WO2012108755A2 - Equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente - Google Patents

Equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente Download PDF

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    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention is related to the asphalt solid waste processing and transformation industry, more specifically it refers to an industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures.
  • Asphalt pavements are 100% recyclable, they can be recycled multiple times. Asphalts are mainly composed of asphaltens and maltensions. Asphalts are exposed to weathering, which causes aging; said aging is presented by the decrease in the phase of the maltensions, product of oxidation. Asphalt pavements are flexible, as they age and lose their maltens, they tend to be rigid, which causes cracking (crocodile skin) and subsequent block detachment.
  • Said patent protects an apparatus for controlling the production speed in a drum plant to produce asphalt from pavement, recycled asphalt, characterized in that it comprises a combination: assemblies to detect the tons per hour (TPHa) produced by the plant; assemblies to compare the tons per hour (TPHa) with desired tons per hour (TPHd); mounts for detecting the temperature of drum inlet gas (TDI), when (TPHd) is less than (TPHa); assembly to compare the drum inlet gas temperature (TDI) to a maximum drum inlet gas temperature (TDImax); assemblies to increase the drum inlet gas temperature (TDI), when the drum inlet gas temperature (TDI) is lower than the maximum drum inlet gas temperature (TDI) and mounts to increase the hourly throughput when the drum inlet gas temperature (TDI) is increased or increased.
  • Said patent protects an apparatus for controlling the production speed in a drum plant to produce asphalt from pavement, recycled asphalt, characterized in that it comprises a combination: assemblies to detect the tons per hour (TPHa) produced by the plant; assemblies to compare tons per hour (TPHa) with desired tons per hour (TPHd; mounts to detect drum inlet gas temperature (TDI) when (THPd) is lower than (TPHa); mount to compare gas temperature of inlet of the drum (TDI) at a maximum temperature of inlet gas of the drum (TDImax); mounts to increase the temperature of inlet gas of the drum (TDI), when the temperature of the inlet gas of the drum (TDI) is less than the maximum drum inlet gas temperature (TDI) and assemblies to increase the hourly performance when the drum inlet gas temperature (
  • a drum mixer for the production of asphalt concrete comprising a rotating drum with respect to an axis, the drum having an inlet next to a first end of the drum to receive gravel to flow downstream along the drum towards a second end of the drum opposite the first end, and an exit next to the second end to unload asphalt concrete.
  • a burner is provided that has a burner head to generate a flame that defines a combustion volume, located between the first and second ends of the drum, the burner head dividing the drum, in a drying zone between the burner head and the first end of the drum and a mixing zone, between the burner head and the second end of the drum.
  • the head generates hot flue gases to flow upstream of the drum, through the drying zone towards the first end of the drum in a counter-current flow relation to the gravel flow from the first end, through the zone drying, towards the second end of the drum, for drying the gravel.
  • the drum carries a plurality of shielding fins of radiant heat separated inwardly from a portion of the inner wall of the drum that extends circumferentially, the fins extending from a potion inside the drum next to the burner head generally axially toward the first end of the drum and circumferentially with respect to the drum to surround the combustion volume on the inner side of the fins and to define a substantially annular chamber between the fins and the inner wall portion of the drum.
  • an entrance to the drum to arrange an asphaltic recycling material in the annular chamber the fins being circumferentially separated from each other with respect to the drum to flow the gravel received into the combustion volume and along radially interior surfaces thereof, from the upstream gravel flow, generally radially outward between the fins and into the chamber to be mixed with the asphaltic recycle material in the chamber, while the fins substantially impede a return flow of the gravel from the chamber into the combustion volume.
  • an inclined rotary drum mixer for the preparation of coated products (for example, of hot or cold concrete or asphalt / aggregate mixtures) which has, at its front end a burner that projects within said front end, a pipe for sprinkle the aggregate which extends inside the drum whose length can be adjusted, a first zone which has fins which project inside the drum and extend in a "spiral" on the inner side of the barrel, where the passage of the "spiral" is selected to be sufficiently thick so that the material is quickly introduced into the next area of the drum;
  • the pallets only have the function of guiding and transporting the aggregates from the first zone to a second zone, said second zone is a preheating zone, where it is pre-dried, from said second zone the drum has material lifting elements, which raise the material to a predetermined height for subsequent fall during the rotation of the tabor; a third zone to dry mix and heat the product that it comes from the second zone, in that zone an aggregate is discharged through the pipe;
  • the present invention has as main objective to make available an industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures that allows recycling of aged asphalt pavements.
