列車防結冰系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及列車防結冰系統，其包括用于將防結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冰液體的收集盤。
【背景技術】
[0002]在寒冷的氣候中，冰聚集在列車上是一種安全風險，且因此列車經常需要防結冰。W02013/043090公開了用于減少在軌道上的交通工具結冰的列車防結冰系統。
[0003]需要一種降低運行和維護成本的列車防結冰系統。
【實用新型內容】
[0004]本實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，提供了火車防結冰系統，其包括:用于將在處理溫度的可供使用的防結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冰液體的制備容器;用于接收和儲存由收集盤收集的廢防結冰液體的廢防結冰液體罐；用于儲存防結冰液體濃縮物的原料罐；用于將廢防結冰液體從廢防結冰液體罐供應至制備容器的廢防結冰液體供應管道;和用于將防結冰液體濃縮物從原料罐供應至制備容器的原料供應管道。在這樣的系統中，能量的消耗可以被降低，因為收集的廢防結冰液體的除水以被重新利用將不是必要的。這降低了運行成本。而且，對比現有的系統，重新注滿系統的間隔時間可以明顯增加，使得維護成本降低。
[0005]根據實施方案，該處理溫度在約10°C和50°C之間。
[0006]根據實施方案，該列車防結冰系統還包括配置成將制備容器的可供使用的防結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部或外部進行，且可供使用的防結冰液體可以在制備容器內保持在升高的溫度。
[0007]根據實施方案，該列車防結冰系統還包括配置成將廢防結冰液體罐的廢防結冰液體加熱至比處理溫度低的溫度的加熱器。通過保持廢防結冰液體的溫度低于執行防結冰所要求的溫度，節約了能量。根據實施方案，所述較低溫度在_10°C和0°C之間。優選地，所述較低溫度是防止凝固的溫度。更優選地，所述較低溫度在廢防結冰液體的凝固點以上小于100C O加熱可以在廢防結冰液體罐內部或外部進行。
[0008]根據實施方案，制備容器比廢防結冰液體罐小。通過將在系統中儲存的大部分液體的溫度保持在處理溫度以下，節約了能量。
[0009]根據實施方案，列車防結冰系統配置成將在低于處理溫度的溫度下且優選地未加熱的防結冰液體濃縮物儲存在原料罐中。通過儲存沒有加熱或至少在比執行防結冰所要求的溫度低的溫度下的防結冰液體濃縮物，節約了能量。
[0010]根據實施方案，制備容器比原料罐更小。再次，通過將在系統中儲存的大部分液體保持在處理溫度以下的溫度，節約了能量。
[0011]根據實施方案，列車防結冰系統還包括控制器，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冰液體從廢防結冰液體罐轉移至制備容器;且開始將第二選定體積的防結冰液體濃縮物從原料罐轉移至制備容器。因此，在制備容器中的可供使用的防結冰液體的量和濃度始終保持在選定的界限內。
[0012]根據實施方案，列車防結冰系統還包括配置成用于感測在廢防結冰液體罐中的廢防結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]根據實施方案，乙二醇濃度傳感器位于廢防結冰液體罐的外部，且該列車防結冰系統還包括用于將廢防結冰液體的樣品從廢防結冰液體罐轉移至乙二醇濃度傳感器的廢防結冰液體取樣管道；以及用于將可供使用的防結冰液體樣品從制備容器轉移至乙二醇濃度傳感器的可供使用的防結冰液體取樣管道。這有利于測量在制備容器和廢防結冰液體罐中的每個中的乙二醇濃度。因此，可能的是，更加準確地優化進入制備容器中的廢防結冰液體與防結冰液體濃縮物的混合且在噴射到交通工具上以前檢驗制備容器中的可供使用的防結冰液體的品質。該防結冰系統還可以包括用于將防結冰液體濃縮物的樣品從原料罐轉移至乙二醇濃度傳感器的防結冰液體濃縮物取樣管道。因此，防結冰液體濃縮物的品質可以被檢驗。
[0014]根據本實用新型的另一個方面，通過使在軌道上的交通工具防結冰的方法，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冰液體且將其儲存在廢防結冰液體罐中；通過將收集的廢防結冰液體從廢防結冰液體罐轉移至制備容器且將防結冰液體濃縮物從原料罐轉移至制備容器來制備可供使用的防結冰液體;且將在處理溫度的可供使用的防結冰液體噴射至交通工具上。
[0015]根據實施方案，該處理溫度在約10°C和50°C之間。
[0016]根據實施方案，在制備容器內的可供使用的防結冰液體保持在處理溫度，且在廢防結冰液體罐內的廢防結冰液體的溫度保持在處理溫度以下。
[0017]根據實施方案，該方法還包括在制備容器中將相對較小量的可供使用的防結冰液體保持在處理溫度;且在廢防結冰液體罐中將相對較大量的廢防結冰液體保持在處理溫度以下。
