本公開涉及再利用瀝青油氈瓦。更具體地,本公開涉及用于再利用瀝青油氈瓦的系統、方法、設備、裝置和計算機程序產品。所產生的瀝青混合物產出可以適用于瀝青路面或其他基于瀝青的產品。
背景技術:
油氈瓦的一些實施例由瀝青形成。在屋頂的更換期間可以去除瀝青油氈瓦。去除的瀝青油氈瓦可能被廢棄。更加優(yōu)選地,瀝青油氈瓦可被再利用。例如,再利用的瀝青油氈瓦可被再利用以形成瀝青路面。然而,用于再利用瀝青油氈瓦的方法的一些現有實施例可能不充分地處理瀝青油氈瓦,使得在所形成的瀝青路面中不期望地保留了大塊瀝青油氈瓦。因此,所期望的是在瀝青油氈瓦的再利用期間更加完全地處理瀝青油氈瓦以產生更加適用于用作瀝青路面的瀝青混合物產出。
技術實現要素:
本公開的實施例涉及用于瀝青路面的再利用瀝青油氈瓦。瀝青油氈瓦可以熔化并且與流體瀝青輸入在預混合單元中混合。該熔融瀝青則可被導向主混合單元,熔融瀝青在此與填料材料和/或再利用公路材料混合以形成瀝青混合物輸出,瀝青混合物輸出的瀝青油氈瓦的固體結塊相對較少或基本沒有并且適用于用作瀝青路面。
在一個方面中,提供一種用于生產瀝青混合物的方法。該方法可以包括在預混合單元中混合和加熱流體瀝青輸入和瀝青油氈瓦輸入,以便熔化瀝青油氈瓦輸入并且生產熔融瀝青。另外,該方法可以包括將熔融瀝青和顆粒輸入導入主混合單元內。該方法還可以包括混合熔融瀝青與顆粒輸入以生產瀝青混合物輸出。
在一些實施例中,該方法另外可以包括將再利用瀝青輸入導入主混合單元內。此外,該方法可以包括使再利用瀝青輸入與熔融瀝青和顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。該方法還可以包括在將熔融瀝青導入主混合單元內之前引導熔融瀝青通過過濾器。
在一些實施例中,該方法還可以包括在將熔融瀝青導向主混合單元之前將熔融瀝青導向中間儲罐。另外,該方法可以包括將流體瀝青輸入導向預混合單元的底部。此外,該方法可以包括研磨多個瀝青油氈瓦以生產瀝青油氈瓦輸入。該方法另外可以包括在預混合單元處再循環(huán)熔融瀝青。
在另外的方面中,提供一種用于瀝青的預混合單元。預混合單元可以包括儲罐。此外,預混合單元可以包括連接至儲罐并且構造成接收瀝青油氈瓦輸入的第一進入端口。預混合單元可以另外包括連接至儲罐并且構造成接收流體瀝青輸入的第二進入端口。預混合單元可以進一步包括構造成加熱儲罐中瀝青油氈瓦輸入和流體瀝青輸入的加熱器。預混合單元還可以包括構造成在儲罐中混合瀝青油氈瓦輸入和流體瀝青輸入并且熔化瀝青油氈瓦輸入以生產熔融瀝青的混合器。預混合單元可以進一步包括構造成輸出熔融瀝青的出口端口。
在一些實施例中,預混合單元可以進一步包括構造成再循環(huán)從出口端口接收的熔融瀝青的再循環(huán)回路。另外,預混合單元可以包括構造成選擇性地引導熔融瀝青通過再循環(huán)回路的閥。預混合單元可以進一步包括定位在出口端口下游的過濾器。第二進入端口可以鄰近儲罐的底部定位。
在另外的方面中,提供一種用于生產瀝青混合物的系統。該系統可以包括構造成接收瀝青油氈瓦輸入和流體瀝青輸入并且輸出熔融瀝青的預混合單元。進一步地,該系統可以包括構造成混合熔融瀝青與顆粒輸入以生產瀝青混合物輸出的主混合單元。
在一些實施例中,主混合單元可以進一步被構造成接收再利用瀝青輸入以及使再利用瀝青輸入與熔融瀝青和顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。該系統可以進一步包括定位在預混合單元的下游以及主混合單元的上游并且構造成過濾熔融瀝青的過濾器。該系統另外可以包括定位在預混合單元的下游和主要混合單元的上游的中間儲罐,中間儲罐構造成存儲熔融瀝青。
在一些實施例中,該系統還可以包括構造成研磨多個瀝青油氈瓦以生產瀝青油氈瓦輸入的研磨機。該系統可以進一步包括構造成使熔融瀝青在預混合單元處再循環(huán)的再循環(huán)回路。預混合單元可以包括儲罐和第一進入端口,第一進入端口構造成鄰近儲罐的頂部排出瀝青油氈瓦輸入。預混合單元可以進一步包括第二進入端口,第二進入端口構造成將流體瀝青輸入導向鄰近儲罐的底部定位的噴嘴。
本發(fā)明非限制地包括以下實施例。
實施例1:一種用于生產瀝青混合物的方法,包括:在預混合單元中混合和加熱流體瀝青輸入和瀝青油氈瓦輸入,以便熔化瀝青油氈瓦輸入并且生產熔融瀝青;將熔融瀝青和顆粒輸入導入主混合單元內;以及使熔融瀝青與顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。
實施例2:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的方法,還包括將再利用瀝青輸入導入主混合單元內;以及使再利用瀝青輸入與熔融瀝青和所述顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。
實施例3:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的方法,還包括在將熔融瀝青導入主混合單元內之前引導熔融瀝青通過過濾器。
