可加热的容箱 【技术领域】
本发明涉及一种可加热的容箱(container)，而且更特别地但不排他地涉及适用于加热和运送炼油残渣、沥青、涂料柏油(cutback)或类似产品(如蜡)的可加热的容箱，该容箱允许有效地加热这些产品而无由于热冲击或过热所引起的不可接受的退化(degradation)。
背景技术
在许多应用场合中，必须使在环境条件下处于固相的物质熔化以便投入使用，或者此类物质必须在融化状态下运输。例如，当使用沥青时会遇到这种情况。沥青是一种粘稠的物质，其通常用于铺设路面、防水(例如在隧道和坝中)或者作为盖顶。沥青必须以液相即以融化状态施涂，然后一旦施涂之后就容许沥青凝固。应当理解，使沥青直到使用之前保持熔化状态，以及还能够使处于固相的沥青在合理的时间内熔化，将是很有利的。
与传统的沥青加热系统相关的问题被充分认识并概述如下：
(i)在利用传统的系统重新加热沥青型产品期间，产品受到热冲击并且可能发生严重退化。因为热冲击导致由于沥青延展性改变而在道路和公路表面中形成微裂缝，所以这种退化的沥青变得不适合于道路和公路表面并且会导致早期劣化。
(ii)如上所述，因为沥青是不良导热体，所以需要相当长的时间来重新加热沥青。对于传统的系统，该时间通常为每容箱超过20个小时。传统的系统所需的长加热期很大程度上可归因于此类系统的低效率。
(iii)因为以上(ii)所述的长加热期，所以需要相当大量的呈加热燃料形式的能量来使沥青升至所需温度。这些燃料成本可能形成民用建筑成本的相当大的部分。
【发明内容】
本发明的目的总体是克服或至少尽量减少如上提出的传统系统的问题，即尽量减少产品所遭受的热冲击、提高系统效率、减小加热期和所需的热能。
本发明的另一个目的是提供可加热的容箱，其中所述容箱的内容物被从产品块的外部加热，以便防止内容物遭受热冲击。
本发明还有另一个目的是提供具有在加热介质和待加热物质之间的大传热表面的可加热的容箱。
本发明还有另一个目的是提供适用于加热物质(比如沥青)的可加热的容箱，而不使这类物质的机械或化学性质退化。
根据本发明，提供了一种可加热的容箱，其包括：容器，适用于保存可流动的材料，容器包括侧壁区域、端壁区域和底壁区域；以及加热装置，其构造成向至少底壁区域以及沿着容器的中心纵轴线设置的区域传热。根据本发明，加热装置包括至少两个适合于传输传热介质的内加热管道，其中，所述管道设置成基本上平行于容器的中心纵轴线并且相对于彼此竖直地和水平地隔开。
优选内加热管道充分隔开，以使得各个管道的外周在水平或竖直平面内不重叠。
另外，根据本发明，包括用于向底壁区域传热的装置，所述装置包括外壳，该外壳与容器隔开以便在容器和此外壳之间形成用于加热介质的通道。
此外，根据本发明，可加热的容箱包括间壁，该间壁设置在容器和该外壳之间的空间中，以便形成用于加热介质的蜿蜒通道，该通道终止于内加热管道，该内加热管道穿过容器的大致中心区域并且终止于加热介质的出口。
本发明的另一个特征是内加热管道中地至少一个包括从其延伸的传热翅片。优选地，所有内加热管道包括从其延伸的传热翅片。
传热翅片可以指向底壁区域，而且还可以包括穿过该传热翅片设置的孔。
本发明还提供，传热翅片可以基本上沿着内加热管道的整个长度延伸。
在一种布置中，多个传热翅片可以从每一个内加热管道延伸，而且当从平面观察时传热翅片可以基本上为矩形。
本发明的另一个特征是加热装置包括外加热管道，该加传热管道构造成向底壁区域和至少部分侧壁区域传热。
外加热管道可以与内加热管道流体连通，这种布置使得在使用时传热介质首先通过外加热管道，其后通过内加热管道到排出口。
加热系统还可以包括两个并行操作的分离的加热系统，每一个系统包括外加热管道和内加热管道，其中每一个系统与容器的特定半部相关联。
本发明的另一个特征是每一个外加热管道包括适用于传输传热介质的外罩，每一个外罩至少部分地具有与容器共用的壁。
外罩可以包括用于在外罩内形成离散流道的挡板，而且挡板可以构造成在外罩内形成旋绕流道，该流道终止于通向内加热管道的入口。
替代地，外加热管道可以包括绕容器的外周纵向设置的多个伸长管，相邻管的端部流体连通以便提供连续的旋绕流道，该流道终止于通向内加热管道的入口。
此外，根据本发明，容器可以是具有圆顶形端壁的伸长圆筒体，而且外加热管道可以朝向圆筒形容器的下半部设置。
每一个内加热管道可以是带有第一端部和第二端部的伸长管，所述第一端部与圆筒形容器的下半部中的孔连接，所述第二端部与圆筒形容器的端壁中设置的孔连接。
传热介质是气体介质，而且更特别地是来自任何合适的燃烧过程的燃烧气体，例如可以包括气体燃烧器。
