Система, способ и устройство для переработки битумной черепицы и производства асфальтобетонной смеси
Предлагается система для получения выходной асфальтобетонной смеси, используемой в качестве асфальтового покрытия. Система содержит блок предварительного смешивания, выполненный с возможностью смешивания битумной черепицы с горячим жидким асфальтом, для расплавления битумной черепицы. Расплавленный асфальт, полученный из битумной черепицы и горячего жидкого асфальта, смешивают с материалом заполнителя и/или переработанным асфальтовым материалом для образования выходной асфальтобетонной смеси. Промежуточный резервуар может хранить расплавленный асфальт перед смешиванием с материалом заполнителя и/или переработанным асфальтовым материалом. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к переработке битумной черепицы. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системам, способам, устройствам, средствам и компьютерным программным продуктам для переработки битумной черепицы. Получаемая в результате выходная асфальтобетонная смесь может использоваться в качестве асфальтового покрытия или других продуктов на основе асфальта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Некоторые виды черепицы изготавливаются из асфальта. Битумная черепица может сниматься во время замены кровли. Снятую битумную черепицу можно выкинуть. Более предпочтительно, битумную черепицу можно переработать. Например, битумную черепицу можно переработать для изготовления асфальтового покрытия. Однако некоторые существующие варианты реализации способов переработки битумной черепицы не позволяют достаточно хорошо обрабатывать битумную черепицу, в результате чего в получаемом асфальтовом покрытии остаются нежелательные куски битумной черепицы. Следовательно, существует необходимость лучше обрабатывать битумную черепицу во время ее переработки, чтобы получать выходную асфальтобетонную смесь, более подходящую для использования в качестве асфальтового покрытия.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты реализации настоящего изобретения относятся к переработке битумной черепицы для использования при изготовлении асфальтового покрытия. Битумная черепица может расплавляться и смешиваться с входным жидким асфальтом в блоке предварительного смешивания. Такой расплавленный асфальт может затем направляться в блок основного смешивания, в котором расплавленный асфальт смешивается с материалом заполнителя и/или переработанным материалом дорожного покрытия для получения выходной асфальтобетонной смеси, в которой относительно мало, или практически нет, твердых кусков битумной черепицы и которая подходит для использования в качестве асфальтового покрытия.
В одном аспекте предлагается способ получения асфальтобетонной смеси. Способ может включать смешивание и нагревание входного жидкого асфальта и входной битумной черепицы в блоке предварительного смешивания, чтобы расплавить входную битумную черепицу и получить расплавленный асфальт. Кроме того, способ может включать направление расплавленного асфальта и входных твердых частиц в блок основного смешивания. Способ может дополнительно включать смешивание расплавленного асфальта с входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
В некоторых вариантах реализации изобретения способ может дополнительно включать направление входного переработанного асфальта в блок основного смешивания. Дополнительно способ может включать смешивание входного переработанного асфальта с расплавленным асфальтом и входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси. Способ также может включать направление расплавленного асфальта через сетчатый фильтр перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания.
В некоторых вариантах реализации изобретения способ может дополнительно включать направление расплавленного асфальта в промежуточный резервуар перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания. Кроме того, способ может включать направление входного жидкого асфальта в нижнюю часть блока предварительного смешивания. Также способ может включать измельчение множества битумных черепиц для получения входной битумной черепицы. Способ может дополнительно включать рециркуляцию расплавленного асфальта в блоке предварительного смешивания.
В дополнительном аспекте предлагается блок предварительного смешивания асфальта. Блок предварительного смешивания может содержать резервуар. Кроме того, блок предварительного смешивания может содержать первый впускной патрубок, соединенный с резервуаром и выполненный с возможностью принимать входную битумную черепицу. Блок предварительного смешивания может дополнительно содержать второй впускной патрубок, соединенный с резервуаром и выполненный с возможностью принимать входной жидкий асфальт. Блок предварительного смешивания может дополнительно содержать нагреватель, выполненный с возможностью нагревать в резервуаре входную битумную черепицу и входной жидкий асфальт. Блок предварительного смешивания может дополнительно содержать мешалку, выполненную с возможностью смешивать в резервуаре входную битумную черепицу и входной жидкий асфальт и расплавлять входную битумную черепицу для получения расплавленного асфальта. Блок предварительного смешивания может дополнительно содержать выпускной патрубок, выполненный с возможностью выводить расплавленный асфальт.
В некоторых вариантах реализации изобретения блок предварительного смешивания может дополнительно содержать контур рециркуляции, выполненный с возможностью рециркулировать расплавленный асфальт, полученный из выпускного патрубка. Кроме того, блок предварительного смешивания может содержать клапан, выполненный с возможностью избирательно направлять расплавленный асфальт через контур рециркуляции. Блок предварительного смешивания может дополнительно содержать сетчатый фильтр, расположенный ниже по потоку от выпускного патрубка. Второй впускной патрубок может располагаться вблизи дна резервуара.
В дополнительном аспекте предлагается система для получения асфальтобетонной смеси. Система может содержать блок предварительного смешивания, выполненный с возможностью принимать входную битумную черепицу и входной жидкий асфальт и выдавать расплавленный асфальт. Кроме того, система может содержать блок основного смешивания, выполненный с возможностью смешивать расплавленный асфальт с входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
В некоторых вариантах реализации изобретения блок основного смешивания может быть дополнительно выполнен с возможностью принимать входной переработанный асфальт и смешивать входной переработанный асфальт с расплавленным асфальтом и входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси. Система может дополнительно содержать сетчатый фильтр, расположенный ниже по потоку от блока предварительного смешивания и выше по потоку от блока основного смешивания и выполненный с возможностью фильтровать расплавленный асфальт. Система может дополнительно содержать промежуточный резервуар, расположенный ниже по потоку от блока предварительного смешивания и выше по потоку от блока основного смешивания и выполненный с возможностью хранить расплавленный асфальт.
В некоторых вариантах реализации изобретения система может также содержать дробилку, выполненную с возможностью измельчать множество битумных черепиц для получения входной битумной черепицы. Система может дополнительно содержать контур рециркуляции, выполненный с возможностью рециркулировать расплавленный асфальт в блоке предварительного смешивания. Блок предварительного смешивания может содержать резервуар и первый впускной патрубок, выполненный с возможностью сливать входную битумную черепицу вблизи верхней части резервуара. Блок предварительного смешивания может дополнительно содержать второй впускной патрубок, выполненный с возможностью направлять входной жидкий асфальт в сопло, расположенное вблизи дна резервуара.
Изобретение включает в себя, без ограничения, следующие варианты реализации.
Вариант реализации изобретения 1: Способ получения асфальтобетонной смеси, включающий смешивание и нагревание входного жидкого асфальта и входной битумной черепицы в блоке предварительного смешивания, чтобы расплавить входную битумную черепицу и получить расплавленный асфальт; направление расплавленного асфальта и входных твердых частиц в блок основного смешивания; и смешивание расплавленного асфальта с входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
Вариант реализации изобретения 2: Способ по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно включающий направление входного переработанного асфальта в блок основного смешивания; и смешивание входного переработанного асфальта с расплавленным асфальтом и входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
Вариант реализации изобретения 3: Способ по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно включающий направление расплавленного асфальта через сетчатый фильтр перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания.
Вариант реализации изобретения 4: Способ по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно включающий направление расплавленного асфальта в промежуточный резервуар перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания.
Вариант реализации изобретения 5: Способ по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно включающий направление входного жидкого асфальта в нижнюю часть блока предварительного смешивания.
Вариант реализации изобретения 6: Способ по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно включающий измельчение множества битумных черепиц для получения входной битумной черепицы.
