RU2161672C2 - Способ нагрева асфальтового покрытия и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ нагрева асфальтового покрытия и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2161672C2
RU2161672C2 RU97105187/03A RU97105187A RU2161672C2 RU 2161672 C2 RU2161672 C2 RU 2161672C2 RU 97105187/03 A RU97105187/03 A RU 97105187/03A RU 97105187 A RU97105187 A RU 97105187A RU 2161672 C2 RU2161672 C2 RU 2161672C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hot gas
asphalt
heat transfer
holes
chamber
Prior art date
Application number
RU97105187/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97105187A (ru
Inventor
С. ВИЛИ Патрик
Джохарифард Мостафа
Original Assignee
Мартек Рисайклинг Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мартек Рисайклинг Корпорейшн filed Critical Мартек Рисайклинг Корпорейшн
Publication of RU97105187A publication Critical patent/RU97105187A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2161672C2 publication Critical patent/RU2161672C2/ru

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/14—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces for heating or drying foundation, paving, or materials thereon, e.g. paint

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Road Repair (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

Изобретение относится к строительству, а именно к процессу нагрева асфальтового покрытия. Процесс содержит этапы: поджигания в горелке горючей смеси, состоящей из топлива и кислорода для получения горючего газа, и подачи горячего газа в камеру, имеющую излучающую поверхность со множеством отверстий, расположенную над асфальтовым покрытием. Устройство для нагрева асфальтового покрытия содержит горелку для получения горячего газа и камеру, имеющую входное отверстие для приема горячего газа от горелки и излучающую поверхность с множеством отверстий. Отверстия в излучающей поверхности имеют такие размеры, чтобы горячий газ нагревал излучающую поверхность для создания радиационного теплопереноса к асфальтовому покрытию и проходил сквозь отверстия для создания конвенционного теплопереноса к асфальтовой поверхности. Обеспечивается равномерный и эффективный нагрев асфальтового покрытия. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к способу нагрева асфальта и устройству для его осуществления.
Предшествующий уровень
В данной заявке термин асфальт также включает макадам и тармак. Асфальтовое покрытие дорог обычно содержит смесь асфальтового связующего (обычно черное, липкое нефтехимическое связующее) и агрегатного наполнителя, содержащего калиброванные камни и/или щебень. Асфальтовую смесь обычно укладывают, уплотняют и выглаживают для создания асфальтового покрытия дороги.
Со временем качество асфальтового покрытия может ухудшиться под влиянием нескольких факторов. Например, сезонные колебания температур могут привести к растрескиванию и/или появлению выбоин. Эрозия или усадка дорожного основания под покрытием также может привести к растрескиванию. Кроме того, некоторые из химических составляющих, введенных в свежий асфальт, со временем постепенно теряются или изменяются их свойства, что также способствует появлению трещин и выбоин на дорожном покрытии. При возникновении концентрированного растрескивания могут появиться выбоины, которые представляют опасность для дорожного движения и ускоряют разрушение соседних участков покрытия и структуры шоссе. Даже если растрескивания и появления выбоин не происходит, движение транспорта может отполировать поверхность шоссе, и такая поверхность становится скользкой и опасной. Кроме того, движение транспорта может приводить к появлению колеи, впадин, борозд и трещин в покрытии шоссе. При мокром покрытии в этих дефектах может скапливаться вода, которая является причиной опасного явления аквапланирования автотранспорта. Собирающаяся вода также способствует ухудшению дорожного покрытия.
До 70-х к доступным способам ремонта старого асфальтового покрытия относились: точечный ремонт, например, наложение заплат или герметизация, укладка новых материалов поверх старого покрытия и удаление части первоначальной структуры и замена ее новыми материалами. Каждый из этих способов имеет присущие ему недостатки и ограничения.
Начиная примерно с первой половины 70-х с ростом стоимости сырья, нефти и энергии, возрос интерес к попыткам утилизации старого асфальта. Мировая сеть шоссейных дорог стала рассматриваться как очень существенный возобновляемый источник.
Первые способы утилизации заключались в удалении части старого покрытия и транспортировки его на централизованную стационарную утилизационную установку, где он смешивался со свежим асфальтом и/или обновленными химикатами. Затем обновленный материал покрытия транспортировался обратно на площадку и укладывался. Эти способы имели очевидные ограничения по затратам времени, транспортным расходам и пр.
В дальнейшем появилась технология, позволяющая утилизировать старый асфальт прямо на месте. Некоторые такие процессы требуют нагрева и часто называются "горячей утилизацией на месте" (ниже именуемые "ГУНМ").
Эта технология включает многие известные процессы и машины по предшествующему уровню техники для утилизации асфальтового покрытия дорог, при которых асфальт измельчается. В общем эти процессы и машины используют следующие операции: (i) нагрев асфальтового покрытия (обычно, с использованием набора горелок) для облегчения размягчения или пластификации верхнего слоя асфальта, (ii) механическое дробление нагретой поверхности (обычно, с использованием таких устройств, как вращающиеся зубчатые фрезы, винтовые шнеки/фрезы и реечные скарификаторы), (iii) подмешивание свежего или обновленного асфальта к измельченному асфальту, (iv) укладка смеси, полученной в шаге (iii) на поверхность дороги и (v) укатка или трамбовка уложенной смеси для получения дорожного покрытия из утилизированного асфальта. В некоторых случаях нагретый измельченный материал можно полностью удалять с поверхности дороги, обрабатывать вне дороги и затем возвращать на поверхность и укатывать в окончательное положение. Большая часть устройств по предшествующему уровню техники относится к тому или иному варианту этой технологии.
