Вращающаяся система смешивания и индукционного нагрева и способ переработки асфальта с использованием этой системы - RU2020105851A
Код документа: RU2020105851A
Формула
1. Способ изготовления асфальтобетона, включающий этапы:
обеспечение асфальта, при этом асфальт представляет собой асфальтобетон или асфальтовое вяжущее вещество;
обеспечение системы переработки асфальта, содержащей:
нагревательный барабан, причем нагревательный барабан дополнительно содержит:
трубчатую или коническую стенку, охватывающую внутреннюю часть и имеющую первый конец и второй конец;
при этом трубчатая или коническая стенка состоит из магнитного материала, приспособленного для нагревания при воздействии магнитных сил;
входное отверстие, расположенное рядом с первым концом трубчатой или конической стенки;
выходное отверстие, расположенное рядом со вторым концом трубчатой или конической стенки;
систему отопления, содержащую:
по меньшей мере, первый источник нагрева, причем, по меньшей мере, первый источник нагрева расположен на внешней стороне трубчатой или конической стенки и расположен для направления тепла к трубчатой или конической стенке; и
система привода, сообщающаяся с нагревательным барабаном и приспособленная для вращения нагревательного барабана,
вращение нагревательного барабана вокруг центральной оси;
активирование нагревательной системы для подачи тепла на трубчатую или коническую стенку нагревательного барабана;
помещение асфальтобетонной смеси в нагревательный барабан, где трубчатую или коническую стенку нагревательного барабана нагревают до температуры от 300°F до 750°F;
перемещение асфальтобетонной смеси вдоль нагревательного барабана, причем асфальтобетонная смесь перемешивается при движении;
нагрев асфальтобетонной смеси до температуры от 300°F до 350°F для образования нагретой смеси; и
вытеснение нагретой смеси из системы переработки асфальта.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий:
обеспечение системы отопления, при этом система отопления представляет собой систему индукционного нагрева, содержащую:
по меньшей мере, первую индукционную нагревательную катушку, расположенную снаружи нагревательного барабана в первом положении и в магнитной связи с магнитным материалом нагревательного барабана и магнитным материалом S-образных выступов; и
приложение магнитного поля к системе индукционного нагрева для нагрева магнитного материала нагревательного барабана.
3. Способ по п. 1, в котором асфальтобетонная смесь содержит восстановленное асфальтовое покрытие, девственный асфальт или их комбинацию.
4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий:
смешивание асфальтобетонной смеси внутри нагревательного барабана с использованием смесительной лопасти, при этом смесительная лопасть включает, по меньшей мере, одну лопасть для передачи тепла, расположенную на внутренней поверхности трубчатой или конической стенки, причем, по меньшей мере, одна лопасть для передачи тепла имеет S-образную форму, лопатку, лопасть в форме штыря, наклонную лопасть, хи-образную форму лопасть или их комбинация;
где, по меньшей мере, одну лопасть переноса тепла состоит из магнитного материала, приспособленного для нагревания при воздействии магнитных сил;
причем S-образная лопасть дополнительно содержит:
ведущее лезвие, образованное из ведущей трубчатой дуги, где трубчатая дуга содержит 160-300° дуги, если смотреть в поперечном сечении, и содержащее:
передний край, расположенный на первом крае ведущего лезвия;
монтажная кромка, расположенная рядом с передней кромкой;
соединительный край, расположенный на втором крае ведущего лезвия;
задний нож, образованный задней трубчатой дугой, где трубчатая дуга содержит дуги 160-300°, если смотреть в поперечном сечении, и содержащий:
соединительный край, расположенный на первом крае заднего лезвия;
задний край, расположенный на втором крае заднего лезвия;
при этом соединительный край ведущего лезвия соединен с соединительным краем заднего лезвия;
при этом S-образный выступ расположен на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на монтажной кромке;
при этом лопатка дополнительно содержит:
кубовидный смесительный стержень, в котором кубовидный смесительный стержень имеет смешивающую поверхность, заднюю поверхность, первую кромочную поверхность, вторую кромочную поверхность и монтажную поверхность;