Вариант реализации изобретения 7: Способ по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно включающий рециркуляцию расплавленного асфальта в блоке предварительного смешивания.
Вариант реализации изобретения 8: Блок предварительного смешивания асфальта, содержащий: резервуар; первый впускной патрубок, соединенный с резервуаром и выполненный с возможностью принимать входную битумную черепицу; второй впускной патрубок, соединенный с резервуаром и выполненный с возможностью принимать входной жидкий асфальт; нагреватель, выполненный с возможностью нагревать в резервуаре входную битумную черепицу и входной жидкий асфальт; мешалку, выполненную с возможностью смешивать в резервуаре входную битумную черепицу и входной жидкий асфальт и расплавлять входную битумную черепицу для получения расплавленного асфальта; и выпускной патрубок, выполненный с возможностью выводить расплавленный асфальт.
Вариант реализации изобретения 9: Блок предварительного смешивания по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащий контур рециркуляции, выполненный с возможностью рециркулировать расплавленный асфальт, полученный из выпускного патрубка.
Вариант реализации изобретения 10: Блок предварительного смешивания по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащий клапан, выполненный с возможностью избирательно направлять расплавленный асфальт через контур рециркуляции.
Вариант реализации изобретения 11: Блок предварительного смешивания по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащий сетчатый фильтр, расположенный ниже по потоку от выпускного патрубка.
Вариант реализации изобретения 12: Блок предварительного смешивания по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, в котором второй впускной патрубок расположен вблизи дна резервуара.
Вариант реализации изобретения 13: Система для получения асфальтобетонной смеси, содержащая: блок предварительного смешивания, выполненный с возможностью принимать входную битумную черепицу и входной жидкий асфальт и выдавать расплавленный асфальт; и блок основного смешивания, выполненный с возможностью смешивать расплавленный асфальт с входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
Вариант реализации изобретения 14: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, в которой блок основного смешивания дополнительно выполнен с возможностью принимать входной переработанный асфальт и смешивать входной переработанный асфальт с расплавленным асфальтом и входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
Вариант реализации изобретения 15: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащая сетчатый фильтр, расположенный ниже по потоку от блока предварительного смешивания и выше по потоку от блока основного смешивания и выполненный с возможностью фильтровать расплавленный асфальт.
Вариант реализации изобретения 16: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащая промежуточный резервуар, расположенный ниже по потоку от блока предварительного смешивания и выше по потоку от блока основного смешивания и выполненный с возможностью хранить расплавленный асфальт.
Вариант реализации изобретения 17: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащая дробилку, выполненную с возможностью измельчать множество битумных черепиц для получения входной битумной черепицы.
Вариант реализации изобретения 18: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащая контур рециркуляции, выполненный с возможностью рециркулировать расплавленный асфальт в блоке предварительного смешивания.
Вариант реализации изобретения 19: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, в которой блок предварительного смешивания содержит резервуар и первый впускной патрубок, выполненный с возможностью сливать входную битумную черепицу вблизи верхней части резервуара.
Вариант реализации изобретения 20: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, в которой блок предварительного смешивания дополнительно содержит второй впускной патрубок, выполненный с возможностью направлять входной жидкий асфальт в сопло, расположенное вблизи дна резервуара.
Вариант реализации изобретения 21: Система для получения асфальтобетонной смеси, содержащая блок предварительного смешивания по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения; и блок основного смешивания, выполненный с возможностью смешивать расплавленный асфальт с входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
Вариант реализации изобретения 22: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, в которой блок основного смешивания дополнительно выполнен с возможностью принимать входной переработанный асфальт и смешивать входной переработанный асфальт с расплавленным асфальтом и входными твердыми частицами для получения выходной асфальтобетонной смеси.
Вариант реализации изобретения 23: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащая промежуточный резервуар, расположенный ниже по потоку от блока предварительного смешивания и выше по потоку от блока основного смешивания и выполненный с возможностью хранить расплавленный асфальт.
Вариант реализации изобретения 24: Система по любому из предшествующих или последующих вариантов реализации изобретения, дополнительно содержащая дробилку, выполненную с возможностью измельчать множество битумных черепиц для получения входной битумной черепицы.
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества изобретения будут очевидны благодаря приведенному ниже подробному описанию с прилагаемыми графическими материалами, которые кратко описаны ниже. Изобретение включает в себя любую комбинацию из двух, трех, четырех или более вышеупомянутых вариантов реализации, а также комбинации любых двух, трех, четырех или более признаков или элементов, изложенных в данном описании, независимо от того, могут ли такие признаки или элементы явным образом объединяться в конкретном варианте реализации изобретения, описанном в данном документе. Настоящее изобретение предназначено для целостного понимания, поэтому любые отделимые признаки или элементы раскрытого изобретения, в любом из его различных аспектов и вариантов реализации, следует рассматривать как комбинируемые, если из контекста очевидно не следует иное.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Для лучшего понимания вариантов реализации изобретения ниже приведено описание графических материалов, которые не обязательно выполнены в масштабе. Графические материалы являются только типовыми и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение.
Фиг. 1 схематически иллюстрирует систему для получения асфальтобетонной смеси, содержащую блок смешивания в соответствии с первым типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 2 схематически иллюстрирует систему для получения асфальтобетонной смеси, содержащую блок предварительного смешивания и блок основного смешивания в соответствии с дополнительным типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 3 схематически иллюстрирует систему по фиг. 2, содержащую дополнительные компоненты в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 4 схематически иллюстрирует систему по фиг. 2, дополнительно содержащую промежуточный резервуар в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 5 иллюстрирует блок предварительного смешивания системы по фиг. 2-4 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 6 иллюстрирует вид сбоку загрузочного бункера системы по фиг. 2-4 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 7 иллюстрирует вид сверху части загрузочного бункера по фиг. 6 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 8 иллюстрирует вид сбоку резервуара для хранения входного жидкого асфальта системы по фиг. 2-4 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 9 иллюстрирует вид изнутри резервуара блока предварительного смешивания системы по фиг. 2-4 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 10 иллюстрирует альтернативный вид изнутри резервуара по фиг. 9 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 11 иллюстрирует вид сбоку промежуточного резервуара по фиг. 4 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 12 иллюстрирует альтернативный вид сбоку промежуточного резервуара по фиг. 4 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения;
Фиг. 13 схематически иллюстрирует способ получения асфальтобетонной смеси в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения; и
Фиг. 14 схематически иллюстрирует контроллер системы по фиг. 2-4 в соответствии с типовым вариантом реализации настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже приведено более подробное описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые графические материалы. Изобретение может быть воплощено во многих различных формах и не должно рассматриваться как ограничивающееся вариантами реализации, изложенными в данном документе; наоборот, эти варианты реализации предлагаются для того, чтобы изобретение соответствовало применимым законодательным требованиям. Во всем описании одинаковые номера относятся к одинаковым элементам. Используемые в данном описании и формуле изобретения слова в единственном числе означают также и множественное число, если из контекста очевидно не следует иное.
Как описано в данном документе, варианты реализации изобретения относятся к получению асфальтобетонной смеси из переработанной битумной черепицы. В связи с этим, фиг. 1 иллюстрирует первый вариант реализации системы 100 для получения выходной асфальтобетонной смеси. Система 100 может управляться контроллером 102, выполненным с возможностью управлять некоторыми или всеми операциями, описанными ниже. В некоторых вариантах реализации изобретения контроллер 102 может содержать программируемый логический контроллер. Следует отметить, что хотя контроллер 102 показан в виде единого, цельного устройства, в некоторых вариантах реализации изобретения контроллер может быть распределен между несколькими отдельными устройствами, которые могут по отдельности или совместно управлять работой различных частей системы 100.
