一種冰粒及利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法與裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種冰粒及利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠方法與裝置，所述方法包括冰粒與高壓水混合形成含有冰粒的高壓水流、利用含有冰粒的水流對(duì)飛機(jī)跑道表面的橡膠粘合物進(jìn)行打擊剝離及化學(xué)清洗、分離橡膠顆粒并對(duì)清洗液進(jìn)行回收等步驟；所述裝置包括制冰機(jī)、高壓水泵、混合室和噴嘴，所述混合室通過(guò)管道一端連接所述高壓水泵,另一端通過(guò)管道連接所述制冰機(jī),所述噴嘴設(shè)置于所述混合室上；上述方法和裝置所需冰粒組分包括：橘子油、山梨糖醇酐脂肪酸酯和去離子水，其體積比為65:30:100；本發(fā)明通過(guò)本裝置及方法，解決了傳統(tǒng)飛機(jī)跑道除膠方法中的殘留問(wèn)題和化學(xué)清洗帶來(lái)的污染問(wèn)題，相對(duì)于傳統(tǒng)清洗方法，清洗效率成倍提高，大大降低能耗與成本，且安全環(huán)保。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種冰粒及利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法與裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機(jī)跑道清洗除膠【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種冰粒及利用冰粒進(jìn)行機(jī)場(chǎng)跑道除膠的方法與裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]跑道“膠黑”主要是飛機(jī)降落時(shí)起落架輪胎與跑道劇烈摩擦產(chǎn)生的黑色膠帶狀物質(zhì)。它隨飛機(jī)降落次數(shù)的增加，機(jī)場(chǎng)跑道由于飛機(jī)起落，飛機(jī)輪胎與地面高速高溫摩擦，產(chǎn)生的橡膠融化，粘到(跑)道面上使橡膠粘在跑道表面，而不斷增厚，在跑道兩端的著陸區(qū)形成大面積的“黑跡”，同時(shí)降低了跑道摩擦系數(shù)。時(shí)間長(zhǎng)了以后，粗糙的道面就會(huì)變的很光滑，而這樣容易使飛機(jī)滑出跑道。如果它超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值累積到一定厚度不進(jìn)行有效清理時(shí)，將對(duì)飛機(jī)安全著陸帶來(lái)隱患，嚴(yán)重時(shí)將造成飛行事故，更甚者會(huì)造成機(jī)毀人亡。2004年11月30日，印尼一架客機(jī)在梭羅機(jī)場(chǎng)降落滑出跑道后爆炸，造成106人傷亡47人失蹤。2007年9月16日泰國(guó)普吉國(guó)際機(jī)場(chǎng)一架飛機(jī)滑出跑道與機(jī)場(chǎng)附近的建筑物劇烈撞擊并起火爆炸，釀成88人喪生慘劇。主要原因均是機(jī)場(chǎng)跑道清理不及時(shí)，膠黑嚴(yán)重，跑道摩擦系數(shù)不達(dá)標(biāo)造成飛機(jī)降落滑行時(shí)失控。因此，各大機(jī)場(chǎng)每年都要不定期地對(duì)跑道進(jìn)行清洗，并確保道面表面摩阻系數(shù)μ不低于0.42，這樣才能避免事故的發(fā)生。
[0003]目前的機(jī)場(chǎng)跑道除膠方法主要是利用高壓水沖洗、路面拋丸機(jī)拋丸處理等方法。但現(xiàn)有技術(shù)中的跑道除膠技術(shù)具有以下缺點(diǎn):
[0004]高壓水清洗法，清洗設(shè)備過(guò)于龐大能耗高，而且由于橡膠和浙青都是成分接近的有機(jī)物，跑道膠黑是高溫狀態(tài)下飛機(jī)輪胎橡膠與跑道浙青的融合物，高壓水射流的沖擊力有限難以有效分離，而且一些清洗劑里面含有甲苯等對(duì)環(huán)境和人體危害大的有機(jī)物，清洗后對(duì)環(huán)境造成危害。