  • Another object of the invention is to allow said industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures, which also allows obtaining a hot asphalt recycled mixture of excellent quality and durability.
  • Another objective of the invention is to allow said industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures, which is also sustainable and ecological. Another objective of the invention is to allow said industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures, which also reduces the use of virgin stone materials, avoiding predation of forests, hills and rivers. Another objective of the invention is to allow said industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures, which also uses the asphalt contained in the RAP, reducing the excessive use of fossil hydrocarbons, which tend to be more expensive and scarce.
  • Still another objective of the invention is to allow said industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures, which also ensures the sustainability of pavements for a long time.
  • Still another objective of the invention is to make said industrial equipment available for recycling hot asphalt mixtures, which also allows 100% recycling of the RAP and prevents the RAP from being disposed clandestinely.
  • Another objective of the invention is to make said industrial equipment available for recycling hot asphalt mixtures, which also prevents them from occupying confinement spaces, which could be used by organic materials that produce methane gas for electric power generation.
  • Another object of the invention is to make said industrial equipment available for recycling hot asphalt mixtures, with which it also allows reducing the costs of road reconstruction. And all those qualities and objectives that will become apparent when making a general and detailed description of the present invention supported by the illustrated modalities.
  • asphalts are mainly composed of asphalte and malignant. Asphalts are exposed to weathering, which causes aging; said aging is presented by the decrease in the phase of the maltensions, product of oxidation.
  • Asphalt pavements are flexible, and as they age and lose their maltens, they tend to be rigid, which causes cracking (crocodile skin), and subsequent block detachment.
  • RAP Reclaimed Asphait Pavement or Recycled Asphait Pavement
  • the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures in accordance with the present invention, consists of a portable battery of RAP continuous dosing hoppers and virgin stone materials; This dosing system is necessary to adjust the granulometric curve of the resulting Recycled Asphalt Mix.
  • the battery of hoppers are mounted on a support structure which include gearmotors with a frequency inverter (as seen in figure 1), in order to control the dosage amount of the RAP and virgin stone material; said gearmotors in turn send a signal to a RAP flow indicator.
  • a flow indicator of virgin stone material sends another signal to a control board for registration and control, said control board can be attached or located remotely.
  • a conveyor belt is provided that receives the RAP and virgin stone material and transports it to the rotating steel plate cylinder, supported on 4 load rollers, which in turn serve as a system drive to rotate the cylinder.
  • the dimensions of the diameter and the length of the rotating cylinder are a function of the required production capacity.
  • the cylinder inside is equipped with a metallic internal helicoid that forms a circular space in its center forming the flame conduction zone through its interior, thus generating the zone of indirect heating.
  • the helicoid occupies 30-80%, preferably 60% of the total length of the rotating cylinder.
  • the remaining percentage is formed by straight vanes arranged in the inner perimeter of the cylinder that shape the mixing zone.
  • asphalt - polymer-enhanced rejuvenating agent injected mixture
  • This injection is carried out by means of a gear pump of the volumetric type, through an injection pipe, which comes from the storage tank.
  • the rotary cylinder is provided with an open flame industrial burner system, in order to transmit thermal energy to the RAP and to the contributions of stone material.
  • the heat capacity of the industrial burner is a function of the recycling production requirements.
  • the industrial burner fire has no contact with the RAP or stone materials since these are protected by the metal walls of the helicoid, thus forming the zone of indirect heating of the materials to be processed.
  • the direction of the flame is parallel to the direction of the Rap heating flow and contribution of virgin stone material.
  • This hot asphalt mixture advances towards the exit where there is an attachment composed of pallets, which expel it from the rotary cylinder, from there it passes to a recycled asphalt mixing elevator system, which has the function of a pallet conveyor, to a silo of recycled asphalt mixture for unloading in trucks, for transportation and application in any road.
  • a temperature sensor that sends the signal to the recycled asphalt mix temperature indicator that is on the control board for registration and control .
  • the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures has a gearmotor with a frequency inverter below the rotary cylinder which, through transmissions and load rollers, causes the rotation of the industrial equipment cylinder.
  • the frequency inverter is controlled from the control panel, in order to increase or decrease the rotation speed of the industrial equipment cylinder. This in order to maintain control of the optimum temperature of the recycled asphalt mixture.
