RU2100519C1 - Device for heating asphalt-concrete road coating - Google Patents
Device for heating asphalt-concrete road coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2100519C1 RU2100519C1 RU96103585A RU96103585A RU2100519C1 RU 2100519 C1 RU2100519 C1 RU 2100519C1 RU 96103585 A RU96103585 A RU 96103585A RU 96103585 A RU96103585 A RU 96103585A RU 2100519 C1 RU2100519 C1 RU 2100519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- waveguides
- heating
- transmission lines
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Road Repair (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии дорожно-строительных и ремонтных работ, в частности к устройствам для нагрева асфальтобетонных покрытий, и может быть использовано также для отверждения свежеуложенного бетона. The invention relates to a technology for road construction and repair work, in particular to devices for heating asphalt concrete pavements, and can also be used for curing freshly laid concrete.
Известно устройство для прогрева свежеуложенного бетона, содержащее соединенный с источником СВЧ генератором излучатель в виде волновода с прямоугольной щелью, расположенной между размещенными в нем поршнем и согласующим элементом [1]
Данное устройство не может обеспечить интенсивный нагрев большой площади дорожного покрытия.A device is known for heating freshly laid concrete, comprising an emitter connected to a microwave source in the form of a waveguide with a rectangular slit located between the piston and the matching element [1]
This device cannot provide intensive heating of a large area of the road surface.
Наиболее близким к изобретению является устройство для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия, в состав которого входит устройство для нагрева дорожного покрытия [2] Это устройство содержит раму с ходовой частью и устройство для нагрева дорожного покрытия в состав которого входят СВЧ генератор, горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру. Closest to the invention is a device for the regeneration of asphalt concrete pavement, which includes a device for heating the pavement [2] This device contains a frame with a chassis and a device for heating the pavement, which includes a microwave generator, a horizontally located emitter with a protective screen along its contour.
Известное устройство не может обеспечить интенсивный равномерный нагрев большой площади дорожного покрытия. The known device cannot provide intensive uniform heating of a large area of the road surface.
Техническим результатом изобретения является интенсивный и равномерный нагрев большой площади дорожного покрытия, что увеличивает производительность устройства и качество регенерации дорожного покрытия. The technical result of the invention is the intensive and uniform heating of a large area of the road surface, which increases the productivity of the device and the quality of the regeneration of the road surface.
Результат достигается благодаря тому, что устройство для нагрева дорожного покрытия содержит раму, выполненную в виде металлической платформы, N СВЧ генераторов, N линий передач СВЧ энергии, N излучателей. The result is achieved due to the fact that the device for heating the road surface contains a frame made in the form of a metal platform, N microwave generators, N microwave energy transmission lines, N emitters.
Число N определяется из следующих соображений. The number N is determined from the following considerations.
Обозначим требуемую ширину захвата интенсивного нагрева дорожного покрытия L, а длину l. Let us denote the required width for the intensive heating of the pavement L, and the length l.
Число n излучателей в ряду определяется по формуле
n l/a,
где а ширина широкой стенки волноводов линий передач.The number n of emitters in a row is determined by the formula
nl / a,
where a is the width of the wide wall of the waveguides of the transmission lines.
Число m рядов излучателей при условии, что диаграммы направленности (ДН) соседних излучателей перекрываются по спаду мощности не более 3 дБ, определяется по формуле
m = L/2•H•tgθ (2)
где H расстояние от раскрывов излучателей до поверхности дорожного покрытия;
θ половина угловой ширины диаграммы направленности излучателей в E плоскости по спаду модности 3 дБ.The number m of rows of emitters, provided that the radiation patterns of the adjacent emitters overlap by a power drop of no more than 3 dB, is determined by the formula
m = L / 2 • H • tgθ (2)
where H is the distance from the openings of the emitters to the surface of the road surface;
θ half of the angular width of the radiation pattern of the emitters in the E plane with a decay of 3 dB modality.
Следовательно, общее количество требуемых излучателей N для интенсивного и равномерного нагрева равно
Для интенсивного нагрева дорожного покрытия расстояние между соседними рядами волноводных линий передач должно быть равно или меньше n, которое определяется по формуле
n = 2•H•tgθ - b (4),
где b ширина узкой стенки волноводной линии передач.Therefore, the total number of required emitters N for intensive and uniform heating is
For intense heating of the road surface, the distance between adjacent rows of waveguide transmission lines should be equal to or less than n, which is determined by the formula
n = 2 • H • tgθ - b (4),
where b is the width of the narrow wall of the waveguide transmission line.