причем смешивающая поверхность и задняя поверхность имеют прямоугольную форму и имеют первый край, монтажный край, второй край и смешивающий край;
при этом первая краевая поверхность расположена на первом крае поверхности смешения и задней поверхности, а вторая поверхность расположена на втором крае поверхности смешения и задней поверхности;
где первая грань является квадратной или прямоугольной, а вторая грань является квадратной или прямоугольной;
при этом лопатка расположена на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на монтажной поверхности;
при этом закругленная лопатка дополнительно содержит:
кубоидальный смесительный стержень, в котором кубоидальный смесительный стержень имеет смешивающую поверхность, заднюю поверхность, первую кромочную поверхность, вторую кромочную поверхность и монтажную поверхность;
при этом поверхность смешения и задняя поверхность перпендикулярны и имеют первый край, монтажный край, второй край и смешивающий край;
при этом первая краевая поверхность расположена на первом крае поверхности смешения и задней поверхности, а вторая поверхность расположена на втором крае поверхности смешения и задней поверхности;
где первая грань является квадратной или прямоугольной, а вторая грань является квадратной или прямоугольной;
где край смешения является полусферическим или яйцевидным;
при этом лопатка расположена на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на монтажной поверхности;
причем лопасть в форме штыря дополнительно содержит:
кубоидальная перемешивающая лопасть, где кубоидальная перемешивающая лопасть имеет смешивающую поверхность, заднюю поверхность, край монтажной поверхности и соединительную кромку;
множество перемешивающих пальцев, расположенных на соединительной кромке кубоидальной смесительной лопасти и под углом к кубоидальной смесительной лопасти;
при этом лопасть в форме штыря расположена на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на краю монтажной поверхности;
при этом наклонная лопасть дополнительно содержит:
кубоидальная перемешивающая лопасть, где кубоидальная перемешивающая лопасть имеет смешивающую поверхность, заднюю поверхность, край монтажной поверхности и соединительную кромку;
угловая лопасть, расположенная на соединительной кромке кубоидальной смесительной лопасти и под углом к кубоидальной перемешивающей лопасти;
при этом наклонный выступ расположен на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на краю монтажной поверхности; и
при этом хи-образная лопасть дополнительно содержит:
ведущее лезвие, образованное из ведущей трубчатой дуги, где трубчатая дуга содержит 160-300° дуги, если смотреть в поперечном сечении, и содержащее:
передний край, расположенный на первом крае ведущего лезвия, смешивающую поверхность и заднюю поверхность;
монтажная кромка, расположенная рядом с передней кромкой;
задний нож, образованный задней трубчатой дугой, где трубчатая дуга содержит дуги 160-300°, если смотреть в поперечном сечении, и содержащий:
передний край, расположенный на первом крае задней лопасти, переднюю поверхность и поверхность заднего смесителя;
монтажная кромка, расположенная рядом с передней кромкой;
при этом переднее лезвие лопасти в форме штыря расположено на внутренней стороне трубчатой или конической стенки у кромки крепления ведущего лезвия, а заднее лезвие лопасти в форме штыря расположено на внутренней части трубчатой или конической стенки на крепежная кромка заднего лезвия.
5. Способ по п. 1, дополнительно включающий нагрев асфальтобетонной смеси до второй температуры, или второй температуры и третьей температуры
причем вторая температура составляет от 275 до 350°F;
при этом система индукционного нагрева дополнительно содержит вторую катушку индукционного нагрева, расположенную снаружи нагревательного барабана во втором положении рядом с выходным отверстием, и в магнитной связи с магнитным материалом нагревательного барабана;
при этом третья температура составляет от 350 до 650°F, и, причем, система индукционного нагрева дополнительно содержит третью катушку индукционного нагрева, расположенную снаружи нагревательного барабана в третьем положении рядом с входным отверстием и в магнитной связи с магнитным материалом нагревательного барабана.
