CN202000225U - 一种轨枕电加热蒸汽养护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨枕电加热蒸汽养护系统，包括开挖形成的蒸养坑、布设在蒸养坑底部的电加热式蒸汽发生装置、连续不断向蒸养坑内提供水蒸汽的水蒸汽散热管、沿蒸养坑四周的沥青保温层、沿墙脚布设且对冷凝水进行及时排放的冷凝水排放沟槽和罩装在蒸养坑上的保温罩，电加热式蒸汽发生装置包括养护水存储箱、养护水供给装置、布设在养护水存储箱内的电加热装置和对电加热装置进行控制的自动控制系统；水蒸汽散热管布设在蒸养坑底部且其上开有多个排气孔，蒸养坑底部和四周均铺装有防水保温层。本实用新型设计合理、投入及运行成本低、操作简便且养护效率高、使用效果好、养护质量易控，能实现养护水的循环利用且蒸养过程无污染、低排放。

Description

一种轨枕电加热蒸汽养护系统

技术领域

本实用新型属于轨枕蒸汽养护技术领域，尤其是涉及一种轨枕电加热蒸汽养护系统。

背景技术

目前，双块式轨枕养护通常采用锅炉燃煤蒸汽养护工艺，因而在轨枕场建场规划时需配备锅炉房、存煤场、煤渣处理场和蒸汽管道等，占用土地面积较大。同时，正常生产至少配备两名劳动力，且使用一台4t燃煤蒸汽锅炉，每年消耗燃煤1000多吨，日常安全检测维修费用较大。另外，二氧化碳、二氧化硫及烟尘的排放量大，易造成环境污染，能源消耗大，不利于节能减排且轨枕预制成本高。综上，现有的锅炉燃煤蒸汽养护方法存在土地占用面积较大、工厂化的生产水平低、锅炉及相应设备的前期投入及运行成本较大、劳动力强度较大、不符合节能减排标准等多种实际问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其设计合理、投入及运行成本低、操作简便且养护效率高、使用效果好、轨枕的养护质量易控，能实现养护水的循环利用且蒸养过程无污染、低排放。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：包括开挖形成的蒸养坑、布设在蒸养坑内侧底部且用于产生轨枕养护用水蒸汽的电加热式蒸汽发生装置、与所述电加热式蒸汽发生装置内部相通且连续不断向蒸养坑内提供水蒸汽的水蒸汽散热管、沿蒸养坑底部四周墙脚布设且对蒸养过程中产生的冷凝水进行及时排放的冷凝水排放沟槽和罩装在蒸养坑上的保温罩，所述电加热式蒸汽发生装置包括养护水存储箱、不断向养护水存储箱内提供经软化处理后的养护水的养护水供给装置、将养护水存储箱内所存储的养护水加热至沸腾并产生大量水蒸汽的电加热装置和对所述电加热装置进行控制的自动控制系统，所述电加热装置与自动控制系统电连接，所述电加热装置布设在所述养护水存储箱内，所述养护水供给装置与养护水存储箱的内部相通；所述水蒸汽散热管布设在蒸养坑底部且其上开有多个排气孔，所述水蒸汽散热管的一端通至养护水存储箱内部，所述蒸养坑的底部和四周侧壁上均铺装有防水保温层。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述养护水供给装置包括养护水供给箱和通过供送管道与养护水供给箱内部相通的养护水供给装置，所述养护水供给箱与养护水存储箱均布设于蒸养坑内侧底部开挖形成的基础坑，所述基础坑的底部和四周侧壁上均铺装有防水保温层；所述基础坑内部通过分隔板分隔为养护水供给箱和养护水存储箱两个箱体，所述养护水供给箱和养护水存储箱的下部相通且其上部之间通过所述分隔板进行分隔，所述养护水供给箱和养护水存储箱的底部平齐且养护水供给箱的顶部高度低于养护水存储箱的顶部高度；所述养护水供给箱的上部开口且养护水存储箱的上部通过盖板进行封闭，且养护水供给箱和养护水存储箱组成一个连通器。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：还包括分别对蒸养坑内部温度和湿度进行实时检测的温度检测单元和湿度检测单元，所述温度检测单元和湿度检测单元均与自动控制系统电连接；所述保温罩上安装有电动旋转机构，且电动旋转机构由自动控制系统进行控制且其与自动控制系统电连接，所述电动旋转机构和自动控制系统组成对蒸养坑内进行降温控制的降温控制系统。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述冷凝水排放沟槽通至养护水供给箱顶部，且将冷凝水排放沟槽内收集的冷凝水排至养护水供给箱内以进行循环利用。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述养护水供给装置还包括对养护水供给箱内部水位进行实时检测的水位检测单元和安装在所述供送管道上的通断控制阀，所述通断控制阀由自动控制系统进行通断控制且所述水位检测单元和所述通断控制阀均与自动控制系统电连接。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述养护水供给装置还包括安装在所述供送管道上且位于养护水供给箱顶部的浮球阀。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述蒸养坑和所述基础坑的底部和四周侧壁均为砖砌结构，且所述防水保温层为平铺在砖砌结构上的沥青涂层和粘贴在沥青涂层上的铝箔布保温层。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述基础坑底部和四周侧壁上所铺装的防水保温层上均平铺有一层平直钢板，所述盖板为钢盖板，所述分隔板为分隔钢板；且钢盖板和分隔钢板以及所述基础坑底部和四周侧壁上所铺的平直钢板均加工制作为一体。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述水蒸汽散热管的数量为一根且其沿蒸养坑的底部中心线进行布设，所述水蒸汽散热管呈水平向布设；所述电加热装置为电加热管，所述电加热管的数量为多个且多个电加热管均与自动控制系统电连接。

