтримання заданої температури для плавлення бітуму може здійснюватись лише за рахунок тепла, що надходить від основного теплогенератора. Відвідний нагнітальний патрубок відсмоктувального вентилятора може бути додатково з'єднаний з відвідним каналом, облаштованим висувним запірним шибером. Це дозволяє використовувати повітроперемішувальний вентилятор для створення штучної тяги в порожнині бака під час роботи рідиннопаливної або газової печі. Внаслідок чого зменшується час роботи рідиннопаливної або газової печі, необхідний для нагрівання завантаженого в бак бітумовмісного матеріалу до температури плавлення бітуму. Далі корисна модель, що заявляється, більш детально описана з посиланням на креслення, де показано: на Фіг.1 - поперечний вертикальний перетин установки для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів; на Фіг.2 - вид зверху установки, зображеної на Фіг.1, зі знятою верхньою знімною кришкою. Установка для видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів містить спільний металевий теплоізольований корпус 1, що утворює бак для нагрівання бітумовмісних матеріалів з внутрішньою порожниною 2, в якій розміщена, щонайменше одна, знімна металева корзина 3, призначена для завантаження і вивантаження бітумовмісних матеріалів, теплоізольовану знімну кришку 4, яка служить для закривання зверху доступу до внутрішньої порожнини 2 бака. Знімна металева кришка 4 утворює з верхньою частиною корпуса 1 гідравлічний затвор 5, що проходить по всьому периметру корпуса. Всередині порожнини 2 встановлений теплогенератор, що містить, щонайменше одну, мета 7 леву теплообмінну трубу 6, що простягнена крізь порожнину 2 бака за межами розміщення знімної металевої корзини 3, при цьому внутрішня порожнина теплообмінної труби 6 герметично відокремлена від порожнини 2 бака. На Фіг.1 зображений теплогенератор, який містить розміщену в порожнині 2 металеву піч 7, що працює на твердому паливі, при цьому металева теплообмінна труба 6 є відвідною димовою трубою печі 7 і одним кінцем герметично з'єднана з металевим корпусом 8 печі 7, а іншим кінцем виходить назовні за межі корпуса 1 установки. Піч 7, що працює на твердому паливі, містить верхню топкову камеру 9 і нижню попільну (зольну) камеру 10. Входи 11 і 12 відповідно до топкової і попільної (зольної) камер печі 7 виведені на зовнішній бік стінки 13 корпуса 1 установки, а самі камери 9 і 10 печі 7 і труба 6 герметично відокремлені від порожнини 2 корпуса 1. Установка також містить рідиннопаливну або газову піч 14 для швидкого нагріву завантаженого в бак бітумовмісного матеріалу, яка розміщена всередині порожнини 2 бака і стінки 15, 16 якої примикають до печі 7 і до внутрішнього боку стінки 17 корпуса 1. Відкритий вихід 18 печі 14 сполучений з порожниною 2 бака, в якій розміщена, щонайменше одна знімна металева корзина 3, а в боковій стінці 19 корпуса 1, протилежній розміщенню печі 14, виконаний відвідний канал 20, облаштований відвідним запірним шибером 21. Всередині порожнини 2 бака на боковій стінці 19 біля зони проходження теплообмінної труби 6 встановлений повітроперемішувальний вентилятор 22, який виконаний як відсмоктувальний вентилятор, що містить відвідний нагнітальний патрубок 23, який з'єднаний з нагнітальним повітропроводом 24, вихід 25 якого розташований в нижній частині порожнини 2 бака. Відвідний нагнітальний патрубок 23 також з'єднаний з відвідним каналом 20, облаштованим відвідним запірним шибером 21. В нижній частині порожнини 2 бака нижче рівня установлення знімної металевої корзини 3 (нижньої корзини, якщо декілька корзин встановлені одна на одну), але вище виходу 25 нагнітального повітропроводу 24 встановлений піддон 26 для приймання розплавленого бітуму, при цьому піддон 26 розташований з проміжком 27 до дна 28 спільного корпуса 1 установки для циркуляції повітря і з'єднаний зі зливним патрубком 29, що виведений назовні через дно 28 корпуса 1 і містить зливний кран 30. В стінці 17 корпуса 1 виконане крізне вікно 31, яке призначене для введення в порожнину печі 14 рідиннопаливного або газового пальника 32, з'єднаного із зовнішнім паливопостачальним трубопроводом 33, що містить кран 34 для регулювання і перекривання подачі палива. Зовні на вході вікна 31 встановлена рухома заслінка 35, яка служить для повного або часткового перекривання вікна 31. Видобування бітуму з бітумовмісних матеріалів за допомогою установка, що заявляється здійснюють наступним чином. При знятій верхній знімній кришці 4 в порожнину 2 завантажують корзини 3 з бітумовмісним 57472 8 матеріалом, наприклад відходами м'яких бітумних покрівель, які