强制循环式沥青脱水与升温装置

本实用新型属于含水沥青的脱水与升温装置的改进。

道路及建筑用的沥青，都要在施工现场加热到一定温度（140－160℃）才能使用。在加热过程中，由于沥青中含有水份的汽化，便经常发生溢锅现象，影响加热顺利进行。为此必须对沥青进行消泡脱水、才能升温到使用温度。现在生产中使用的各种形式的沥青加热装置，各有其特点及不足，主要是没有彻底解决溢锅问题，发生溢锅现象时，一般采取加入添加剂，或人工用棍棒搅拌，暂时抑制溢锅，这都是由于设备本身没有防止溢锅的结构，而且这类设备能耗高，污染严重，人工劳动繁重，每次加热的沥青量少。我国专利89201634.5“溢流式沥青脱水升温装置”对传统的沥青加热装置作了很多改进，虽然结构简单，但不适应大型工程一次加热大量沥青的需要。

本实用新型的目的是设计一种在沥青加热过程中，强制循环脱水消泡、防止溢锅，有助于提高脱水与升温的可靠性，热效率高，降低污染和设备成本，操作方便的大型装置，适应大型工程施工的需要。

本实用新型的整体结构由半水煤气发生与燃烧、加热、强制循环脱水、防溢及排注沥青五大系统组成。

沥青加热是在主室6内进行，主要工作机构装置在主室内部。

半水煤气发生与燃烧系统：风机1；一次风管37带有阀门38，其出口通入炉排36下方的贮灰室中；加热用二次风管2带有阀门3，其出口正对火管23的入口；脱水用二次风管34带有阀门35，其出口正对火管11的入口；二次风管2和34内的风除二次助燃外，还可强制将高温烟气压入二次风口正对的火管而阻挡烟气进入其它火管；空芯铸铁热棒33周壁上密布小孔，上部与炉排36相连，下部与水管25相通，水管带有阀门32，水与热棒33接触汽化产生 半水煤气必要的水蒸气；贮灰室装有防爆门39，炉膛上设加煤门4，火管11入口处过渡球面部附设一形状相同的铸铁耐热衬套5，火管23入口处附设一圆管状铸铁耐热衬套27，耐热衬套可防止火管入口处烧坏，并且容易更换。

加热系统：火管23由炉膛引出后，做成蛇形曲绕式或多路分支式以增加散热面积，必要时附设散热片，在其末端处设有阀门20。

强制循环式脱水系统：火管11上部作水平延伸，分为一至数根水平脱水火管18，其末端合流处设有阀门19；火管11外部包围一园管形夹层7，夹层与火管11之间为沥青流通通道，夹层上部为一金属网制造的脱水网13，夹层和脱水网13之间外接有一集流盘12；脱水火管18上方水平放置的分流槽16与集流盘12相通，分流槽16底板上均匀布满分流小孔（可代以金属网），其数量、排列和通径满足使沥青均匀洒落于脱水火管18表面的要求；脱水火管下方置一托盘17，托盘底板上均布回流小孔（亦可代以金属网），回流小孔主要以均匀撒布沥青于主室6内，并消除泡沫、防止溢锅为目的，兼有回流托盘内残留沥青之功能，其总流通能力应稍小于沥青循环流量，以使托盘上有沥青积存而包围脱水火管18下方，达到充分利用热量之目的，必要时可在火管18表面包一层金属网。主室6内下方装有沥青变量泵28，该泵由调速电动机驱 动以调节流量，泵有两个进口和两个出口，进口一位于主室下方，阀门31，进口二位于主室外，阀门30，出口一通入夹层7内，阀门15，出口二位于主室外，阀门29。阀门31、15开，30、29闭，沥青变量泵即可进行脱水强制内循环，调整不同流量可以在沥青含水量变化时都能有效脱水。

防溢系统：主室6内极限液位以下设有叶浆式搅拌器14，以搅拌沥青消泡脱水。主室6内设有水吸热管22若干个，室外设散热器21，两者通过泵24连为循环散热系统，主室6内极限液位处装有浮子8、滑道9和行程开关10，当沥青溢锅达到极限液位时，浮子推动行程开关发生指令，使有关防溢机构工作。