上述一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征是：所述蒸养坑和所述基础坑均为立方体坑体；所述蒸养坑的长度、宽度和高度分别为5.8m±0.2m、3.5m±0.1m和0.55m±0.05m，所述基础坑的深度为50cm±3cm且其宽度和长度分别为45cm±3cm和100cm±5cm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、设计合理、所投入的硬件设备少，前期投入成本低且后期运行费用少。

2、使用操作简便且养护质量控制方便，通过自动控制系统对电加热装置进行自动控制，同时结合温度检测单元和湿度检测单元，对蒸汽养护过程中静停、升温、恒温和降温各阶段的蒸养参数进行控制，保证双块式轨枕蒸汽养护满足标准规范要求。

3、养护效果好，首先利用电能在密闭容器内将软化处理过的水加热至沸腾，再用水蒸汽散热管将热水产生的蒸汽均匀送至蒸养坑内，这样热水中的热量能很快传递给周围空气介质，且蒸养坑内温度上升后，产生的蒸汽同时又使蒸养坑内空气中的湿度提高，同时，蒸养罩及蒸养坑的保温层有效地控制了热量的损失，营造出既有一定的温度且又有足够湿气的蒸养坑环境，因而被蒸养混凝土轨枕的强度就能较快地增长，并最终达到养护目的。

4、符合节能减排标准，首先蒸汽养护水经软化后通过布设于养护水存储箱内的电加热水装置加热产生蒸汽，同时浮球阀自动控制养护水供给箱对养护水存储箱进行补水，且蒸养过程中通过冷凝水排放沟槽将冷凝水汇集到养护水供给箱内，使养护水得到循环使用。另外，蒸养坑和基础坑的四周及底层采用沥青涂抹，再粘贴铝箔布来减少蒸养坑和基础坑内的温度损失；并且，蒸汽养护过程中，由于采用电加热装置，因而排放的污染物非常少，不会对周围环境造成不良影响。

5、养护效率高，提高了轨枕的工厂化生产水平，其将电能转化成热能并在密闭空间内用电能持续产生蒸汽，同时结合自动控制系统确保蒸汽养护工艺满足温度和湿度的要求，实现方便，能大幅提高轨枕的养护效率。

6、适用范围广且实用价值高，能有效推广适用至多种混凝土轨枕，尤其是双块式轨枕的养护过程中，其不仅减少了在轨枕场配备锅炉房及存煤区等大量场建工作，减少了土地占用面积，同时减少了锅炉及相应设备的投入成本，减少了劳动力及锅炉日常使用的安全费用和其它费用，并且减少了二氧化碳、二氧化硫及烟尘、废渣等废弃物的排放，提高了节能减排水平，有效提高了轨枕的生产效率，降低了施工成本。

综上所述，本实用新型设计合理、投入及运行成本低、使用操作简便且养护效率高、使用效果好、轨枕的养护质量易控，同时能实现养护水的循环利用，且蒸养过程中排放的废弃物少，不会对周围环境造成不良影响，能有效解决现有锅炉燃煤蒸汽养护方法存在的土地占用面积较大、工厂化生产水平低、前期投入及运行成本较大、劳动力强度较大、不符合节能减排标准等多种实际问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的使用状态参考图。