Со временем технологии ГУНМ пришлось решать определенные проблемы, некоторые из которых встречаются и сегодня. Например, асфальтобетон (особенно находящийся в нем цемент) при нагреве разрушается. Поэтому поверхность дороги приходится нагревать до точки, при которой она размягчается в достаточной степени для размельчения, но не до точки, при которой она начинает повреждаться. Кроме того, известно, что асфальтобетон нагревать тем тяжелее, чем больше толщина нагреваемого слоя.
Попытки решения этих проблем приведены во многих патентах. См., например, следующие патенты, каждый из которых включен в настоящее описание путем отсылки:
США 3361042 (Катлер) США 3970404 (Бенедетти)
США 3843274 (Гутман и др.) США 3989410 (Моенч)
США 4011023 (Катлер) США 4124325 (Катлер)
США 4129398 (Шелкопф) США 4335975 (Шелкопф)
США 4226552 (Моенч) США 4534674 (Катлер)
США 4545700 (Йейтс) США 4711600 (Йейтс)
США 4784518 (Катлер) США 4793730 (Батч)
США 4850740 (Уайли) США 4929120 (Уайли и др.)
Независимо от конкретного применяемого способа коммерчески успешная утилизация нагретого асфальтового покрытия в большой степени зависит от способности эффективного нагрева старого асфальтового покрытия, подлежащего утилизации. В общем, эффективный нагрев происходит, когда асфальтовое покрытие нагревается до требуемой температуры (например, 300oF (184,4oС) быстро и без значительного подгорания или перегрева.
Обычно для размягчения асфальта для его утилизации применяют нагреватели. Нагревателем может быть радиационный (например, инфракрасный нагреватель), нагреватель, в котором используется горячий воздух, конвекционный нагреватель, микроволновый нагреватель, пламенный нагреватель и пр.
Наиболее популярным коммерчески используемым нагревателем является радиационный нагреватель, излучающий в инфракрасном диапазоне. В общем, такой нагреватель работает путем поджигания топливовоздушной смеси на металлическом (или выполненном из другого подходящего материала) экране, что приводит к сгоранию смеси. Тепло, образующееся в процессе сгорания, поглощается металлическим экраном, что в большинстве случаев приводит к разогреву металла до красного свечения и облучению поверхности асфальта теплом (т.е., инфракрасным излучением). Одним из существенных ограничений обычных радиационных нагревателей является источник топлива. Более конкретно, поскольку топливовоздушная смесь должна сгорать на всей излучающей поверхности нагревателя, топливо должно относиться к типу, который позволяет ему легко смешиваться с воздухом и распределяться по существу равномерно по всей излучающей поверхности вплоть до точки поджигания. В результате почти во всех коммерчески доступных радиационных нагревателях в качестве топлива используется пропан или бутан. Пропан и бутан - это газы, которые легко смешиваются с воздухом для сжигания в данном устройстве.
К сожалению, пропан и бутан являются очень опасными в использовании материалами, поскольку их обычно хранят под давлением, что может приводить к опасным взрывам в случае появления случайной искры. Кроме того, есть несколько стран, в которых пропан и/или бутан (i) недоступны, (ii) запредельно дороги и/или (iii) неконкурентоспособны по сравнению с другими видами дешевого жидкого топлива, например дизельным топливом. В действительности одна иди более из этих проблем имеются в большинстве стран мира за пределами Северной Америки, Европы и Австралии. Что касается проблемы (iii), жидкое топливо (т.е. топливо, находящееся в жидкой фазе при нормальном давлении и температуре окружающей среды) непригодно для использования в обычных радиационных нагревателях из-за трудностей, связанных с распылением такого топлива в воздухе и распределением полученной топливовоздушной смеси по существу равномерно по излучающей поверхности нагревателя. В результате всего этого технология ГУНМ коммерчески непрактична в большинстве стран мира за пределами Северной Америки и Европы.
Кроме того, при использовании обычных радиационных нагревателей температура излучающей поверхности легко может достичь температуры 2000oF (1093,3oC) или более. Это обусловлено необходимостью максимально быстрого нагрева поверхности асфальта, чтобы не задерживать работу всех остальных машин, связанных с системой утилизации. Этот факт в сочетании с тем, что поверхность асфальта нужно нагревать до температуры 300-400oF (184,4-240oC), чтобы в конечном итоге получить температуру приблизительно 250oF (156,7oC) на глубине по меньшей мере 2 дюйма (50,8 мм), часто может приводить к подгоранию или перегреву асфальтового покрытия. К сожалению, попытки устранить этот эффект простым понижением температуры излучающей поверхности ведут к еще худшей эффективности всего процесса утилизации и, следовательно, не являются коммерчески жизнеспособной альтернативой. Другой проблемой, связанной с обычными радиационными нагревателями, является высокая вероятность неравномерного нагрева. Типично это обусловлено тем, что определенные зоны асфальтового покрытия поглощают излучение (например, масляные пятна), а другие - отражают излучение (например, наполнитель светлого цвета). Проблема усугубляется в тех зонах асфальтового покрытия, которые поглощают излучение, поскольку это обычно приводит к сильному дымообразованию и/или воспламенению асфальтового покрытия, что создает угрозу для окружающей среды.
