Способ затаривания тугоплавких битумов в полимерные мешки

Способ затаривания тугоплавких битумов в полимерные мешки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтепереработке, а именно к расфасовке тугоплавких нефтеных битумов, например строительных, кровельных, специальных. Сущность изобретения: с целью ускорения процесса и снижения энергозатрат, заливку битума ведут в мешки, запечатанные по периметру, уложенные горизонтально в металлическую форму сжатым воздухом, охлаждение поверхности мешка водой осуществляют во время заливки битума и доохлаждают мешки с битумом на воздухе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

2481 А1 (19) (11) (51)4 С 10 С 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 32 709 76/23-26 1 (22) 01. 04 ° 81 (46) 15.04.89, Бюл, }(14 (71) Новополоцкий политехнический институт им, Ленинского комсомола

Белоруссии (72) Г,С.Рысев, 3,C,Òåðÿeâà, В.К,Липский и В.Г.Тетерук (53) 665.6.03(088 ° 8) (56) Хаимов Г„Я, Применение и транспортирование нефтяных битумов, Г1,:

Наука, 1968, с.45-47, Авторское свидетельство СССР

N- 290304, кл, С 10 С 3/10, опублик, 1969.

Фрязинов В.В. и др. Транспортирование и хранение нефтяных битумов.

Тематический обзор, 1981, с.15.

Изобретение относится к нефтепереработке, а именно к расфасовке тугоплавких нефтяных битумов, например строительных, кровельных, специальных.

Известен способ затаривания тугоплавких битумов, включающий заливку горячего битума с температурой 160 180 С в бумажную тару и охлаждение затаренного битума на воздухе. до затвердеваиия в течение 3-8 сут в зависимости от времени года, Данный сопсоб затаривания тугоплавких битумов характеризуется большой продолжительностью процесса за счет длительного охлаждения затаренного битума, высокими потерями биту(54 ) (5 7 ) СПОСОБ ЗАТ АРИВАНИЯ ТУ ГОПЛАВКИХ БИТУГ}ОВ В ПОЛИГ}ЕРНЫЕ ГЕШКИ, включающий заливку битума в мешки и охлаждеж е водой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения процесса и снижения энергозатрат, заливку битума ведут в мешки, запечатанные по периметру, уложенные горизонтально в металлическую форму и раздутые сжатым воздухом, охлаждение поверхности мешка водой осуществляют во время заливки битума и доохлаждают мешки с битумом на воздухе, 2 ма при затаривании, транспортировке и потреблении.

Битум заливают в бумажные мешки, расположенные в металлических обрешетках массой до 15 кг, установленные на поддонах массой 40 кг, которые доставляют на заливку и площадку для охлаждения электрокарами или автопогрузчиками, на эту операцию затрачивается большое количество энергии. Бумажные мешки при заливке горячетекущего битума часто разрываются и деформируются, что приводит к потере битума, Кроме того, указанный способ характеризуется использованием малопроизводительного ручного труда, тяжелыми условиями труда обслуживаюшез 147248 го .персонала, низким уровнем механизации, При .транспортировке в летнее время мешки с битумом слипаются в монолитную массу, так как открыты. сверху, а битум активно прилипает к бумаге, Слипшийся битум для выгрузки дробят вручную, что сопряжено с потерями битума и длительным простоем транспортных средств, 10

На месте потребления, перед закладкой битума в котел, его необходимо освободить от бумаги, так как полно ст ью отделит ь бумагу от битума невозможно, ее вылавливают вручную из котлов, при этом теряется и налипший на нее. битум.

Общие потери битума при затаривании, транспортировке и подготовке к потреблению достигают 10-157, 20

Известен способ затаривания битумов в полимерную, например полиэтиленовую, тару, включающий непрерывное изготовление рукава из полиэтиленовой пленки, заполнение его битумом 25 при интенсивном охлаждении водой, сматывание. рукава с эатаренным битумом в бухту, Битум обладает черезвычайно низкой теплопроводностью, в связи с чем ох- щ0 лаждение и затвердевание битума происходит у поверхности рукава, а внутри он долгое время остается жидким и .,сохр аняет высокую темпер атуру.

При работе установки по данному способу происходит расплавление участков отдельных участков рукавной пленки и вытекание битума. в ванну за счет всплывания рукава с горячим 40 битумом, имеющим плотность меньше плотности воды, и расплавления участков полиэтиленовой пленки, не охлаждаемых водой, Увеличение числа валков, удерживающих РУкав с битУ- 45 мом в затопленном состоянии по всей длине ванны, затрудняет протягивание рукава и процесс в целом, Для перемещения рукава с битумом, его удерживания в ванне с помощью валков необ50 ходим значительный расход энергии вследствие того, что битум необходи1 мо охлаждать до полного затвердевания, за счет чего время процесса значительно увеличивается.