Как проиллюстрировано, система 100 может дополнительно содержать блок смешивания 104 (например, барабанный смеситель). Блок смешивания 104 может содержать мешалку, выполненную с возможностью смешивать множество входных компонентов. В некоторых вариантах реализации изобретения блок основного смешивания 204 может использоваться в традиционном производстве асфальтобетонной смеси путем смешивания входного жидкого асфальта с входными твердыми частицами. Следует отметить, что хотя ниже описано использование множества входных компонентов, в других вариантах реализации изобретения может использоваться меньшее количество входных компонентов или большее количество входных компонентов таких же или других типов. Кроме того, блок смешивания 104 может быть выполнен с возможностью нагревать входные компоненты. Поэтому блок смешивания 104 может содержать нагреватель 106, который нагревает и высушивает различные входные компоненты, направленные в блок смешивания. В связи с этим, при производстве асфальта, в идеале, уменьшается содержание воды в нем максимально возможным образом.
Блок смешивания 104 может быть выполнен с возможностью принимать входные твердые частицы 108. Входные твердые частицы 108 могут иметь некоторую степень влажности (например, вследствие хранения на открытом воздухе), которая может быть уменьшена с помощью нагревателя 106. Входные твердые частицы 108 могут содержать песок, гравий, щебень, шлак, переработанный бетон, заполнители (геосинтетические заполнители) и/или любые другие зернистые материалы.
Кроме того, блок смешивания 104 может быть выполнен с возможностью принимать входной жидкий асфальт 110. Входной жидкий асфальт 110, также называемый битумом, представляет собой черную и очень вязкую жидкость, получаемую из нефти. Таким образом, блок смешивания 104 может смешивать входные твердые частицы 108 с входным жидким асфальтом 110, чтобы образовать выходную асфальтобетонную смесь 112, которая может быть доставлена в нужное место и уложена в качестве асфальтового покрытия.
Использование переработанных материалов в производстве асфальта может быть желательным в некоторых вариантах реализации изобретения. В связи с этим, некоторые асфальтосодержащие материалы могут перерабатываться для получения асфальта. Так, например, в некоторых вариантах реализации изобретения в блок смешивания 104 может направляться входной переработанный асфальт 114. Входной переработанный асфальт 114 может содержать переработанное асфальтовое покрытие.
Кроме того, некоторые виды черепицы изготавливаются из асфальта. Соответственно, блок смешивания 104 может быть дополнительно или в альтернативном варианте выполнен с возможностью принимать входную битумную черепицу 116. Входная битумная черепица 116 может быть в виде множества твердых частиц, а не в виде жидкости. Входная битумная черепица 116 может содержать использованную битумную черепицу, обрезки или отходы производства битумной черепицы, или любой другой вариант битумной черепицы. Следует также отметить, что хотя настоящие системы описаны в данном документе, в частности, как выполненные с возможностью производить выходную асфальтобетонную смесь из битумной черепицы, другие различные асфальтосодержащие материалы могут дополнительно или альтернативно использоваться для создания выходной асфальтобетонной смеси в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения. Битумная черепица и обрезки могут измельчаться в дробилке или обрабатываться каким-либо другим образом для получения кусочков битумной черепицы более мелких размеров, которые используются в качестве входной битумной черепицы 116. Кроме того, гвозди и другой мусор могут удаляться из битумных черепиц во время обработки для получения входной битумной черепицы 116.
Однако при получении выходной асфальтобетонной смеси 112 входная битумная черепица 116 может обрабатываться в недостаточной степени. В связи с этим, несмотря на измельчение битумной черепицы перед введением в блок смешивания 104, битумная черепица может не плавиться в нем до полностью жидкого состояния. В связи с тем, что асфальт, содержащийся в битумной черепице, как правило, гораздо более жесткий, чем битумные вяжущие, содержащиеся во входном жидком асфальте 110, который обычно используется для создания асфальтового покрытия, его намного труднее расплавить. Соответственно, выходная асфальтобетонная смесь 112 может содержать нежелательные твердые куски битумной черепицы. Включение твердых кусочков асфальта может привести к тому, что выходная асфальтобетонная смесь 112 не будет соответствовать техническим требованиям, необходимым или желаемым для использования в качестве асфальтового покрытия. В связи с этим, твердые кусочки асфальта могут негативно повлиять на процесс укладки дорожного покрытия с точки зрения создания гладкой поверхности, и/или дорожное покрытие может пострадать от преждевременного износа и разрушения в результате высвобождения со временем кусочков битумной черепицы и/или их плохого связывания с окружающим асфальтом и заполнителем.
Соответственно, фиг. 2 иллюстрирует второй вариант реализации системы 200 для получения выходной асфальтобетонной смеси. Система 200 может управляться контроллером 202, выполненным с возможностью управлять некоторыми или всеми операциями, описанными ниже. В некоторых вариантах реализации изобретения контроллер 202 может содержать программируемый логический контроллер (ПЛК). Следует отметить, что хотя контроллер 202 показан в виде единого, цельного устройства, в некоторых вариантах реализации изобретения контроллер может быть распределен между несколькими отдельными устройствами, которые могут по отдельности или совместно управлять работой различных частей системы 200.
Как проиллюстрировано, система 200 может содержать блок смешивания 204 (например, барабанный смеситель), который также может называться как блок основного смешивания. Блок основного смешивания 204 может содержать мешалку, выполненную с возможностью смешивать множество входных компонентов. Следует отметить, что хотя ниже описано использование множества входных компонентов, в других вариантах реализации изобретения может использоваться меньшее количество входных компонентов или большее количество входных компонентов таких же или других типов. Кроме того, блок основного смешивания 204 может быть выполнен с возможностью нагревать входные компоненты. Таким образом, блок основного смешивания 204 может содержать нагреватель 206 (например, электроспираль, горелку, котел, циркулирующую горячую жидкость (например, масло или пар), которая окружает резервуар, или любой другой вариант реализации генератора тепла), который нагревает и высушивает различные входные компоненты, направленные в блок основного смешивания 204. В связи с этим, при производстве асфальта, в идеале, уменьшается содержание воды в нем максимально возможным образом.
Блок основного смешивания 204 может быть выполнен с возможностью принимать входные твердые частицы 208. Входные твердые частицы 208 могут иметь некоторую степень влажности (например, вследствие хранения на открытом воздухе), которая может быть уменьшена с помощью нагревателя 206. Входные твердые частицы 208 могут содержать песок, гравий, щебень, шлак, переработанный бетон, заполнители (например, геосинтетические заполнители) и/или любые другие зернистые материалы.
Использование переработанных материалов в производстве асфальта может быть желательным в некоторых вариантах реализации изобретения. В связи с этим, некоторые асфальтосодержащие материалы могут перерабатываться для получения асфальта. Так, например, в некоторых вариантах реализации изобретения в блок основного смешивания 204 может направляться входной переработанный асфальт 214. Входной переработанный асфальт 214 может содержать переработанное асфальтовое покрытие.
Кроме того, блок основного смешивания 204 может быть выполнен с возможностью принимать входной жидкий асфальт 210. Входной жидкий асфальт 210, также называемый битумом или жидким битумным вяжущим, представляет собой черную и очень вязкую жидкость, получаемую из нефти. Кроме того, блок основного смешивания 204 может быть выполнен с возможностью принимать входную битумную черепицу 216. Входная битумная черепица 216 может содержать использованную битумную черепицу, обрезки или отходы производства битумной черепицы, или любой другой вариант битумной черепицы. Следует также отметить, что хотя настоящие системы описаны в данном документе, в частности, как выполненные с возможностью производить выходную асфальтобетонную смесь из битумной черепицы, другие различные асфальтосодержащие материалы могут дополнительно или альтернативно использоваться для создания выходной асфальтобетонной смеси в соответствии с вариантами реализации настоящего изобретения. Битумная черепица и обрезки могут измельчаться в дробилке или обрабатываться каким-либо другим образом для получения кусочков битумной черепицы более мелких размеров, которые используются в качестве входной битумной черепицы 216. Кроме того, гвозди и другой мусор могут удаляться из битумных черепиц во время обработки для получения входной битумной черепицы 216.