Вход каждой волноводной линии передач соединен с выходом одного СВЧ генератора, а ее выход с входом одного излучателя. The input of each waveguide transmission line is connected to the output of one microwave generator, and its output to the input of one emitter.
Платформа устанавливается параллельно поверхности дорожного покрытия. На платформе вертикально в m рядов установлены волноводные линии передач, нижние концы волноводов этих линий размещены в окнах платформы и выполняют функции излучателей, боковые стенки волноводов в одном ряду плотно прилегают друг к другу. The platform is installed parallel to the surface of the road surface. On the platform vertically in m rows, waveguide transmission lines are installed, the lower ends of the waveguides of these lines are placed in the windows of the platform and act as emitters, the side walls of the waveguides in one row are tightly adjacent to each other.
СВЧ генераторы крепятся к верхним концам волноводов линий передач. Защитный экран крепится к краям платформы и вокруг нее. Раскрывы излучателей расположены горизонтально. Microwave generators are attached to the upper ends of the waveguides of transmission lines. The shield is attached to and around the edges of the platform. The openings of the emitters are located horizontally.
Устройство для нагрева дорожного покрытия снабжено ходовой частью, на которой установлены дизельэлектростанция и механизм перемещения устройства из верхнего транспортного положения в рабочее нижнее. Конец выхлопной трубы дизеля дизельэлектростанции введен под металлическую платформу. The device for heating the road surface is equipped with a running gear on which a diesel power station and a mechanism for moving the device from the upper transport position to the lower working one are installed. The end of the exhaust pipe of a diesel diesel power plant is introduced under a metal platform.
Сверху на платформе по ее краям установлен корпус, на одной из стенок которого выполнены окна приточной вентиляции и в которых установлены вентиляторы, а на его противоположной стенке выполнены окна вытяжной вентиляции. A casing is installed on top of the platform along its edges, on one of the walls of which there are fresh-air ventilation windows and in which fans are installed, and exhaust ventilation windows are made on its opposite wall.
К нижнему краю экрана крепятся вертикально металлические цепи или усы на расстоянии друг от друга много меньше рабочей длины волны СВЧ генераторов. Цепи или усы крепятся по периметру всего нижнего края экрана, а их длина больше расстояния от нижнего края экрана до поверхности дорожного покрытия. Metallic chains or whiskers are mounted vertically to the lower edge of the screen at a distance from each other much less than the working wavelength of microwave generators. Chains or whiskers are attached around the perimeter of the entire lower edge of the screen, and their length is greater than the distance from the lower edge of the screen to the surface of the road surface.
Длина каждого волновода линий передач, размещенных в одном ряду, убывает от середины к краям на величину не менее максимального поперечного габаритного размера СВЧ генератора. The length of each waveguide of transmission lines placed in one row decreases from the middle to the edges by an amount not less than the maximum transverse overall dimension of the microwave generator.
Отличительными признаками изобретения являются: N 1 СВЧ генератор; N 1 волноводная линия передачи; N 1 излучатель; все излучатели выполнены в виде открытого конца волновода, математическая формула для определения числа N, а также формула для определения расстояния между соседними рядами волноводов линий передач, выполнение рамы в виде металлической платформы с окнами, расположение линий передач на платформе, а генераторов на волноводах, расположение волноводов в рядах. Distinctive features of the invention are: N 1 microwave generator; N 1 waveguide transmission line; N 1 emitter; all emitters are made in the form of the open end of the waveguide, a mathematical formula for determining the number N, as well as a formula for determining the distance between adjacent rows of waveguides of transmission lines, a frame in the form of a metal platform with windows, the location of transmission lines on the platform, and generators on the waveguides, location waveguides in the rows.
Кроме того, наличие дизельэлектростанции, механизма перемещения устройства из походного в рабочее положение, вывод выхлопной трубы дизеля под платформу, наличие корпуса и приточно-вытяжной вентиляции на нем, наличие дополнительного гибкого экрана в виде цепей или усов, а также длины волноводов линий передач в одном ряду. In addition, the presence of a diesel power station, a mechanism for moving the device from traveling to the working position, the output of the diesel exhaust pipe under the platform, the presence of a housing and supply and exhaust ventilation on it, the presence of an additional flexible screen in the form of chains or whiskers, as well as the length of the waveguides of transmission lines in one next to.