  • This parameter is very important since if the output temperature of the recycled asphalt mixture is above the optimum temperature, the frequency of the inverter is increased, in order to process a greater amount of material, and in this way lower the outlet temperature of the recycled asphalt mixture.
  • the frequency of the inverter is lowered, in order to process less material and thus increase the outlet temperature of the recycled asphalt mixture.
  • the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures is equipped with an asphalt storage tank - polymer-enhanced rejuvenating agent.
  • Said storage tank is a horizontal cylindrical tank with heating system with temperature control, which has temperature sensor systems, which sends the signal to the polymer-enhanced asphalt-rejuvenating agent temperature indicator, located on the dashboard. control.
  • This tank also has an asphalt-rejuvenating agent dosing system improved with polymers, by means of a gear pump of volumetric type that makes the injection through a pipe, to the mixing zone.
  • This polymerized asphalt-rejuvenating agent dosing system has a flow sensor that sends a signal to the asphalt flow indicator - polymer-enhanced rejuvenating agent found on the control board for registration.
  • the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures also has a fuel storage tank. It is a horizontal cylindrical tank where the industrial liquid fuel is to be used in the industrial burner system of the rotary cylinder of the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures.
  • the control panel includes the instruments for temperature measurement, material dosing control.
  • RAP material dosing control
  • stone materials stone materials
  • polymer-enhanced asphalt-rejuvenating agent of the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures.
  • the process of recycling hot asphalt mixtures comprises the following steps:
  • Cold milling modifies the granulometric curve of the Asphalt Mix. It also modifies the asphalt content in the Asphalt Mix. This is corrected by making the contribution of virgin stone material before entering the materials to the Industrial Recycling Equipment.
  • the asphalt content is corrected by providing the amount of asphalt - rejuvenating agent improved with missing polymers, in the mixing zone, until reaching the optimal project content.
  • Hot milling does not modify the granulometric curve of the Asphalt Mix. It also does not modify the asphalt content in the
  • the Rap is deposited in one of the Hoppers of the Hopper System, in the remaining hoppers the Virgin Stone Material is deposited. 5. - The RAP material and the contribution of stone materials are dosed by means of the hopper system. This dosage is made based on a previous laboratory study to determine the optimal contribution of virgin stone material to give an optimal granulometric curve.
  • the hopper system has in its RAP mixing conveyor belt and output stone supply, a weight measurement and control system, which records and the amount of material to be supplied by weight, to the Industrial Mix Recycling Equipment Hot asphalt.
  • the materials to be recycled advance as a result of the rotation of the inner metal helical of the cylinder, to the mixing zone.
  • the helicoid is between 30-80%, preferably 60% of the length of the cylinder, and the rest is the mixing zone. This proportion is what has allowed the optimization of the process of mixing and heating to achieve 100% RAP recycling, as indicated above.
  • the Polymer Modified Rejuvenating Agent with a percentage of asphalt, dosed in optimal quantities to the mixture of RAP and contribution of virgin stone material, will result in: a recycled hot asphalt mixture of excellent quality.
  • Figure 1 shows a conventional perspective view of the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures.
  • Figure 2 shows a conventional perspective of the interior of the rotary drum of the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures.
  • Figure 3 shows a conventional perspective of the control panel of the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures.
  • FIG. 1 showing a conventional perspective of industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures, comprising a portable battery of continuous dosing hoppers 1 preferably consisting of a RAP 2 dosing hopper and two or more compartments. of dosing hoppers of virgin stone materials 3 necessary to adjust the granulometric curve of the resulting recycled asphalt mixture, mounted on a support structure, which comprise motor-reducers 4 with frequency variator on their conveyor belt (see figural) with the in order to control the dosage amount of the RAP and virgin stone material which in turn send a signal to a RAP flow indicator 34 (see fig. 3) and a virgin stone material flow indicator 35 (see fig.
  • a conveyor belt 6 is provided that receives the RAP and virgin stone material and transports it to a rotating cylinder 7 in steel plate, supported on four rollers of load 8, which in turn serves as a driving system to rotate the cylinder and which are supported on a support structure 9.
  • the rotary cylinder 7 is provided with an open flame industrial burner system 10 mounted at the beginning of said rotary cylinder 7, in order to transmit the thermal energy to the RAP and to the contributions of virgin stone material.