В варианте реализации системы 100, описанной выше со ссылкой на фиг. 1, входные жидкий асфальт и битумная черепица вводятся непосредственно в блок смешивания. Тем не менее, как отмечено выше, такая конструкция может привести к тому, что выходная асфальтобетонная смесь будет содержать нежелательные твердые куски черепицы или другие твердые частицы переработанных асфальтосодержащих материалов. Соответственно, система 200, проиллюстрированная на фиг. 2, выполнена с возможностью сводить к минимуму наличие любых твердых кусков черепицы или других твердых частиц переработанных асфальтосодержащих материалов в выходной асфальтобетонной смеси.
В связи с этим, система 200 может дополнительно содержать блок предварительного смешивания 218, содержащий мешалку. Блок предварительного смешивания 218 может быть выполнен с возможностью принимать и смешивать входной жидкий асфальт 210 и входную битумную черепицу 216, которые могут быть по существу аналогичны входному жидкому асфальту 110 и входной битумной черепице 116, описанным выше. Соответственно, тепло от входного жидкого асфальта 210 и смешивающее действие блока предварительного смешивания 218 могут практически полностью расплавить входную битумную черепицу 216. Таким образом, блок предварительного смешивания 218 может выводить расплавленный асфальт 220 в блок основного смешивания 204. Соответственно, вместо того, чтобы направлять входную битумную черепицу 216 непосредственно в блок основного смешивания 204, входная битумная черепица может расплавляться путем смешивания с горячим входным жидким асфальтом 210 в блоке предварительного смешивания 218. Кроме того, система 200 может быть выполнена с возможностью поддерживать расплавленный асфальт 220 в жидком виде во время транспортировки и введения в блок основного смешивания 204, что позволяет избежать проблем, связанных с повторным затвердеванием асфальта в черепицах и затрудненным смешиванием в блоке основного смешивания.
Блок основного смешивания 204 может принимать расплавленный асфальт 220 и соединять его с входными твердыми частицами 208 и/или входным переработанным асфальтом 214, которые могут быть по существу аналогичны входным твердым частицам 108 и входному переработанному асфальту 214, описанным выше, и которые могут нагреваться и смешиваться в нем для создания выходной асфальтобетонной смеси 212, подходящей для использования в качестве асфальтового покрытия. Контроллер 202, который может быть по существу аналогичным контроллеру 102, может использоваться для управления работой различных компонентов системы 200.
В результате того, что твердые куски черепицы, по существу, удаляются расплавлением входной битумной черепицы 216 входным жидким асфальтом 210 и смешиванием с ним, выходная асфальтобетонная смесь 212 также может практически не содержать куски битумной черепицы. Таким образом, предварительный этап расплавления входной битумной черепицы 216 в блоке предварительного смешивания 218 может уменьшить или устранить проблемы, связанные с включением твердых кусков черепицы в выходную асфальтобетонную смесь 212. Соответственно, выходная асфальтобетонная смесь 212 может иметь качество, по существу аналогичное качеству асфальтобетонной смеси, которая не содержит битумную черепицу, тогда как асфальтобетонная смесь, полученная без этапа предварительного плавления, может иметь относительно низкое качество, как описано выше. Таким образом, можно по существу избежать проблем, связанных с использованием переработанной битумной черепицы в асфальтобетонной смеси, и получать при этом относительно дешевую (например, из-за относительно невысокой стоимости используемой черепицы) и более экологически безопасную выходную асфальтобетонную смесь.
Фиг. 3 иллюстрирует вариант реализации системы 200', которая по существу аналогична системе 200, проиллюстрированной на фиг. 2. Тем не менее, фиг. 3 иллюстрирует дополнительные детали и компоненты, которые могут быть включены в систему. Обратите внимание, что описание системы 200' в некоторых примерах ниже содержит альтернативную терминологию, которая может более конкретно описывать компоненты и работу системы 200'.
Как описано выше в отношении фиг. 2, настоящее изобретение предлагает систему, способ, средства, компьютерный программный продукт и устройство для мокрой обработки входной битумной черепицы 216 с помощью входного жидкого асфальта 210 различных марок. Мокрая обработка относится к смачиванию материалов в виде входной битумной черепицы 216 горячим входным жидким асфальтом 210 в отдельном процессе, до введения в блок основного смешивания 204. Этот процесс обеспечивает поток материалов, включенных в существующую смесь компонентов установки для получения асфальта посредством контроллера 202. Расплавленный асфальт 220, полученный из входного жидкого асфальта 210 и входной битумной черепицы 216, хорошо поддается регулированию и дозированию (например, из-за своего жидкого состояния) и обеспечивает лучшие средства для активации остаточного битумного вяжущего, содержащегося во входной битумной черепице, для использования в строительстве асфальтового покрытия.
Как отмечено выше, остаточный асфальт, содержащийся во входной битумной черепице 216, часто намного более твердый/жесткий, чем типичные марки битумных вяжущих для дорожных покрытий. Вследствие этого остаточный асфальт, содержание которого в каждой черепице обычно находится в пределах 15-22%, гораздо труднее активировать или расплавить и сделать подходящим для смешивания в блоке основного смешивания. Соответственно, как описано выше, направление твердых кусочков входной битумной черепицы 216 непосредственно в блок смешивания (например, как описано выше в отношении системы 100, проиллюстрированной на фиг. 1), может не привести к полному расплавлению входной битумной черепицы, в результате чего в получаемой выходной асфальтобетонной смеси остаются куски битумной черепицы. Тем не менее, как дополнительно описано выше, смачивание и смешивание входной битумной черепицы 216 в отдельном процессе с горячим входным жидким асфальтом 210, перед введением в блок основного смешивания 204, значительно способствует активации, плавлению и распределению остаточного асфальта во входной битумной черепице для использования в асфальтобетонных смесях для дорожных покрытий.
Входная битумная черепица 216 может производиться дробилкой 217, которая выполняет дробление или измельчение битумных черепиц, по мере необходимости в зависимости от производства и доступности, до частиц нужного размера (например, до максимальных размеров от около 1/8'' до около 1'' (от около 3,2 мм до около 25 мм) и предпочтительно до максимальных размеров от около 1/4'' до около 3/8'' (от около 6,4 мм до около 9,5 мм)), очищаться от гвоздей и другого мусора и складироваться в соответствии с требованиями официальных органов. Обработанная входная битумная черепица 216 обычно хранится в качестве запаса 221 площадки установки для смешивания в хорошо просушенном месте и/или накрывается для сведения к минимуму содержания влаги. Перед использованием для получения смеси запас 221 входной битумной черепицы 216 может исследоваться на предмет остаточного содержания асфальта, гранулометрического состава заполнителей и содержания влаги. Входная битумная черепица 216 может подаваться загрузочным устройством 222 или другим оборудованием в систему подачи 224. Система подачи 224 (и любое из других устройств, описанных в данном документе) может взаимно соединяться с другими компонентами установки и управляться контроллером 202. Система подачи 224 может содержать загрузочный бункер 226, который может быть оборудован двигателем с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) 228, сетчатый фильтр 230 (например, содержащий одну или более фильтровальных сеток), а также один или более конвейеров 232 (например, содержащий шнек). Система подачи 224 может калиброваться для регулирования потока входной битумной черепицы 216 в блок предварительного смешивания 218, управляемый контроллером 202, и может учитывать содержание влаги, остаточное содержание асфальта, объемы производства смеси, а также процентное содержание общего количества асфальтобетонной смеси, что будет определяться входной битумной черепицей.