Как следует из вышеизложенного, обычным нагревателем асфальтового покрытия является нагреватель, в котором используется горячий воздух. Такой нагреватель описан в патенте США 4561800 (Хатакенака и др.), содержание которого включено в настоящее описание путем отсылки. Хатакенака раскрывает способ и устройство для нагрева дорожного покрытия, где горячий воздух, нагретый до заранее определенной температуры, вдувают на поверхность дорожного покрытия для его нагрева. Устройство содержит генератор горячего воздуха, оснащенный горелкой и блоком управления температурой, и несколько воздуховодов с соплами для направления горячего воздуха на дорожное покрытие. Хатакенака заявляет, что устройство снижает дымообразование при нагреве асфальтового покрытия. Основной задачей патента Хатакенака является возможность регулирования температуры горячего воздуха. Таким образом, суть патента Хатакенака заключается в подаче горячего воздуха с регулируемой температурой, при этом горячий воздух используется как средство нагрева дорожного покрытия. Хатакенака утверждает, что одним из преимуществ его изобретения является возможность регулировать "теплопроизводительность" нагревателя простой регулировкой температуры самого горячего воздуха. Это и лежит в основе того, что для всех целей и намерений Хатакенака ссылается на устройство, которое осуществляет практически весь теплоперенос путем конвекции.
Одной из принципиальных трудностей, связанных с конвекционными нагревателями и нагревателями, использующими горячий воздух, и, в частности, с устройством, раскрываемым Хатакенакой, используемым для утилизации асфальтового покрытия, является невозможность транспортировки достаточного количества горячего воздуха к асфальтовому покрытию для того, чтобы обеспечить теплоперенос до требуемой температуры и на желаемую глубину асфальтового покрытия. Принципиальная причина этого заключаются в том, что размер и расход горячего воздуха (например, кубометров в минуту, м3/мин), необходимые для того, чтобы асфальтовое покрытие подвергалось воздействию достаточного количества тепла в течение достаточного времени для нагрева покрытия при коммерчески разумной скорости (3-10 м/мин) делают создание коммерчески полезного устройства экономически нецелесообразным и/или запредельно дорогим. В результате, в области утилизации асфальтового покрытия конвекционные нагреватели и нагреватели на основе горячего воздуха неконкурентоспособны по сравнению с радиационными нагревателями.
Имеется потребность в способе и устройстве для нагрева асфальтового покрытия, которые устраняют или уменьшают по меньшей мере один ив вышеуказанных недостатков прототипа.
Описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание нового способа нагрева асфальтового покрытия, который устраняет или уменьшает по меньшей мере один из недостатков прототипа.
Другой целью настоящего изобретения является создание нового устройства для нагрева асфальтового покрытия, которое устраняет или уменьшает по меньшей мере один из недостатков прототипа.
Соответственно, согласно одному из аспектов настоящего изобретения, предлагается способ нагрева асфальтового покрытия, при котором:
воспламеняют в горелке горючую смесь, состоящую из топлива и кислорода для получения горячего газа;
подают горячий газ в камеру, имеющую излучающую поверхность, расположенную над асфальтовым покрытием, при этом в излучающей поверхности выполнено множество отверстий;
выбирают размер отверстий так, чтобы горячий газ (i) нагревал излучающую поверхность для обеспечения радиационного теплопереноса к асфальтовому покрытию, и (ii) проходил сквозь отверстия для обеспечения конвекционного теплопереноса к асфальтовому покрытию.
Согласно другим аспектам настоящего изобретения предлагается устройство для нагрева асфальтового покрытия, содержащее горелку для получения горячего газа и камеру, содержащую входное отверстие для приема горячего газа от горелки и излучающую поверхность со множеством отверстий, при этом отверстия имеют такой размер, чтобы горячий газ (i) нагревал излучающую поверхность для обеспечения радиационного теплопереноса к асфальтовому покрытию, и (ii) проходил сквозь отверстия для обеспечения конвекционного теплопереноса к асфальтовому покрытию.
Было обнаружено, что, согласно настоящему изобретению, имеется возможность достигнуть по существу равномерного, быстрого и эффективного нагрева асфальтового покрытия путем использования устройства для нагрева асфальтового покрытия, способного осуществлять совокупный теплоперенос (Qtotal), включающий конвекционный теплоперенос (Qc) и радиационный теплоперенос (QR)
Qtotal = Qc + QR.
Предпочтительно, Qc составляет от приблизительно 20% до приблизительно 80%, более предпочтительно, от приблизительно 35% до приблизительно 65%, и еще более предпочтительно от приблизительно 40% до приблизительно 60% и наиболее предпочтительно от приблизительно 45% до приблизительно 55% от Qtotal, а остальное - QR.
Для настоящих целей Ос можно легко рассчитать эмпирически по следующему уравнению:
Qc = hA(T1 - T2),
где h - коэффициент конвекционного теплопереноса;
A - общая площадь поверхности нагревателя;
T1 - температура горячего газа;
T2 - температура асфальтового покрытия.
