[发明专利]基于蒸汽微波的路面冰层分离装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及除冰设备技术领域，具体涉及一种基于蒸汽微波的路面冰层分离装置及方法。

背景技术

在冬季，道路结冰时极其容易引发事故。为了快速去除路面冰层，目前常用的除冰方法包括机械法和化学法。但是，这两种方法都存在一定的弊端，如机械法容易损伤路面，化学法则会对环境造成污染。近年来，蒸汽微波加热技术也被应用于道路除冰领域，利用该技术能有效避免机械法和化学法引起的问题。然而，利用微波加热路面分离冰层的技术效率太低，技术耗能太大，路面除冰的运行成本高、成效低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种高效率、低能耗、可行性好的基于蒸汽微波的路面冰层分离装置及方法。

本发明采用的技术方案是：一种基于蒸汽微波的路面冰层分离装置，主要包括高压蒸汽源、蒸汽切割系统和微波加热系统，所述蒸汽切割系统包括若干通过管道与高压蒸汽源连通的喷嘴组，喷嘴组与路面相对设置；所述微波加热系统包括微波发生器，微波发生器的加热面与路面相对设置；所述微波发生器的加热面位于喷嘴组的后方。

按上述方案，所述装置还包括风干系统，所述风干系统包括送风管道和设置在送风管道内的送风机，所述送风管道的出风口与路面正对设置；所述送风管道的出风口位于喷嘴组和微波发生器加热面之间。

按上述方案，所述装置还包括碎冰系统，碎冰系统包括与高压蒸汽源连通的碎冰喷头，碎冰喷头与路面相对设置；所述碎冰喷头位于微波发生器加热面的后方。

按上述方案，所述微波发生器的四周设有不锈钢板。

按上述方案，所述喷嘴组包括10～50个喷嘴。

按上述方案，所述碎冰系统还包括两根垂直于所述路面冰层分离装置行走方向的滑轨，滑轨上安设有可沿滑轨滑动的滑块，所述碎冰喷头安设在滑块上。

按上述方案，所述送风管道出风口的截面宽度为5～20mm，截面长度为20～100mm。

本发明还公开了一种利用上述分离装置分离路面冰层的方法，该方法是先通过蒸汽射流切割覆盖在路面上的冰层，使冰层表面产生切痕同时并引入部分水分，水分经切痕进入路面和冰层的交界处；再用蒸汽微波加热表面覆盖有冰层的路面，冰层切痕中的水分迅速升温并向四周传导，使冰层和路面交界处迅速融化，实现冰层和路面的分离。

按上述方案，在蒸汽射流切割冰层后，先送风，冻结冰层表面的水分，保留切痕中的水分，然后再进行蒸汽微波加热。

按上述方案，在冰层与路面分离后，对冰层进行碎冰回收处理。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用水的介电损耗远大于路面的特性，先用蒸汽射流将冰层进行切割，引入水分的同时造成切痕，水分经切痕进入路面与冰层的交界处；再用微波加热路面，划痕中的水分快速升温并向四周传导热量，使冰层和路面交界处的温度迅速上升，达到使冰层和路面快速分离的效果，提高了除冰效率，节约了能源；

2、本发明采用风干系统向路面吹风，用于风干冰层表面的水分，便于微波穿透冰层加热路面；

3、本发明采用蒸汽射流切割路面冰层，有效壁面了采用其他机械方式切割引起的路面损坏；

4、本发明稳定性好，可靠性高，实用性强。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。

图2为本实施例的仰视图。

其中：1、送风机；2、喷嘴组；3、出风口；4、微波发生器；5、滑轨；6、高压蒸汽源；7、滑块；8、碎冰喷头；9、外壳。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步地描述。

本发明的基于蒸汽微波的路面冰层分离装置可用于机动车辆，以下以用于汽车为例进行说明。如图1～2所述的一种基于蒸汽微波的路面冰层分离装置，主要包括高压蒸汽源6、蒸汽切割系统、微波加热系统、风干系统和碎冰系统。

蒸汽切割系统包括若干组通过管道与高压蒸汽源6连通的喷嘴组2，喷嘴组2与路面相对设置，喷嘴组2包括10～50个喷嘴(高压蒸汽喷嘴)；汽车向前行进，喷嘴组2喷出高压蒸汽，沿直线切割冰层，在冰层上留下切痕。

微波加热系统包括微波发生器4，微波发生器4的加热面与路面相对设置；微波发生器4的四周设有不锈钢板，防止微波向四周发散；微波发生器4的加热面位于喷嘴组2的后方；微波发生器4微波加热冰层表面的水分。