列車防結(jié)冰系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及列車防結(jié)冰系統(tǒng)，其包括用于將防結(jié)冰液體噴射至軌道上的交通工具上的噴射噴嘴裝置和用于收集從交通工具掉下的廢防結(jié)冰液體的收集盤。
【背景技術(shù)】
[0002]在寒冷的氣候中，冰聚集在列車上是一種安全風(fēng)險(xiǎn)，且因此列車經(jīng)常需要防結(jié)冰。W02013/043090公開了用于減少在軌道上的交通工具結(jié)冰的列車防結(jié)冰系統(tǒng)。
[0003]需要一種降低運(yùn)行和維護(hù)成本的列車防結(jié)冰系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是解決或至少被緩和上面提到的問題中的部分或全部。為此，提供了火車防結(jié)冰系統(tǒng)，其包括:用于將在處理溫度的可供使用的防結(jié)冰液體噴射到軌道上的交通工具上的噴射噴嘴裝置；用于收集從交通工具上掉下的廢防結(jié)冰液體的收集盤；用于制備待噴射至交通工具上的可供使用的防結(jié)冰液體的制備容器;用于接收和儲(chǔ)存由收集盤收集的廢防結(jié)冰液體的廢防結(jié)冰液體罐；用于儲(chǔ)存防結(jié)冰液體濃縮物的原料罐；用于將廢防結(jié)冰液體從廢防結(jié)冰液體罐供應(yīng)至制備容器的廢防結(jié)冰液體供應(yīng)管道;和用于將防結(jié)冰液體濃縮物從原料罐供應(yīng)至制備容器的原料供應(yīng)管道。在這樣的系統(tǒng)中，能量的消耗可以被降低，因?yàn)槭占膹U防結(jié)冰液體的除水以被重新利用將不是必要的。這降低了運(yùn)行成本。而且，對(duì)比現(xiàn)有的系統(tǒng)，重新注滿系統(tǒng)的間隔時(shí)間可以明顯增加，使得維護(hù)成本降低。
[0005]根據(jù)實(shí)施方案，該處理溫度在約10°C和50°C之間。
[0006]根據(jù)實(shí)施方案，該列車防結(jié)冰系統(tǒng)還包括配置成將制備容器的可供使用的防結(jié)冰液體加熱至處理溫度的加熱器。加熱可以在制備容器的內(nèi)部或外部進(jìn)行，且可供使用的防結(jié)冰液體可以在制備容器內(nèi)保持在升高的溫度。
[0007]根據(jù)實(shí)施方案，該列車防結(jié)冰系統(tǒng)還包括配置成將廢防結(jié)冰液體罐的廢防結(jié)冰液體加熱至比處理溫度低的溫度的加熱器。通過保持廢防結(jié)冰液體的溫度低于執(zhí)行防結(jié)冰所要求的溫度，節(jié)約了能量。根據(jù)實(shí)施方案，所述較低溫度在_10°C和0°C之間。優(yōu)選地，所述較低溫度是防止凝固的溫度。更優(yōu)選地，所述較低溫度在廢防結(jié)冰液體的凝固點(diǎn)以上小于100C O加熱可以在廢防結(jié)冰液體罐內(nèi)部或外部進(jìn)行。
[0008]根據(jù)實(shí)施方案，制備容器比廢防結(jié)冰液體罐小。通過將在系統(tǒng)中儲(chǔ)存的大部分液體的溫度保持在處理溫度以下，節(jié)約了能量。
[0009]根據(jù)實(shí)施方案，列車防結(jié)冰系統(tǒng)配置成將在低于處理溫度的溫度下且優(yōu)選地未加熱的防結(jié)冰液體濃縮物儲(chǔ)存在原料罐中。通過儲(chǔ)存沒有加熱或至少在比執(zhí)行防結(jié)冰所要求的溫度低的溫度下的防結(jié)冰液體濃縮物，節(jié)約了能量。
[0010]根據(jù)實(shí)施方案，制備容器比原料罐更小。再次，通過將在系統(tǒng)中儲(chǔ)存的大部分液體保持在處理溫度以下的溫度，節(jié)約了能量。
[0011]根據(jù)實(shí)施方案，列車防結(jié)冰系統(tǒng)還包括控制器，該控制器配置成如果在制備容器中的可供使用的防結(jié)冰液體的量下降至閾值以下，則開始將第一選定體積的廢防結(jié)冰液體從廢防結(jié)冰液體罐轉(zhuǎn)移至制備容器;且開始將第二選定體積的防結(jié)冰液體濃縮物從原料罐轉(zhuǎn)移至制備容器。因此，在制備容器中的可供使用的防結(jié)冰液體的量和濃度始終保持在選定的界限內(nèi)。
[0012]根據(jù)實(shí)施方案，列車防結(jié)冰系統(tǒng)還包括配置成用于感測(cè)在廢防結(jié)冰液體罐中的廢防結(jié)冰液體的乙二醇的濃度的乙二醇濃度傳感器。因此，來自乙二醇濃度傳感器的信息可以用于確定待分別從廢防結(jié)冰液體罐和原料罐添加至制備容器的液體的合適的量。