6. Способ по п. 1, дополнительно включающий модификацию нагретой смеси, включающий стадии:
помещение нагретой смеси в камеру смешения добавок, причем камера смешения добавок дополнительно содержит:
смесительный барабан или лопастной смеситель;
при этом смесительный барабан дополнительно содержит трубчатую или коническую стенку, охватывающую внутреннюю часть и имеющую первый конец и второй конец;
ввод добавки, расположенный рядом с первым концом смесительного барабана и сообщающийся с выходным отверстием;
выход добавки, расположенный рядом со вторым концом смесительного барабана;
по меньшей мере, один смесительный элемент, расположенный внутри трубчатой или конической стенки смесительного барабана;
добавление по меньшей мере одной добавки к асфальтовой нагретой смеси, где по меньшей мере одна добавка представляет собой первичный асфальтовый цемент, крупные заполнители, мелкие заполнители, омолаживающее масло или их комбинацию;
где омолаживающее масло представляет собой масло на основе нафтенов, образованное из экстракта растворителя тяжелого нафтенового дистиллята и дистиллята тяжелого нафтенового масла, эмульсии гидроочищенного экстракта тяжелого нафтенового нефтяного дистиллята и экстракта тяжелого нафтенового дистиллята в катионном водном растворе, анионных эмульсий воды с асфальтом и растворитель на основе тяжелого нафтенового дистиллята, масло, состоящее из экстракта растворителя на основе тяжелого парафинового дистиллята, масло, состоящее из экстракта растворителя на основе остаточного масла, парафиновое масло, состоящее из растворителей на основе тяжелого парафинового нефтяного нейтрального дистиллята, моторных масел на основе нефти, смеси кислот и масел, или их комбинации;
где смесь кислот и масел состоит из длинноцепочечных и трициклических органических кислот, смоляных кислот, жирных кислот, этерифицированных жирных кислот и растительных масел;
смешивание нагретой смеси и, по меньшей мере, одного модификатора с образованием модифицированной нагретой смеси; и
вытеснение готовой смеси из системы переработки асфальта.
7. Способ по п. 6, дополнительно включающий нагревание камеры смешения добавок, содержащей:
обеспечение системы индуктивного нагрева, причем система индуктивного нагрева содержит:
по меньшей мере, один индуктивный нагревательный элемент в смесительном барабане, по меньшей мере, один смесительный элемент или их комбинацию, причем, по меньшей мере, один индуктивный нагревательный элемент состоит из магнитного материала, приспособленного для нагревания при воздействии магнитных сил;
катушку индукционного нагрева смесителя, расположенную снаружи смесительного барабана и имеющую магнитную связь, по меньшей мере, с одним индуктивным нагревательным элементом;
вращение смесительного барабана вокруг центральной оси;
приложение магнитного поля к катушке индукционного нагрева смесителя;
помещают асфальтобетонную смесь в смесительный барабан, где смесительный барабан нагревают до температуры от 300 до 350°F;
добавление по меньшей мере одной добавки в смесительный барабан;
перемещение асфальтобетонной смеси вдоль смесительного барабана, причем асфальтобетонная смесь перемешивается при движении; и
вытеснение готовой смеси из системы переработки асфальта.
8. Система переработки асфальта, содержащая:
нагревательный барабан, причем нагревательный барабан дополнительно содержит:
трубчатую или коническую стенку, охватывающую внутреннюю часть и имеющую первый конец и второй конец;
при этом трубчатая или коническая стенка состоит из магнитного материала, приспособленного для нагревания при воздействии магнитных сил;
входное отверстие, расположенное рядом с первым концом трубчатой или конической стенки;
по меньшей мере, одно выходное отверстие, расположенное рядом со вторым концом трубчатой или конической стенки или расположенное на втором конце трубчатой или конической стенки;
систему индукционного нагрева, содержащую:
по меньшей мере, первую индукционную нагревательную катушку, расположенную снаружи нагревательного барабана в первом положении, и в магнитной связи с магнитным материалом нагревательного барабана; и
систему привода, сообщающуюся с нагревательным барабаном и приспособленную для вращения нагревательного барабана,
переработки.
9. Система для переработки асфальта по п. 8, дополнительно содержащая изоляцию, расположенную на внешней стороне стенки нагревательного барабана, в которой изоляция представляет собой алюмосиликатную изоляцию, целлюлозную изоляцию или их комбинации.
10. Система переработки асфальта по п. 8, в которой нагревательный барабан прикреплен к приводной системе, причем приводная система представляет собой систему с зубчатым венцом или приводной вал;
при этом система зубчатых колес дополнительно содержит:
шестерня кольца, расположенная на первом конце нагревательного барабана;
приводной вал сообщается с шестерней кольца;
при этом приводной вал прикреплен к приводному двигателю; и
где приводной вал с возможностью вращения проходит через первый конец камеры нагрева; и
причем приводной вал прикреплен к приводному двигателю.
11. Система переработки асфальта по п. 8 или 10, в которой нагревательный барабан поддерживается множеством опорных элементов вала или опорных элементов барабана, при этом опорные элементы вала содержат:
по меньшей мере, один вертикальный опорный элемент вала, имеющий верхний конец и нижний конец;
опорный вал кольцо, расположенное на верхнем конце опорного элемента по меньшей мере, один вертикальный вал и в связи с приводным валом;
множество шариковых подшипников, расположенных на валу опорного кольца; и.