图3为本实用新型电加热式蒸汽发生装置的结构示意图。

图4为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明：

1-蒸养坑；          2-水蒸汽散热管；      3-冷凝水排放沟槽；

4-保温罩；          5-1-养护水存储箱；    5-2-自动控制系统；

5-3-电加热管；      5-4-温度检测单元；    5-5-湿度检测单元；

5-6-养护水供给箱；  5-7-浮球阀；          5-8-平直钢板；

5-9-钢盖板；        5-10-分隔钢板；       6-砖砌结构；

7-沥青涂层；        9-电动旋转机构；      10-基础坑；

11-双块式轨枕。

具体实施方式

如图1、图2、图3及图4所示，本实用新型包括开挖形成的蒸养坑1、布设在蒸养坑1内侧底部且用于产生轨枕养护用水蒸汽的电加热式蒸汽发生装置、与所述电加热式蒸汽发生装置内部相通且连续不断向蒸养坑1内提供水蒸汽的水蒸汽散热管2、沿蒸养坑1底部四周墙脚布设且对蒸养过程中产生的冷凝水进行及时排放的冷凝水排放沟槽3和罩装在蒸养坑1上的保温罩4，所述电加热式蒸汽发生装置包括养护水存储箱5-1、不断向养护水存储箱5-1内提供经软化处理后的养护水的养护水供给装置、将养护水存储箱5-1内所存储的养护水加热至沸腾并产生大量水蒸汽的电加热装置和对所述电加热装置进行控制的自动控制系统5-2，所述电加热装置与自动控制系统5-2电连接，所述电加热装置布设在所述养护水存储箱5-1内，所述养护水供给装置与养护水存储箱5-1的内部相通。所述水蒸汽散热管2布设在蒸养坑1底部且其上开有多个排气孔，所述水蒸汽散热管2的一端通至养护水存储箱5-1内部，所述蒸养坑1的底部和四周侧壁上均铺装有防水保温层。

本实施例中，所述养护水供给装置包括养护水供给箱5-6和通过供送管道与养护水供给箱5-6内部相通的养护水供给装置，所述养护水供给箱5-6与养护水存储箱5-1均布设于蒸养坑1内侧底部开挖形成的基础坑10，所述基础坑10的底部和四周侧壁上均铺装有防水保温层。所述基础坑10内部通过分隔板分隔为养护水供给箱5-6和养护水存储箱5-1两个箱体，所述养护水供给箱5-6和养护水存储箱5-1的下部相通且其上部之间通过所述分隔板进行分隔，所述养护水供给箱5-6和养护水存储箱5-1的底部平齐且养护水供给箱5-6的顶部高度低于养护水存储箱5-1的顶部高度。所述养护水供给箱5-6的上部开口且养护水存储箱5-1的上部通过盖板进行封闭，且养护水供给箱5-6和养护水存储箱5-1组成一个连通器。

实际开挖时，所述蒸养坑1和所述基础坑10均为立方体坑体。所述蒸养坑1的长度、宽度和高度分别为5.8m±0.2m、3.5m±0.1m和0.55m±0.05m，所述基础坑10的深度为50cm±3cm且其宽度和长度分别为45cm±3cm和100cm±5cm。本实施例中，所述蒸养坑1的长度、宽度和高度分别为5.8m、3.5m和0.55m，所述基础坑10的深度为50cm且其宽度和长度分别为45cm和100cm。

同时，本实用新型还包括分别对蒸养坑1内部温度和湿度进行实时检测的温度检测单5-4和湿度检测单5-5，所述温度检测单5-4和湿度检测单元5-5均与自动控制系统5-2电连接。

实际使用过程中，为实现养护水循环利用，所述冷凝水排放沟槽3通至养护水供给箱5-6顶部，且将冷凝水排放沟槽3内收集的冷凝水排至养护水供给箱5-6内以进行循环利用。

为实现养护水自动供给，本实施例中，所述养护水供给装置还包括安装在所述供送管道上且位于养护水供给箱5-6顶部的浮球阀5-7。实际使用时，也可以设置对养护水供给箱5-6内部水位进行实时检测的水位检测单元和安装在所述供送管道上的通断控制阀，所述通断控制阀由自动控制系统5-2进行通断控制且所述水位检测单元和所述通断控制阀均与自动控制系统5-2电连接。