實施例4:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的方法,還包括在將熔融瀝青導入主混合單元之前將熔融瀝青導向中間儲罐。
實施例5:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的方法,還包括將流體瀝青輸入導向預混合單元的底部。
實施例6:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的方法,還包括研磨多個瀝青油氈瓦以生產瀝青油氈瓦輸入。
實施例7:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的方法,還包括在預混合單元處再循環(huán)熔融瀝青。
實施例8:一種用于瀝青的預混合單元,包括:儲罐;連接至儲罐并且構造成接收瀝青油氈瓦輸入的第一進入端口;連接至儲罐并且構造成接收流體瀝青輸入的第二進入端口;構造成加熱儲罐中的瀝青油氈瓦輸入和流體瀝青輸入的加熱器;構造成在儲罐中混合瀝青油氈瓦輸入和流體瀝青輸入并且熔化瀝青油氈瓦輸入以生產熔融瀝青的混合器;以及構造成輸出熔融瀝青的出口端口。
實施例9:根據上述和后續(xù)實施例中的任一項所述的預混合單元,還包括構造成再循環(huán)從出口端口接收的熔融瀝青的再循環(huán)回路。
實施例10:根據上述和后續(xù)實施例中的任一項所述的預混合單元,還包括構造成選擇性地引導熔融瀝青通過再循環(huán)回路的閥。
實施例11:根據上述和后續(xù)實施例中的任一項所述的預混合單元,還包括定位在出口端口的下游的過濾器。
實施例12:根據上述和后續(xù)實施例中的任一項所述的預混合單元,其中,第二進入端口鄰近儲罐的底部定位。
實施例13:一種用于生產瀝青混合物的系統,包括:構造成接收瀝青油氈瓦輸入和流體瀝青輸入并且輸出熔融瀝青的預混合單元;和構造成使熔融瀝青與顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出的主混合單元。
實施例14:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,其中,主混合單元還構造成接收再利用瀝青輸入以及使再利用瀝青輸入與熔融瀝青和所述顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。
實施例15:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,進一步包括定位在預混合單元的下游以及主混合單元的上游并且構造成過濾熔融瀝青的過濾器。
實施例16:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,還包括定位在預混合單元的下游和主要混合單元的上游的中間儲罐,中間儲罐構造成存儲熔融瀝青。
實施例17:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,還包括研磨機,該研磨機構造成研磨多個瀝青油氈瓦以生產瀝青油氈瓦輸入。
實施例18:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,進一步包括構造成在預混合單元處再循環(huán)熔融瀝青的再循環(huán)回路。
實施例19:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,其中,預混合單元包括儲罐和第一進入端口,第一進入端口構造成鄰近儲罐的頂部排出瀝青油氈瓦輸入。
實施例20:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,其中,預混合單元進一步包括第二進入端口,第二進入端口構造成將流體瀝青輸入導向鄰近儲罐的底部定位的噴嘴。
實施例21:一種用于生產瀝青混合物的系統,包括根據上述和后續(xù)實施例中的任一項所述的預混合單元;以及構造成使熔融瀝青與顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出的主混合單元。
實施例22:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,其中,主混合單元還構造成接收再利用瀝青輸入以及使再利用瀝青輸入與熔融瀝青和所述顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。
實施例23:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,還包括定位在預混合單元的下游和主要混合單元的上游的中間儲罐,中間儲罐構造成存儲熔融瀝青。
實施例24:根據上述或后續(xù)實施例中任一項所述的系統,還包括研磨機,研磨機構造成研磨多個瀝青油氈瓦以生產瀝青油氈瓦輸入。
通過閱讀在下文中簡述的以下詳細說明連同附圖將更清楚地理解本公開的這些以及其他特征、方面和優(yōu)勢。本發(fā)明包括上述實施例的兩個、三個、四個或更多個的任意組合以及本公開中闡述的任意兩個、三個、四個或更多個特征或元件的組合,而與這種特征或元件是否明確地組合在本文的具體實施例的說明書中無關。本公開旨在被全盤地閱讀,使得本公開的發(fā)明的任何可分離的特征或元件在其各個方面和實施例中應當被視為旨在能夠被結合,除非上下文清晰地反向指示。