[0005]路面拋丸方法，所使用的鋼丸或砂丸雖然有較強(qiáng)的打擊力，但是容易損傷跑道表面，造成平整度破壞。而且細(xì)小的鋼丸或砂丸難以完全回收，有的還會(huì)在跑道上殘留，造成安全隱患。
[0006]因此，飛機(jī)跑道除膠現(xiàn)在急需解決的問(wèn)題有:解決水射流打擊力不足難以對(duì)膠黑進(jìn)行有效分離，解決除膠過(guò)程對(duì)跑道造成二次傷害、避免異物殘留，解決清洗液成分對(duì)環(huán)境造成污染和人體危害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種冰粒及利用這種冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法及其裝置，以解決飛機(jī)跑道除膠過(guò)程中“膠黑”難以有效分離與清除以及化學(xué)殘留對(duì)環(huán)境造成污染等問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法，包括以下步驟:
[0010]S1:將冰粒通過(guò)管道與高壓水泵產(chǎn)生的高壓水在混合室混合，并通過(guò)噴嘴噴出含有冰粒的高壓水流沖洗跑道；
[0011]S2:通過(guò)控制器調(diào)整水泵壓力及流量，使含有冰粒的水流對(duì)飛機(jī)跑道表面的橡膠粘合物進(jìn)行打擊剝離，同時(shí)利用冰粒中的清潔成分對(duì)粘貼在跑道浙青表面的頑固殘留進(jìn)行化學(xué)清洗。
[0012]進(jìn)一步地，所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法，還包括步驟S3:對(duì)跑道清洗后，冰粒融化，在機(jī)場(chǎng)跑道排水槽入口處設(shè)置過(guò)濾分離裝置，分離橡膠顆粒，并對(duì)清洗液進(jìn)行回收。
[0013]進(jìn)一步地，在所述步驟SI中，所述冰粒與高壓水在混合室按體積比1:8?12進(jìn)行混合。
[0014]進(jìn)一步地，在所述步驟S2中，所述水泵壓力為5?15MPa，流量為20?40L/min，水溫小于或等于35°C。
[0015]一種用于利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠方法的裝置，包括用于生產(chǎn)冰粒的制冰機(jī)、高壓水泵、混合室和噴嘴，所述混合室通過(guò)管道一端連接所述高壓水泵，另一端通過(guò)管道連接所述制冰機(jī)，所述噴嘴設(shè)置于所述混合室上。
[0016]進(jìn)一步地，所述裝置還包括控制器、流量表和壓力表，以對(duì)噴嘴冰粒射流進(jìn)行有效調(diào)控；所述管道為高壓鋼編軟管，可承受較強(qiáng)的壓力，且不易老化，抗油、抗熱、脈沖性能優(yōu)越。
[0017]進(jìn)一步地，所述管道、混合室以及噴嘴外面都包覆有防止所述冰粒在混合過(guò)程融化的保溫層，以確保冰粒以特定大小進(jìn)行射流，保證除膠效果。
[0018]進(jìn)一步地，所述混合室出口設(shè)有至少4個(gè)噴嘴，每個(gè)噴嘴設(shè)置有閥門(mén)，閥門(mén)上還設(shè)有控制通道開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)，可根據(jù)實(shí)際需要控制噴嘴的開(kāi)啟數(shù)量；所述噴嘴的直徑大于或等于4mm，所述噴嘴之間的間距在30mm范圍內(nèi)，以保證冰粒射流的噴射強(qiáng)度。
[0019]進(jìn)一步地，所述混合室內(nèi)壁與所述噴嘴的連接處設(shè)有金屬過(guò)濾網(wǎng)，以過(guò)濾噴射材料中的雜質(zhì)；所述噴嘴外面設(shè)有防護(hù)罩，可防止冰粒飛濺散射。
[0020]一種進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠所需冰粒，其組分包括橘子油、山梨糖醇酐脂肪酸酯和去離子水，按體積計(jì)，各組分含量為:橘子油60?70份、山梨糖醇酐脂肪酸酯25?35份和去離子水90?110份。
[0021]進(jìn)一步地，所述冰粒的直徑為I?2mm。