  • the heat capacity of the industrial burner 10 is a function of the production requirements of recycled hot asphalt mix.
  • the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures is equipped with an asphalt storage tank - rejuvenating agent improved with polymers 1 from which the mixture of asphalt-rejuvenating agent improved with polymers is dosed, by means of a gear pump 12 of volumetric type that makes the injection through a pipe 13 to the mixing zone 24 (see fig. 2).
  • RAP materials, stone materials, polymer-enhanced asphalt-rejuvenating agent, in their optimum dosage, and temperature reach the mixing zone 24 (see fig. 2) inside the rotary cylinder 7 where they are homogenized, where said zone of mixing 24 has a plurality of mixing pads, arranged on the inner perimeter of the rotary cylinder 7, wherein said plurality of vanes is composed of two series of vanes 23 offset from each other, one of said series of vanes are straight vanes having a few teeth to mix, and the second series has a "V" shape.
  • This hot asphalt mixture advances towards the exit where there is an attachment composed of pallets 23b (see fig. 2), which expel it from the rotary cylinder 7, from there it passes to a recycled asphalt mixing elevator system 14, which has the function of a pallet conveyor, to a recycled asphalt mix silo 15 for unloading in trucks, for transportation and application in some road.
  • a temperature sensor 24b At the outlet of the rotary cylinder 7 of the hot asphalt mix industrial recycling equipment there is a temperature sensor 24b (see fig. 2), which sends the signal to the recycled asphalt mix temperature indicator found on the board Control 5 for registration.
  • the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures has a gearmotor with a frequency inverter 16 below the rotary cylinder which, through transmissions and load rollers 8, causes the cylinder 7 of the industrial equipment to rotate.
  • the frequency inverter is controlled from the control board 5, in order to increase or decrease the rotation speed of the industrial equipment cylinder. This in order to maintain control of the optimum temperature of the recycled asphalt mixture.
  • This parameter is very important since if the output temperature of the recycled asphalt mixture is above the optimum temperature, the frequency of the inverter is increased, in order to process more material, and thus lower the temperature output
  • the frequency of the inverter is lowered, in order to process a smaller amount of material, and thus increase the temperature output of the recycled asphalt mixture.
  • the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures also has a fuel storage tank 17. It is a horizontal cylindrical tank where the industrial liquid fuel is located for used in the industrial burner system 10 of the rotary cylinder 7 of the industrial equipment for recycling hot asphalt mixtures.
  • Said rotary cylinder 7 comprises a flue gas extractor 18 through which the flue gases are discharged.
  • a weight measuring element 19 is arranged below the conveyor belt 6 at the entrance of the rotating cylinder 7, which records the amount of RAP material and virgin stone material to be supplied by weight to the Industrial Recycling Equipment Hot Asphalt Mixes. Which in turn sends a signal to a RAP Flow Indicator 34 (see fig. 3), and a virgin flowmeter contribution 35 (see fig. 3), to a control board 5.
  • a RAP Flow Indicator 34 see fig. 3
  • a virgin flowmeter contribution 35 see fig. 3
  • the rotating cylinder 7 in its interior is equipped with an internal metallic helical 20 defining the walls of the helical 26 a circular space in its center forming the flame conduction zone 21 through its interior and between said metal walls
  • the RAP conduction zone and the contribution of virgin stone material 27 are defined from the helicoid, and the indirect heating zone 22 is generated.
  • the helicoid occupies 30-80%, preferably 60% of the total length of the rotating cylinder.
  • the remaining percentage is formed by straight mixing vanes 23, arranged in the inner perimeter of the cylinder that give shape to the mixing zone 24, This hot asphalt mixture advances towards the exit where there is an attachment composed of vanes 23b, which eject it from the Rotary cylinder 7, at this point a temperature sensor 24b is available, which sends the signal to the recycled asphalt mix temperature indicator found on the control board 5 for registration.
  • the point is the injection of asphalt - agent Enhanced rejuvenator with polymers 25, this injection is by means of a volumetric gear pump of Asphalt - Improved rejuvenating agent with polymers through an injection pipe 13, which comes from the storage tank 1 1 (see fig. 1).