Технический результат достигается благодаря возможности более плотному расположению излучателей на единицу площади платформы без взаимных влияний СВЧ генераторов на своих соседей. Именно по этому в рядах волноводы примыкают друг к другу узкими стенками, на которых электрическое поле равно нулю. Оптимальное расстояние между рядами определяется по формуле (4) при условии равенства, так как в этом случае достигается равномерный нагрев дорожного покрытия без взаимных влияний генераторов в соседних рядах. The technical result is achieved due to the possibility of a denser arrangement of emitters per unit area of the platform without the mutual influence of microwave generators on their neighbors. That is why in the rows the waveguides are adjacent to each other by narrow walls on which the electric field is equal to zero. The optimal distance between the rows is determined by the formula (4) under the condition of equality, since in this case uniform heating of the road surface is achieved without the mutual influence of generators in adjacent rows.
На фиг. 1 представлено устройство для нагрева асфальтобетонного дорожного покрытия, вид спереди; на фиг. 2 поперечный разрез устройства по А-А; на фиг. 3 рабочее положение устройства для нагрева в составе передвижной дизельэлектростанции, тягача и трейлера с гидроподъемником; на фиг. 4 - структурная электрическая схема устройства для нагрева. In FIG. 1 shows a device for heating asphalt concrete pavement, front view; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the device along AA; in FIG. 3 operating position of the device for heating as part of a mobile diesel power plant, tractor and trailer with a hydraulic lift; in FIG. 4 is a structural electrical diagram of a device for heating.
На фиг. 1-4 изображены: 1 металлическая платформа; 2 излучатель СВЧ - энергии; 3 СВЧ генератор; 4 волноводная линия передачи СВЧ энергии; 5 - приборный шкаф с блоками питания 6 СВЧ генераторов; 7 жесткий металлический экран; 8 гибкий экран (дополнительный); 9 корпус устройства; 10 панель вентиляторов; 11 вентилятор; 12 вытяжное окно вентиляции СВЧ генераторов; 13 тягач; 14 трейлер; 15 дизельэлектростанция; 16 - устройство для нагрева (изобретение); 17 гидравлический подъемник. In FIG. 1-4 depicted: 1 metal platform; 2 emitter of microwave energy; 3 microwave generator; 4 waveguide transmission line of microwave energy; 5 - dashboard with power supplies 6 microwave generators; 7 hard metal screen; 8 flexible screen (optional); 9 device case; 10 panel fans; 11 fan; 12 exhaust window ventilation microwave generators; 13 tractor; 14 trailer; 15 diesel power station; 16 - a device for heating (invention); 17 hydraulic lift.
Платформа 1 выполняется из металла с окнами для прохода через нее волноводов линий передач. Габариты платформы больше габаритов нагреваемой одновременно площади дорожного покрытия. Конструкция платформы должна быть жесткой для размещения ее на консолях трейлера. Platform 1 is made of metal with windows for passage through it of waveguides of transmission lines. The dimensions of the platform are larger than the dimensions of the simultaneously paved area. The design of the platform must be rigid to place it on the consoles of the trailer.
Излучатель 2 выполняется в виде открытого конца волновода, пропущенного через окно платформы и жестко закрепленного на ней. The
СВЧ генератор 3 может быть выполнен на магнетроне, клистроне или транзисторах по известным схемам сантиметрового или дециметрового диапазона длин волн, мощностью 0,5 2 кВт. The
Волноводная линия передачи 4 выполняется на стандартных волноводах, диапазона волн СВЧ генераторов. The
Приборный шкаф 5 выполняется из металла. The
Блок питания 6 СВЧ генератора выполняется на полупроводниковых приборах в виде выпрямителя по известным схемам. The power supply 6 microwave generator is performed on semiconductor devices in the form of a rectifier according to known schemes.
Жесткий металлический экран 7 может быть выполнен из любого металла и крепится по всему периметру платформы снизу.
Гибкий экран 8 выполняется из металлических цепей или усов и крепится по всему периметру нижнего края жесткого экрана.
Корпус 9 устройства для нагрева выполняется из металла с окнами для приточной и вытяжной вентиляции. The
Панель 10 вентиляторов устанавливается на одной из стен корпуса. A panel of 10 fans is mounted on one of the walls of the housing.
Вентилятор 11 выполняется с электрическим приводом. The
Дизельэлектростанция 15 должна иметь мощность в два раза превышающую суммарную мощность СВЧ генераторов.