附圖說明
為了幫助理解本公開的實施例,現在將對附圖做出參考,附圖并不一定按比例繪制。附圖僅是示例性的,并且不應該被解釋為限制本公開。
圖1示意性地示出根據本公開的第一示例性實施例的包括混合單元的用于生產瀝青混合物的系統;
圖2示意性地示出根據本公開的另一個示例性實施例的包括預混合單元和主混合單元的用于生產瀝青混合物的系統;
圖3示意性地示出根據本公開的示例性實施例的包括另外的部件的圖2的系統;
圖4示意性地示出根據本公開的示例性實施例的進一步包括中間儲罐的圖2的系統;
圖5示出根據本公開的示例性實施例的圖2-4的系統的預混合單元;
圖6示出根據本公開的示例性實施例的圖2-4的系統的進料斗的側視圖;
圖7示出根據本公開的示例性實施例的圖6的進料斗的局部俯視圖;
圖8示出根據本公開的示例性實施例的用于圖2-4的系統的流體瀝青輸入的儲存罐的側視圖;
圖9示出根據本公開的示例性實施例的圖2-4的系統的預混合單元的儲罐的內視圖;
圖10示出根據本公開的示例性實施例的圖9的儲罐的可替代內視圖;
圖11示出根據本公開的示例性實施例的圖4的中間儲罐的側視圖;
圖12示出根據本公開的示例性實施例的圖4的中間儲罐的可替代側視圖;
圖13示意性地示出根據本公開的示例性實施例的用于生產瀝青混合物的方法;以及
圖14示意性地示出根據本公開的示例性實施例的圖2-4的系統的控制器。
具體實施方式
以下將參照附圖更加全面地說明本公開。本公開可以實施為許多不同的形式并且不應被解釋為限制本文中闡述的實施例;相反地,這些實施例提供為使得本公開將滿足所適用的法律要求。相同的附圖標記在全文中指代相同的元件。如本說明書和權利要求書中所使用的,單數形式“一個”、“一種”以及“該”包括多個參照物,除非上下文中清楚地否定表述。
如本文中說明的,本公開的實施例涉及由再利用的瀝青油氈瓦生產瀝青混合物。在這方面,圖1示出用于生產瀝青混合物輸出的系統100的第一實施例。系統100可以通過構造成控制如下所述的操作中的一些或全部的控制器102控制。在一些實施例中,控制器102可以包括可編程邏輯控制器。注意到,盡管控制器102示出為單個整體式裝置,但在一些實施例中,控制器可以跨越多個獨立的裝置分布,多個獨立的裝置可以單獨地或聯合地控制系統100的各個部分的操作。
如圖所示,系統100還可以包括混合單元104(例如滾筒混合器)。混合單元104可以包括構造成混合多個輸入的混合器。在一些實施例中,主混合單元204可以通過將流體瀝青輸入與顆粒輸入組合用于傳統瀝青混合生產。注意到,盡管描述如下采用多個輸入,但是在其他實施例中可以采用相同或不同類型的更少的輸入或更大數量的輸入。此外,混合單元104可被構造成加熱輸入。因此,混合單元104可以包括加熱以及干燥被導入混合單元內的各種輸入的加熱器106。這樣,瀝青的生產理想地使其中的含水率最大限度地降到最小。
混合單元104可被構造成接收顆粒輸入108。顆粒輸入108可以包括一定程度的水分(例如由于存儲在戶外),水分可以通過加熱器106減少。顆粒輸入108可以包括沙粒、礫石、碎石、熔渣、再利用混凝土、骨料(土工合成材料骨料)和/或任何其他顆粒材料。
此外,混合單元104可被構造成接收流體瀝青輸入110。流體瀝青輸入110,也稱為瀝青,是黑色的并且是由石油形成的高度粘性流體。因此,混合單元104可以使顆粒輸入108與流體瀝青輸入110混合以形成瀝青混合物輸出112,瀝青混合物輸出112可被輸送至預定位置并且鋪設為瀝青路面。
再利用材料在瀝青生產中的使用在一些實施例中可能是所希望的。這樣,一些包含瀝青的材料可被再利用以生產瀝青。因此,例如,在一些實施例中,再利用瀝青輸入114可被導入混合單元104內。再利用瀝青輸入114可以包括再利用瀝青路面。
此外,油氈瓦的一些實施例由瀝青形成。因此,混合單元104另外或可替代地可以構造成接收瀝青油氈瓦輸入116。瀝青油氈瓦輸入116可以以多個固體提供,而非以液態(tài)形式。瀝青油氈瓦輸入116可以包括使用過的瀝青油氈瓦或碎片或來自瀝青油氈瓦生產過程的廢品,或者瀝青油氈瓦的任何其他實施例。還注意到,盡管當前系統在本文中具體地說明為構造成由瀝青油氈瓦生產瀝青混合物輸出,但是各種其他包含瀝青的材料可被另外地或可替代地用于形成根據本公開的實施例的瀝青混合物輸出。瀝青油氈瓦和碎片可以在研磨機中研磨或者被處理成生產瀝青油氈瓦的限定相對更小尺寸的塊,其可被用作瀝青油氈瓦輸入116。此外,在處理過程中可以從瀝青油氈瓦去除釘子和其他碎屑以生產瀝青油氈瓦輸入116。
然而,瀝青混合物輸出112的生產可能不足以將瀝青油氈瓦輸入116處理至所需程度。這樣,盡管在引入混合單元104內之前對瀝青油氈瓦進行了研磨,瀝青油氈瓦不能充分的熔化以完全溶解在其中。這樣,包括在瀝青油氈瓦中的瀝青一般比包括在通常用于形成瀝青路面的流體瀝青輸入110中的瀝青結合料硬得多,由此更加難以熔化。因此,瀝青混合物輸出112可能不希望其中包括瀝青油氈瓦的固體結塊。固體瀝青塊的內容物可以使得瀝青混合物輸出112不能滿足用作瀝青路面所需或所要求的技術要求。這樣,固體瀝青塊可以使得鋪設過程在形成光滑表面方面遭受挑戰(zhàn),和/或由于瀝青油氈瓦塊隨著時間而松動和/或不能與周圍瀝青和填料結合而可能使公路遭受過早磨損和破壞。