Кроме того, QR легко можно рассчитать эмпирически по следующему уравнению:
QR= Σδ(T 4 1 -T 4 2 ),
где Σ - общая излучающая способность излучающей поверхности;
δ - постоянная пропорциональности (Стефана-Больцмана);
A - общая площадь поверхности нагревателя;
T1 - температура излучающей поверхности камеры, и
T2 - температура асфальтовой поверхности.
Эти уравнения и их применение находятся в пределах компетенции специалиста в данной области и более подробно описаны в работе HEAT TRANSFER, J.P. Holman (7th Edition, 1992), содержание которой включено в настоящее описание путем отсылки.
Например, работоспособное устройство для нагрева асфальтового покрытия имеет излучающую поверхность, выполненную из оксидированной стали, работающую при температуре приблизительно 1200oF (648,9oC). Излучающая поверхность располагается на высоте приблизительно 3 дюйма (76,2 мм) от асфальтового покрытия. Излучающая поверхность имеет приблизительно 12 футов (3,6576 м) в ширину и 26 футов (7,9248 м) в длину и в ней выполнено приблизительно 15500 круглых отверстий диаметром 0,25 дюйма (6,35 мм). Для такого устройства специалист легко может рассчитать, что Ос приблизительно равно 480 кВт (48% от общего теплопереноса), тогда как QR приблизительно равно 520 кВт (52% от общего теплопереноса).
Одним из принципиальных преимуществ устройства для нагрева асфальтового покрытия является то, что оно не зависит от применения топлива конкретного типа. Таким образом, представляется, что предлагаемое устройство для нагрева асфальтового покрытия является первым устройством такого рода, в котором объединены по меньшей мере частичный радиационный теплоперенос с гибкостью применения жидкого топлива, например дизельного.
В настоящем описании упоминается сжигание смеси топлива и кислорода. Хорошо известно, что чистый кислород чрезвычайно воспламеняем и опасен в использовании. Поэтому, в большинстве случаев, для подмешивания к топливу удобно использовать окружающий воздух. Однако следует понимать, что настоящее изобретение относится к газам, не являющимся воздухом, но содержащим кислород.
Предпочтительно, устройство для нагрева асфальтового покрытия по настоящему изобретению далее содержит средство для установки камеры над асфальтовым покрытием на расстоянии от приблизительно 1 до приблизительно 6 дюймов (25,4 - 153,6 мм) и, более предпочтительно, от приблизительно 2 до приблизительно 4 дюймов (50,8 - 101,6 мм) и, наиболее предпочтительно, от приблизительно 2 до приблизительно 3 дюймов (50,8 - 76,2 мм) над нагреваемым асфальтовым покрытием. Оно служит для оптимизации облучения асфальтового покрытия излучающей поверхностью камеры.
Предпочтительно, камера в предлагаемом устройстве для нагрева асфальтового покрытия содержит множество расположенных по существу рядом друг с другом камер, каждая из которых имеет излучающую поверхность. Особенно предпочтительно располагать эти камеры так, чтобы между соседними парами трубок имелся зазор. Наличие такого зазора обеспечивает утилизацию горячих газов, попадающих на асфальтовое покрытие. Более конкретно, горячие газы могут засасываться обратно в горелку через зазоры между соседними парами камер. Идеально, зазор между соседними парами камер имеет такой размер, чтобы скорость утилизируемого горячего газа составляла от приблизительно 20% до приблизительно 80%, предпочтительно от приблизительно 30% до приблизительно 70%%, более предпочтительно, от приблизительно 40% до приблизительно 60%, и наиболее предпочтительно от приблизительно 45% до приблизительно 55% от скорости газа, проходящего сквозь отверстия в трубках.
Температура горячего газа и излучающей поверхности камеры приблизительно одинакова, хотя это не существенно. Предпочтительно, эта температура находится в диапазоне от приблизительно 700oF (371oC) до приблизительно 1600oF (871oC), более предпочтительно от приблизительно 900oF (532oC) до приблизительно 1400oF (760oC), и наиболее предпочтительно от приблизительно 1000oF (537,8oC) до приблизительно 1200oF (648,9oC). Идеально, температура составляет приблизительно 1100oF (593,3oC).
Краткое описание чертежей
Ниже следует описание вариантов настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми позициями обозначены одинаковые детали, и на которых:
фиг. 1 - схематический вид сбоку устройства для нагрева асфальтового покрытия по настоящему изобретению;
фиг. 2 - вид снизу части устройства по фиг. 1, и
фиг. 3 - вид спереди устройства, показанного на фиг. 1.
Наилучший способ реализации настоящего изобретения
На фиг. 1-3 показано устройство 10 для нагрева асфальтового покрытия. Устройство 10 выполнено мобильным и установлено на соответствующем транспортном средстве (не показано), имеющем колеса 20 (показаны пунктиром).
Устройство 10 содержит корпус 25 с горелкой 30, выходной конец которой расположен в камере 40 сгорания. Горелка 30 содержит отверстие 50 для подачи топлива, отверстие 60 для подачи кислорода в камеру 70 для смешивания/распыления. Горелка 30 далее содержит сопло 80, расположенное в корпусе 25. Как показано, выходной конец сопла 80 окружен входным концом камеры сгорания 40. Несмотря на то, что можно устанавливать конец сопла 80 с уплотнением во входном отверстии камеры сгорания 40, предпочтительно сохранять зазор между концом сопла 80 и камерой сгорания 40.
