ФОРСУНКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В УСТАНОВКАХ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2017 года по МПК E01C23/06 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при регенерации асфальтобетонных дорожных покрытий, например на автомобильных дорогах, аэродромах.

В большинстве асфальтовых дорожных покрытий основным связующим компонентом являются битумы. Обладая рядом ценных свойств и имея сравнительно невысокую стоимость, битумы, в состав которых входят полярные соединения, отличаются недостаточной стойкостью. Их прочностные показатели также сравнительно невысоки. Все это в значительной степени ухудшает свойства асфальтовых покрытий и сокращает сроки их эксплуатации. Использование отходов полиолефинов в композиции с битумом является одним из направлений, позволяющих модифицировать свойства покрытий.

Известно устройство для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия, включающее раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии и горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру по патенту РФ №2039145 (прототип).

Недостатком этого устройства является неравномерный разогрев обрабатываемого слоя асфальтобетонного покрытия, что влечет за собой исключение высокого качества регенерации указанного покрытия.

Технический эффект - повышение качества регенерированного асфальтобетонного покрытия и повышение эффективности работы устройства.

Это достигается тем, что в форсунке устройства для регенерации асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате ЧС, содержащая раму с ходовой частью, размещенные на ней генератор СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель с защитным экраном по его контуру и сверху рамы и перемешивающие органы, причем оно снабжено установленными на раме трубами для распределения поверхностно-активных веществ, а перемешивающие органы и трубы расположены в зоне излучателя перпендикулярно продольной оси рамы, которая дополнительно снабжена контейнером с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором с калиброванными отверстиями, расположенные также перпендикулярно продольной оси рамы, на распределительных трубах закреплены форсунки для распыления поверхностно-активного вещества, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие, каждая из которых содержит полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, а в нижней части рассекателя закреплен сферический перфорированный сегмент таким образом, что вершина внешней конической обечайки совпадает с центром сферической поверхности перфорированного сегмента.

На фиг. 1 изображена схем установки для восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия, на фиг. 2 представлена схема форсунки для распыления поверхностно-активных веществ в предлагаемой установке для восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия.

Форсунки для распыления поверхностно-активных веществ в установке для восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия закреплены на распределительных трубах 8, при этом каждая из них содержит полый корпус 13, состоящий из цилиндрической части с внешней резьбой для подсоединения к штуцеру (на чертеже не показано) распределительного трубопровода для подвода жидкости, и закрепленную в нижней части корпуса накидную гайку 18 с рассекателем 19 потока жидкости.

В корпусе 13, соосно ему, выполнено цилиндрическое отверстие 14, в верхней части которого установлен сетчатый фильтр 16, а в нижней части - дроссельная шайба 15 с жиклером 17. К торцевой поверхности накидной гайки 18, осесимметрично корпусу 13, крепится рассекатель 19 потока жидкости, состоящий из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек 20 и 21, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек 20 и 21 направлены в сторону от дроссельной шайбы 15, а в нижней части рассекателя 19 закреплен сферический (на чертеже не показан) или цилиндрический перфорированный сегмент 22 таким образом, что вершина внешней конической обечайки 21 совпадает с центром цилиндрической поверхности перфорированного сегмента 22.

При подаче жидкости в корпус форсунки 13 под действием перепада давления 0,4…0,8 МПа она устремляется в цилиндрическое отверстие 14 через сетчатый фильтр 16, а затем в дроссельную шайбу 15 с жиклером 17. Из жиклера 17 потока жидкости попадает в рассекатель 19, состоящий из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек 20 и 21, в котором поток жидкости дробится до мелкодисперсной фазы, а цилиндрический перфорированный сегмент 22, закрепленный на перфорированных конических обечайках 20 и 21, позволяет увеличить мелкодисперсность фазы распыла жидкости.

Использование форсунки, как мелкодисперсного распылителя описанной конструкции, позволяет получить равномерный по объему поток капель мелкодисперсного распыла поверхностно-активного вещества в диапазоне диаметров капель от 30 до 150 мкм при давлении его подачи не более 1 МПа.

Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате ЧС содержит раму 1, установленный на ней источник электропитания 2, генератор 3 СВЧ-энергии, горизонтально расположенный излучатель 4, защитный экран 5, установленный по внешнему контуру излучателя, дополнительный экран 6, установленный поверх рамы 1, перемешивающие органы 7, смонтированные в зоне излучателя 4 перпендикулярно продольной оси рамы 1, распределительные трубы 8 с форсунками, расположенные также перпендикулярно продольной оси рамы 1, расходный бак 9, насос 10. Устройство снабжено контейнером 11 с предварительно размолотыми отходами полиолефинов и дозатором 12 с калиброванными отверстиями, расположенные также перпендикулярно продольной оси рамы 1.

Установка для быстрого восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия в случае его выхода из строя в результате ЧС работает следующим образом.

Нужные композиции получают, смешивая битум с отходами полиолефинов при температурах 80÷100°С, которая обеспечивается генератором 3 СВЧ-энергии, а образующаяся смесь охлаждается при уличной температуре (температуре наружного воздуха), при которой работает предлагаемое устройство. При добавлении отходов полиолефинов наблюдается значительное возрастание прочностных показателей композиций и снижение деформаций. Особенно заметно это влияние при температурах испытаний 20 и 40°С, соответствующих температурам эксплуатации дорожных покрытий в летнее время. При 0°С эффект от использования полиолефиновых отходов становится менее заметным.

Оптимальное количество полиолефиновых отходов для битумнополимерных покрытий составляет 7÷12% (табл. 1). Атактический полипропилен в силу своей хрупкости при 0°С и высокой склонности к окислению может быть рекомендован для применения в дорожных покрытиях только в определенных климатических зонах и при соответствующей дополнительной стабилизации.

Отходы полистирольных пластиков, введенные в битумные композиции в небольших количествах, также оказывают положительное влияние на свойства композиций. Если сравнить свойства таких композиций со свойствами стандартных битумно-минеральных смесей (табл.2), то нетрудно заметить, что добавка полистирольных отходов приводит к существенному увеличению прочностных показателей при температурах испытания 0, 20 и 50°С, термостабильности и водостойкости.

Включают источник электропитания 2 и генератор 3 СВЧ-энергии, энергия от которого поступает к излучателю 4. Рама 1 с помощью тягового средства перемещается по предварительно очищенному от грязи и пыли обрабатываемому участку асфальтобетонного дорожного покрытия, разогревая его до температуры 100°-110°С, после чего включают насос 10, и в распределительные трубы 8 с форсунками поступает из бака 9 поверхностно-активное вещество, которое добавляется в регенерируемое асфальтобетонное покрытие.

Одновременно с насосом 10 включают перемешивающие органы 7, которые тщательно перемешивают разогретое асфальтобетонное покрытие с поверхностно-активными веществами, после чего дорожное покрытие выравнивают и уплотняют.

Возможен вариант, когда в цилиндрическом перфорированном сегменте 22, закрепленном в нижней части рассекателя 19 на перфорированных конических обечайках 20 и 21, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины 23.

Изобретение может быть использовано при регенерации асфальтобетонных дорожных покрытий. Технический эффект - повышение качества регенерированного асфальтобетонного покрытия и повышение эффективности работы устройства. Форсунка для распыления поверхностно-активных веществ для установки восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия, закрепленная на распределительных трубах установки, содержит полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости. Рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных, перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой. Вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы. В нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках. В цилиндрическом перфорированном сегменте размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины. 2 ил., 2 табл.

Форсунка для распыления поверхностно-активных веществ для установки восстановления асфальтобетонного дорожного покрытия, закрепленная на распределительных трубах установки и содержащая полый цилиндрический корпус с дроссельной шайбой, соединенный с накидной гайкой, к которой крепится рассекатель потока жидкости, причем рассекатель потока жидкости состоит из коаксиально расположенных перфорированных конических обечаек, пространство между которыми заполнено мелкоячеистой сеткой, причем вершины конических поверхностей обечаек направлены в сторону от дроссельной шайбы, отличающаяся тем, что в нижней части рассекателя закреплен цилиндрический перфорированный сегмент, закрепленный на перфорированных конических обечайках, при этом в цилиндрическом перфорированном сегменте, закрепленном в нижней части рассекателя на перфорированных конических обечайках, размещен завихритель потока, выполненный в виде пружины.