попередньо укладають в ці корзини. Після чого на корпус 1 зверху установлюють знімну кришку 4, яка герметично перекриває зверху доступ до порожнини 2 завдяки гідравлічному, зокрема водяному, затвору 5, і здійснюють розігрів завантаженого бітумовмісного матеріалу шляхом спалювання будь-якого твердого палива в печі 7, яке завантажують в топкову камеру 9 печі через вхід 11. Під час спалювання палива в печі 7 нагрівається її металевий корпус 8 і металева теплообмінна труба 6, яка є відвідною димовою трубою печі 7. Тепло, що відходить від стінок металевого корпуса 8 печі 2 і металевої теплообмінної труби 6 нагріває повітря в порожнині 2. Інтенсивному відведенню тепла від металевого корпуса 8 і металевої теплообмінної труби 6 та швидкому рівномірному нагріванню повітря всередині порожнини 2 сприяє працюючий повітроперемішувальний вентилятор 22. Для початкового розігріву завантаженого в порожнину 2 бітумовмісного матеріалу використовують разом з піччю 7 також піч 14, в якій спалюють рідинне паливо або газ. Для цього через крізне вікно 31 у стінці 17 корпуса 1 в піч 14 вставляють пальник 32 і запалюють його. Паливо, що надходить у піч 14 спалюють за допомогою пальника 32 при відкритих положеннях заслінок 34 і 21 і працюючому повітроперемішувальному вентиляторі 22. Шляхом регулювання обертів повітроперемішувального вентилятора 22 і/або положення шиберної заслінки 21 досягають необхідного рівня тяги в печі 14. Гарячі продукти згоряння палива з печі 14 надходять через її вихід 18 до порожнини 2 і рухаються за рахунок тяги у напрямку до вентилятора 22, тим самим проходячи крізь корзини 3 із завантаженим бітумовмісним матеріалом. За рахунок цього в порожнині 2 температура повітря швидко зростає до температури самозаймання бітуму. Внаслідок часткового окислення бітуму виділяється значна кількість тепла, що забезпечує розігрів всієї маси завантаженого бітумовмісного матеріалу до температури, що вище температури його плавлення. Одночасно при нагріванні бітумовмісного матеріалу з нього випаровується волога, яка відводиться разом з відвідними газами назовні через повітроперемішувальний вентилятор 22, відвідний патрубок 23 і відвідний канал 20 назовні. Після розігрівання всієї маси бітумовмісного матеріалу до температури, яка перевищує температури плавлення бітуму, що контролюється термопарами, встановленими всередині порожнини 2 корпуса 1, припиняють подачу палива до пальника 32, і останній виймають з печі 14. Після цього перекривають доступ зовні до порожнини 2 кисневмісного повітря, закриваючи шиберною заслінкою 21 відвідний канал 20 і заслінкою 35 крізне вікно 31 у стінці 17 корпуса 1. Надалі в порожнині 2 підтримують температуру, яка вище температури плавлення, але нижче, ніж температура займання бітуму, за рахунок тепла, що надходить від металевого корпусу 8 працюючої на твердому паливі печі 7, та тепла, що надходить від металевої теплообмінної труби 6, через яку виходять назовні димові гази з печі 7. 9 Працюючий повітроперемішувальний вентилятор 22 захоплює нагріте гаряче повітря, що надходить до нього, і нагнітає його через відвідний патрубок 23 і з'єднаний з ним повітропровід 24 під піддон 26. Проходячи через проміжок 27 між піддоном 26 і дном 28 корпуса 1. Тим самим забезпечується постійне нагрівання піддона 26. Доходячи до стінок печей 14 і 7 потік повітря, що виходить з під піддона 26, повертає спочатку вгору, а потім рухається через проміжки в корзині і проміжки між боковою поверхнею корзин 3 і відповідними стінками корпуса 1 у напрямку до вентилятора 22. Таким чином забезпечується постійна циркуляція нагрітого повітря всередині порожнини 2 при відсутності доступу кисневмісного повітря, що запобігає окисленню бітуму. Розплавлений бітум з корзин 3 стікає у піддон 26. 57472 10 Після закінчення виплавки бітуму перестають подавати паливо у піч 7. Після відбувається природне охолодження бітуму при працюючому вентиляторі 22. При зниженні температури розплавленого бітуму, що знаходиться у піддоні 26 до температури, яка нижче температури його самозаймання, на патрубку 29 відкривають зливний кран 30 і зливають розплавлений бітум у приймальні ємкості (на кресленні умовно не показані). Після зливання бітуму з піддона 2 зливний кран 30 закривають, знімають знімну кришку 4 з корпуса 1 і з порожнини 2 корпуса 1 видаляють корзини 3 із залишками для вивантаження, а в порожнину 2 установлюють нові корзини 3 з бітумовмісним матеріалом. Після чого робочий цикл повторюють. 11 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 57472 Підписне 12 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601