Входной жидкий асфальт 210 может храниться в нагретом резервуаре 234, который может располагаться рядом с блоком предварительного смешивания 218. Температуру в нагретом резервуаре 234 можно регулировать (например, контроллером 202), чтобы поддерживать нужную температуру, как правило, между 200-450 градусами по Фаренгейту (93-232°C), в зависимости от типа и марки используемого входного жидкого асфальта 210. Насос 236, который может быть оборудован двигателем с ЧРП, может управляться и взаимно соединяться с другими компонентами установки посредством контроллера 202. Насос 236 может быть выполнен с возможностью подавать входной жидкий асфальт 210 в блок предварительного смешивания 218. Входной жидкий асфальт 210 может дозироваться в блок предварительного смешивания 218 насосом 236, управляемым контроллером 202 и измеряться расходомером 238, и регулироваться в зависимости от совокупного содержания влаги, объемов производства, остаточного содержания асфальта и процентного содержания общего количества асфальтобетонной смеси, что будет определяться входной битумной черепицей 216. Может использоваться одна или более нагретых линий впрыска 240 (например, один или более каналов) и клапанов, и входной жидкий асфальт 210 может рециркулировать через нагретый контур рециркуляции 242, чтобы обеспечить равномерное нагревание и смешивание жидкого асфальта.
Блок предварительного смешивания 218 может быть отдельным и располагаться выше по потоку от блока основного смешивания 204. Блок предварительного смешивания 218 может содержать резервуар 244, который может иметь размеры, соответствующие производительности установки, а также нагреваться и изолироваться. Нагреватель 245 (например, электроспираль, горелка, циркулирующее горячее масло или пар, который окружает резервуар, или любой другой вариант реализации генератора тепла) может нагревать резервуар 244 и загруженные в него материалы. Кроме того, блок предварительного смешивания 218 может содержать сопло 246 (например, одно или более сопел распыления асфальта), мешалку 248, которая может содержать одну или более лопаток, нагретый контур рециркуляции 250 (который может быть выполнен с возможностью равномерно нагревать и смешивать входную битумную черепицу 216 с входным жидким асфальтом 210 посредством рециркулирования расплавленного асфальта 220, полученного из сопла 246, чтобы обеспечить полное расплавление входной битумной черепицы), клапан 251, выполненный с возможностью избирательно направлять расплавленный асфальт через контур рециркуляции, впускной патрубок входной битумной черепицы 252 (например, первый впускной патрубок), выполненный с возможностью принимать входную битумную черепицу из конвейера 232, впускной патрубок входного жидкого асфальта 254 (например, второй впускной патрубок), выполненный с возможностью принимать входной жидкий асфальт из нагретой линии впрыска 240, сетчатый фильтр 255, расположенный ниже по потоку от выпускного патрубка 257 и выполненный с возможностью принимать расплавленный асфальт 220 и удалять твердые частицы, размер которых больше заданного размера, насос 256 (например, насос с прямым приводом ЧРП), выполненный с возможностью принимать расплавленный асфальт после того, как он прошел через сетчатый фильтр, расходомер 259 (который может содержаться в насосе 256 или располагаться отдельно от него), впуск для жидкой добавки/добавки для повышения сцепления 258, а также соответствующие датчики температуры, датчики уровня и клапаны. Сетчатый фильтр 255 может располагаться выше по потоку от насоса 256 и быть выполненным с возможностью защищать насос путем отфильтровывания больших частиц (например, камней), которые могут повредить насос и которые обычно могут находиться во входной битумной черепице 216, так как она содержит переработанные материалы, которые могли быть получены при относительно менее контролируемых условиях по сравнению с необработанными входными компонентами. Кроме того, резервуар 244 может быть закрыт (например, крышкой), чтобы избежать попадания в него воды.
Как было отмечено выше, блок предварительного смешивания 218 может содержать впускной патрубок 254, который сообщается с нагретой линией впрыска 240. Таким образом, входной жидкий асфальт 210 может приниматься через впускной патрубок 254 из нагретой линии впрыска 240 и впрыскиваться через сопло 246 в резервуар 244. Если это применимо, жидкая добавка (например, добавка для повышения сцепления) 260 может смешиваться с входным жидким асфальтом 210 посредством насоса 261 (например, насоса с ЧРП), который может управляться контроллером 202. Также входная битумная черепица 216 может вводиться в верхнюю часть блока предварительного смешивания 218 с помощью конвейера 232 через впускной патрубок 252. Входная битумная черепица 216 может смачиваться горячим входным жидким асфальтом 210, распыляемым на нее, и/или накапливаться на дне резервуара 244 после попадания в резервуар. Горячий входной жидкий асфальт 210 может начать удалять влагу из входной битумной черепицы 216, создавая тем самым слабое пенообразующее действие, одновременно начиная активировать/расплавлять остаточное вяжущее во входной битумной черепице. Смесь входной битумной черепицы 216 и входного жидкого асфальта 210 выдерживается определенное время в блоке предварительного смешивания 218, где она непрерывно перемешивается с помощью мешалки 248, чтобы таким образом удалить влагу из входной битумной черепицы, активировать остаточный асфальт и предотвратить осаждение твердых частиц после расплавления входной битумной черепицы.
Расплавленный асфальт 220, содержащий в нужной пропорции входную битумную черепицу 216 и входной жидкий асфальт 210, затем закачивается в блок основного смешивания 204 через нагретую линию впрыска 262 и сопло 264 (например, распылительное сопло), где он может смешиваться с входными твердыми частицами 208 и/или входным переработанным асфальтом 214. В связи с этим, входной переработанный асфальт 214 может подаваться системой подачи 266, а входные твердые частицы 208 могут подаваться системой подачи 268. Конвейерные весы 270 могут использоваться для дозированного ввода необходимого количества входного переработанного асфальта 214 и входных твердых частиц 208 в блок основного смешивания 204. Эти системы могут взаимно соединяться и управляться контроллером 202 для определения общего содержания влаги, содержания переработанного асфальта, гранулометрического состава заполнителей переработанного асфальта, содержания переработанной черепицы, гранулометрического состава заполнителей переработанной черепицы, гранулометрического состава заполнителей твердых частиц, а также процентного содержания общего количества асфальтобетонной смеси, что будет определяться расплавленным асфальтом 220, входным переработанным асфальтом 214 и входными твердыми частицами 208. Блок предварительного смешивания 218 обеспечивает смачивание и перемешивание в ходе взаимосвязанного и непрерывного процесса, рассчитанного на соответствие производительности установки, отдельно и выше по потоку от блока основного смешивания 204, чтобы обеспечить для входной битумной черепицы 216 время на активирование и более правильное диспергирование для использования при получении выходной асфальтобетонной смеси 212.
Типовые варианты реализации способов пуска и останова системы 200, 200' по фиг. 2 и 3 представлены ниже. Как можно понять, все или некоторые из этих операций могут направляться или управляться контроллером 202.
Пуск системы смешивания 200, 200' может включать следующие этапы: Запуск блока предварительного смешивания 218, конвейера 232 и насоса 236 для входного жидкого асфальта 210 в нагретом контуре рециркуляции 242. Загрузочное устройство 222 подает входную битумную черепицу 216 из запаса 221 в систему подачи 224. Пуск других компонентов системы, включая, например, блок основного смешивания 204 и системы подачи 266, 268 для входного переработанного асфальта 214 и входных твердых частиц 208.