本发明的另一个方面是将如在此之前所描述的可加热的容箱安装在ISO框架上，以便于可加热的容箱的运输。当可加热的容箱安装在卡车上时，传热介质可以是来自卡车发动机的废气。
【附图说明】
现在参照附图通过非限制性实例的方式来描述本发明的优选实施例。
图1是根据本发明的可加热的容箱的透视图；
图2是图1的容箱的剖视图；
图3是安装在ISO框架上以便运输的图1的容箱的透视图；以及
图4是根据本发明的容箱的替代实施例。
【具体实施方式】
参照附图，其中相同的数字标示相同的特征，可加热的容箱总体由附图标记10表示。可加热的容箱包括伸长圆筒体形式的容器16，该容器包括侧壁区域11、圆顶形端部形式的端壁区域12以及底壁区域13。
参照图1和2，可加热的容箱10通常包括用于向容箱的内容物(例如沥青)传热的加热装置系统。加热装置包括内加热管道20以及外加热管道30。外加热管道和内加热管道流体连通而且串联连接，使得传热介质首先进入外加热管道30，其后进入内加热管道20。此外，两套加热装置与可加热的容箱相关联，这两套加热装置并行运行，每一套与可加热的容箱的一个半部接触。
外加热管道30通常为绕可加热的容箱10的底壁区域13和至少一部分侧壁区域12延伸的外罩29的形式。多个间壁或挡板32a和32b设置在底壁区域13的外表面和罩29之间，以及设置在侧壁区域11的外表面和罩29之间。挡板32构造成将由罩29形成的容积分成蜿蜒的或旋绕的流道，而且更特别地，分成第一罩31a和31b、第二罩33a和33b和第三罩34a和34b。用箭头35表示通过这些罩的流道。
邻近侧壁区域11的第三罩34a和34b包括出口21，该出口还是内加热管道20的入口。内加热管道20通常为伸长管的形式，而且每一个内加热管道包括入口21和出口22。入口位于侧壁区域11中，而出口22位于端壁区域12的上部分。内管道包括入口部分26、倾斜的出口部分25和在二者之间基本与容器16的中心纵轴线平行设置的部分，以便能够向容器的中心区域24传热。此外，内加热管道20相对于彼此竖直地和水平地隔开，而且更特别地，内加热管道充分隔开，以便使得管道的外周在垂直或水平平面中不重叠。应该注意，各个内加热管20的入口21和出口22位于容器的相对端部，以便提供更有效的热利用。
此外，至少一个传热翅片23从每一个内加热管道延伸。这些翅片23为伸长的平面部分，其通常从内加热管道的入口部分26之后延伸到倾斜的出口部分25之前，而且包括多个通过其的孔24。此外，翅片朝底部区域13倾斜，以便防止固体积累在翅片的上表面上。
绕容器设置绝缘层19以便防止容器的过多热损失。绝缘层通常为矿棉、玻璃纤维垫或类似物的包装的形式，而且金属或塑料材料的保护性外覆层围绕绝缘层。
图3显示了安装在标准的ISO框架50上的可加热的容箱。框架50为标准尺寸，其提高了可加热的容箱的可传送性。例如，所示的容箱可以被装载在卡车或火车上。传热介质通过入口51引入加热系统。传热介质通常是气体传热介质，而且可以由气体或油燃烧器加燃料，或者替代地，如果容箱在卡车上运输，气体可以是内燃机的排出气体。在一个优选实施例中，通过位于容箱的相对端部的两个燃烧器的方式进行加热，以便保证跨越容箱下表面的适当热分布。
图4显示了可加热的容箱10的加热系统的替代实施例。在这种情况下，外加热管30为绕容器结构16的外周纵向设置的多个伸长管的形式。相邻管的端部流体连通以便提供连续的旋绕流道，该流道终止于通向内加热管道20的入口21。
如在此之前所述的构造能够有效地加热可加热的容箱的内容物，同时防止固态材料积累在内加热管道的周围。因此，本发明将解决与已有技术相关的问题。加热过程效率增加的结果是显著减小了加热容箱的内容物所用的时间周期。例如，对于传统的可加热的容箱，用于加热传统的ISO容箱负载的周期将超过二十五小时。利用本发明的方案，时间周期可以被减小到每吨沥青五小时以下。而且，由于增加效率，所以加热过程的能耗显著小于传统可加热的容箱所需能耗，例如可为传统可加热的容箱所需能耗的一半。
已经发现，本发明的方案提供了在加热介质和容箱内部之间的大传热面积，这从有效传热的观点来看很有利。通过专门的实验测试还已经发现，通过大传热面积来加热避免了由于热冲击而造成的材料(比如沥青)的退化。尤其已经发现，低品质的沥青可以在本发明的容箱中得到成功加热以便将这种沥青转换成充分的液态，使其可以经由容器中的出口进行分配。
上述仅是本发明的两个实施例，应该理解在不偏离本发明的精神和范围情况下可以有许多变型。例如，多个传热翅片可以从每一个内加热管道延伸，而且这些翅片可以是任何合适的外形和方位。另外，任何类型的气体加热机构可以用于加热用作传热介质的气体。