[0022]進(jìn)一步地，按體積計(jì)，冰粒各組分含量為，所述橘子油65份，山梨糖醇酐脂肪酸酯30份，去尚子水100份。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]1.清潔能力強(qiáng)，清洗范圍大。有效避免了傳統(tǒng)清洗方法中拋丸顆粒殘留問(wèn)題和化學(xué)清洗的污染問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)物理清洗與化學(xué)清洗的有機(jī)結(jié)合，且多個(gè)噴嘴配合使用，既增強(qiáng)了清洗效果又增大了清洗范圍。
[0025]2.節(jié)約能耗，降低成本。在同樣效果情況下，含有冰粒的高壓水流所需泵壓遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)單獨(dú)高壓水泵進(jìn)行高壓純水清洗所需泵壓，設(shè)備體積與能耗大大減小。
[0026]3.安全環(huán)保。所用橘子油又稱(chēng)橘皮油是從屬于天然植物的橘子皮經(jīng)冷榨得到，沒(méi)有腐蝕性，對(duì)環(huán)境和人體無(wú)危害，不燃燒，揮發(fā)性低，可以回收、過(guò)濾、蒸餾后重復(fù)使用，并可以自然生物降解，環(huán)保安全；山梨糖醇酐脂肪酸酯也是天然高分子表面活性劑，無(wú)毒，可自然降解。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠裝置原理示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖標(biāo)記
[0030]1-高壓泵 2-調(diào)節(jié)閥 3-流量表 4-壓力表 5-制冰機(jī)
[0031]6-混合室 7-噴嘴 1101-金屬過(guò)濾網(wǎng)1102-閥門(mén)。

【具體實(shí)施方式】
[0032]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[0033]冰粒的制備:優(yōu)選將65份橘子油、30份山梨糖醇酐脂肪酸酯和100份去離子水按體積比在20?30°C條件下充分混合，以攪拌速度6000r/min，攪拌時(shí)間不低于20min處理后，將混合液送入制冰機(jī)，在制冰機(jī)中制成直徑為I?2_的冰粒。
[0034]參見(jiàn)圖1，一種利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠方法所需裝置，包括用于生產(chǎn)冰粒的制冰機(jī)5、高壓水泵1、控制閥2、流量表3、壓力表4、混合室6和噴嘴7，所述混合室6通過(guò)管道一端連接所述壓力表4，另一端通過(guò)管道連接所述制冰機(jī)5，所述制冰機(jī)5位于所述混合室6水平位置上方，以保證冰粒依靠重力順利下落；所述噴嘴7設(shè)置于所述混合室6上；所述高壓水泵I通過(guò)控制閥2與所述流量表3連接，所述流量表3另一端連接所述壓力表4。所述管道為高壓鋼編軟管，所述制冰機(jī)為顆粒冰機(jī)，所述整個(gè)裝置置于小車(chē)上。
[0035]所述高壓水泵I主要用于產(chǎn)生高壓水，通過(guò)對(duì)壓力表3和流量表4數(shù)值的觀察，利用控制閥2對(duì)高壓水進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，調(diào)整到合適的壓力和流量，高壓水泵優(yōu)選泵壓5?15MPa，優(yōu)選流量20?40L/min，水溫小于或等于35°C;冰粒在制冰機(jī)中制作完成后，依靠重力下落，通過(guò)管道與高壓水在混合室6以體積比1:8?12充分混合，優(yōu)選混合比例1:10，在噴嘴7出口處形成合適的含有冰粒的射流對(duì)飛機(jī)跑道進(jìn)行沖洗。在所述管道、混合室以及噴嘴外面都包覆有防止所述冰粒在混合過(guò)程融化的保溫層，以確保冰粒以特定大小進(jìn)行射流，保證除膠效果。
