Способ приготовления дорожного каменноугольного дегтя и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано в стационарных и передвижных установках. Сущность-изобретения: нагрев и выдерживание каменноугольной смолы производится с помощью энергии электромагнитной волны дециметрового диапазона до 150-280°С в течение 10-25 мин. Устройство, реализующее способ, содержит СВЧ- генератор, камеру нагрева, выполненную в виде первой и второй резонаторных камер, соединенных между собой отрезком волновода, в котором выполнен элемент связи для соединения с СВЧ-генератором, в резонансных камерах выполнены отверстия для ввода и вывода обрабатываемого продукта, которые соединены с насосом, датчики температуры, установленные в резонансных камерах. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

Г СУ АРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

А еАОмстВО сссР (,ОСПАТЕНТ СССР) ()ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й ьеюФЗНАЯ

К1 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (t) 4866328/09 (2) 12.06.90 (6) 30.08.93. Бюл. ¹ 32 (1) Государственный дорожный научно-исс едовательский институт (2) В.П.Иванов, Л,П.Тарасенко, В,А.Ивав, Л.В.Сибрук и А.Д.Бабинец (6) 1. "СВЧ энергетика" под ред, Э.Окресса, : Мир, 1971, стр. 9 — 11.

° ° °

2. Авторское свидетельство СССР

1238273, кл. Н 05 В 6/64, 1983, 3. Руденская M.Ì., Руденский А.В. Орг нические вяжущие для дорожного строительства. M. Транспорт, 1984, с. 126. (4) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ДОРОЖОГО КАМЕННОУГОЛЬНОГО ДЕГТЯ И УСТ: ОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1! (Изобретение относится к области дор эжного строительства и может быть использовано в стационарных и передвижных уутановкак.

Цель изобретения — уменьшение времен приготовления дорожного каменноугольнрго дегтя.

Схема устройства представлена на черт же.

Устройство для приготовления каменнругольных дегтей содержит генератор 1, в лновод 2, СВЧ-вентиль 3, делитель мощн сть 4, который имеет два выхода, соедин нные с первой реэонаторной камерой 5 и в орой резонаторной камерой 6. Насос 7 с язан с объемами обеих камер трубами.

Устройство работает следующим образ м.

СВЧ-колебания генератора 1 через волнрвод 2 поступают на вентиль 3, который

„„5U „„1837407 А1 (я)з Н 05 B 6/64, Е 01 С 19/10 (57) Использование: изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано в стационарных и передвижных установках. Сущность изобретения: нагрев и выдерживание каменноугольной смолы производится с помощью энергии электромагнитной волны дециметрового диапазона до 150 280 С в течение 10-25 мин, Устройство, реализующее способ, содержит СВЧгенератор, камеру нагрева, выполненную в виде первой и второй резонаторных камер,. соединенных между собой отрезком вол новода, в котором выполнен элемент связи для соединения с СВЧ-генератором, в резонансных камерах выполнены отверстия для ввода и вывода обрабатываемого продукта, которые соединены с насосом, датчики температуры, установленные в резонансных камерах. 2 с,п, ф-лы, 1 ил, пропускает падающую волну и задерживает отраженную волну (волну, распространяющуюся в обратном направлении). При этом отраженная волна, вызванная отражением от неоднородностей тракта, изменением нагрузки генератора в связи с нагревом, уровнем загрузки резонаторов оказывает минимальное влияние на режим работы генератора. Делитель мощности 4 обладает одним входом и двумя выходами (4). Вход и оба выхода делителя снабжены фланцами.

Для предотвращения попадания капель и паров дегтя э С ВЧ-тракт фланец входа делителя мощности 4 снабжен диэлектрической уплотняющей пластиной, С делителя мощности колебания подаются на резонаторные камеры 5, 6 и возбуждают их. Размеры камер выбраны таким образом, чтобы в них возбуждались многомодовые колебания. До исключения СВЧ-генератора обьемы камер

1837407 через загрузочные отверстия заполняются каменноугольной смолой. Одновременно с включением СВЧ-генератора 1 и возбуждением резонаторов 5, 6 включается насос 7, Начинается нагрев смолы и ее циркуляция по замкнутому контуру: первый резонатор

5, волноводная линия передачи 2, делитель мощности 4, волноводная линия 2, второй резонатор 6, труба, насос 7, труба, соединенная с первым резонатором 5. Помимо нагрева вяжущего в резонаторах, осуществляется его интенсивный нагрев а волноводных линиях передачи, в которых существует электромагнитное поле высокой интенсивности. При этом энергия генератора используется более полно за счет того, что все пространство, в котором существует электромагнитное поле, заполнено разогреваемым веществом, Применение насоса обеспечивает перемешивание жидкости в обеих резонаторных камерах и равномерный нагрев вяжущего, Температура вяжущего контролируется при помощи термопары, установленной в первом резонаторе.