因此,圖2示出用于生產瀝青混合物輸出的系統200的第二實施例。系統200可以通過構造成控制如下所述的操作中的一些或全部的控制器202控制。在一些實施例中,控制器202可以包括可編程邏輯控制器(plc)。注意到,盡管控制器202示出為單個整體式裝置,但在一些實施例中,控制器可以跨越多個獨立的裝置分布,多個獨立的裝置可以單獨地或聯合地控制系統200的各個部分的操作。
如圖所示,系統200可以包括混合單元204(例如滾筒混合器),其還可被稱為主混合單元。主混合單元204可以包括構造成混合多個輸入的混合器。注意到,盡管描述如下采用多個輸入,但是在其他實施例中可以采用相同或不同類型的更少的輸入或更大數量的輸入。此外,主混合單元204可被構造成加熱輸入。因此,主混合單元204可以包括加熱和干燥被導入主混合單元204內的各個輸入的加熱器206(例如線圈、燃燒器、蒸發(fā)器、包圍儲罐的循環(huán)熱流體(例如油或蒸汽)或者任何其他實施例的熱源)。這樣,瀝青的生產理想地使其中的含水率最大限度地降到最小。
主混合單元204可被構造成接收顆粒輸入208。顆粒輸入208可以包括一定程度的水分(例如由于存儲在戶外),水分可以通過加熱器206減少。顆粒輸入208可以包括沙粒、礫石、碎石、熔渣、再利用混凝土、骨料(例如土工合成材料骨料)和/或任何其他顆粒材料。
再利用材料在瀝青生產中的使用在一些實施例中可能是所希望的。這樣,一些包含瀝青的材料可被再利用以生產瀝青。因此,例如,在一些實施例中,再利用瀝青輸入214可被導入主混合單元204內。再利用瀝青輸入214可以包括再利用瀝青路面。
此外,主混合單元204可被構造成接收流體瀝青輸入210。流體瀝青輸入210,也稱為瀝青或流體瀝青結合料,是黑色的并且是由石油形成的高度粘性流體。此外,主混合單元204可被構造成接收瀝青油氈瓦輸入216。瀝青油氈瓦輸入216可以包括使用過的瀝青油氈瓦或碎片或來自瀝青油氈瓦生產過程的廢品,或者瀝青油氈瓦的任何其他實施例。還注意到,盡管當前系統在本文中具體地說明為構造成由瀝青油氈瓦生產瀝青混合物輸出,但是各種其他包含瀝青的材料可被另外地或可替代地用于形成根據本公開的實施例的瀝青混合物輸出。瀝青油氈瓦和碎片可以在研磨機中研磨或者以其他方式被處理成生產瀝青油氈瓦的限定相對更小尺寸的塊,其可被用作瀝青油氈瓦輸入216。此外,在處理過程中可以從瀝青油氈瓦去除釘子和其他碎屑以生產瀝青油氈瓦輸入216。
在如上參照圖1所述的系統100的實施例中,流體瀝青和瀝青油氈瓦輸入直接輸入至混合單元。然而,如上所述,該結構可能使得瀝青混合物輸出不希望地包括油氈瓦的固體結塊或其他固體再利用的包含瀝青的材料。因此,圖2中示出的系統200構造成使瀝青混合物輸出中的油氈瓦的任何固體結塊或其他固體再利用的包含瀝青的材料的存在最小化。
這樣,系統200還可以包括包含混合器的預混合單元218。預混合單元218可被構造成接收并混合流體瀝青輸入210和瀝青油氈瓦輸入216,流體瀝青輸入210和瀝青油氈瓦輸入216可以與如上所述的流體瀝青輸入110和瀝青油氈瓦輸入116基本類似。因此,來自流體瀝青輸入210的熱和來自預混合單元218的混合作用可以使瀝青油氈瓦輸入216基本完全熔化。因此,預混合單元218可以向主混合單元204輸出熔融瀝青220。因此,不是將瀝青油氈瓦輸入216直接引導至主混合單元204,而是瀝青油氈瓦輸入可以通過在預混合單元218中與熱流體瀝青輸入210混合而熔化。此外,系統200可以構造成在傳輸和引入主混合單元204內期間以流體形式保持熔融瀝青220,以便可以避免關于來自油氈瓦的瀝青重新凝固并且妨礙在主混合單元處混合方面的問題。
主混合單元204可以接收熔融瀝青220并且使其與顆粒輸入208和/或再利用瀝青輸入214組合,顆粒輸入208和/或再利用瀝青輸入214可以基本類似于如上所述的顆粒輸入108和再利用瀝青輸入214,并且可以在其中加熱和混合以形成適用于用作瀝青路面的瀝青混合物輸出212??梢曰绢愃朴诳刂破?02的控制器202可被用于控制系統200的各個部件的操作。
由于通過利用流體瀝青輸入210混合和熔化瀝青油氈瓦輸入216而基本去除油氈瓦的固體結塊,因此瀝青混合物輸出212也可以基本免除瀝青油氈瓦的大塊。因此,在預混合單元218中熔化瀝青油氈瓦輸入216的預備步驟可以減少或消除關于包括油氈瓦的固體結塊的瀝青混合物輸出212的問題。因此,瀝青混合物輸出212可以限定基本等于不包括瀝青油氈瓦的瀝青混合物的質量的質量,而不具有預熔化步驟生產的瀝青混合物可以限定相對劣質的質量,如上所述。因此,關于在瀝青混合物中采用再利用瀝青油氈瓦的問題可被基本避免,同時允許生產相對更便宜(例如由于所采用的油氈瓦的相對廉價的價格)以及更加有環(huán)境意識的瀝青混合物輸出。
圖3示出基本類似于圖2中示出的系統200的系統200′的實施例。然而,圖3示出可以包括在系統中的另外的細節(jié)和部件。注意到,在以下一些情況下對系統200′的說明包括可以更加具體地說明系統200′的部件和操作的可替代術語。