Перекрытие нагретого контура рециркуляции 242 и начало закачивания горячего входного жидкого асфальта 210 через расходомер асфальта 238 и нагретую линию впрыска 240 в сопло 246 в блоке предварительного смешивания 218, надлежащим образом синхронизированным по времени и взаимно связанным с другими компонентами системы. Пуск двигателя 228 системы подачи 224 входной битумной черепицы 216 так, что сетчатый фильтр 230 удаляет частицы слишком большого размера. Конвейер 232 начинает подачу входной битумной черепицы 216 в блок предварительного смешивания 218.
Входная битумная черепица 216 смачивается горячим входным жидким асфальтом 210 из сопла 246 и перемешивается мешалкой 248. Насос 256 запускается в нужный момент времени и прокачивает расплавленный асфальт 220 через нагретый контур рециркуляции 250. В нужный момент времени нагретый контур рециркуляции 250 перекрывается и открывается нагретая линия впрыска 262, в результате чего расплавленный асфальт 220 перекачивается и дозируется через сопло 264 в блок основного смешивания 204. Контроллер 202 управляет производительностью установки для смешивания и нужными пропорциями материалов для компенсации: гранулометрического состава входных твердых частиц, содержания влаги во входных твердых частицах, гранулометрического состава входного переработанного асфальта, остаточного содержания асфальта во входном переработанном асфальте, содержания влаги во входном переработанном асфальте, гранулометрического состава входной битумной черепицы, остаточного содержания асфальта во входной битумной черепице, содержания влаги во входной битумной черепице, требуемого содержания входных компонентов в смеси, требуемого общего содержания жидкого асфальта и объема производства.
Останов системы смешивания 200, 200' может включать следующие этапы: Выключение системы подачи 224. Продолжение работы конвейера системы подачи 232 для его очистки. Асфальтовый насос 236 повышает обороты, чтобы учесть потери остаточного асфальта из входной битумной черепицы 216. Горячий входной жидкий асфальт 210 продолжает распыляться в блок предварительного смешивания 218 через нагретую линию впрыска 240 и сопло 246 для продувки оставшейся входной битумной черепицы 216 через систему, а насос 256 продолжает перекачивать/дозировать материал в блок основного смешивания 204. Остальные компоненты установки останавливаются в правильной временной последовательности. Также блок предварительного смешивания 218 опорожняется. Насосы 236, 256 работают в обратном направлении, чтобы очистить нагретые линии впрыска 240, 262 от оставшегося асфальта.
Фиг. 4 схематически иллюстрирует дополнительный вариант реализации системы 200'', которая по существу аналогична системе 200, проиллюстрированной на фиг. 2, и которая может содержать любой из дополнительных компонентов системы 200' по фиг. 3. Тем не менее, как проиллюстрировано, система 200'' может дополнительно содержать промежуточный резервуар 272. Промежуточный резервуар 272 может располагаться ниже по потоку от блока предварительного смешивания 218 и выше по потоку от блока основного смешивания 204. Промежуточный резервуар 272 может быть выполнен с возможностью хранить расплавленный асфальт 220 перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания 204.
При этом количество расплавленного асфальта 220, произведенного в блоке предварительного смешивания 218, может быть меньше, чем количество, необходимое или желаемое для использования блока основного смешивания 204. Соответственно, промежуточный резервуар 272 может быть выполнен с возможностью принимать и хранить расплавленный асфальт 220 до тех пор, пока из блока предварительного смешивания 218 не поступит достаточное количество асфальта, и/или до тех пор, пока блок основного смешивания 204 не будет готов к поступлению расплавленного асфальта 220. В некоторых вариантах реализации изобретения промежуточный резервуар 272 может содержать мешалку 274, которая может перемешивать расплавленный асфальт 220, чтобы предотвратить осаждение твердых частиц из расплавленного асфальта. Таким образом, в некоторых вариантах реализации изобретения промежуточный резервуар 272 может называться блоком промежуточного смешивания.
Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения промежуточный резервуар 272 может содержать нагреватель 276 (например, электроспираль, горелку, циркулирующее горячее масло или пар, который окружает резервуар, или любой другой вариант реализации генератора тепла). Нагреватель 276 может нагревать расплавленный асфальт 220, чтобы поддерживать его текучесть. Также промежуточный резервуар 272 может содержать фильтровальную сетку 278, которая может удалять все оставшиеся твердые частицы, насос 280 для слива расплавленного асфальта 220 из промежуточного резервуара 272, контур рециркуляции 282, выполненный с возможностью рециркулировать расплавленный асфальт 220, и клапан 284, выполненный с возможностью избирательно направлять расплавленный асфальт в контур рециркуляции и/или через нагретую линию впрыска 286 в блок основного смешивания 204.
Фиг. 5-12 иллюстрируют типовые варианты реализации и конструкции определенных компонентов систем 200, 200', 200'', описанных выше. Как можно понять, такие компоненты проиллюстрированы только в качестве примера, и такие компоненты по-разному могут быть выполнены в других вариантах реализации изобретения. Тем не менее, в качестве примера фиг. 5 иллюстрирует блок предварительного смешивания 218. Фиг. 5 также иллюстрирует загрузочный бункер 226 и конвейер 232 (например, шнек), ведущий к впускному патрубку входной битумной черепицы 252. Вид сбоку загрузочного бункера 226 проиллюстрирован на фиг. 6. Вид изнутри верхней части загрузочного бункера 226 проиллюстрирован на фиг. 7. Как проиллюстрировано в данном документе, конвейер 232 может содержать вращающийся шнек, который перемещает входную битумную черепицу 216 (см., например, фиг. 3), как правило, влево с учетом ориентации, проиллюстрированной на фиг. 7.
На фиг. 5 также проиллюстрирована нагретая линия впрыска 240, которая направляет входной жидкий асфальт 210 (см., например, фиг. 3) во впускной патрубок входного жидкого асфальта 254. Фиг. 8 иллюстрирует нагретый резервуар 234, из которого принимается входной жидкий асфальт 210. Как проиллюстрировано, в некоторых вариантах реализации изобретения входной жидкий асфальт 210, выходящий из нагретого резервуара 234, может направляться через клапан 290 (например, трехходовой клапан) перед тем, как войти в нагретую линию впрыска 240, которая ведет к блоку предварительного смешивания 218 (см., например, фиг. 3). Если необходимо, клапан 290 также может соединяться с нагретой линией впрыска 292, которая ведет к традиционному блоку смешивания асфальта для получения асфальтобетонной смеси без использования входной битумной черепицы. Например, нагретая линия впрыска 292 может по существу вести прямо к блоку основного смешивания 204 (см., например, фиг. 3), в результате чего в некоторых вариантах реализации изобретения блок основного смешивания может необязательно использоваться без входной битумной черепицы. Иными словами, блок основного смешивания 204 может смешивать входной жидкий асфальт 210 с входными твердыми частицами 268 и необязательно с входным переработанным асфальтом 214, когда клапан 290 направляет входной жидкий асфальт прямо в блок основного смешивания. Следовательно, система может обеспечивать возможность получения асфальта с использованием или без использования входной битумной черепицы.
Как также проиллюстрировано на фиг. 5, блок предварительного смешивания 218 может дополнительно содержать один или более датчиков нагрузки 288. Датчики нагрузки 288 могут использоваться для определения массы входного жидкого асфальта 210 и/или массы входной битумной черепицы 216, направленной в резервуар 244. Таким образом, можно получить правильную смесь.
Фиг. 9 иллюстрирует внутреннюю часть резервуара 244 блока предварительного смешивания 218. Как проиллюстрировано, впускной патрубок входного жидкого асфальта 254 выполнен с возможностью направлять входной жидкий асфальт 210 (см., например, фиг. 3) в сопло 246, которое может располагаться вблизи дна 244А резервуара 244. Таким образом можно избежать проблем, связанных с тем, что входной жидкий асфальт 210 разбрызгивается из резервуара 244 или прилипает к верхним частям стенок резервуара и не достигает дна 244А резервуара. В противоположность этому, как проиллюстрировано на фиг. 5, впускной патрубок входной битумной черепицы 252 может быть выполнен с возможностью сливать входную битумную черепицу 216 вблизи верха 244В резервуара 244. В связи с этим, входная битумная черепица 216 (см., например, фиг. 3) может содержать твердые частицы, которые не могут разбрызгиваться как жидкость.