Иэ известных способов затаривания тугоплавких битумов в полимерные мешки наиболее близким по технической сущности является способ, включающий заливку высокотемпературного битума в вертикально расположенный открытый мешок из полипропиленовой пленки, который по мере наполнения битумом постепенно опускается в ванну с водой, после заливки битума верх мешка заваривают и отпускают мешок плыть вдоль ванны с водой, в которой осуществляется охлаждение залитого битумом мешка, з атем мешок вылавливают и укладывают на бетонную площадку для придания плоской фор ьы, Охлаждение залитого битумом мешка производится водой в водяной ванне большого объема.

Недостатком указанного способа является большая продолжительность процесса охлаждения, вследствие того, что при заливке битума мешок за счет тепловой деформации пленки под действием гидростатического давления битума приобретает овальную в поперечном сечении форму, При увеличении времени охлаждения увеличивается расход хладагента и энергоэатраты на его подачу, Кроме того, по известному способу получают брикеты неправильной формы, так как после выдержки на бетонной площадке они имеют лишь одну плоскую поверхность, При складировании и транспортировке таких мешков коэффициент использования полезного объема складской или транспортной единицы невысок из-за наличия зазоров между мешками вследствие кривизны их поверхностей. Таким образом, использование складских помещений и транспортных средств недостаточно эффективно, что связано с нерациональными затратами на складирование и транспортировку.

Известный способ предполагает наличие операций, которые очень сложно механизировать: раскрытие мешка перед заливкой битума, закрепление его вертикально под закалочным патрубком, заварку верха мешка после наполнения его битумом, что практически невозможно осуществить при попадании битума на стенки мешка, вылавливание из ванны.с водой свободно плавающих мешков, Цель изобретения — ускорение процесса и снижение энергозатрат на его о суще ствлени е, 5 147

Поставленная цель достигается тем что в способе затаривания тугаплавких битумов в полимер ные мешки заливку битума ведут в мешки, запечатанные по периметру, уложенные гориэонтально в металлическую форму и раздутые сжатым воздухом, охлаждение поверхности мешка водой осуществляют во время заливки битума и доохлажцают мешки с битумом на воздухе, В предлагаемом способе используют мешки, изготовленные из полиэтилена, Жесткая металическая форма служит для ограничения тепловых деформаций стенок полиэтиленового мешка, разогретого з алитым битумом, придания получаемой упаковке пря мау гол ьной формы и отвода тепла к атмосферному воздуху, Ускорение процесса достигается путем снижения времени охлаждения за счет уменьшения талионы слоя битума при получении брикетов прямоугольногоо сечения по сравнению с другой формой брикета, имеющего ту же массу.

Снижение энергозатрат происходит эа счет того, что вода используется в очень небольшем количестве, она подается только во время заливки би.тума до заполнения зазоров между стенками металлической формы и поли— этиленового мешка, а охлаждение битума производится воздухом, Подача воды на поверхность мешка во время заливки битума обеспечивает интенсивный отвод тепла от наружных слоев битума через пленку к стенкам металлической формы и от нее к воздуху, что предотвращает проплавление полиэтиленовой пленки горячим битумам, Вследствие очень низкой теплопроводности битума интенсивность теплопередачи от битума к пленке значиt тельно ниже, чем от пленки к воде, благодаря чему температура полиэтиленовой пленки пр актически не отличается от температуры охлаждающей воды, т, е. она значительно ниже темпе ратуры плавления полиэтилена, которая находится в интервале 95-105 С, и температуры заливаемого битума, которая находится в интервале 160о

190 С, Температура воды незначительно повышается во время заливки битума, а затем постепенно уменьшается до температуры окружающей среды, так как скорость отвода тепла от воды

248 6

55 через стенки формы к воздуху больше, чем от битума через пленку к воде, Горизонтальное размещение мешка в форме дает воэможность исключить эаклинивание заполненного мешка при гидростатическом давлении эапитого битума и уменьшить это давление, Прямоугольная фор ма получаемой упаковки битума позволяет достичь практически полного использования полезнога обьема складских и транспортных средств, за счет чего уменьшают затраты на складирование и транспор" тировку. Кроме того, упаковки прямоугольной формы легка поддаются пакетированию, т.е, фор ированию крупных грузовых единиц, что позволяет мехаHHsHpoBBTb погрузочно-разгрузочные опер ации, уме н ьши т ь их пр одолжи тел ьность и стоимость.

