Сухие ТЭНы для нагрева битума

«Сухие» ТЭНы в колбе для нагрева жидкостей имеют неоспоримое преимущество перед так называемыми «мокрыми» по очевидной причине: отсутствует контакт ТЭНа с жидкостью, что влечет за собой увеличенный срок службы и повышенную безопасность.

Нагрев битума

Рассмотрим смысл и способы нагрева такой неоднозначной субстанции, как битум, используемый в дорожном строительстве. Зачем вообще его нагревают? Дело в том, что физико-химические свойства битума предполагают его быстрое затвердевание в нормальных условиях окружающей среды. После чего смесь становится полностью непригодной для хранения, перекачивания и транспортировки. Вывод очевиден. С помощью нагрева следует обеспечить нормативную степень вязкости и температуры битума, чтобы:

  • Сохранить его свойства.
  • Обеспечить и ускорить процесс перекачки в транспортировочную или асфальтосмесительную емкость.
  • Снизить нагрузку и продлить срок службы насосного оборудования.
  • Сократить потери на хранение и транспортировку (прямая экономическая выгода).
Нагрев битума

Как нагревают битум? Используют горелки на твердом, газообразном или жидком топливе с возможностью прямого или косвенного нагрева, а также электрические ТЭНы. Рассмотрим преимущества и недостатки различных вариантов.

Устройства с паровым нагревом (дымовыми газами)

Предполагают использование жаровых труб в качестве теплообменника, которые нагреваются, когда по ним проходит горячий газ. Газ получают на основе твердого, жидкого или газообразного топлива.

В качестве твердого топлива используется каменный уголь. Обеспечивается максимальная эффективность и экологичность нагрева жаровых труб (при условии высокого качества топлива и процедуры его измельчения).

В качестве жидкого топлива используется дизельное. Универсальное, недорогое и эффективное решение. Встроенный вентилятор поддерживает степень интенсивности горения.

В качестве газообразного топлива используется природный или иной газ: коксовый, конвертерный, нефтяной или генераторный. Обеспечиватся максимальная гибкость конструкции и возможность ее монтажа и использования в любых помещениях.

В конструкцию входит: устройство подачи, камера сгорания, жаровые трубы, система автоматического контроля.

Преимущества горелок с системой прямого нагрева:

  • хорошая теплоотдача
  • простота процесса переноса тепла.

Но есть и достаточно существенные минусы:

  • Высокая температура стенок жаровых труб приводит к неравномерности нагрева и ухудшению качества смеси (коксование, например).
  • Низкая интенсивность теплообмена.
  • Трудность контроля за параметрами (температура, вязкость и т.д.) и своевременной их корректировки.
  • Пожарная опасность.
  • Наконец, прямой нагрев экономически не совсем рационален.

Устройства с косвенным жидкостным нагревом

Непрямой или косвенный нагрев, как следует из названия, использует промежуточный теплоноситель, в качестве которого выступает водяной пар и небольшое количество минеральных масел.

По сравнению с прямым нагревом его преимущества очевидны:

  • Достаточно высокий коэффициент теплоотдачи.
  • Более равномерный обогрев, и, как следствие, высокое качество битума (отсутствует коксование).
  • Точный контроль за параметрами теплообменной среды и битума, позволяющий своевременно вносить коррективы.
  • Отсутствие риска перегрева и воспламенения.
  • Приемлемая экономическая эффективность.

С другой стороны, следует признать, что резервуары для битума в этом случае нагреваются несколько дольше, а для протекания процесса требуется не только обеспечивать достаточно высокую температуру, но и следить за давлением.

Тем не менее, паровые теплообменники на настоящий момент являются самым распространенным видом нагревателей при косвенном нагреве.

Устройства с электрическим нагревом

Электрические ТЭНы в качестве теплоносителя используют термальное или техническое масло. Теплоноситель разогревают с помощью электрической энергии до требуемой температуры (100 – 200 градусов) и запускают процесс рециркуляции.

Традиционная конструкция включает в себя, помимо прочего: перепускной клапан для контроля и регулировки давления теплоносителя, встроенный терморегулятор и «умную» систему управления и контроля на базе микропроцессоров. Последняя обеспечивает максимально точный контроль всех параметров: температура (до долей градуса), давление, расход теплоносителя, вязкость смеси и т.д.

Нагрев битума

Может показаться, что системы с электрическим нагревом совершенны, поскольку обеспечивают плавный, максимально равномерный и интенсивный нагрев, а также максимальную точность управления и контроля всех параметров процесса.

Однако способ пока так и не стал массовым и не вытеснил два предыдущих.

Во-первых, перепады напряжения влекут за собой нестабильность поддерживаемой температуры.

Во-вторых, минеральные масла обладают меньшей термической стойкостью.

И, в-третьих, необходимость и обязательность применения высокоточной компьютеризированной системы управления и контроля – серьезное препятствие с точки зрения цены устройства и сложности в обслуживании.

Что выбрать?

Ориентируйтесь на Ваши потребности и бюджет. Сегодня можно порекомендовать как устройства прямого нагрева, так и паровые теплообменники. С другой стороны, будущее - за сухими электронагревателями.