Как проиллюстрировано на фиг. 10, мешалка 248 может содержать множество лопаток 294. Лопатки 294 могут перемешивать и смешивать входную битумную черепицу 216 с входным жидким асфальтом 210 по мере плавления битумных черепиц. После того, как входная битумная черепица 216 полностью расплавляется, постоянный нагрев и перемешивание в блоке предварительного смешивания 218 и необязательно в промежуточном резервуаре 272 позволяет предотвратить осаждение твердых частиц из расплавленного асфальта 220. В связи с этим, такое осаждение может снизить качество любого полученного асфальтового продукта таким же образом, как и твердые частицы, которые никогда полностью бы не расплавились.
После того, как образуется расплавленный асфальт 220 (см., например, фиг. 3), расплавленный асфальт может направляться через сетчатый фильтр 255, насос 256 и нагретую линию впрыска 262, или, как проиллюстрировано на фиг. 11, промежуточный резервуар 272 может принимать расплавленный асфальт 220 через нагретую линию впрыска 285. Как также проиллюстрировано на фиг. 11, промежуточный резервуар 272 может содержать датчик уровня 296, указывающий количество принятого расплавленного асфальта 220.
Как проиллюстрировано на фиг. 12, расплавленный асфальт 220 может направляться через сетчатый фильтр 278 в один из: контур рециркуляции 282 и нагретую линию впрыска 286, или в обе точки одновременно, в зависимости от положения клапана 284. Рециркуляция может проводиться до тех пор, пока в промежуточный резервуар 272 не будет принято требуемое количество расплавленного асфальта 220, при этом клапан 284 может направлять расплавленный асфальт через нагретую линию впрыска 286 в блок основного смешивания 204 (см., например, фиг. 4).
Каждый из каналов и других компонентов обработки жидких веществ, описанных в данном документе, может нагреваться. Например, нагретая жидкость (например, масло или пар) может циркулировать среди компонентов для поддержания текучести асфальтовых материалов. В качестве примера, каждый из каналов, транспортирующих жидкие асфальтовые материалы, может содержать внешний канал, который окружает внутренний канал. Внутренний канал может транспортировать асфальтовые материалы (например, расплавленный асфальт 220), а внешний канал может транспортировать нагретую жидкость (например, масло или пар), чтобы нагревать асфальтовые материалы, принятые во внутреннем канале, для поддержания их текучести.
Также предлагается способ получения асфальтобетонной смеси. Как проиллюстрировано на фиг. 13, способ может включать смешивание и нагревание входного жидкого асфальта и входной битумной черепицы в блоке предварительного смешивания, чтобы расплавить входную битумную черепицу и получить расплавленный асфальт в ходе операции 302. Также способ может включать направление расплавленного асфальта и входных твердых частиц в блок основного смешивания в ходе операции 304. Способ может дополнительно включать смешивание расплавленного асфальта с входными твердыми частицами, чтобы получить выходную асфальтобетонную смесь в ходе операции 306.
В некоторых вариантах реализации изобретения способ может дополнительно включать направление входного переработанного асфальта в блок основного смешивания. Кроме того, способ может включать смешивание входного переработанного асфальта с расплавленным асфальтом и входными твердыми частицами, чтобы получить выходную асфальтобетонную смесь. Также в ходе операции 304 способ может включать направление расплавленного асфальта через сетчатый фильтр перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания.
В ходе операции 304 способ может дополнительно включать направление расплавленного асфальта в промежуточный резервуар перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания. Способ также может включать направление входного жидкого асфальта в нижнюю часть блока предварительного смешивания. Также способ может включать измельчение множества битумных черепиц для получения входной битумной черепицы. Кроме того, способ может включать рециркуляцию расплавленного асфальта в блоке предварительного смешивания.
Фиг. 14 схематически иллюстрирует вариант реализации контроллера 202. Контроллер 202 может быть выполнен с возможностью выполнять компьютерный код для осуществления операций, описанных в данном документе. В связи с этим, как проиллюстрировано на фиг. 4, контроллер 202 может содержать процессор 402, который может быть микропроцессором или устройством управления для управления всей работой. В одном варианте реализации изобретения процессор 402 может, в частности, быть выполнен с возможностью выполнять команды программного кода, связанные с функциями, описанными в данном документе, включая операции по созданию расплавленного асфальта 220 из входной битумной черепицы 216 и входного жидкого асфальта 210 и в итоге получению выходной асфальтобетонной смеси 212 (см., фиг. 2, 3 и 4). Контроллер 202 также может содержать запоминающее устройство 404. Запоминающее устройство 404 может содержать постоянную и материальную память, которая может быть, например, энергозависимой и/или энергонезависимой памятью. Запоминающее устройство 404 может быть выполнено с возможностью хранить информацию, данные, файлы, приложения, команды и тому подобное. Например, запоминающее устройство 404 может быть выполнено с возможностью буферизации входных данных для обработки процессором 402. Дополнительно или в качестве альтернативы запоминающее устройство 404 может быть выполнено с возможностью хранить команды для выполнения процессором 402.
Контроллер 202 также может содержать интерфейс пользователя 406, который позволяет пользователю взаимодействовать с контроллером. Например, интерфейс пользователя 406 может быть различных типов, таких как кнопка, клавиатура, циферблат, сенсорный экран, входной звуковой интерфейс, входной интерфейс визуального захвата/захвата изображения, ввод в виде данных от датчиков и т.д. Более того, интерфейс пользователя 406 может быть выполнен с возможностью выводить пользователю информацию через дисплей, динамик или другое устройство вывода. Интерфейс связи 408 может обеспечивать передачу и прием данных через, например, проводную или беспроводную сеть 410, такую как локальная сеть (LAN), городская вычислительная сеть (MAN) и/или глобальная вычислительная сеть (WAN), например Интернет. Интерфейс связи 408 может позволять контроллеру 202 связываться с одним или более дополнительными вычислительными устройствами либо непосредственно, либо через сеть 410. В связи с этим, интерфейс связи 408 может содержать один или более механизмов сопряжения для обеспечения возможности связи с другими устройствами и/или сетями. Интерфейс связи 408 может соответствующим образом содержать один или более механизмов сопряжения, таких как антенна (или несколько антенн) и поддержка аппаратного и/или программного обеспечения для связей посредством технологии беспроводной связи (например, технологии сотовой связи, коммуникационной технологии, Wi-Fi и/или другой технологии IEEE 802.11, Bluetooth, ZigBee, беспроводной USB, NFC, RF-ID, WiMAX и/или другой технологии IEEE 802.16, и/или другой технологии беспроводной связи) и/или модема или другого аппаратного/программного обеспечения для поддержки связи посредством кабеля, цифровой абонентской линии (DSL), USB, Fire Wire, Ethernet, одной или более технологий оптической передачи данных и/или других способов организации проводных сетей. Кроме того, контроллер 202 может содержать модуль смешивания 412. Модуль смешивания 412 может быть выполнен с возможностью вместе с процессором 402 управлять операциями по созданию расплавленного асфальта 220 из входной битумной черепицы 216 и входного жидкого асфальта 210 и/или в итоге получению выходной асфальтобетонной смеси 212 (см., фиг. 2 и 3), как описано в данном документе.