Раздув мешка сжатым воздухом перед заливкой битума возможен благодаря тому, что мешок заранее запечатан по всему периметру. Подача сжатого воздуха позволяет разъединить плотно прилегающие друг к другу стенки мешка, создать внутри него полость, исключить образование складок на стенках мешка и заполнить битумом весь объем мешка, Подача воздуха осуществляется после прокалывания заостренным наконечником воздуховода. верхней стенки мешка, Одним иэ возможных вариантов являетсяя подача з алив ае ма ro битума через надрез в верхней стенке мешка, На фиг, 1 изображена схема установки для реализации предлагаемого способа в момент прокалывания мешка; на фиг,2 — то же, в момент подачи сжатого воздуха и начала загрузки битума; на фиг.З вЂ” то же, в процессе загрузки битума; на фиг.4 - то же, в процесс доохлаждения мешка с битумом,, на воздухе, I

Установка включает конвейер 1 любого известного типа, по которому циклически перемещаются металлические формы 2, имеющие форму параллепипеда, На дно формы заранее уложены горизонтально полиэтиленовые мешки Э.

Под заливочным патрубком 4 горячетекущего битума расположены штоки 5 для поднятия и опускания форм, Трубопровод 6 с заостренным наконечником для подачи сжатого воздуха и трубопровод 7 для подачи воды размещены над штоками подъема и опускания форм, 1472481

Установка работает следующим образом, Стандартные полиэтиленовые мешки

3, изготовленные запечатанными по периметру, укладывают гори з онт ал ьно на дно форм 2, Конвейер 1 осуществляет цилиндрическую подачу форм 2 с полиэтиленовыми, мешками 3 к заливочному патрубку 4 битума.

Форма с мешком, оказавшаяся во время остановки конвейера под заливочным патрубком, поднимается штоком

5 к расположенным в непосредственной близкости от заливочного патрубка трубопроводу 6 подачи сжатого воздуха и трубопроводу 7 подачи воды.

При подъеме формы 2 полиэтиленовый мешок 3 накалывается на заостренный конец трубопровода 6 и автоматически включается подача сжатого воздуха, мешок 3 раздувается и заполняет основной объем формы 2, На верхнюю стенку мешка 3 и в пространство между стенками мешка и формы 2 подает ся вода, з аполняющая все зазоры и обеспечивающая отвод тепла от расплавленного битума через стенки металлической формы к окружающему воздуху, Через заранее выполненный надрез в верхней стенке мешка 3 или отверстие, образующееся при прожоге в месте контакта мешка с высокотемпературным наконечником 4 битумопровода, в мешок заливается битум 8. По окончании заливки форма с заполненным битумом мешком 3 опускается на конвейер 1 и отводится от заливочного патрубка 4, Цикл заливки очередной формы повторяется.

Мешки с залитым битумом движу тся по конвейеру до остывания поверхностных слоев битума, после чего формы автоматически опрокидываются и мешки окончательно охлаждаются на открытых площадках или в штабелях.

Пример, Для затирания битума используют стандартные объемные полиэтиленовые мешки емкостью 50 л, имеющие размеры 820" 490 130 мм, толщину стенки 0,22 мм, Выполняют крестообразный надрез размером 40 40 мм и верхней стенке мешка. Для затаривания используют стальную форму высотой 150 мм, основанием 850 520 мм, Мешки укладывают на дно формы, через надрез вводят патрубок для подачи сжатого воздуха и раздувают ме5 шок до полного расправления. Затем в тот же надрез вводят патрубок для подачи битума и заливают битум с температурой 170 С. Одновременно с заливкой битума подают на верхнюю стенку мешка охлаждающую воду с темпер атурой 12 С.

Воду подают до заполнения свободного объема формы, количество залитой воды составляет 3 л. Через 20 мин

15 воду выливают, форму переворачивают и мешок с битумом извлекают.

Таким образом были заполнены битумом 30 мешков, ни один из них не проплавился, мешки имели правильную пря моу гол ьную фор му, Использование предлагаемого способа по сравнению с известными позволяет ускорить процесс эатаривания тугоплавких битумов в полимерные меш25 ки за счет уменьшения времени охлаждения. Например, по сравнению с прототипом, при получении упаковок массой

50 кг оно уменьшается минимум в 1,5 раз а, Снижаются э нер гоз атр аты, так

30 как фактическое охлаждение полученных, брикетов прямоугольной формы осуществляется на воздухе, а вода используется только как теплоноситель, обеспечивающий полный контакт стенок мешка со стенкаьы металлической формы. Предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает снижение. э нер гоз атр ат приблизительно в 1, 5 р аэа, 40 Затаренный в пленку битум можно закладывать в битумный котел вместе с тарой, так как полиэтилен не ухудшает свойства битума, В случае необ-. ходимости пленку можно легко отде45 лить, так как она практически не прилипает к битуму. Таким образом, при потреблении потери битума, э атаренного в полиэтиленовую пленку, исключаются, Предлагаемый способ позволяет ме—

50 ханиэировать все операции при наличии стандартного оборудования общего назначения: транспортеров, гидро- или пневмоцилиндров, пакетоформирующих машин и др.

147248!

1472481

Составитель Н, Стрижова

Редактор Н, Киштулинец Техред 11, дидык Корректор Н.Гунько

Заказ 1672/27 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101