Пример реализации устройства. Длина волны СВЧ генераторов 12 см; мощность 1 кВт; сечение волноводов 7 2 х 34 мм; ширина захвата 2 м; длина захвата 0,72 м; высота облучателя над поверхностью дорожного покрытия 0,2 м; половина угловой ширины ДН 30o; n 10; m 11; N 110; h 0,19 м, мощность дизельэлектростанции 220 кВт.An example implementation of the device. The wavelength of the microwave generators is 12 cm; power 1 kW; section of
Устройство для нагрева асфальтобетонного дорожного покрытия содержит платформу 1, 110 излучателей 2, 110 СВЧ генераторов, 110 волноводных линий передач 4, приборный шкаф 5 с блоками питания 6 СВЧ генераторов, жесткий 7 и гибкий 8 экраны, корпус 9, панель вентиляторов 10, трейлер 14, дизельэлектростанцию 15 и гидравлический подъемник 17 (фиг. 1-3). A device for heating asphalt concrete pavement contains a platform 1, 110
Число 110 определяется по формуле (3). The number 110 is determined by the formula (3).
Число излучателей в ряду определяется по формуле (2), n 10. The number of emitters in a row is determined by the formula (2),
Расстояние между соседними рядами волноводных линий определяется по формуле (4) и равно 19 см. The distance between adjacent rows of waveguide lines is determined by the formula (4) and is equal to 19 cm.
Вход каждой волноводной линии передачи 4 соединен с выходом одного СВЧ - генератора 3, а ее выход с входом одного излучателя 2. The input of each
Платформа устанавливается на консолях трейлера параллельно поверхности дорожного покрытия. На платформе 1 вертикально в m рядов установлены волноводные линии передач 4, нижние концы волноводов этих линий размещены в окнах платформы 1 и выполняют функцию излучателей 2, боковые стенки волноводов в одном ряду плотно прилегают друг к другу. The platform is mounted on the consoles of the trailer parallel to the surface of the road surface. On the platform 1,
СВЧ генераторы 3 крепятся к верхним концам волноводов линий передач 4. Жесткий защитный экран 7 крепится к краям платформы 1 снизу и вокруг нее. Гибкий экран 8 крепится к нижнему краю экрана 7 по всему его периметру. Раскрывы излучателей 2 расположены параллельно нижней поверхности платформы 1.
Устройство 16 снабжено ходовой частью в виде тягача 13 и трейлера 14 с гидравлическим подъемником 17. Конец выхлопной трубы дизельэлектростанции 15, установленной на трейлере, введен под платформу 1. The
Сверху на платформе 1 по ее краям установлен корпус 9, на одной из стенок которого выполнены окна приточной вентиляции в которых установлены вентиляторы 11, а на его противоположной стенке выполнены окна 12 вытяжной вентиляции. On top of the platform 1, at its edges, there is a
Устройство для нагрева дорожного покрытия работает следующим образом. A device for heating the pavement works as follows.
Вначале запускают дизельэлектростанцию 15. Электроэнергия начинает поступать (фиг. 4) в блоки питания 6 СВЧ генераторов и на вентиляторы 11. First, a
СВЧ генераторы 3 начинают вырабатывать СВЧ энергию, которая по волноводным линиям передачи поступает в излучатели 2, а из них излучается в направлении поверхности дорожного покрытия и проникает вглубь его. Дорожное покрытие начинает поглощать СВЧ энергию за счет того, что его материал имеет тангенс угла электрических потерь, приблизительно равный 0,1. Затем нагревают дорожное покрытие до 110 120oC, постепенно перемещают устройство для нагрева вдоль регенерируемого участка дороги.