如以上關于圖2所述的,本公開提供一種系統、方法、裝置、計算機程序產品和設備以利用各個級別的流體瀝青輸入210濕法處理瀝青油氈瓦輸入216。濕法處理指的是在進入主混合單元204之前在單獨的處理中利用熱流體瀝青輸入210潤濕瀝青油氈瓦輸入216材料。該處理通過控制器202提供與現有瀝青工廠混合料組分結合的材料流。由流體瀝青輸入210和瀝青油氈瓦輸入216產生的熔融瀝青220可被良好地調節(jié)和計量(例如由于其流體狀態(tài))并且提供激活包含在用于瀝青路面結構的瀝青油氈瓦中的殘余瀝青結合料的更好方式。
如上所述,包含在瀝青油氈瓦輸入216中的殘余瀝青通常比瀝青結合料的典型的鋪砌等級牢固/堅硬得多。這使得在油氈瓦中的每一個中大致具有大約15%-22%的范圍的殘余瀝青更加難以激活或熔化以及用于在主混合單元中混合。因此,如上所述,將瀝青油氈瓦輸入216的固體塊直接導入混合單元內(例如,如上關于圖1中示出的系統100所述)不能完全熔化瀝青油氈瓦輸入,導致瀝青油氈瓦的大塊保留在所形成的瀝青混合物輸出中。然而,如上另外所述的,在進入主混合單元204之前利用熱流體瀝青輸入210在單獨的處理中潤濕和混合瀝青油氈瓦輸入216有效地幫助在用于瀝青路面混合物的瀝青油氈瓦輸入中激活、熔化和分散殘余瀝青。
可以基于產量以及滿足經銷商技術要求的所需顆粒尺寸(例如從大約1/8”至大約1”的最大尺寸,并且優(yōu)選從大約1/4”至大約3/8”的最大尺寸)、清除釘子和其他碎屑以及庫存,通過按照需求在瀝青油氈瓦上執(zhí)行壓碎或研磨處理的研磨機217產生瀝青油氈瓦輸入216。處理的瀝青油氈瓦輸入216一般存儲在良好排水區(qū)上的混合物工廠廠址處的庫存221中和/或被覆蓋以使含水量最小。在用于殘余瀝青含量、骨料分級和水分含量的混合生產中使用之前,可以測試瀝青油氈瓦輸入216的庫存221。瀝青油氈瓦輸入216可以通過加載器222或其他設備工件供給至供給系統224。供給系統224(以及本文中說明的任意其他設備)可以與其他工廠部件聯鎖以及通過控制器202控制。供給系統224可以包括進料斗226、過濾器230(例如包括一個或更多個篩網)以及一個或更多個輸送裝置232(例如包括絞龍),進料斗226可以裝備有變頻驅動(vfd)馬達228。供給系統224可被標定為在被控制器202控制時調節(jié)瀝青油氈瓦輸入216通向預混合單元218的流量,并且可以考慮水分含量、殘余瀝青含量、混合物生產率以及由瀝青油氈瓦輸入限定的總瀝青混合料的百分比。
流體瀝青輸入210可以存儲在加熱儲罐234中,加熱儲罐234可以與預混合單元218相鄰定位。加熱儲罐234中的溫度可以根據所采用的流體瀝青輸入210的類型和分級被調節(jié)(例如通過控制器202)以將所需溫度大致保持在200-450華氏度之間??梢匝b備有vfd馬達的泵236可以通過控制器202被控制以及聯鎖至其他工廠部件。泵236可被構造成向預混合單元218供給流體瀝青輸入210。流體瀝青輸入210可以通過泵236被計量至預混合單元218,泵236比如通過控制器202控制以及通過流量計238計量,并且基于填料水分含量、生產率、殘余瀝青含量和由瀝青油氈瓦輸入216限定的總瀝青混合料進行調節(jié)??梢圆捎靡粋€或更多個加熱的注入管線240(例如一個或更多個管道)和閥,流體瀝青輸入210可以通過加熱的再循環(huán)回路242再循環(huán)以便允許對流體瀝青進行均勻加熱和混合。
預混合單元218可以獨立并且定位在主混合單元204的上游。預混合單元218可以包括儲罐244,儲罐244可被定尺寸成匹配工廠生產以及加熱和絕熱。加熱器245(例如線圈、燃燒器、包圍儲罐的循環(huán)熱油或蒸汽、或者熱源的任何其他實施例)可以加熱儲罐244以及容納其中的材料。此外,預混合單元218可以包括噴嘴246(例如一個或更多個瀝青噴射噴嘴)、可以包括一個或更多個槳片的混合器248、加熱再循環(huán)回路250(其可被構造成通過再循環(huán)從噴嘴246接收的熔融瀝青220均勻地加熱和混合瀝青油氈瓦輸入216與流體瀝青輸入210,以確保瀝青油氈瓦輸入完全熔化)、構造成選擇性地引導熔融瀝青通過再循環(huán)回路的閥251、構造成從輸送裝置232接收瀝青油氈瓦輸入的瀝青油氈瓦輸入進入端口252(例如第一進入端口)、構造成從加熱注入管線240接收流體瀝青輸入的流體瀝青進入端口254(例如第二進入端口)、定位在出口端口257的下游并且構造成接收熔融瀝青220并且去除大于預定尺寸的顆粒的過濾器255、構造成在熔融瀝青流過過濾器之后接收熔融瀝青的泵256(例如vfd直接驅動泵)、流量計259(其可以包括在泵256中或與泵256分離)、流體添加劑/防剝落劑進口258以及相關溫度計、液面?zhèn)鞲衅骱烷y。過濾器255可以定位在泵256的上游并且構造成通過過濾掉大的顆粒(例如石頭)保護泵,大的顆粒否則可以破壞泵并且通??梢猿霈F在瀝青油氈瓦輸入216中,這是因為其包括可以在與初始輸入相比相對更少受控條件下生產的循環(huán)使用材料。此外,儲罐244可被覆蓋(例如通過蓋)以便防止水進入其中。