переработки при этом опорные элементы барабана содержат:
по меньшей мере, один вертикальный опорный элемент барабана, имеющий верхний конец и нижний конец;
опорный барабан кольцо, расположенное на верхнем конце опорного элемента по меньшей мере, один вертикальный барабана и в связи с внешней стороны нагревательного барабана;
множество шариковых подшипников, расположенных в опорном кольце барабана.
12. Система для переработки асфальта по п. 8, в которой система индукционного нагрева, кроме того, содержит вторую катушку индукционного нагрева, вторую катушку для нагрева и третью катушку для нагрева, или вторую катушку для нагрева и третью катушку для нагрева и четвертую катушку для нагрева,
причем вторая катушка для нагрева расположена снаружи нагревательного барабана во втором положении и магнитно сообщающуюся с магнитным материалом нагревательного барабана;
переработки причем третья катушка индукционного нагрева расположена снаружи нагревательного барабана в третьем положении и магнитно сообщается с магнитным материалом нагревательного барабана; и
переработки причем четвертая катушка индукционного нагрева, расположена снаружи нагревательного барабана в четвертом положении и магнитно сообщается с магнитным материалом нагревательного барабана.
13. Система для переработки асфальта по п. 8 или 12, дополнительно содержащая, по меньшей мере, одну лопасти для передачи тепла, расположенную на внутренней поверхности трубчатой или конической стенки, смеситель, или их комбинацию, причем, по меньшей мере, одна лопасть для передачи тепла выполнена из, по меньшей мере, одного магнитного материала,
при этом по меньшей мере одна лопасть с передачей тепла представляет собой S-образную лопасть, лопатку, лопасть в форме штыря, наклонную лопасть, хи-образную форму лопасть или их комбинацию;
где, по меньшей мере, одна лопасть для переноса тепла состоит из магнитного материала, приспособленного для нагревания при воздействии магнитных сил;
причем S-образная лопасть дополнительно содержит:
ведущее лезвие, образованное из ведущей трубчатой дуги, где трубчатая дуга содержит 160-300° дуги, если смотреть в поперечном сечении, и содержащее:
передний край, расположенный на первом крае ведущего лезвия;
монтажная кромка, расположенная рядом с передней кромкой;
соединительный край, расположенный на втором крае ведущего лезвия;
задний нож, образованный задней трубчатой дугой, где трубчатая дуга содержит дуги 160-300°, если смотреть в поперечном сечении, и содержащий:
соединительный край, расположенный на первом крае заднего лезвия; задний край, расположенный на втором крае заднего лезвия;
при этом соединительный край ведущего лезвия соединен с соединительным краем заднего лезвия;
при этом S-образный выступ расположен на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на монтажной кромке;
при этом лопатка дополнительно содержит:
кубовидный смесительный стержень, в котором кубовидный смесительный стержень имеет смешивающую поверхность, заднюю поверхность, первую кромочную поверхность, вторую кромочную поверхность и монтажную поверхность;
причем смешивающая поверхность и задняя поверхность имеют прямоугольную форму и имеют первый край, монтажный край, второй край и смешивающий край;
при этом первая краевая поверхность расположена на первом крае поверхности смешения и задней поверхности, а вторая поверхность расположена на втором крае поверхности смешения и задней поверхности;
где первая грань является квадратной или прямоугольной, а вторая грань является квадратной или прямоугольной;
при этом лопатка расположена на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на монтажной поверхности;
причем лопасть в форме штыря дополнительно содержит:
кубоидальную перемешивающую лопасть, где кубоидальная перемешивающая лопасть имеет смешивающую поверхность, заднюю поверхность, край монтажной поверхности и соединительную кромку;
множество перемешивающих штырей, расположенных на соединительной кромке кубоидальной смесительной лопасти и под углом к кубоидальной смесительной лопасти;
при этом лопасть в форме штыря расположена на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на краю монтажной поверхности;
при этом наклонная лопасть дополнительно содержит:
кубоидальную перемешивающую лопасть, где кубоидальная перемешивающая лопасть имеет смешивающую поверхность, заднюю поверхность, край монтажной поверхности и соединительную кромку;
угловая лопасть, расположенная на соединительной кромке кубоидальной смесительной лопасти и под углом к кубоидальной перемешивающей лопасти;