  • the control board 5 comprises stop and start control means of motors and geared motors of the industrial equipment 28, control means of frequency inverters of geared motors 29, amperage indicating means of motors and geared motors 30, temperature indicators of recycled asphalt mix 31, asphalt-rejuvenating agent temperature indicators 32, rotary cylinder interior temperature indicators 33, RAP flow indicators 34, stone material input flow indicators 35, asphalt flow indicators- rejuvenating agent 36 and a screen with the operation flow diagram of the industrial equipment 37.

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Abstract

La presente invención está referida a un equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, caracterizado por comprender una batería portátil de tolvas de dosificación de RAP y materiales pétreos vírgenes montadas en una estructura de soporte, con moto-reductores para controlar la dosificación y que envían una señal a un Indicador de flujo en un tablero de control para su registro y control; por debajo de dicha batería de tolvas se dispone una banda transportadora que recibe el material y lo transporta hacia un cilindro rotatorio que comprende un quemador industrial de flama abierta para transmitir la energía térmica de forma indirecta al RAP y a los aportes de material pétreo virgen; un tanque almacén de una mezcla de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros que se dosifica por medio de una bomba de engranes de tipo volumétrica a través de una tubería hacia el cilindro rotatorio que a la salida comprende un sensor de temperatura que manda la señal al indicador de temperatura de mezcla asfáltica reciclada en el tablero de control; con un sistema elevador de la mezcla asfáltica reciclada que la conduce a un silo de descarga, un extractor de gases de combustión para la descarga de gases de la combustión del quemador; un tanque almacén de combustibles que se emplea en el quemador industrial y un elemento de medición de peso a la entrada del tambor rotatorio.

Description

EQUIPO INDUSTRIAL PARA RECICLADO DE MEZCLAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada con la industria del procesamiento y transformación de residuos sólidos asfálticos, más específicamente está referida a un equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En todo el mundo existen autopistas, carreteras, avenidas, calles pavimentadas a base de Asfaltos. Los asfaltos de los pavimentos son 100% reciclables, se pueden reciclar múltiples veces. Los asfaltos están compuestos principalmente por asfáltenos y maltenos. Los asfaltos están expuestos a intemperización, lo que provoca envejecimiento; dicho envejecimiento se presenta por la disminución en la fase de los maltenos, producto de la oxidación. Los pavimentos asfálticos son flexibles, al envejecerse y perder los maltenos, tienden a ser rígidos, lo que provoca el agrietamiento (piel de cocodrilo) y posterior desprendimiento de bloques.
Existen en el mercado plantas fabricadas en el extranjero con aditamentos para procesar mezclas asfálticas, en menores porcentajes. Estas plantas son de gran tamaño, son altamente costosas y de difícil transportación, además de que el proceso empleado es diferente al de la presente invención, como se explica más adelante. Estas plantas tienen un dispositivo entre el primer tercio y el segundo tercio del secador rotatorio, donde ingresan por medio de una tolva un porcentaje menor de RAP (Reclaimed Asphalt Pavement o Recycled Asphalt Pavement; pavimento de asfalto recuperado o reciclado), con el fin de mezclarlo con un alto contenido de material pétreo virgen caliente, para que éste le ceda calor y poder así reciclarlo.
Estos equipos industriales presentan los inconvenientes siguientes:
a) . -Es muy bajo el porcentaje de RAP que pueden reciclar.
b) .-No pueden hacer el aporte del agente rejuvenecedor, de la manera como se realiza en la presente
c).-La calidad del material resultante es menor.
d) .-Son equipos de gran tamaño, de difícil transportación.
e) .-Son muy costosos.
Hay otros equipos para producción de mezclas asfálticas, denominados doble barril, como el divulgado en la solicitud internacional WO 2007/103345.
Estos equipos industriales presentan los inconvenientes siguientes:
a) .- No reciclan el 100% de RAP.