如上所述,預混合單元218可以包括進入端口254,進入端口254與加熱注入管線240連通。流體瀝青輸入210因此可以從加熱注入管線240通過進入端口254接收并且通過儲罐244中的噴嘴246噴射。如果適用,流體添加劑(例如防剝落劑)260可以通過可以由控制器202控制的泵261(例如vfd泵)與流體瀝青輸入210混和。此外,瀝青油氈瓦輸入216可以由輸送裝置232通過進入端口252被引入至預混合單元218的頂部。瀝青油氈瓦輸入216可以通過熱流體瀝青輸入210潤濕,熱流體瀝青輸入210噴灑在瀝青油氈瓦輸入216上和/或在熱流體瀝青輸入210落入儲罐內時集中在儲罐244的底部。熱流體瀝青輸入210可以開始從瀝青油氈瓦輸入216去除水分,由此形成輕微的泡沫作用,同時還開始激活/熔化瀝青油氈瓦輸入中的剩余結合料。瀝青油氈瓦輸入216和流體瀝青輸入210的混合物在預混合單元218中具有停留時間,在此其通過混合器248連續(xù)地攪拌,以便由此從瀝青油氈瓦輸入去除水分、激活殘余瀝青以及在熔化瀝青油氈瓦輸入之后防止固體析出。
包括適當比例的瀝青油氈瓦輸入216和流體瀝青輸入210的熔融瀝青220然后通過加熱注入管線262和噴嘴264(例如噴射噴嘴)被泵送至主混合單元204,在此其與顆粒輸入208和/或再利用瀝青輸入214混合。這樣,再利用瀝青輸入214可以通過供給系統266供應,顆粒輸入208可以通過供給系統268供應。帶秤270可被用于將所需量的再利用瀝青輸入214和顆粒輸入208分配到主混合單元204內。這些系統可以通過控制器202聯鎖和控制以估計總水分含量、再利用瀝青含量、再利用瀝青骨料分級、再利用油氈瓦骨料分級、顆粒骨料分級、由熔融瀝青220限定的總瀝青混合料的百分比、再利用瀝青輸入214以及顆粒輸入208。預混合單元218在聯鎖和連續(xù)的生產規(guī)模中提供潤濕和攪拌,以匹配與主混合單元204分離以及位于主混合單元204上游的工廠生產,從而向瀝青油氈瓦輸入216提供時間以激活以及更加恰當地分散用于生產瀝青混合物輸出212。
以下提供用于起動和停止圖2和圖3的系統200、200′的方法的示例性實施例。如可被理解的,這些操作中的一些或全部可以通過控制器202命令或控制。
混合系統200、200′的起動可以涉及以下步驟:運行預混合單元218、輸送裝置232和泵236,用于加熱再循環(huán)回路242中的流體瀝青輸入210。加載器222將來自庫存221的瀝青油氈瓦輸入216供給至供給系統224。起動其他系統部件包括,例如用于再利用瀝青輸入214和顆粒輸入208的主混合單元204和供料系統266、268。
關閉加熱再循環(huán)回路242,并且開始通過瀝青流量計238和加熱注入管線240將熱流體瀝青輸入210泵送至預混合單元218處的噴嘴246,恰當地定時并且與其他系統部件聯鎖。起動用于瀝青油氈瓦輸入216的供給系統224的馬達228,使得過濾器230去除尺寸過大的顆粒。輸送裝置232開始將瀝青油氈瓦輸入216供給至預混合單元218。
瀝青油氈瓦輸入216通過來自噴嘴246的熱流體瀝青輸入210潤濕并且通過混合器248混合。泵256以適當的順序時間開始,并且通過加熱再循環(huán)回路250泵送熔融瀝青220。在適當的順序時間,加熱再循環(huán)回路250關閉以及加熱注入管線262接通,使得熔融瀝青220被泵送和計量至主混合單元204中的噴嘴264??刂破?02控制混合物工廠生產并且恰當地均衡材料以補償:顆粒輸入等級、顆粒輸入水分含量、再利用瀝青輸入等級、再利用瀝青輸入殘余瀝青含量、再利用瀝青輸入水分含量、瀝青油氈瓦輸入等級、瀝青油氈瓦輸入殘余瀝青含量、瀝青油氈瓦輸入水分含量、輸入的所需混合物攪拌含量、所需的總流體瀝青含量以及生產率。
混合物系統200、200′的關閉可以涉及以下步驟:關閉供給系統224。繼續(xù)運行供給系統輸送裝置232以對其進行清空。瀝青泵236加速以彌補來自瀝青油氈瓦輸入216的殘余瀝青的損失。熱流體瀝青輸入210連續(xù)通過加熱注入管線240和噴嘴246噴射到預混合單元218內,以通過系統淹沒剩余的瀝青油氈瓦輸入216,泵256連續(xù)向主混合單元204泵送/計量材料。其他工廠部件以適當的定時順序關閉。另外,預混合單元218被清空。泵236、256反向運行以從加熱注入管線240、262清除任何剩余瀝青。
圖4示意性地示出系統200”的另外的實施例,系統200”的另外的實施例基本類似于圖2中示出處系統200并且可以包括圖3的系統200′的另外的部件中的任一者。然而,如圖所示,系統200”還可以包括中間儲罐272。中間儲罐272可以定位在預混合單元218的下游和主混合單元204的上游。中間儲罐272可被構造成在將熔融瀝青導向主混合單元204之前存儲熔融瀝青220。
這樣,在預混合單元218中產生的熔融瀝青220的量可能小于主混合單元204所使用的所需或所要求的量。因此,中間儲罐272可被構造成接收和存儲熔融瀝青220,直到從預混合單元218接收足夠的量和/或直到主混合單元204準備用于接收熔融瀝青220。在一些實施例中,中間儲罐272可以包括混合器274,混合器274可以攪拌熔融瀝青220以防止固體從熔融瀝青中析出。因此,在一些實施例中,中間儲罐272可被稱為中間混合單元。