при этом наклонный выступ расположен на внутренней стороне трубчатой или конической стенки на краю монтажной поверхности; и
при этом хи-образная лопасть дополнительно содержит:
ведущее лезвие, образованное из ведущей трубчатой дуги, где трубчатая дуга содержит 160-300° дуги, если смотреть в поперечном сечении, и содержащее:
передний край, расположенный на первом крае ведущего лезвия, смешивающую поверхность и заднюю поверхность;
монтажную кромку, расположенная рядом с передней кромкой;
задний нож, образованный задней трубчатой дугой, где трубчатая дуга содержит дуги 160-300°, если смотреть в поперечном сечении, и содержащий:
передний край, расположенный на первом крае задней лопасти, переднюю поверхность и поверхность заднего смесителя;
монтажная кромка расположена рядом с передней кромкой
при этом переднее лезвие лопасти в форме штыря расположено на внутренней стороне трубчатой или конической стенки у кромки крепления ведущего лезвия, а заднее лезвие лопасти в форме штыря расположено на внутренней части трубчатой или конической стенки на крепежной кромка заднего лезвия,
установочную кромку, расположенную на одном краю смесительной поверхности, причем установочная кромка U-образного профиля расположена на внутренней части смесительного барабана; и
по меньшей мере, один S-образную лопасть, которая дополнительно содержит:
переднюю поверхность, сформированную из ведущей трубчатой дуги, где трубчатая дуга содержит 160-300° дуги, если смотреть в поперечном сечении, и содержит:
передний край, расположенный на первом крае ведущей трубчатой дуги;
монтажную кромку, расположенную рядом с передней кромкой;
соединительный край, расположенный на втором крае трубчатой дуги;
заднюю поверхность, образованную задней трубчатой дугой, где трубчатая дуга содержит дуги от 160° до 300°, если смотреть в поперечном сечении, и содержащая:
соединительный край, расположенный на первом крае задней трубчатой дуги;
задний край, расположенный на втором крае задней трубчатой дуги;
при этом соединительная кромка ведущей трубчатой дуги соединена с соединительной кромкой задней трубчатой дуги;
при этом монтажная кромка S-образного профиля расположена на внутренней части смесительного барабана.
14. Система переработки асфальта по п. 8, переработки дополнительно содержащая систему смешения добавок, сообщенную по меньшей мере с одним выходным отверстием, в которой система смешения добавок содержит:
смесительный барабан, в котором смесительный барабан дополнительно содержит трубчатую или коническую стенку, охватывающую внутреннюю часть и имеющую первый конец и второй конец;
ввод добавки, расположенный рядом с первым концом смесительного барабана и сообщающийся с выходным отверстием;
выход добавки, расположенный рядом со вторым концом смесительного барабана; и
по меньшей мере, один смесительный элемент, расположенный внутри трубчатой или конической стенки смесительного барабана.
15. Система для переработки асфальта по п. 12, дополнительно содержащая изоляцию, расположенную на внешней стороне стенки смесительного барабана, в которой изоляция представляет собой алюмосиликатную изоляцию, целлюлозную изоляцию или их комбинации,
переработки.
16. Система для переработки асфальта по п. 12, дополнительно содержащая систему индукционного нагрева смесителя, в которой система индукционного нагрева смесителя содержит:
катушку индукционного нагрева смесителя, расположенная снаружи смесительного барабана;
при этом трубчатая или коническая стенка смесительного барабана состоит из магнитного материала, приспособленного для нагрева при воздействии магнитных сил; и
причем катушка индукционного нагрева смесителя находится в магнитной связи с магнитным материалом смесительного барабана трубчатой или конической стенки.
17. Система для переработки асфальта по п. 12, дополнительно содержащая систему индукционного нагрева смесителя, в которой система индукционного нагрева смесителя содержит:
катушку индукционного нагрева смесителя, расположенная снаружи смесительного барабана;
причем смесительный элемент состоит из магнитного материала, приспособленного для нагревания при воздействии магнитных сил; и
причем катушка индукционного нагрева смесителя находится в магнитной связи с магнитным материалом смесительного элемента.
18. Система для переработки асфальта по п. 12, в которой смесительный барабан расположен по окружности относительно нагревательного барабана, переработки.