同时，所述基础坑10底部和四周侧壁上所铺装的防水保温层上均平铺有一层平直钢板5-8，所述盖板为钢盖板5-9，所述分隔板为分隔钢板5-10。且钢盖板5-9和分隔钢板5-10以及所述基础坑10底部和四周侧壁上所铺的平直钢板5-8均加工制作为一体。实际使用时，所述平直钢板5-8、钢盖板5-9和分隔钢板5-10的厚度均相同且其厚度为5mm±1mm。本实施例中，平直钢板5-8、钢盖板5-9和分隔钢板5-10的厚度均为5mm。

本实施例中，所述水蒸汽散热管2的数量为一根且其沿蒸养坑1的底部中心线进行布设，所述水蒸汽散热管2呈水平向布设。实际布设时，所述水蒸汽散热管2采用直径为60mm的穿孔钢管。

所述电加热装置为电加热管5-3，所述电加热管5-3的数量为多个且多个电加热管5-3均与自动控制系统5-2电连接。本实施例中，所用电加热管5-3的数量为9个，且9个电加热管5-3横向安装在养护水存储箱5-1的内侧壁上。

实际布设安装时，可以对所述蒸养坑1和所述基础坑10的尺寸、电加热管5-3和水蒸汽散热管2的数量、电加热管5-3的功率和布设位置以及水蒸汽散热管2上所开设排气孔的尺寸和间距进行相应调整。

本实施例中，所述蒸养坑1和所述基础坑10的底部和四周侧壁均为砖砌结构6，且所述防水保温层为平铺在砖砌结构6上的沥青涂层7和粘贴在沥青涂层7上的铝箔布保温层。实际施工时，所述沥青涂层7的厚度为5cm±1cm。本实施例中，所述沥青涂层7的厚度为5cm。

实际使用过程中，所述基础坑10内的养护水供给箱5-6和养护水存储箱5-1采用连通器原理，上部用钢板隔离下部连通，形成两个并联的箱体，其中养护水供给箱5-6在整个蒸汽养护循环过程中不断向养护水存储箱5-1内供应养护水，且其内部安装一浮球阀5-7来控制内部水位，同时养护水供给箱5-6上部一角与冷凝水排放沟槽3相连；所述养护水存储箱5-1向蒸养坑1内供应水蒸汽，其内侧横向安装9根电加热管5-3用来加热水产生蒸汽，养护水存储箱5-1的上部封闭与水蒸汽散热管2相连接。实际使用过程中，通过水蒸汽散热管2不断向蒸养坑1内进行供气，为便于蒸汽能够均匀充满整个蒸养坑1内，水蒸汽散热管2纵向安装在蒸养坑1底部的中间位置。同时，所述水蒸汽散热管2上的排气孔进行倒角处理，以防结垢堵塞，并便于排除凝结水，并且多个排气孔分布均匀，每个排气孔排气均衡，流量相同。而沿蒸养坑1的墙体底部四周设置的槽深为10cm、宽10cm且坡度1％的冷凝水排放沟槽3，收集所有冷凝水汇集到养护水供给箱5-6内，使养护用水得到循环使用。

实际使用过程中，所述蒸养坑1可满足养护2×2连式双块式轨枕模型12套48根轨枕的养护需求，水蒸汽散热管2上所开排气孔的数量足够保证蒸汽能完全充满整个蒸养坑1。本实施例中，被养护的轨枕为双块式轨枕11。

同时，蒸养坑1内的降温速度也是影响整个蒸汽养护循环的一个重要因素。由于蒸养坑1的密封效果较好，考虑到冬季环境温度较低，蒸养坑1内的环境温度较高，降温温差较大，而蒸养罩(即保温罩4)的保温效果较好，因此采用在恒温养护阶段完成后，旋转养护罩来进行降温，以提高降温的效率。所述保温罩4上安装有电动旋转机构9，且电动旋转机构9由自动控制系统5-2进行控制且其与自动控制系统5-2电连接，所述电动旋转机构9和自动控制系统5-2组成对蒸养坑1内进行降温控制的降温控制系统。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：包括开挖形成的蒸养坑(1)、布设在蒸养坑(1)内侧底部且用于产生轨枕养护用水蒸汽的电加热式蒸汽发生装置、与所述电加热式蒸汽发生装置内部相通且连续不断向蒸养坑(1)内提供水蒸汽的水蒸汽散热管(2)、沿蒸养坑(1)底部四周墙脚布设且对蒸养过程中产生的冷凝水进行及时排放的冷凝水排放沟槽(3)和罩装在蒸养坑(1)上的保温罩(4)，所述电加热式蒸汽发生装置包括养护水存储箱(5-1)、不断向养护水存储箱(5-1)内提供经软化处理后的养护水的养护水供给装置、将养护水存储箱(5-1)内所存储的养护水加热至沸腾并产生大量水蒸汽的电加热装置和对所述电加热装置进行控制的自动控制系统(5-2)，所述电加热装置与自动控制系统(5-2)电连接，所述电加热装置布设在所述养护水存储箱(5-1)内，所述养护水供给装置与养护水存储箱(5-1)的内部相通；所述水蒸汽散热管(2)布设在蒸养坑(1)底部且其上开有多个排气孔，所述水蒸汽散热管(2)的一端通至养护水存储箱(5-1)内部。