[0036]圖2為本發(fā)明所述噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖，所述噴嘴7包括金屬過(guò)濾網(wǎng)1101和閥門(mén)1102，金屬過(guò)濾網(wǎng)1101用于過(guò)濾噴射材料中的雜質(zhì)；噴嘴內(nèi)部還設(shè)置有連通外部與混合器的主流道，閥門(mén)設(shè)置在噴嘴靠近混合器的一端，閥門(mén)上還設(shè)有控制通道開(kāi)閉的開(kāi)關(guān)，通過(guò)閥門(mén)1102，可根據(jù)需要控制噴嘴的開(kāi)啟數(shù)量；在噴嘴外面還設(shè)置有防止冰粒飛濺散射的防護(hù)罩。本發(fā)明所述混合室上設(shè)有至少4個(gè)噴嘴，所述噴嘴的直徑大于或等于4_，所述噴嘴之間的間距在30mm范圍內(nèi)，噴射角度可根據(jù)實(shí)際情況人工調(diào)節(jié)。
[0037]在實(shí)施例中，使用了利用上述利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠裝置的方法，包括以下步驟:
[0038]S1:將所述冰粒通過(guò)管道與高壓水泵產(chǎn)生的高壓水在混合室以體積比1:8?12混合后在噴嘴的出口形成含有冰粒的高壓水流對(duì)跑道進(jìn)行清洗，優(yōu)選混合比例1:10 ；
[0039]S2:調(diào)整合適的水泵壓力，在不損傷跑道基體的情況下，使冰粒射流對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道表面的橡膠粘合物進(jìn)行打擊剝離，同時(shí)利用冰粒中的清潔成分對(duì)粘貼在跑道浙青表面的頑固殘留進(jìn)行化學(xué)清洗，優(yōu)選高壓水泵泵壓為5?15MPa，流量20?40L/min，優(yōu)選水溫25°C ；
[0040]S3:飛機(jī)跑道清洗后，冰粒融化，在機(jī)場(chǎng)跑道排水槽入口處設(shè)置過(guò)濾分離裝置，分離橡膠顆粒，并對(duì)清洗液進(jìn)行回收。
[0041]另外，可根據(jù)跑道實(shí)際情況，調(diào)整合適的高壓水泵I泵壓與噴嘴7的開(kāi)啟數(shù)量，在不損傷跑道基體的情況下，使冰粒射流對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道表面的橡膠粘合物進(jìn)行打擊剝離，同時(shí)利用冰粒中的有效清潔成分對(duì)粘貼在跑道浙青表面的頑固殘留進(jìn)行化學(xué)清洗；在橡膠與跑道膠合嚴(yán)重之處，可根據(jù)情況，適當(dāng)停留，并往復(fù)沖洗，直至膠黑被清理干凈；清洗后，冰粒融化，并隨著橡膠殘?jiān)c清洗液一起隨跑道排水系統(tǒng)進(jìn)入排水槽，在排水槽入口處設(shè)置過(guò)濾分離裝置，分離橡膠顆粒，同時(shí)，對(duì)清洗液進(jìn)行回收。
[0042]如某大型機(jī)場(chǎng)跑道，長(zhǎng)3400m，為標(biāo)準(zhǔn)一類(lèi)機(jī)場(chǎng)跑道，混凝土剛性道面(基礎(chǔ)由混凝土筑成，表面為摩擦系數(shù)較高的浙青)。利用本發(fā)明所述清理除膠裝置及方法進(jìn)行作業(yè)，制冰效率為I?3L/min，冰粒射流中冰粒與水的體積混合比在1:10左右，泵壓使用5?15MPa，流量20?40L/min，水溫控制為25°C，噴嘴的直徑為4mm，為增大清洗面積，工作過(guò)程4個(gè)噴嘴全部開(kāi)啟；工作時(shí)，沿飛機(jī)跑道長(zhǎng)度方向的平均清理速度為5m/min，每日除膠工作從凌晨2時(shí)開(kāi)始，6時(shí)結(jié)束，3個(gè)工作日即在不停航的條件下完成整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)跑道的清洗工作，比傳統(tǒng)清洗方法工作的效率提高3倍以上，而且冰粒射流比傳統(tǒng)高壓清洗車(chē)壓力至少低20MPa，所需設(shè)備體積與能耗大大降低，節(jié)約了成本；同時(shí)，制備冰粒所用橘子油屬于天然植物的橘子皮經(jīng)冷榨得到，沒(méi)有腐蝕性，對(duì)環(huán)境和人體無(wú)危害，可回收、過(guò)濾、蒸餾后重復(fù)使用，并可以自然生物降解，環(huán)保安全；山梨糖醇酐脂肪酸酯也是天然高分子表面活性劑，無(wú)毒，可以自然降解。
