CN108179719A - 一种道路冰雪清除系统及其使用方法 - Google Patents

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李育昌
郝熙柱
李骁
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Lanzhou New Ai Purification Equipment Co Ltd
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H5/00—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
    • E01H5/10—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice by application of heat for melting snow or ice, whether cleared or not, combined or not with clearing or removing mud or water, e.g. burners for melting in situ, heated clearing instruments; Cleaning snow by blowing or suction only
    • E01H5/106—Clearing snow or ice exclusively by means of rays or streams of gas or steam, or by suction with or without melting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)

Abstract

本发明涉及道路清障技术领域，特别是一种道路冰雪清除系统及其使用方法。适用于道路结冰和积雪清除。清除执行机构包括主风机、热交换器和清除喷管，主风机与热交换器的进口端连通，热交换器的进口端与清除喷管连通，主风机将冷风送入热交换器升温后由清除喷管喷向路面。通过高温气体将路面冰雪融化，由于气体流动性强特别适合低洼或坑洞处遗漏冰雪清理。清除喷管与升降液压缸连接，升降液压缸调节清除喷管高低位置。清除喷管与路面贴合进一步提升清除效果。

Description

一种道路冰雪清除系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及道路清障技术领域，特别是一种道路冰雪清除系统及其使用方法。适用于道路结冰和积雪清除。
背景技术
目前，针对结冰和轧实雪已公开多种方法，包括机械碾轧法、震动锤击法、融雪剂除冰法等。由于路面存在低洼或坑洞，低洼或坑洞处容易积聚较厚冰层，上述传统方法清除时低洼或坑洞处容易遗漏冰雪，需要进行二次清理，如果未彻底清除会留下行车安全隐患。此外传统清除方法清除冰雪后无法彻底清除路面水迹，水迹在低温下会二次结冰，结冰层薄驾驶员不易观察，存在行车安全隐患。
发明内容
本发明的解决现有技术不足提供一种清除彻底、实用性强的道路冰雪清除系统及其使用方法。
本发明解决其技术问题采用如下技术方案：
一种道路冰雪清除系统，包括车辆载具、发电机组、燃油箱和清除执行机构，燃油箱为车辆载具的发动机提供燃油，车辆载具的发动机带动发电机组工作，发电机组为清除执行机构提供电力；清除执行机构包括主风机、热交换器和清除喷管，主风机与热交换器的进口端连通，热交换器的进口端与清除喷管连通，主风机将冷风送入热交换器升温后由清除喷管喷向路面。
所述清除喷管与升降液压缸连接，升降液压缸调节清除喷管高低位置。
所述清除喷管上连接排水风机和排雾风机，排雾风机位于排水风机下方。
所述清除喷管设有空气流动空腔。
所述清除喷管和热交换器的内壁上设有硅酸铝板保温材料。
所述清除喷管通过伸缩管与热交换器连通。
一种道路冰雪清除系统的使用方法，包括如下步骤：
清除系统采用高温高压大排量的射流气体清除路面冰雪，射流气体的出口温度为400-500℃、出口气体压力为1Kpa-1.5Kpa、气体排量为6吨/h；
一种道路冰雪清除系统的使用方法，包括如下步骤：
A、选用两组清除系统，采用前后布设方式行进，两组清除系统的车辆间距5～8米；
B、前组清除系统采用高温高压大排量的射流气体清除路面冰雪，射流气体的出口温度为400-500℃、出口气体压力为1Kpa-1.5Kpa、气体排量为6吨/h；
C、后组清除系统采用射流气体对路面进行烘干处理，射流气体的出口温度为350℃。
所述步骤B和C中通过排水风机8和排雾风机9排出水雾和冷凝水。
本发明的有益效果为：
1、清除执行机构包括主风机、热交换器和清除喷管，主风机与热交换器的进口端连通，热交换器的进口端与清除喷管连通，主风机将冷风送入热交换器升温后由清除喷管喷向路面。通过高温气体将路面冰雪融化，由于气体流动性强特别适合低洼或坑洞处遗漏冰雪清理。
2、清除喷管与升降液压缸连接，升降液压缸调节清除喷管高低位置。清除喷管与路面贴合进一步提升清除效果。
3、清除喷管上连接排水风机和排雾风机，排雾风机位于排水风机下方。排出水雾和冷凝水保证清除执行机构稳定工作。
4、清除喷管设有空气流动空腔。提升热空气与冰面接触面积。清除喷管和热交换器的内壁上设有硅酸铝板保温材料。减少热量损失。清除喷管通过伸缩管与热交换器连通，便于与升降液压缸配合工作。
本发明的清除系统采用高温高压大排量的射流气体清除路面冰雪，高温高压大排量气体融化冰面。清除系统采用射流气体对路面进行烘干处理，彻底解决二次凝冻的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
一种道路冰雪清除系统，包括车辆载具1、发电机组2、燃油箱3和清除执行机构，燃油箱3为车辆载具1的发动机提供燃油，车辆载具1的发动机带动发电机组2工作，发电机组2为清除执行机构提供电力；清除执行机构包括主风机4、热交换器5和清除喷管6，主风机4与热交换器5的进口端连通，热交换器5的进口端与清除喷管6连通，主风机4将冷风送入热交换器5升温后由清除喷管6喷向路面。
所述清除喷管6与升降液压缸7连接，升降液压缸7调节清除喷管6高低位置。所述清除喷管6上连接排水风机8和排雾风机9，排雾风机9位于排水风机8下方。所述清除喷管6设有空气流动空腔10。所述清除喷管6和热交换器 5的内壁上设有硅酸铝板保温材料。所述清除喷管6通过伸缩管11与热交换器 5连通。
一种道路冰雪清除系统的使用方法，单组清除作业包括如下步骤：
清除系统采用高温高压大排量的射流气体清除路面冰雪，射流气体的出口温度为400-500℃、出口气体压力为1Kpa-1.5Kpa、气体排量为6吨/h；
一种道路冰雪清除系统的使用方法，联合清除作业包括如下步骤：
A、选用两组清除系统，采用前后布设方式行进，两组清除系统的车辆间距5～8米；
B、前组清除系统采用高温高压大排量的射流气体清除路面冰雪，射流气体的出口温度为400-500℃、出口气体压力为1Kpa-1.5Kpa、气体排量为6吨/h；
C、后组清除系统采用射流气体对路面进行烘干处理，射流气体的出口温度为350℃。
所述步骤B和C中通过排水风机8和排雾风机9排出水雾和冷凝水。
本发明的理论依据和具体所需热量计算如下(以冰为例，轧实雪的参数较低)：
1、施工基本参数说明
作业宽度a＝20分米＝2米
作业长度b＝50000分米＝5公里
作业厚度c＝0.03分米＝3毫米；
2、冰雪基本系数
冰的比热k＝0.5大卡/度*公斤
冰的密度p＝0.9公斤/立方分米
冰的溶化热s＝80大卡/公斤
冰的汽化潜热i＝537大卡/公斤
水的比热k水＝1大卡/度*公斤
冰的硬度＝3.5莫氏硬度(-20℃)
新雪的密度≈0.23公斤/立方分米
轧实雪的密度≈0.55公斤/立方分米；
3、清除作业范围冰的总量
G＝a*b*c*p
＝20*50000*0.03*0.9
≈27000(公斤)
4、-25度的冰加热到0度的冰需要的热量
Q1＝G*K*ΔT
＝27000*0.5*[0-(-25]
≈337500(大卡)
5、0度的冰加热到0度的水需要的热量
Q2＝G*S
＝27000*80
≈2160000(大卡)
6、0度的水加热到50度的水需要的热量
Q3＝G*k水*ΔT
＝27000*1*(50-0)
≈1350000(大卡)
7、水汽化需要的热量
Q4＝G*i
＝27000*537
≈14499000(大卡)
采用高温高压大排量的射流气体，可以瞬间融化表层冰雪，通过气压吹散融水，实现快速清除。本系统耗油费用约为300元/小时，大幅低于传统除冰方法，而且清除效果更优。不使用融雪剂等化学产品，不污染环境不损坏车辆。