Корпус 25 разделен стенкой 100 на камеру 110 выхлопных газов и камеру 120 горячего газа. Как показано на чертеже, камера сгорания 40 содержит множество отверстий 90, расположенных так, что они расположены и в камере 110 выхлопных газов и в камере 120 горячего газа. Камера выхлопных газов соединена с выхлопной трубой 130, оснащенной заслонкой 140. Предпочтительным признаком камеры сгорания 40 является то, что размер и число отверстий 90 выбирают так, чтобы от приблизительно 5% до приблизительно 20%, более предпочтительно от приблизительно 5% до приблизительно 15% и наиболее предпочтительно от приблизительно 8% до приблизительно 10% по объему общего объема горячего газа, полученного в камере сгорания 40, направлялось в камеру 110 выхлопных газов, а остальное направлялось в камеру 120 горячего воздуха. На практике это приводит к тому, что большая часть площади поверхности отверстия (т.е. общей площади отверстий 90) представлена отверстиями, расположенными в камере 120 горячего газа.
Камера 120 горячего газа содержит входное отверстие 150 для рециркуляции горячего газа и выпускное отверстие 160 для горячего газа. Выходное отверстие 160 для горячего газа соединено с распределительной камерой 170. Распределительная камера 170 содержит камеру 180 подачи горячего газа, соединенную с множеством камер 190 выпуска горячего газа. Камера 180 подачи горячего газа и камеры выпуска горячего газа содержат излучающую поверхность 200. Каждая излучающая поверхность 200 содержит множество отверстий 210. Камеры 190 выпуска горячего газа расположены так, что между соседними парами камер расположен зазор 210.
Распределительная камера 170 далее содержит камеру 230 возвращающегося газа, соединенную с рециркуляционным вентилятором 240, имеющим расположенный в нем нагнетатель (не показан). Рециркуляционный вентилятор 240 соединен с корпусом 25 через камеру 250 подачи рециркуляционного газа с расположенной в ней заслонкой 260.
При работе топливо и кислород подаются в отверстия 50 и 60, соответственно, горелки 30, где они смешиваются и распыляются (если топливо находится в жидкой фазе при температуре и давлении окружающей среды) в камеру 70, где они образуют горючую смесь. Затем горючая смесь подается на сопло 80, где происходит ее поджигание, и в результате образуется факел 270 и горячие газы. Горячий газ движется в целом в направлении, показанном стрелкой A и выходит из камеры сгорания 40 через отверстия 90 двумя потоками. Большая часть горячего газа выходит по стрелке B, а меньшая часть - по стрелке C.
Горячий газ, показанный стрелкой B попадает в распределительную камеру 170 через выходное отверстие 160, откуда он поступает в камеру 180 подачи горячего газа и в камеры 190 выпуска горячего газа. Затем горячий газ выходит из камер 180 и 190 через отверстия 210 в излучающей поверхности 200, выполненной в каждой камере 180 и 190. За счет соответствующей конструкции излучающих поверхностей 200 в камерах 180 и 190 и путем подбора количества и размера отверстий 210 излучающие поверхности 200 обеспечивают как радиационный, так и конвекционный теплоперенос. Поэтому горячий газ служит для нагрева излучающих поверхностей 200 до температуры, при которой они начинают излучать, предпочтительно, энергию в инфракрасном диапазоне. Одновременно горячий газ проходит сквозь отверстия 210 с высокой скоростью и обдувает поверхность нагреваемого асфальтового покрытия 280, обеспечивая конвекционный теплоперенос.
Рециркуляционный вентилятор 240 служит дли рециркуляции газа, как показано стрелкой D через зазоры 220 между соседними парами выпускных камер 190. Рециркуляционный вентилятор 240 подает рециркулирующий газ в камеру 250, как показано стрелкой E. Рециркулирующий газ, попадающий в камеру 250, либо (i) попадает в камеру сгорания 40, как показано стрелкой F, где дожигаются не полностью сгоревшие или не сгоревшие частицы топлива, либо (ii) протекает вокруг камеры сгорания 40, как показано стрелкой G, после чего он смешивается с горячим газом, выходящим из камеры сгорания 40, как показано стрелкой B.
Настоящее устройство для нагрева асфальтового покрытия можно с успехом использовать в любых технологиях горячей утилизации асфальта на месте, включая описанные в вышеупомянутых патентах США. Однако настоящее устройство для нагрева асфальтового покрытия будет особенно полезно в сочетании со способами и устройствами, описанными в параллельных канадских заявках на патент 2061682 и 2102090 и международной заявке на патент WO 93/17185, содержание каждой из которых включено в настоящее описание путем отсылки.
Соответственно, несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылками на иллюстративные примеры воплощения, оно не должно толковаться в ограничительном смысле. Различные модификации описанного варианта, а также другие варианты воплощения настоящего изобретения для специалистов очевидны. Например, можно построить устройство для нагрева асфальтового покрытия по настоящему изобретению так, чтобы оно обеспечивало радиационный и конвекционный теплоперенос последовательно или, предпочтительно, циклически и последовательно. Это может быть достигнуто различными путями, например, установкой трубок, расположенных по существу поперек асфальтового покрытия. Эти трубки, по желанию, могут иметь отверстия, подобные описанным выше, и между ними может располагаться обычный радиационный нагреватель. Альтернативно, можно построить поезд из устройств, в котором чередуются конвекционные и радиационные нагреватели. Такой поезд будет осуществлять теплоперенос и конвекционным, и радиационным способом. Таким образом, прилагаемая формула изобретения охватывает любые подобные модификации и варианты.