b) .- Son equipos de gran tamaño, de difícil transportación, toda vez que éstos equipos cuentan con; un primer secador adaptado para recibir y mezclar agregados vírgenes y RAP fino; un quemador primario adaptado para producir una llama de quemador para calentar y secar los agregados finos en el primer secador; un segundo secador adaptado para recibir RAP ordinario; un segundo quemador adaptado para producir una llama de quemador y secar el RAP ordinario en el segundo secador; un mezclador adaptado para recibir los agregados vírgenes y el RAP fino desde el primer secador y el RAP ordinario desde el segundo secador y mezclar los agregados vírgenes, el RAP fino y el RAP ordinario para producir mezcla asfáltica en caliente. c) .- Son altamente costosos. En el estado de la técnica se ubicó la patente MX 183720 de Robert H. Nath, et. al., presentada el 08 de agosto de 1992 y otorgada el 09 de enero de 1997, cuyo titular es Cyclean, Inc. y que reclama las prioridades americanas US754264 y US803642. Dicha patente protege un aparato para controlar la velocidad de producción en una planta de tambor para producir asfalto a partir de pavimento, asfalto reciclado, caracterizado porque comprende combinación: montajes para detectar las toneladas por hora (TPHa) que se producen por la planta; montajes para comparar las toneladas por hora (TPHa) con toneladas por hora deseadas (TPHd); montajes para detectar la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI), cuando (TPHd) es menor que (TPHa); montaje para comparar la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI) a una temperatura máxima de gas de entrada del tambor (TDImax); montajes para incrementar la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI), cuando la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI) es menor que la temperatura máxima de gas de entrada del tambor (TDI) y montajes para incrementar el rendimiento por hora cuando se incrementa o aumenta la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI).
Se ubicó también la patente Mexicana MX 192620 de Robert H. Nath, et. al., presentada el 27 de noviembre de 992 y otorgada el 13 de julio de 1999, cuyo titular es Cyclean, Inc. y que reclama las prioridades americanas US803642 y US951084. Dicha patente protege un aparato para controlar la velocidad de producción en una planta de tambor para producir asfalto a partir de pavimento, asfalto reciclado, caracterizado porque comprende combinación: montajes para detectar las toneladas por hora (TPHa) que se producen por la planta; montajes para comparar las toneladas por hora (TPHa) con toneladas por hora deseadas (TPHd; montajes para detectar la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI) cuando (THPd) es menor que (TPHa); montaje para comparar la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI) a una temperatura máxima de gas de entrada del tambor (TDImax); montajes para incrementar la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI), cuando la temperatura del gas de entrada del tambor (TDI) es menos que la temperatura máxima de gas de entrada del tambor (TDI) y montajes para incrementar el rendimiento por hora cuando se incrementa o aumenta la temperatura de gas de entrada del tambor (TDI). Sin embargo este tipo de equipos, aplican procesos diferentes a los de la presente invención.
Por otro lado, en el documento ES 2 184 964, publicado el 4 de marzo de 1998 se divulga; un mezclador de tambor para la producción de concreto asfáltico que comprende un tambor giratorio respecto a un eje, teniendo el tambor una entrada junto a un primer extremo del tambor para recibir grava para fluir corriente abajo a lo largo del tambor hacia un segundo extremo del tambor opuesto al primer extremo, y una salida junto al segundo extremo para descargar hormigón asfáltico. En el tambor está dispuesto un quemador que tiene un cabezal quemador para generar una llama que define un volumen de combustión, situado entre en medio de los primer y segundo extremos del tambor, dividiendo el cabezal quemador el tambor, en una zona de secado entre el cabezal quemador y el primer extremo del tambor y una zona de mezclado, entre el cabezal quemador y el segundo extremo del tambor. El cabezal genera gases de combustión calientes para fluir corriente arriba del tambor, a través de la zona de secado hacia el primer extremo del tambor en una relación de flujo a contracorriente respecto al flujo de la grava desde el primer extremo, a través de la zona de secado, hacia el segundo extremo del tambor, para el secado de la grava. El tambor lleva una pluralidad de aletas de apantallado del calor radiante separadas hacia adentro de una porción de pared interior del tambor que se extiende circunferencialmente, extendiéndose las aletas desde una poción dentro del tambor junto al cabezal quemador en general axialmente hacia el primer extremo del tambor y circunferencialmente respecto al tambor para rodear el volumen de combustión por el lado interior de las aletas y para definir una cámara substancialmente anular entre las aletas y la porción de pared interior del tambor. Junto a un extremo de corriente arriba de la pluralidad de aletas está situada una entrada al tambor para disponer un material asfáltico de reciclaje en la cámara anular, estando las aletas separadas circunferencialmente las unas de las otras respecto al tambor para hacer fluir la grava recibida al interior del volumen de combustión y a lo largo de unas superficies radialmente interiores del mismo, desde el flujo de grava corriente arriba, en general radialmente hacia fuera entre las aletas y al interior de la cámara para ser mezclada con el material asfáltico de reciclaje en la cámara, mientras que las aletas impiden sustancial mente un flujo de retorno de la grava desde la cámara al interior del volumen de combustión. Con lo cual se busca producir un producto de hormigón asfáltico con rendimientos más altos y una pérdida de calor reducida y, particularmente, para producir un producto de hormigón asfáltico a parir de grava de reciclaje y grava virgen, en el que un material asfáltico de reciclaje con un contenido de humedad más elevado puede ser combinado con la grava virgen sin una reducción de la capacidad de producción o aumento del tiempo de residencia.