此外,在一些實施例中,中間儲罐272可以包括加熱器276(例如線圈、燃燒器、包圍儲罐的循環(huán)熱油或蒸汽、或者熱源任何其他實施例)。加熱器276可以向熔融瀝青220施加熱以保持其流動性。此外,中間儲罐272可以包括可以去除任何剩余顆粒的篩網278、從中間儲罐272排出熔融瀝青220的泵280、構造成再循環(huán)熔融瀝青220再循環(huán)回路282以及構造成選擇性地將熔融瀝青導向再循環(huán)回路和/或通過加熱注入管線286至主混合單元204的閥284。
圖5-12示出了如上所述的系統200、200′、200”的一些部件的示例性實施例和結構。如可以理解的,這些部件僅通過示例示出,這些部件在其他實施例中可以以各種方式構造。然而,舉例來說,圖5示出預混合單元218。圖5進一步示出導向瀝青油氈瓦輸入進入端口252的進料斗226和輸送裝置232(例如絞龍)。圖6中提供進料斗226的側視圖。圖7中示出進料斗226的頂部的內視圖。如其中所示,輸送裝置232可以包括旋轉絞龍,旋轉絞龍按照圖7中示出的定向將瀝青油氈瓦輸入216(參見例如圖3)大致輸送至左側。
將流體瀝青輸入210(參見例如圖3)導向流體瀝青進入端口254的加熱注入管線240進一步示出在圖5中。圖8示出由其接收流體瀝青輸入210的加熱儲罐234。如圖所示,在一些實施例中,離開加熱儲罐234的流體瀝青輸入210在進入導向預混合單元218(參見例如圖3)的加熱注入管線240之前可被引導通過閥290(例如三通閥)。閥290還可以連接至加熱注入管線292,加熱注入管線292導向用于在需要時不使用瀝青油氈瓦輸入的情況下生產瀝青混合物的傳統瀝青混合單元。例如,加熱注入管線292可以基本直接導向主混合單元204(參見例如圖3),使得主混合單元可以在一些實施例中在沒有瀝青油氈瓦輸入的情況下被可選擇地使用。換句話說,主混合單元204可以使流體瀝青輸入210與顆粒輸入268混合,并且可選擇地當閥290將流體瀝青輸入直接導向主混合單元時與再利用瀝青輸入214混合。因此,該系統可以提供生產包括瀝青油氈瓦輸入或不包括瀝青油氈瓦輸入的瀝青的能力。
如圖5中進一步示出的,預混合單元218可以進一步包括一個或更多個稱重傳感器288。稱重傳感器288可被用于確定流體瀝青輸入210的質量和/或導入儲罐244內的瀝青油氈瓦輸入216的質量。因此,可以獲得其適當的混合物。
圖9示出預混合單元218的儲罐244的內部。如圖所示,流體瀝青進入端口254構造成將流體瀝青輸入210(參見例如圖3)導向噴嘴246,噴嘴246可以與儲罐244的底部244a相鄰定位。因此,可以避免關于流體瀝青輸入210從儲罐244中飛濺或粘住到儲罐的側面的頂部而不能到達儲罐的底部244a的問題。相比之下,如圖5所示,瀝青油氈瓦輸入進入端口252可被構造成鄰近儲罐244的頂部244b排出瀝青油氈瓦輸入216。這樣,瀝青油氈瓦輸入216(參見例如圖3)可以包括固體,其不會像流體那樣飛濺。
如圖10所示,混合器248可以包括多個漿葉294。漿葉294可以在瀝青油氈瓦熔化時攪拌和混合瀝青油氈瓦輸入216與流體瀝青輸入210。一旦瀝青油氈瓦輸入216完全熔化,預混合單元218以及可選擇地中間儲罐272中的連續(xù)加熱和攪拌可以防止固體從熔融瀝青220中析出。這樣,這些凝結物可以以與從不完全熔化的固體相同的方式減小任何所形成瀝青制品的質量。
在形成熔融瀝青220(參見例如圖3)之后,熔融瀝青可被引導通過過濾器255、泵256和加熱注入管線262,或如圖11所示,中間儲罐272可以通過加熱注入管線285接收熔融瀝青220。如在圖11中進一步所示出的,中間儲罐272可以包括指示其中所接收的熔融瀝青220的量的液面計296。
如圖12所示,根據閥284的位置,熔融瀝青220可以通過過濾器278導入再循環(huán)回路282和加熱注入管線286中的一者或兩者內??梢詧?zhí)行再循環(huán),直到所需量的熔融瀝青220接收在中間儲罐272中為止,此時閥284可以通過加熱注入管線286將熔融瀝青導向主混合單元204(參見例如圖4)。
可以加熱本文中說明的處理流體物質的管道和其他部件中的每一個。例如,加熱流體(例如油或蒸汽)可以在部件之間循環(huán)以保持瀝青材料的流動性。舉例來說,輸送流體瀝青材料的管道中的每一個可以包括包圍內管道的外管道。內管道可以傳輸瀝青材料(例如熔融瀝青220),外管道可以傳輸加熱流體(例如油或蒸汽),以便加熱接收在內管道中的瀝青材料從而保持其流動性。
還提供一種用于生產瀝青混合物的方法。如圖13所示,該方法可以包括在預混合單元中混合并加熱流體瀝青輸入和瀝青油氈瓦輸入,以在操作302處熔化瀝青油氈瓦輸入和生產熔融瀝青。此外,該方法可以包括在操作304處將熔融瀝青和顆粒輸入導入主混合單元內。該方法另外可以包括在操作306處使熔融瀝青與顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。