[0018]根據實施方案，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冰液體從廢防結冰液體罐轉移至制備容器，且開始將第二選定體積的防結冰液體濃縮物從原料罐轉移至制備容器。
[0019]根據實施方案，所述第一選定體積和所述第二選定體積基于在廢防結冰液體罐中的廢防結冰液體的乙二醇的濃度來選擇。
[0020]根據實施方案，該方法還包括對廢防結冰液體和可供使用的防結冰液體交替地進行取樣以用于使用單獨的乙二醇濃度傳感器確定廢防結冰液體和可供使用的防結冰液體各自的乙二醇濃度。
【附圖說明】
[0021]參考附圖，本實用新型的上述以及另外目標、特征和優點將通過本實用新型的優選實施方案的下列說明性且非限制性的詳細描述得到更好理解，其中，相同的參考標號將用于相似的元件，其中:
[0022]圖1是列車防結冰系統的透視示意圖；和
[0023]圖2是圖1的列車防結冰系統的再循環設備的示意圖。
【具體實施方式】
[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冰系統10。防結冰系統10可以用于除冰以及使列車防結冰，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冰液體的防冰涂層。系統10配置為免下車系統(drive-through system)，即在除冰/防結冰過程期間，從圖1的左上角到達軌道14的列車12穿過該系統10而不必停止。
[0025]防結冰系統10包括用于將防結冰液體噴射至列車12上的噴射噴嘴裝置16和用于收集從列車12滴下的廢防結冰液體的收集盤裝置18。系統10還可設置有用于確定列車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，噴射可以集中到對結冰最敏感的列車部分上，例如，車輪單元。
[0026]通常地，可供使用的防結冰液體將是具有足夠地在水的凝固點以下的凝固點的液體，使得當列車12再次暴露于寒冷的氣候中時，除冰后保留在列車上的任何防結冰液體殘留物將保持液態或液漿的形式。因此，保留在列車12的表面上的防結冰液體殘留物將防止雪和冰附著至列車12。即使沒有必要，但是當防結冰液體被噴射至列車12時防結冰液體可以被可選地加熱，以便當噴射至列車12上時提高該液體的除冰效率。乙二醇、丙二醇、其它乙醇、鹽和糖是在現有技術中最常見的防結冰液體成分，且可以例如通過與水混合而被用于制備可供使用的防結冰液體。
[0027]廢防結冰液體可以包括防結冰液體、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沿相對短的噴射區域20和稍微長些的收集區域22延伸，噴射噴嘴裝置16被定位在該相對短的噴射區域20處，沿該稍微長些的收集區域22不發生防結冰液體的實質性噴射。收集盤裝置18包括沿導軌14延伸的三個收集盤18a、18b、18c。兩個收集盤18a、18b沿軌道14的側部延伸，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的廢防結冰液體被收集，且將廢防結冰液體轉移至再循環設備28，再循環設備28可位于由例如貨箱30形成的殼體內。因此，防結冰系統10可以在中央位置處被制備或組裝，且當需要時防結冰系統10可以被快速地轉移至除冰位置且被安裝在除冰位置處。
[0028]現在轉向圖2，只有單個的盤18和單個的排出孔26被示出。噴射噴嘴裝置16包括多個噴射噴嘴36 ο包括多個閥(未示出)的閥裝置38由控制器40操控。控制器40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冰液體流至噴射噴嘴裝置16的不同部分。
[0029]現在將更詳細地描述再循環設備28(圖1)。收集的廢防結冰液體從排出裝置26經由用于移除固體灰塵顆粒的過濾器42被栗送至用于儲存廢防結冰液體的廢防結冰液體罐44。廢防結冰液體罐44設置有用于感測在罐44中的廢防結冰液體的溫度的廢防結冰液體溫度傳感器46和用于感測在罐44中的廢防結冰液體的量的廢防結冰液體罐液位傳感器48 ο來自傳感器46、48的溫度和液位信號被傳送至控制器40。控制器40還控制位于廢防結冰液體罐44外部的廢防結冰液體加熱器50。基于在廢防結冰液體罐44中的廢防結冰液體的溫度，廢防結冰液體從罐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，在廢防結冰液體罐44中的廢防結冰液體的溫度可以保持在防凝固的溫度，即在廢防結冰液體的凝固點以上，即使罐44外部的環境溫度下降至凝固點以下。舉例來說，包括約75%-85%的水和15%-25%的丙二醇的廢防結冰液體具有在約-5°C和_10°C之間的典型的凝固點;對于這種廢防結冰液體，控制器40可配置成當溫度下降至廢防結冰液體的下限溫度以下時(該溫度可在-10°C和0°C之間)操控加熱器50。排放管道52允許排空廢防結冰液體罐44。作為在罐44外部的獨立的加熱器50中加熱廢防結冰液體的可選擇方案或補充方案，加熱器可以位于罐44中。
[0030]再循環設備28還包括用于儲存防結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設置有用于感測在罐54中的防結冰液