Claims (5)
где L ширина захвата нагрева дорожного покрытия;
l длина захвата нагрева дорожного покрытия;
Н расстояние от поверхности дорожного покрытия до раскрыва излучателей;
а ширина широкой стенки волноводов линий передач;
q - половина угловой ширины диаграммы направленности излучателей в Е плоскости по спаду мощности на 3 дБ,
кроме того, рама выполнена в виде металлической платформы с окнами, платформа устанавливается параллельно поверхности дорожного покрытия, на платформе вертикально в несколько рядов установлены волноводные линии передач, нижние концы волноводов этих линий размещены в окнах платформы и выполняют функцию излучателей, боковые стенки волноводов в одном ряду плотно прилегают друг к другу, расстояние между соседними рядами волноводных линий передач равно или меньше h, которое определяется по формуле
h = 2•H•tgθ-b,
где b ширина узкой стенки волноводов линий передач,
причем СВЧ-генераторы закреплены на верхних концах волноводов линий передач, жесткий экран крепится снизу к краям платформы и вокруг нее, вход каждой введенной линии передач соединен с выходом одного СВЧ-гененатора, а выход соединен с входом одного излучателя, которые расположены параллельно нижней поверхности платформы.1. A device for heating an asphalt concrete pavement containing a frame, a microwave generator, a horizontally mounted emitter, a hard shield, a microwave energy transmission line, the input of which is connected to the output of the microwave generator, and the output with the emitter input, characterized in that N 1 microwave generator, N 1 waveguide transmission line, N 1 emitter are introduced, and the number N is determined by the formula
where L is the capture width of the heating of the pavement;
l the grip length of the pavement heating;
H is the distance from the surface of the road surface to the aperture of the emitters;
and the width of the wide wall of the waveguides of the transmission lines;
q is half the angular width of the radiation pattern of the emitters in the E plane by the power drop of 3 dB,
in addition, the frame is made in the form of a metal platform with windows, the platform is installed parallel to the surface of the road surface, the waveguide transmission lines are installed vertically in several rows on the platform, the lower ends of the waveguides of these lines are placed in the windows of the platform and act as emitters, the side walls of the waveguides in one row tightly adjacent to each other, the distance between adjacent rows of waveguide transmission lines is equal to or less than h, which is determined by the formula
h = 2 • H • tgθ-b,
where b is the width of the narrow wall of the waveguides of the transmission lines,
moreover, microwave generators are mounted on the upper ends of the waveguides of the transmission lines, a hard screen is attached from below to the edges of the platform and around it, the input of each input transmission line is connected to the output of one microwave generator, and the output is connected to the input of one emitter, which are parallel to the bottom surface of the platform .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103585A RU2100519C1 (en) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | Device for heating asphalt-concrete road coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96103585A RU2100519C1 (en) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | Device for heating asphalt-concrete road coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2100519C1 true RU2100519C1 (en) | 1997-12-27 |
| RU96103585A RU96103585A (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=20177315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96103585A RU2100519C1 (en) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | Device for heating asphalt-concrete road coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2100519C1 (en) |
-
1996
- 1996-02-23 RU RU96103585A patent/RU2100519C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. SU, авторское свидетельство, 920093, кл. E 01 C 23/14, 1982. 2. RU, патент, 2039145, кл. E 01 C 23/06, 1995. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69730571T2 (en) | DIELECTRIC HEATING DEVICE | |
| CA1117342A (en) | Microwave method and apparatus for heating pavements | |
| CN1603694A (en) | Apparatus for shielding electromagnetic wave of microwave oven door | |
| US4861955A (en) | Matched absorptive end choke for microwave applicators | |
| US3478188A (en) | Multimode cavity resonator with two coupling holes at wall corners | |
| IT8048547A0 (en) | SURFACE CONDITION A GENERATOR IN A SELF-PROPELLED MICROWAVE RADIOFREQUENCY OPERATING MACHINE COUPLES THE REGENERATION OF THE PAVEMENTS WITH AT LEAST ONE ROAD GUIDE LIGHTER IN TUMINOUS CRACKED WAVE CONGLOMERATE, USED FOR HEATING | |
| IT9084965A1 (en) | PROCEDURE AND OVEN TO ACCELERATE THE SEASONING OF CEMENT CONGLOMERATES. | |
| RU2100519C1 (en) | Device for heating asphalt-concrete road coating | |
| JPH05148815A (en) | Apparatus for heating asphalt paving mixture over steel plate deck | |
| KR850000580B1 (en) | Uniformity heating device for oven | |
| US4176267A (en) | Microwave energy trap | |
| CN103650637B (en) | Microwave heating equipment | |
| DE4015639C2 (en) | ||
| RU2111631C1 (en) | Universal microwave drier | |
| US3474212A (en) | Multimode cavity resonator with triangular coupling holes | |
| JPS58176896A (en) | Microwave heater | |
| RU96103585A (en) | DEVICE FOR HEATING ASPHALT CONCRETE ROAD COVERING | |
| DE69812144T2 (en) | DEVICE FOR HEATING A SURFACE BY HEAT RADIATION | |
| US4185182A (en) | Microwave oven apparatus | |
| RU2069826C1 (en) | Wood drying set | |
| RU2199064C2 (en) | Installation for drying of dielectric materials by microwave power | |
| RU2057404C1 (en) | Microwave dryer | |
| EP1367347B1 (en) | Device for wood treatment | |
| JP2004071520A (en) | Microwave induction-heating device | |
| NL2013478B1 (en) | Device and method for the efficient introduction of electromagnetic radiation into the ground. |