При проведении экспериментальных исследований в качестве исходнОго материала использовалась каменноугольная смола с вязкостью С з0 = 10 с. Масса порции — 1

10 кг. При обработке ее традиционным способом — выдержиBBíèè при температуре

150 С в течение 1 часа — марка вяжущего не изменилась (вязкость вяжущего повысилась до СЗ0 = 15 с). При нагреве в течение 10

10 мин с использованием предложенного устройства такой же смолы, помещенной в первый резонатор, при выключенном насосе, ВязкОсть поВысилась до С30 = 30 с, что

10 соответствует марке дегтя Д-3.

Нагрев и выдерживание в течение 12—

15 мин при температуре равной 250„,280 С приводит к повышению вязкости до Сь0

=15 с, Нагрев и выдерживание каменноугольной смолы при этой же температуре в течение 25 мин приводит к повышению вязкости ее до значения С 0 = 30 с, что сооти ветствует требованиям, предъявляемым к дегтю марки Д-6.

Обработка большего объема сырья с включенным насосом дает сравнимые результаты.

Для проведения исследований использовалось следующее оборудование.

СВЧ-установка КИЭ-5-1, генерирующая мощность P = 5 кВт в непрерывном режиме на частоте f = 2,45 ГГц. Установка снабжена замкнутой системой водяного охлаждения магнетрона, В качестве вентиля использовался циркулятор от авиационной радиолокационной станции "Утес" того же

1. Способ приготовления дорожного каменноугольного дегтя, заключающийся в нагреве каменноугольной смолы и последующем ее выдерживании до достижения требуемой вязкости, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени приготовления, нагрев осуществляют энергией электромагнитной волны до температуры

150 — 280 С и выдерживают при этой температуре 10 — 25 мин.

2. Устройство для приготовления каменноугольного дегтя, содержащее СВЧ-генератор, соединенный с камерой нагрева, о тл ича ю щийс я тем,что, сцельюповышения эффективности нагрева, камера нагрева диапазона, которая применяется в гражданской авиации, В качестве делителя мощности применялся "Н" — тройник (4), на входном фланце которого установлена гер5 метизирующая фторопластовая пластина.

Резонаторные камеры представляют собой емкости прямоугольной формы с размерами; 564х554х505 мм.

Для загрузки и выгрузки материала в

"0 стенки камер вварены по три штуцера. Верхняя крышка камер изготовлена съемной и крепится на болтах. Хороший электрический контакт крышки с остальным корпусом камеры обеспечивается металлизацией по15 садочных уголков, Трубы, соединенные с насосом. имеют диаметр d = 0,5 дюйма для предотвращения в них электромагнитных колебаний.

Для перемешивания применяется насос

БЦ-1,1-18-УП с объемной подачей 1,1 10 м/с.

Для определения температуры применялась термопара типа ТХК-834, предназначенная для измерения температуры в

25 диапазоне 0...400 С..

Линией передачи электромагнитной энергии служат медные волноводы поперечным сечением 90х45 мм. Длина волны в таком волноводе il = 16,72 см.

30 Помимо технических преимуществ применение предложенных способа и устройства улучшает и экологическую ситуацию: получение дорожного дегтя сопровождается испарением фракций, в том числе облада35 ющих канцерогенными свойствами (3).

Предлагаемый способ позволяет значительно сократить время производства дегтя, что способствует уменьшению выброса вредных веществ, Сокращаются также выбросы

40 от сжигания топлива.

Применение СВЧ-нагрева в дорожном строительстве по данным работы (5) сокращает затраты электроэнергии в 1,4 раза, Формула изобретения

1837407

Составитель Е.Адамова

Техред M.Ìoðãåíràë с

Корре;..„ э Н.Милюкова

1 редактор

З аказ 2871 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 Москва, Ж-35 Ра шская наб. 4/5

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

ыполнена в виде первой и второй резонанных камер, соединенных между собой огезком. волновода, в котором выполнен лемент связи для соединения с СВЧ-генеатором, в резонансных камерах выполнены отверстия для ввода и вывода обрабатываемого продукта. которые соединены насосом, введены датчики температуры, установленные в резонансных кэме5 рлх.