Битумонагревательные котлы
В битумонагреватсльных 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.
При нагреве обводненного битума он сильно вспенивается и может переливаться через горловину котла. Выпаривание влаги — процесс очень энергоемкий и длительный. Каждый процент влаги, содержащейся в битуме, увеличивает расход энергии и время подготовки битума на 20 %. Для предотвращения вспенивания битума при его нагреве в открытых котлах применяют механический и химический способы пеногашения. При механическом пеногашении используют принципы разрушения паровых пузырьков на поверхности битума волнами от вращающихся лопастей, распыливанием битума центробежной форсункой и ускоренным удалением паров воды из мелких капель битума. Химическое пенога- шение производится введением 5-6 капель полисилоксанового каучука СКТН-1 на 10 т битума.
Нагрев битума в битумонагревательных котлах производится жаровыми трубами и котлами с экранными трубами.
Битумонагревательные агрегаты с жаровыми трубами выпускают двух типов: периодического и непрерывного действия. Битумонагревательные агрегаты периодического действия оснащенную одним насосом для подачи готового битума, а непрерывного действия — дополнительным насосом для непрерывной циркуляции нагреваемого и выпариваемого битума.
Битумонагревательный агрегат непрерывного действия (рис. 11.40) представляет собой цистерну с теплоизоляцией, оснащаемую выносной топкой и жаровыми трубами. Разогретый в цистерне битум подается циркуляционным насосом в смеситель, куда поступает также битум из хранилища с температурой 90°С. Из смесителя битум поступает в цистерну через центробежный пароотделитель и далее по наклонному лотку — в противоположный конец цистерны. Стекая по лотку тонким слоем, битум дополнительно обезвоживается, кроме того, при работе циркуляционного насоса битум в нижней части цистерны движется вдоль жаровых труб, что исключает образование застойных зон непрогретого или обводненного битума.
Недостаток битумонагревательных агрегатов непрерывного действия заключается в малой производительности при подготовке обводненного битума, достоинство — в отсутствии элементов, работающих под давлением.
В трубчатом битумонагревательном агрегате (рис. 11.41) процесс нагрева битума идет непрерывно. Сырой битум насосом непрерывно перекачивается по змеевику (экранным трубам), расположенному по периферии зоны горения топлива. Конвективным и радиационным потоком тепла битум в трубах нагревается до рабочей температуры, вода в битуме переходит в парообразное состояние, а давление паробитум
ной смеси возрастает до 0,5-0,6 МПа. Далее битум поступает в подогреваемую расходную емкость через форсунку и центробежный пароот — делитель (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.
|
Рис. 11.40. Схема битумонагревателя непрерывного действия: 1 — пароотделитель; 2 — испарительная камера; 3 — разделитель — ная перегородка; 4 — лоток; 5 — топка; 6 — корпус битумонагревателя; 7 — указатель уровня; 8 — жаровая труба; 3 — насос выдачи готового битума; 10 — насос внутренней циркуляции; 11, 12 — патрубок и кран подачи сырого битума; 13 — смеситель. |
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 битумохраиилище, и в-третьих, ввиду высокой интенсивности нагрева битум в трубах нагревается в жестком режиме с образованием карбе — нов и карбоидов, причем даже возможно коксование битума.
|
Рис. 11.42. Технологическая схема работы нагревателя битума: I — расходная емкость; II — нагреватель; III — резервуар обслуживания; IV — топливный бак; 1, 24 — битумные насосы; 2, 4, 21, 23, 25, 28, 38 — краны; 3, 11, 18, 31 — термопары; 5, 7, 10, 22, 26, 27, 30, 32 — трубопроводы; 6, 13 — конечные выключатели верхнего уровня битума; 8 — форсунка; 9 — топка; 12 — смеситель; 14 — пароотделитель; 15 — ис-парительный лоток; 16 — топливный насос; 17, 33, 34, 35 — терморегуляторы; 19, 37 — конечные выключатели нижнего уровня битума; 20, 36 — электронагреватели; 29 — топливопровод. |
Для очистки от кокса и возможных твердых осадков поворотные колена экранных труб выполняют съемными и располагают вне зоны горения топлива.
|
Рис. 11.41. Трубчатый битумонагреватель: 1 — форсунка; 2 — топка; 3, 10 — передняя и задняя торцовые стенки; 4 — дымовая труба; 5, 6, 12 — кожухи; 7 — вставка; 8 — трубы: 9~ кольцо; И — окно; 13 — рама; 14 — соединительный кран; 15 — дутьевой вентилятор. |