Различные аспекты, варианты реализации изобретения, воплощения или признаки описанных вариантов реализации изобретения могут использоваться отдельно или в любой комбинации. Различные аспекты описанных вариантов реализации изобретения могут быть осуществлены посредством программного обеспечения, аппаратного обеспечения или комбинации аппаратного и программного обеспечения. Описанные варианты реализации изобретения также могут быть воплощены в виде машиночитаемого кода на машиночитаемом носителе для управления описанными выше операциями. В частности, машиночитаемый код может быть выполнен с возможностью выполнять каждую из операций способов, описанных в данном документе и воплощенных в виде машиночитаемого кода на машиночитаемом носителе для управления описанными выше операциями. В связи с этим, машиночитаемый носитель данных, используемый в данном документе, относится к постоянному, физическому носителю данных (например, энергозависимому или энергонезависимому запоминающему устройству, которое может считываться компьютерной системой). Примеры машиночитаемых носителей включают в себя постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, CD-ROM, DVD, магнитную ленту и оптические устройства хранения данных. Машиночитаемый носитель также может быть распределен по соединенным в сеть компьютерным системам, вследствие чего машиночитаемый код хранится и выполняется распределенным образом.
Как отмечено выше, контроллер 202 может быть выполнен с возможностью выполнять компьютерный код для совершения описанных выше операций смешивания. В связи с этим, предлагается вариант реализации энергонезависимого машиночитаемого носителя для хранения машинных команд, выполняемых процессором в контроллере (например, контроллере 202), выполненного с возможностью создавать расплавленный асфальт 220 из входной битумной черепицы 216 и входного жидкого асфальта 210 и/или в итоге получать выходную асфальтобетонную смесь 212 (см., например, фигуры 2, 3 и 4). Таким образом, постоянный машиночитаемый носитель может содержать команды программного кода для выполнения операций, описанных в данном документе.
Следует отметить, что хотя устройства, системы и способы, представленные в данном документе, в целом описаны как используемые в производстве асфальтовых покрытий, такие устройства, системы и способы могут использоваться для получения других продуктов на основе асфальта. Например, устройства, системы и способы по настоящему изобретению могут использоваться для получения битумных черепиц. В связи с этим, устройства, системы и способы по настоящему изобретению выполнены с возможностью перерабатывать любые продукты на основе асфальта в форму, подходящую для использования в качестве входного компонента для получения любого продукта на основе асфальта. Соответственно, описание, касающееся использования битумной черепицы в качестве переработанного входного компонента, и описание, касающееся использования выходного компонента для производства асфальтового покрытия, приведены только в качестве примера.
Различные модификации и другие варианты реализации изобретения будут понятны специалисту в области техники, к которой относится это изобретение, благодаря идеям, изложенным в вышеприведенном описании; специалисту в данной области техники также будет очевидно, что другие варианты и модификации настоящего изобретения могут быть выполнены без отступления от объема или сущности данного изобретения. Таким образом, следует понимать, что изобретение не должно ограничиваться конкретными раскрытыми вариантами реализации, и что модификации и другие варианты реализации предназначены для включения в объем прилагаемой формулы изобретения. Хотя в данном документе употребляются конкретные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.
1. Способ получения асфальтобетонной смеси, включающий этапы, на которых:
подают источник материала в виде битумной черепицы из первой системы подачи;
подают источник жидкого асфальтового материала из второй системы подачи;
подают источник переработанного асфальтового материала из третьей системы подачи;
подают источник материала в виде твердых частиц из четвертой системы подачи;
смешивают и нагревают материал в виде жидкого асфальта из второй системы подачи и материал в виде битумной черепицы из первой системы подачи в блоке предварительного смешивания для расплавления материала в виде битумной черепицы и получения расплавленного асфальта;
осуществляют рециркуляцию расплавленного асфальта в контуре рециркуляции из блока предварительного смешивания;
получают в блоке основного смешивания переработанный асфальтовый материал из третьей системы подачи и материал в виде твердых частиц из четвертой системы подачи;
смешивают расплавленный асфальт из блока предварительного смешивания с переработанным асфальтовым материалом и материалом в виде твердых частиц в блоке основного смешивания для получения выходной асфальтобетонной смеси, причем
рециркуляция расплавленного асфальта в контуре рециркуляции включает размещение промежуточного резервуара ниже по потоку по отношению к блоку предварительного смешивания и выше по потоку по отношению к блоку основного смешивания, при этом контур рециркуляции выполнен с возможностью осуществления в промежуточном резервуаре рециркуляции выходного расплавленного асфальта, полученного из блока предварительного смешивания, до тех пор, пока не получено достаточное количество расплавленного асфальта из блока предварительного смешивания или пока не обеспечена готовность блока основного смешивания для получения им расплавленного асфальта.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий измельчение множества битумных черепиц для получения материала в виде битумной черепицы.
3. Способ по любому из пп. 1 и 2, дополнительно включающий направление расплавленного асфальта через сетчатый фильтр перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания.
4. Способ по любому из пп. 1 и 2, дополнительно включающий направление расплавленного асфальта в промежуточный резервуар перед направлением расплавленного асфальта в блок основного смешивания.
5. Способ по любому из пп. 1 и 2, дополнительно включающий направление жидкого асфальтового материала в нижнюю часть блока предварительного смешивания.
6. Блок предварительного смешивания, выполненный с возможностью производства расплавленного асфальта, содержащий:
резервуар с:
первым впускным патрубком, выполненным с возможностью приема материала в виде битумной черепицы из источника материала в виде битумной черепицы из первой системы подачи;
вторым впускным патрубком, выполненным с возможностью приема жидкого асфальтового материала из источника жидкого асфальтового материала из второй системы подачи;
нагревателем, выполненным с возможностью нагрева и расплавления материала в виде битумной черепицы и жидкого асфальтового материала, полученного резервуаром;
мешалкой, выполненной с возможностью перемешивания материала в виде битумной черепицы и жидкого асфальтового материала в резервуаре для производства расплавленного асфальта;
выпускным патрубком, выполненным с возможностью вывода расплавленного асфальта; и
контуром рециркуляции, выполненным с возможностью осуществления в резервуаре рециркуляции расплавленного асфальта, полученного из выпускного патрубка.
7. Блок предварительного смешивания по п. 6, дополнительно содержащий сетчатый фильтр, расположенный ниже по потоку от выпускного патрубка.
8. Блок предварительного смешивания по п. 6, отличающийся тем, что второй впускной патрубок расположен вблизи дна резервуара.
9. Блок предварительного смешивания по п. 6, дополнительно содержащий клапан, выполненный с возможностью избирательного направления расплавленного асфальта через контур рециркуляции.
10. Система для получения асфальтобетонной смеси, содержащая блок предварительного смешивания по любому из пп. 6-9; и
блок основного смешивания, выполненный с возможностью смешивания расплавленного асфальта с материалом в виде твердых частиц из источника материала в виде твердых частиц из четвертой системы подачи для получения выходной асфальтобетонной смеси.
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что блок основного смешивания дополнительно выполнен с возможностью приема переработанного асфальтового материала из источника переработанного асфальтового материала из третьей системы подачи и смешивания переработанного асфальтового материала с расплавленным асфальтом и материалом в виде твердых частиц для получения выходной асфальтобетонной смеси.
12. Система по п. 10, дополнительно содержащая промежуточный резервуар, расположенный ниже по потоку от блока предварительного смешивания и выше по потоку от блока основного смешивания и выполненный с возможностью хранения расплавленного асфальта до тех пор, пока не получено достаточное количество расплавленного асфальта из блока предварительного смешивания или пока не обеспечена готовность блока основного смешивания для получения им расплавленного асфальта.
13. Система по п. 10, дополнительно содержащая дробилку, выполненную с возможностью измельчения множества битумных черепиц для получения материала в виде битумной черепицы.