Claims (10)

1. Способ нагрева асфальтового покрытия, включающий поджиг в горелке (30) горючей смеси, содержащей топливо и кислород, для получения горячего газа и подачи горячего газа к асфальтовому покрытию для его нагрева, отличающийся тем, что подают горячий газ в, по меньшей мере, одну камеру (190) выпуска горячего газа, имеющую излучающую поверхность (200), расположенную над асфальтовым покрытием, при этом излучающая поверхность (200) имеет множество отверстий (210), и выбирают размер отверстий (210) таким образом, что горячий газ одновременно (i) нагревает излучающую поверхность (200) для создания радиационного теплопереноса к асфальтовому покрытию и (ii) проходит сквозь отверстия (210) для создания конвекционного теплопереноса к асфальтовой поверхности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что радиационный теплоперенос составляет приблизительно 20 - 80% от общего теплопереноса, а остальное - конвекционный теплоперенос.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одну камеру (190) выпуска горячего газа размещают над асфальтовым покрытием на расстоянии приблизительно 1 - 6 дюймов (25,4 - 152,4 мм).
4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что горячий газ подают во множество камер (190) выпуска горячего газа, разнесенных друг от друга с зазором между каждой парой смежных камер (190), причем каждая из камер (190) имеет излучающую поверхность (200).
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что он содержит этап, при котором выбирают размер зазора так, чтобы скорость рециркулируемого горячего газа составляла приблизительно 20 - 80% от скорости горячего газа, проходящего сквозь отверстия (210) в множестве камер (190) выпуска горячего газа.
6. Устройство (10) для нагрева асфальтового покрытия, содержащее горелку (30) для получения горячего газа, имеющую выходное отверстие (160), связанное с, по меньшей мере, одной камерой (190) выпуска горячего газа для получения горячего газа от горелки (30), причем, по меньшей мере, одна камера (190) выпуска горячего газа содержит множество отверстий (210) для переноса горячего газа к асфальтовой поверхности для ее нагрева, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна камера (190) выпуска горячего газа содержит излучающую поверхность (200), в которой расположено множество отверстий (210), при этом отверстия (210) имеют такие размеры, чтобы горячий газ одновременно (i) нагревал излучающую поверхность (200) для создания радиационного теплопереноса к асфальтовому покрытию и (ii) проходил сквозь отверстия (210) для создания конвекционного теплопереноса к асфальтовой поверхности.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что множество отверстий (210) имеет такой размер, что радиационный теплоперенос составляет приблизительно 20 - 80% от общего теплопереноса, а остальное - конвекционный теплоперенос.
8. Устройство по п.6 или 7, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для установки, по меньшей мере, одной камеры (190) выпуска горячего газа над асфальтовым покрытием на расстоянии приблизительно 1 - 6 дюймов (25,4 - 152,4 мм).
9. Устройство по любому из пп.6 - 8, отличающееся тем, что содержит множество камер (190) выпуска горячего газа, разнесенных друг от друга с зазором между каждой парой смежных камер (190), причем каждая из камер (190) имеет излучающую поверхность (200).
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что размер зазора имеет такой размер, чтобы скорость рециркулируемого горячего газа составляла приблизительно 20 - 80% от скорости горячего газа, проходящего сквозь отверстия (210) в множестве камер (190) выпуска горячего газа.
RU97105187/03A 1994-09-02 1995-09-01 Способ нагрева асфальтового покрытия и устройство для его осуществления RU2161672C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002131429A CA2131429C (en) 1994-09-02 1994-09-02 Process for heating an asphalt surface and apparatus therefor
CA2,131,429 1994-09-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97105187A RU97105187A (ru) 1999-04-10
RU2161672C2 true RU2161672C2 (ru) 2001-01-10

Family

ID=4154277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97105187/03A RU2161672C2 (ru) 1994-09-02 1995-09-01 Способ нагрева асфальтового покрытия и устройство для его осуществления

Country Status (23)

Country Link
US (1) US5895171A (ru)
EP (1) EP0777787B1 (ru)
JP (1) JP3466621B2 (ru)
KR (1) KR100394176B1 (ru)
CN (1) CN1147648C (ru)
AT (1) ATE204041T1 (ru)
AU (1) AU3250795A (ru)
BR (1) BR9508781A (ru)
CA (1) CA2131429C (ru)
CZ (1) CZ291922B6 (ru)
DE (1) DE69522111T2 (ru)
DK (1) DK0777787T3 (ru)
ES (1) ES2161905T3 (ru)
IL (1) IL115133A (ru)
IN (1) IN192754B (ru)
MY (1) MY114194A (ru)
NZ (1) NZ291388A (ru)
PL (1) PL178684B1 (ru)
PT (1) PT777787E (ru)
RU (1) RU2161672C2 (ru)
TR (1) TR199501090A2 (ru)
WO (1) WO1996007794A1 (ru)
ZA (1) ZA957370B (ru)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6220782B1 (en) * 1998-10-26 2001-04-24 Larry A. Yates Method and apparatus for altering an aggregate gradation mixture of an asphalt concrete mixture
US6371689B1 (en) 1999-10-29 2002-04-16 Dynaire Industries, Ltd. Method of and apparatus for heating a road surface for repaving
US6571648B2 (en) 2001-03-22 2003-06-03 Kansas Department Of Transportation Method of accelerated aging of neat asphalt binder using microwave radiation process
US6554531B2 (en) 2001-04-13 2003-04-29 Brian K. Bodish Apparatus for drying and compacting earthen materials
US6669467B2 (en) * 2002-05-15 2003-12-30 Heat Design Equipment Inc. Gas fired radiant heating unit and method of operation thereof
US20090172968A1 (en) * 2003-06-13 2009-07-09 Charles Hensley Thawing apparatus and method
US8296968B2 (en) * 2003-06-13 2012-10-30 Charles Hensley Surface drying apparatus and method
US7645503B1 (en) * 2004-04-02 2010-01-12 Flint Trading, Inc. Pavement marking pattern and method
NL1027604C2 (nl) * 2004-11-26 2006-05-29 Bert Van Loon Beheer B V Inrichting voor het reinigen en drogen van een van een lijnmarkering te voorzien wegdekdeel.