排注沥青系统：阀门15、30闭，31、29开，启动泵28即实现排放沥青功能，阀门31、29闭，15、30开，启动变量泵38即实现加注沥青功能，调节变量泵的流量即可满足加注、排放沥青时不同速度之要求。

本申请中所有电气部件均采用公知的技术和装置，这里不再详述。

本实用新型有以下优点：

1.在一台简单的设备中可以同时完成沥青的溶化、脱水和升温三个过程，大大降低了设备的成本，比同吨位的设备节约费用一半以上，同时简化了操作程序。

2.容量大，每次加热沥青在10吨、20吨以上，适应大型工程的需要。

3.燃料易求，燃烧系统使用半水煤气燃烧，每吨沥青耗煤量不到40公斤，大大低于现规定的237公斤；热效率高，同时降低了排放污染。

4.用变量沥青泵强制沥青循环脱水，能根据沥青不同含水量自动控制循环流量，提高脱水效率，可以同时完成加注或排放沥青的工作。

5.在采用循环式局部加热脱水法和加搅拌器的基础上，增加循环冷却方式，能可靠地杜绝沥青溢锅现象，提高了设备的安全性和可靠性。

下面结合附图对本装置的结构及实施例作进一步描述。附图1是本实用新型所设计的强制循环式沥青脱水与升温装置的结构示意图，图中→为沥青流线，－→加热烟气流线，－·→脱水烟气流线， ()/() 冷却水流线。图中1风机，2二次风管，3二次风管阀门，4炉门，5衬套，6主室，7夹层，8极限液位浮子，9滑道，10行程开关，11火管，12集流盘，13脱水网，14搅拌器，15阀门，16分流槽，17托盘，18脱水火管，19阀门，20阀门，21散热器，22吸热管，23火管，24泵，25水管，26温度计，27衬套，28沥青泵，29阀门，30阀门，31阀门，32阀门，33空芯铸铁棒，34二次通风管，35阀门，36炉排，37一次风管，38阀门，39防爆门。

下面用一个非限定性实施例说明本装置的工作过程。

1.块状沥青溶化过程

风机1开启，一次风电磁阀38开，二次风电磁阀3开，35闭，水电磁阀32开，烟电动阀19闭，20开，沥青变量泵28停，进口阀 门31开、30闭，出口阀门15开、29闭，搅拌器14停，浮子8下降，行程开关10断（额定液面低于极限液位），水泵24停，水散热系统不工作。高温烟气沿箭头－→所示路线通过，由火管23加热沥青。当加热至80℃时，沥青溶化为可泵液态，温度表26，导通温度继电器I，装置自动转入脱水过程。如注入液态沥青时，则直接为脱水过程。

2.脱水过程

风机1开，温度继电器Ⅰ接通电路，一次风电磁阀38开，二次风电磁阀3闭，35开，水电磁阀32开，烟电动阀19开，20闭，沥青变量泵28开，泵28的进出口阀状态不变，搅拌器14开，高温烟气沿箭头－·→所示路线进行沥青脱水。循环沥青流线为箭头→所示流通，沥青依次通过沥青泵28、夹层7、脱水阀13、集流盘12、分流槽16、脱水火管18外壁、托盘17流回主室6，在脱水网13处进行第一次斯裂挤压气泡脱水，在脱水火管18表面进行第二次加热脱水。如果不发生溢锅现象，沥青液面不会达到极限液面时，行程开关10始终处于断电状态，水泵不开启，水散热系统不起作用，脱水过程将按上述方式以较高的效率进行到底。如果沥青含水过多发生溢锅现象时，沥青液面升高至极限液位，行程开关10发出指令，风机1关闭，水电磁阀32闭，烟电动阀19、20均关闭，沥青泵28关闭，燃烧系统和脱水系统暂停工作。水泵24开启，水散 热系统使主室沥青降温，当液面降低时又转入脱水过程。沥青温度达120℃时，脱水基本结束，温度继电器Ⅱ通电，系统转入下一工作过程，继续升温。

3.升温过程

温度继电器Ⅱ通电，装置除搅拌器14继续工作外，其余各功能元件工作状态同过程1溶化过程。高温烟气直接对主室沥青进行加热，沥青达到要求的使用温度时，关闭总电源，装置工作结束。

本装置中各电磁阀、电动阀可换为手动阀，按上述顺序人工操作同样有效。