Claims (9)

1.一种道路冰雪清除系统，其特征在于包括车辆载具(1)、发电机组(2)、燃油箱(3)和清除执行机构，燃油箱(3)为车辆载具(1)的发动机提供燃油，车辆载具(1)的发动机带动发电机组(2)工作发电，发电机组(2)为清除执行机构提供电力；清除执行机构包括主风机(4)、热交换器(5)和清除喷管(6)，主风机(4)与热交换器(5)的进口端连通，热交换器(5)的出口端与清除喷管(6)连通，主风机(4)将冷风送入热交换器(5)升温后由清除喷管(6)喷向路面。
2.根据权利要求1所述的一种道路冰雪清除系统，其特征在于所述清除喷管(6)与升降液压缸(7)连接，升降液压缸(7)调节清除喷管(6)高低位置。
3.根据权利要求1所述的一种道路冰雪清除系统，其特征在于所述清除喷管(6)上连接排水风机(8)和排雾风机(9)，排雾风机(9)位于排水风机(8)下方。
4.根据权利要求1所述的一种道路冰雪清除系统，其特征在于所述清除喷管(6)设有空气流动空腔(10)。
5.根据权利要求1所述的一种道路冰雪清除系统，其特征在于所述清除喷管(6)和热交换器(5)的内壁上设有硅酸铝板保温材料。
6.根据权利要求1所述的一种道路冰雪清除系统，其特征在于所述清除喷管(6)通过伸缩管(11)与热交换器(5)连通。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种道路冰雪清除系统的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
清除系统采用高温高压大排量的射流气体清除路面冰雪，射流气体的出口温度为400-500℃、出口气体压力为1Kpa-1.5Kpa、气体排量为6吨/h。
8.根据权利要求1至6任一项所述的一种道路冰雪清除系统的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
A、选用两组清除系统，采用前后布设方式行进，两组清除系统的车辆间距5～8米；
B、前组清除系统采用高温高压大排量的射流气体清除路面冰雪，射流气体的出口温度为400-500℃、出口气体压力为1Kpa-1.5Kpa、气体排量为6吨/h；
C、后组清除系统采用射流气体对路面进行烘干处理，射流气体的出口温度为350℃。
9.根据权利要求8所述的一种道路冰雪清除系统的使用方法，其特征在于所述步骤B和C中通过排水风机(8)和排雾风机(9)排出水雾和冷凝水。
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