[0013]根據(jù)實(shí)施方案，乙二醇濃度傳感器位于廢防結(jié)冰液體罐的外部，且該列車防結(jié)冰系統(tǒng)還包括用于將廢防結(jié)冰液體的樣品從廢防結(jié)冰液體罐轉(zhuǎn)移至乙二醇濃度傳感器的廢防結(jié)冰液體取樣管道；以及用于將可供使用的防結(jié)冰液體樣品從制備容器轉(zhuǎn)移至乙二醇濃度傳感器的可供使用的防結(jié)冰液體取樣管道。這有利于測(cè)量在制備容器和廢防結(jié)冰液體罐中的每個(gè)中的乙二醇濃度。因此，可能的是，更加準(zhǔn)確地優(yōu)化進(jìn)入制備容器中的廢防結(jié)冰液體與防結(jié)冰液體濃縮物的混合且在噴射到交通工具上以前檢驗(yàn)制備容器中的可供使用的防結(jié)冰液體的品質(zhì)。該防結(jié)冰系統(tǒng)還可以包括用于將防結(jié)冰液體濃縮物的樣品從原料罐轉(zhuǎn)移至乙二醇濃度傳感器的防結(jié)冰液體濃縮物取樣管道。因此，防結(jié)冰液體濃縮物的品質(zhì)可以被檢驗(yàn)。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，通過使在軌道上的交通工具防結(jié)冰的方法，上述提到的問題中的部分或全部被解決，或至少被緩和，該方法包括收集廢防結(jié)冰液體且將其儲(chǔ)存在廢防結(jié)冰液體罐中；通過將收集的廢防結(jié)冰液體從廢防結(jié)冰液體罐轉(zhuǎn)移至制備容器且將防結(jié)冰液體濃縮物從原料罐轉(zhuǎn)移至制備容器來制備可供使用的防結(jié)冰液體;且將在處理溫度的可供使用的防結(jié)冰液體噴射至交通工具上。
[0015]根據(jù)實(shí)施方案，該處理溫度在約10°C和50°C之間。
[0016]根據(jù)實(shí)施方案，在制備容器內(nèi)的可供使用的防結(jié)冰液體保持在處理溫度，且在廢防結(jié)冰液體罐內(nèi)的廢防結(jié)冰液體的溫度保持在處理溫度以下。
[0017]根據(jù)實(shí)施方案，該方法還包括在制備容器中將相對(duì)較小量的可供使用的防結(jié)冰液體保持在處理溫度;且在廢防結(jié)冰液體罐中將相對(duì)較大量的廢防結(jié)冰液體保持在處理溫度以下。
[0018]根據(jù)實(shí)施方案，該方法還包括確定在制備容器中的可供使用的防結(jié)冰液體的量；且基于所述確定，開始將第一選定體積的廢防結(jié)冰液體從廢防結(jié)冰液體罐轉(zhuǎn)移至制備容器，且開始將第二選定體積的防結(jié)冰液體濃縮物從原料罐轉(zhuǎn)移至制備容器。
[0019]根據(jù)實(shí)施方案，所述第一選定體積和所述第二選定體積基于在廢防結(jié)冰液體罐中的廢防結(jié)冰液體的乙二醇的濃度來選擇。
[0020]根據(jù)實(shí)施方案，該方法還包括對(duì)廢防結(jié)冰液體和可供使用的防結(jié)冰液體交替地進(jìn)行取樣以用于使用單獨(dú)的乙二醇濃度傳感器確定廢防結(jié)冰液體和可供使用的防結(jié)冰液體各自的乙二醇濃度。
【附圖說明】
[0021]參考附圖，本實(shí)用新型的上述以及另外目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方案的下列說明性且非限制性的詳細(xì)描述得到更好理解，其中，相同的參考標(biāo)號(hào)將用于相似的元件，其中:
[0022]圖1是列車防結(jié)冰系統(tǒng)的透視示意圖；和
[0023]圖2是圖1的列車防結(jié)冰系統(tǒng)的再循環(huán)設(shè)備的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1示意性地闡示用于減少冰在列車上的聚集的列車防結(jié)冰系統(tǒng)10。防結(jié)冰系統(tǒng)10可以用于除冰以及使列車防結(jié)冰，即在除冰期間或在除冰以后或在沒有在前的除冰的情況下在列車的表面上留下防結(jié)冰液體的防冰涂層。系統(tǒng)10配置為免下車系統(tǒng)(drive-through system)，即在除冰/防結(jié)冰過程期間，從圖1的左上角到達(dá)軌道14的列車12穿過該系統(tǒng)10而不必停止。
[0025]防結(jié)冰系統(tǒng)10包括用于將防結(jié)冰液體噴射至列車12上的噴射噴嘴裝置16和用于收集從列車12滴下的廢防結(jié)冰液體的收集盤裝置18。系統(tǒng)10還可設(shè)置有用于確定列車12的例如以W02013/043090描述的方式待選擇性地被噴射的部分相對(duì)于噴射噴嘴裝置16的位置的傳感器(未示出)。因此，噴射可以集中到對(duì)結(jié)冰最敏感的列車部分上，例如，車輪單元。