在一些實施例中,該方法還可以包括將再利用瀝青輸入導入主混合單元內。另外,該方法可以包括使再利用瀝青輸入與熔融瀝青和顆粒輸入混合以生產瀝青混合物輸出。此外,該方法可以包括在操作304處將熔融瀝青導入主混合單元內之前通過過濾器引導熔融瀝青。
該方法可以另外包括在操作304處將熔融瀝青導入主混合單元內之前將熔融瀝青導向中間儲罐。該方法還可以包括將流體瀝青輸入導向預混合單元的底部。此外,該方法可以包括研磨多個瀝青油氈瓦以生產瀝青油氈瓦輸入。另外,該方法可以包括在預混合單元處再循環(huán)熔融瀝青。
圖14示意性地示出控制器202的實施例??刂破?02可被構造成執(zhí)行計算機代碼,用于執(zhí)行本文中說明的操作。這樣,如圖4所示,控制器202可以包括處理器402,處理器402可以是用于控制其整體操作的微處理器或控制器。在一個實施例中,處理器402可以特別地構造成執(zhí)行與本文中說明的功能相關的程序代碼指令,包括用于由瀝青油氈瓦輸入216和流體瀝青輸入210形成熔融瀝青220并且最終生產瀝青混合物輸出212的操作(參見圖2、圖3和圖4)??刂破?02還可以包括存儲裝置404。存儲裝置404可以包括非暫時有形存儲器,例如可以是易失和/或非易失存儲器。存儲裝置404可被構造成存儲信息、數據、文件、應用、指令等。例如,存儲裝置404可被構造成緩沖用于由處理器402處理的輸入數據。另外或可替代地,存儲裝置404可被構造成存儲用于由處理器402執(zhí)行的指令。
控制器202還可以包括允許用戶與其交互作用的用戶接口406。例如,用戶接口406可以采用各種形式,比如按鈕、鍵板、撥號盤、觸摸屏、音頻輸入接口、可視/圖像捕獲輸入接口、傳感器數據形式的輸入等等。仍然進一步地,用戶接口406可被構造成通過顯示器、揚聲器或其他輸出裝置向用戶輸出信息。通信接口408可以提供用于通過例如有線或無線網絡410收發(fā)數據,有線或無線網絡410比如為局域網絡(lan)、城域網(man)和/或例如為因特網的廣域網(wan)。通信接口408可以使控制器202能夠直接或經由網絡410與一個或更多個另外的計算裝置通信。這樣,通信接口408可以包括用于能夠與其他裝置和/或網絡通信的一個或更多個接口機構。通信接口408因此可以包括一個或更多個接口機構,比如天線(或多個天線)和實現經由無線通信技術(例如蜂窩技術、通信技術、wi-fi和/或其他ieee80.211技術、藍牙、紫蜂、無線usb、nfc、rf-id、wimax和/或其他ieee80.216技術和/或其他無線通信技術)實現通信的支承硬件和/或軟件,和/或用于經由纜線數字用戶線路(dsl)、usb、火線、以太網、一個或更多個光傳輸技術和/或其他有線網絡方法支持通信的通信調制解調器或其他硬件/軟件。此外,控制器202可以包括混合模塊412?;旌夏K412可被構造成結合處理器402控制如本文中說明的用于由瀝青油氈瓦輸入216和流體瀝青輸入210形成熔融瀝青220并且最終生產瀝青混合物輸出212的操作(參見圖2和圖3)。
所說明的實施例的各個方面、實施例、實施方式或特征可以單獨地使用或以任意組合使用。所說明實施例的各個方面可以通過軟件、硬件或硬件和軟件的組合來執(zhí)行。所說明的實施例還可以實施為計算機可讀介質上的用于控制上述操作的計算機可讀代碼。具體地,計算機可讀代碼可被構造成執(zhí)行本文中說明的方法的操作中的每一個并且體現為計算機可讀介質上的用于控制上述操作的計算機可讀代碼。這樣,如本文中所使用的計算機可讀存儲介質指的是可被計算機系統讀取的非暫時、物理存儲介質(例如易失或非易失存儲器裝置)。計算機可讀介質的例子包括只讀存儲器、隨機存取存儲器、cd-rom、dvd、磁帶和光數據存儲裝置。計算機可讀介質還可以分布在網絡聯接計算機系統上,使得計算機可讀代碼以分布式方式存儲和執(zhí)行。
如上所述,控制器202可被構造成執(zhí)行用于執(zhí)行上述混合操作的計算機代碼。這樣,提供用于存儲通過控制器(例如控制器202)中的處理器執(zhí)行的計算機指令的非暫時計算機可讀介質的實施例,計算機指令構造成由瀝青油氈瓦輸入216和流體瀝青輸入210形成熔融瀝青220和/或最終生產瀝青混合物輸出212(參見例如圖2、圖3和圖4)。非暫時計算機可讀介質因此可以包括用于執(zhí)行本文中公開的操作的程序代碼指令。
注意到,盡管本文中提供的設備、系統和方法一般說明為用于瀝青路面的生產,但是這樣的設備、系統和方法可被用于生產其他基于瀝青的產品。例如,本公開的設備、系統和方法可被用于生產瀝青油氈瓦。這樣,本公開的設備、系統和方法構造成再循環(huán)任何基于瀝青的產品成可用作用于生產任何基于瀝青的產品的輸入的形式。因此,關于瀝青油氈瓦用作再利用輸入的說明和關于用于生產瀝青路面的輸出的用途的說明僅提供用于示例目的。
本公開所涉及領域的普通技術人員在受益于上述說明書中提供的教導的情況下將想到本公開的許多改進以及其他實施例;在不脫離本公開的范圍和精神情況下對本公開做出的變化和變型對于本領域技術人員來說是明顯的。因此,可以理解,本公開不限于所公開的具體實施例并且變型和其他實施例旨在包括在隨附權利要求的范圍內。盡管本文中采用了專用術語,但是這些專用術語僅以通用和描述性方式使用,并非為了限制目的。