JP3849124B1 (ja) 2004-12-03 2006-11-22 グリーンアーム株式会社 舗装のアスファルト混合物層を路上で連続的に再生する方法およびそのための自走車両システム
FI119952B (fi) 2005-02-03 2009-05-15 Korpikorpi Oy Kiertoilmatasokuivaaja
US7189025B1 (en) 2006-04-10 2007-03-13 Flint Trading, Inc. Preformed pavement warning assembly and method
US20080232903A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Flint Trading, Inc. Pavement marker, kit and method
US8562247B2 (en) 2009-01-02 2013-10-22 Heatwurx, Inc. Asphalt repair system and method
US8556536B2 (en) 2009-01-02 2013-10-15 Heatwurx, Inc. Asphalt repair system and method
US8381563B2 (en) 2009-06-08 2013-02-26 Ati Properties, Inc. Forging die heating apparatuses and methods for use
US8845234B2 (en) * 2009-06-18 2014-09-30 Microwave Utilities, Inc. Microwave ground, road, water, and waste treatment systems
CA2721990A1 (en) * 2009-11-23 2011-05-23 Green Roads Recycling Ltd. Direct-fired, axial flow, co-current heating system for hot-in-place asphalt recycling
US9416499B2 (en) 2009-12-31 2016-08-16 Heatwurx, Inc. System and method for sensing and managing pothole location and pothole characteristics
US8801325B1 (en) 2013-02-26 2014-08-12 Heatwurx, Inc. System and method for controlling an asphalt repair apparatus
CA2825967A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Canadian Four Ltd. Ground excavation preparation system
CN102561167B (zh) * 2012-03-07 2014-04-16 无锡中阳新能源科技有限公司 一种模块化大功率就地热再生路面热机红外辐射加热装置
CN103147381B (zh) * 2013-03-26 2015-07-01 重庆交通大学 沥青路面就地热再生加热装置
CN103233418B (zh) * 2013-04-08 2015-07-15 天津市双威科技发展有限公司 一种公路补丁红外线联合修补机
USD700633S1 (en) 2013-07-26 2014-03-04 Heatwurx, Inc. Asphalt repair device
CA2918126A1 (en) 2015-01-20 2016-07-20 Wacker Neuson Production Americas Llc Flameless heater
CN105319238A (zh) * 2015-11-16 2016-02-10 长安大学 沥青路面红外线加热试验装置及试验方法
US9915042B2 (en) 2015-11-16 2018-03-13 Cutler Repaving, Inc. Multiple burner zone controlled asphalt heating hood
GB2547672B (en) * 2016-02-25 2018-02-21 Rejuvetech Ltd System and method
US20200340193A1 (en) * 2019-04-23 2020-10-29 T&T R&D Co. Movable surface drying apparatus
CN111827041B (zh) * 2020-07-29 2021-12-31 重庆交通建设(集团)有限责任公司 一种环保型改性沥青的抑烟阻燃施工方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3361042A (en) * 1965-05-28 1968-01-02 Earl F. Cutler Road surfacing
US3843274A (en) * 1972-09-25 1974-10-22 Caterpillar Tractor Co Asphalt reclaimer
US3970404A (en) * 1974-06-28 1976-07-20 Benedetti Angelo W Method of reconstructing asphalt pavement
US3989401A (en) * 1975-04-17 1976-11-02 Moench Frank F Surface treating apparatus
US4129398A (en) * 1975-12-05 1978-12-12 Walter Schoelkopf Method and apparatus for plastifying and tearing up of damaged road-surfaces and covers
US4011023A (en) * 1975-12-15 1977-03-08 Cutler Repaving, Inc. Asphalt pavement recycling apparatus
CA1081516A (en) * 1975-12-31 1980-07-15 Earl F. Cutler Asphalt pavement recycling apparatus
US4319856A (en) * 1977-01-03 1982-03-16 Microdry Corportion Microwave method and apparatus for reprocessing pavements
US4226552A (en) * 1978-05-17 1980-10-07 Moench Frank F Asphaltic pavement treating apparatus and method
DE2951631A1 (de) * 1979-12-21 1981-07-02 Joseph Vögele AG, 6800 Mannheim Vorrichtung zur erneuerung von beschaedigten strassendecken
US4545700A (en) * 1982-09-24 1985-10-08 Yates Larry A Process for recycling bituminous asphalt pavement
JPS59122608A (ja) * 1982-12-29 1984-07-16 中外炉工業株式会社 アスファルトコンクリート熱風吹付式路面加熱装置