[0043]以上為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但實(shí)施例并不是用來(lái)限定本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤(rùn)飾，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:將冰粒通過(guò)管道與高壓水泵產(chǎn)生的高壓水在混合室混合，并通過(guò)噴嘴噴出形成含有冰粒的高壓水流沖洗跑道； 52:通過(guò)控制器調(diào)整水泵壓力及流量，使含有冰粒的水流對(duì)飛機(jī)跑道表面的橡膠粘合物進(jìn)行打擊剝離，同時(shí)利用冰粒中的清潔成分對(duì)粘貼在跑道浙青表面的頑固殘留進(jìn)行化學(xué)清洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法，其特征在于，還包括步驟S3:對(duì)跑道清洗后，冰粒融化，在機(jī)場(chǎng)跑道排水槽入口處設(shè)置過(guò)濾分離裝置，分離橡膠顆粒，并對(duì)清洗液進(jìn)行回收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法，其特征在于，所述步驟SI中，所述冰粒與高壓水在混合室按體積比1:8?12進(jìn)行混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠的方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述水泵壓力為5?15MPa，流量為20?40L/min，水溫小于或等于35°C。
5.一種用于權(quán)利要求1所述利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠方法的裝置，其特征在于，包括用于生產(chǎn)冰粒的制冰機(jī)、高壓水泵、混合室和噴嘴，所述混合室通過(guò)管道一端連接所述高壓水泵，另一端通過(guò)管道連接所述制冰機(jī)，所述噴嘴設(shè)置于所述混合室上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠裝置，其特征在于，所述裝置還包括控制器、流量表和壓力表；所述管道為高壓鋼編軟管。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6任一所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠裝置，其特征在于，所述管道、混合室以及噴嘴外面都包覆有防止所述冰粒在混合過(guò)程融化的保溫層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠裝置，其特征在于，所述混合室出口設(shè)有至少4個(gè)噴嘴，每個(gè)噴嘴設(shè)置有閥門(mén)，所述噴嘴的直徑大于或等于4mm，所述噴嘴之間的間距在30mm范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用冰粒進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠裝置，其特征在于，所述混合室內(nèi)壁與所述噴嘴的連接處設(shè)有金屬過(guò)濾網(wǎng)，所述噴嘴外面設(shè)有防護(hù)罩。
10.一種進(jìn)行飛機(jī)跑道除膠所需冰粒，其特征在于，其組分包括橘子油、山梨糖醇酐脂肪酸酯和去離子水，按體積計(jì)，各組分含量為:橘子油60?70份、山梨糖醇酐脂肪酸酯25?35份和去離子水90?110份。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冰粒，其特征在于，所述冰粒的直徑為I?2mm。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11任一所述的冰粒，其特征在于，按體積計(jì)，各組分含量為，所述橘子油65份，山梨糖醇酐脂肪酸酯30份，去離子水100份。
【文檔編號(hào)】B08B3/08GK104307788SQ201410524782
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】楊曉峰 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)深圳研究院