[0026]通常地，可供使用的防結(jié)冰液體將是具有足夠地在水的凝固點(diǎn)以下的凝固點(diǎn)的液體，使得當(dāng)列車12再次暴露于寒冷的氣候中時(shí)，除冰后保留在列車上的任何防結(jié)冰液體殘留物將保持液態(tài)或液漿的形式。因此，保留在列車12的表面上的防結(jié)冰液體殘留物將防止雪和冰附著至列車12。即使沒有必要，但是當(dāng)防結(jié)冰液體被噴射至列車12時(shí)防結(jié)冰液體可以被可選地加熱，以便當(dāng)噴射至列車12上時(shí)提高該液體的除冰效率。乙二醇、丙二醇、其它乙醇、鹽和糖是在現(xiàn)有技術(shù)中最常見的防結(jié)冰液體成分，且可以例如通過與水混合而被用于制備可供使用的防結(jié)冰液體。
[0027]廢防結(jié)冰液體可以包括防結(jié)冰液體、雨水、灰塵、冰和以水的形式的融化的冰的液漿。收集盤裝置18沿相對(duì)短的噴射區(qū)域20和稍微長(zhǎng)些的收集區(qū)域22延伸，噴射噴嘴裝置16被定位在該相對(duì)短的噴射區(qū)域20處，沿該稍微長(zhǎng)些的收集區(qū)域22不發(fā)生防結(jié)冰液體的實(shí)質(zhì)性噴射。收集盤裝置18包括沿導(dǎo)軌14延伸的三個(gè)收集盤18a、18b、18c。兩個(gè)收集盤18a、18b沿軌道14的側(cè)部延伸，而第三收集盤18c在軌道14之間延伸。排出裝置26包括位于相應(yīng)的收集盤18a-18c的底部處的一組排出孔26a-26c。排出裝置26允許來自收集盤裝置18的廢防結(jié)冰液體被收集，且將廢防結(jié)冰液體轉(zhuǎn)移至再循環(huán)設(shè)備28，再循環(huán)設(shè)備28可位于由例如貨箱30形成的殼體內(nèi)。因此，防結(jié)冰系統(tǒng)10可以在中央位置處被制備或組裝，且當(dāng)需要時(shí)防結(jié)冰系統(tǒng)10可以被快速地轉(zhuǎn)移至除冰位置且被安裝在除冰位置處。
[0028]現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，只有單個(gè)的盤18和單個(gè)的排出孔26被示出。噴射噴嘴裝置16包括多個(gè)噴射噴嘴36 ο包括多個(gè)閥(未示出)的閥裝置38由控制器40操控?？刂破?0通過閥裝置38以可以選擇性地獲得不同的噴射模式的方式控制防結(jié)冰液體流至噴射噴嘴裝置16的不同部分。
[0029]現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述再循環(huán)設(shè)備28(圖1)。收集的廢防結(jié)冰液體從排出裝置26經(jīng)由用于移除固體灰塵顆粒的過濾器42被栗送至用于儲(chǔ)存廢防結(jié)冰液體的廢防結(jié)冰液體罐44。廢防結(jié)冰液體罐44設(shè)置有用于感測(cè)在罐44中的廢防結(jié)冰液體的溫度的廢防結(jié)冰液體溫度傳感器46和用于感測(cè)在罐44中的廢防結(jié)冰液體的量的廢防結(jié)冰液體罐液位傳感器48 ο來自傳感器46、48的溫度和液位信號(hào)被傳送至控制器40?？刂破?0還控制位于廢防結(jié)冰液體罐44外部的廢防結(jié)冰液體加熱器50?；谠趶U防結(jié)冰液體罐44中的廢防結(jié)冰液體的溫度，廢防結(jié)冰液體從罐44被栗送至加熱器50、被加熱器50加熱且然后返回至罐44。因此，在廢防結(jié)冰液體罐44中的廢防結(jié)冰液體的溫度可以保持在防凝固的溫度，即在廢防結(jié)冰液體的凝固點(diǎn)以上，即使罐44外部的環(huán)境溫度下降至凝固點(diǎn)以下。舉例來說，包括約75%-85%的水和15%-25%的丙二醇的廢防結(jié)冰液體具有在約-5°C和_10°C之間的典型的凝固點(diǎn);對(duì)于這種廢防結(jié)冰液體，控制器40可配置成當(dāng)溫度下降至廢防結(jié)冰液體的下限溫度以下時(shí)(該溫度可在-10°C和0°C之間)操控加熱器50。排放管道52允許排空廢防結(jié)冰液體罐44。作為在罐44外部的獨(dú)立的加熱器50中加熱廢防結(jié)冰液體的可選擇方案或補(bǔ)充方案，加熱器可以位于罐44中。
[0030]再循環(huán)設(shè)備28還包括用于儲(chǔ)存防結(jié)冰液體濃縮物例如濃縮的丙二醇或高濃縮鹽水的原料罐54。原料罐54設(shè)置有用于感測(cè)在罐54中的防結(jié)冰液