2.按照权利要求1所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述养护水供给装置包括养护水供给箱(5-6)和通过供送管道与养护水供给箱(5-6)内部相通的养护水供给装置，所述养护水供给箱(5-6)与养护水存储箱(5-1)均布设于蒸养坑(1)内侧底部开挖形成的基础坑(10)，所述基础坑(10)的底部和四周侧壁上均铺装有防水保温层；所述基础坑(10)内部通过分隔板分隔为养护水供给箱(5-6)和养护水存储箱(5-1)两个箱体，所述养护水供给箱(5-6)和养护水存储箱(5-1)的下部相通且其上部之间通过所述分隔板进行分隔，所述养护水供给箱(5-6)和养护水存储箱(5-1)的底部平齐且养护水供给箱(5-6)的顶部高度低于养护水存储箱(5-1)的顶部高度；所述养护水供给箱(5-6)的上部开口且养护水存储箱(5-1)的上部通过盖板进行封闭，且养护水供给箱(5-6)和养护水存储箱(5-1)组成一个连通器。

3.按照权利要求1或2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：还包括分别对蒸养坑(1)内部温度和湿度进行实时检测的温度检测单元(5-4)和湿度检测单元(5-5)，所述温度检测单元(5-4)和湿度检测单元(5-5)均与自动控制系统(5-2)电连接；所述保温罩(4)上安装有电动旋转机构(9)，且电动旋转机构(9)由自动控制系统(5-2)进行控制且其与自动控制系统(5-2)电连接，所述电动旋转机构(9)和自动控制系统(5-2)组成对蒸养坑(1)内进行降温控制的降温控制系统。

4.按照权利要求2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述冷凝水排放沟槽(3)通至养护水供给箱(5-6)顶部，且将冷凝水排放沟槽(3)内收集的冷凝水排至养护水供给箱(5-6)内以进行循环利用。

5.按照权利要求2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述养护水供给装置还包括对养护水供给箱(5-6)内部水位进行实时检测的水位检测单元和安装在所述供送管道上的通断控制阀，所述通断控制阀由自动控制系统(5-2)进行通断控制且所述水位检测单元和所述通断控制阀均与自动控制系统(5-2)电连接。

6.按照权利要求2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述养护水供给装置还包括安装在所述供送管道上且位于养护水供给箱(5-6)顶部的浮球阀(5-7)。

7.按照权利要求2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述蒸养坑(1)和所述基础坑(10)的底部和四周侧壁均为砖砌结构(6)，且所述防水保温层为平铺在砖砌结构(6)上的沥青涂层(7)和粘贴在沥青涂层(7)上的铝箔布保温层。

8.按照权利要求2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述基础坑(10)底部和四周侧壁上所铺装的防水保温层上均平铺有一层平直钢板(5-8)，所述盖板为钢盖板(5-9)，所述分隔板为分隔钢板(5-10)；且钢盖板(5-9)和分隔钢板(5-10)以及所述基础坑(10)底部和四周侧壁上所铺的平直钢板(5-8)均加工制作为一体。

9.按照权利要求1或2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述水蒸汽散热管(2)的数量为一根且其沿蒸养坑(1)的底部中心线进行布设，所述水蒸汽散热管(2)呈水平向布设；所述电加热装置为电加热管(5-3)，所述电加热管(5-3)的数量为多个且多个电加热管(5-3)均与自动控制系统(5-2)电连接。

10.按照权利要求2所述的一种轨枕电加热蒸汽养护系统，其特征在于：所述蒸养坑(1)和所述基础坑(10)均为立方体坑体；所述蒸养坑(1)的长度、宽度和高度分别为5.8m±0.2m、3.5m±0.1m和0.55m±0.05m，所述基础坑(10)的深度为50cm±3cm且其宽度和长度分别为45cm±3cm和100cm±5cm。

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