US4534674A (en) * 1983-04-20 1985-08-13 Cutler Repaving, Inc. Dual-lift repaving machine
US4793730A (en) * 1984-08-13 1988-12-27 Butch Adam F Asphalt surface renewal method and apparatus
US4559922A (en) * 1984-10-01 1985-12-24 Crupi Franco A Machine for softening an asphalt road surface
US4711600A (en) * 1985-01-08 1987-12-08 Yates Larry A Heating device for use with asphalt pavement resurfacing equipment
US4784518A (en) * 1987-11-17 1988-11-15 Cutler Repaving, Inc. Double-stage repaving method and apparatus
US5114284A (en) * 1988-02-16 1992-05-19 Keizer Gregory J Heater for asphalt pavement or the like
CA1264422A (en) * 1988-02-26 1990-01-16 373249 B.C. Ltd. Two stage process for rejuvenating asphalt-paved road surfaces
US4850740A (en) * 1988-06-02 1989-07-25 Wiley Patrick C Method and apparatus for preparing asphaltic pavement for repaving
US5139362A (en) * 1990-10-10 1992-08-18 Ingersoll-Rand Company Heat passage tunnel for screed burner

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАЛОВНЕВ В.И. и др. Дорожно-строительные машины комплексы. - М.: Машиностроение, 1988, с.342 - 344. *

Also Published As

Publication number Publication date
IN192754B (ru) 2004-05-15
PT777787E (pt) 2002-01-30
IL115133A (en) 2002-05-23
CZ59197A3 (en) 1997-07-16
US5895171A (en) 1999-04-20
TR199501090A2 (tr) 1996-06-21
JP3466621B2 (ja) 2003-11-17
JPH10508349A (ja) 1998-08-18
CA2131429C (en) 2003-11-11
PL318883A1 (en) 1997-07-07
CN1164263A (zh) 1997-11-05
DE69522111D1 (de) 2001-09-13
EP0777787A1 (en) 1997-06-11
KR100394176B1 (ko) 2003-10-22
MY114194A (en) 2002-08-30
ES2161905T3 (es) 2001-12-16
ZA957370B (en) 1996-04-17
CZ291922B6 (cs) 2003-06-18
CN1147648C (zh) 2004-04-28
NZ291388A (en) 1999-04-29
CA2131429A1 (en) 1996-03-03
BR9508781A (pt) 1997-12-23
IL115133A0 (en) 1995-12-31
PL178684B1 (pl) 2000-06-30
EP0777787B1 (en) 2001-08-08
AU3250795A (en) 1996-03-27
ATE204041T1 (de) 2001-08-15
DE69522111T2 (de) 2002-04-18
DK0777787T3 (da) 2001-11-26
KR970705674A (ko) 1997-10-09
WO1996007794A1 (en) 1996-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2161672C2 (ru) Способ нагрева асфальтового покрытия и устройство для его осуществления
US6371689B1 (en) Method of and apparatus for heating a road surface for repaving
US5810471A (en) Recycled asphalt drum dryer having a low NOx burner
US4347016A (en) Method and apparatus for asphalt paving
US6360738B1 (en) Snow disposal apparatus
US4667609A (en) Apparatus and method for treatment of soil contaminated with hydrocarbons
US3807886A (en) Method for heating asphalt concrete roadways and the like
JP4024293B1 (ja) アスファルト表層を加熱軟化する加熱方法及び装置
KR101254955B1 (ko) 현장 가열 아스팔트 도로 보수장비
US3801212A (en) Heater for asphalt concrete roadways and the like
KR100717418B1 (ko) 도로현장 표층 재생 아스팔트 포장공법용 아스팔트 간접가열장치
KR20120042451A (ko) 내통회전드럼과 외통회전드럼의 2중 드럼 구조를 갖는 폐아스콘 재생장치 및 이를 이용한 폐아스콘 재생방법
WO2012055019A1 (en) Jet heating device
AU751523B2 (en) Process for heating an asphalt surface and apparatus therefor
KR20170126238A (ko) 현장 표층 재생 아스팔트 포장장치의 가열판 및 그 발열체 유닛
WO2010100401A2 (en) Heater apparatus
CA2287547A1 (en) Method of and apparatus for heating a road surface for repaving
KR102145038B1 (ko) 현장 표층 재생 아스팔트 포장장치의 가열판
KR20180137441A (ko) 현장 표층 재생 아스팔트 포장장치의 프리히터 장비
KR101714968B1 (ko) 자동차 폐기물 또는 폐 목재를 이용한 발전기용 회전 연소로 시스템에서의 연료 공급 시스템
CN102926314A (zh) 一种蓝焰路面加热修补机
JPS6145009B2 (ru)
GB2321701A (en) Re-cycling road surfacing materials