En el documento US 4 095 285 publicado el 13 de junio de 1978, se divulga; un mezclador de tambor rotativo inclinado para la preparación de productos recubiertos (por ejemplo, de hormigón o asfalto caliente o frío / mezclas de agregado) el cual tiene, en su extremo frontal un quemador que se proyecta dentro de dicho extremo frontal, una tubería para aspersar el agregado la cual se extiende dentro del tambor cuya longitud puede ajustarse, una primera zona la cual cuenta con aletas las cuales se proyectan dentro del tambor y se extienden en una "espiral" en la cara interna del barril, donde el paso de la "espiral" se selecciona para que sea suficientemente grueso de forma que el material sea introducido rápidamente dentro de la siguiente zona del tambor; las paletas solo tienen la función de guiar y transportar los agregados desde la primera zona hacia una segunda zona, dicha segunda zona es una zona de precalentamiento, donde se pre-seca, desde dicha segunda zona el tambor cuenta con elementos de elevación de material, los cuales elevan el material hasta una altura predeterminada para su posterior caída durante la rotación del tabor; una tercera zona para secar mezclar y calentar el producto que procede de la segunda zona, en dicha zona se descarga un agregado a través de la tubería; una pantalla anti polvo es dispuesta al final de la tercera zona, para prevenir el escape de polvo del tambor giratorio.
De esta forma se proporciona un dispositivo que logra la obtención de materiales cubiertos, a través del precalentado, pre-secado y se mezclado, por lo que el recubrimiento se lleva a cabo en condiciones satisfactorias, y el contenido de humedad residual de la capa de agregado permite una baja emisión de polvo. Como es evidente, ninguno de los documentos anteriores revela, un helicoide continuo (como el que se observa en la figura 2 de esta solicitud), en donde dicho helicoide continuo ocupa un 30-80 % preferentemente un 60% de longitud total del cilindro rotatorio, con lo cual se permita el reciclado del 100% del RAP.
OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene como objetivo principal hacer disponible un equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente que permita reciclar los pavimentos asfálticos envejecidos.
Otro objetivo de la invención es permitir dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, que además permita obtener una mezcla asfáltica caliente reciclada de excelente calidad y de mayor durabilidad.
Otro objetivo de la invención es permitir dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, que además sea sustentable y ecológico. Otro objetivo de la invención es permitir dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, que además reduzca la utilización de materiales pétreos vírgenes, evitando depredación de bosques, cerros y ríos. Otro objetivo de la invención es permitir dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, que además emplee el asfalto contenido en el RAP, disminuyendo el uso excesivo de hidrocarburos fósiles, que tienden a ser más caros y escasos.
Todavía otro objetivo de la invención es permitir dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, que además permita asegurar la sustentabilidad de los pavimentos por largo tiempo.
Aún otro objetivo de la invención es hacer disponible dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, que además permita el reciclado del 100% del RAP y se evita que el RAP se disponga de forma clandestina.
Otro objetivo de la invención es hacer disponible dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, con el que además se evita que ocupen espacios en confinamientos, que podrían ser utilizados por materiales orgánicos que produzcan gas metano para generación de energía eléctrica.
Otro objetivo de la invención es hacer disponible dicho equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, con el que además permita reducir los costos de la reconstrucción de vialidades. Y todas aquellas cualidades y objetivos que se harán aparentes al realizar una descripción general y detallada de la presente invención apoyados en las modalidades ilustradas. BREVE DESCRIPCIÓN DEL INVENTO
Para el desarrollo del equipo y proceso para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, se hicieron diversas pruebas, que tenían como objetivos: que el equipo fuese de calentamiento indirecto; que permitiera reciclar el 100% el RAP; que tuviese suficiente capacidad de producción; que fuera de bajo costo; que fuera portátil, de fácil instalación y desinstalación; que el material a Reciclar no sufriera combustión, ya que el asfalto pierde propiedades; tuviera buena transferencia de energía térmica, para abatir costos, que tuviera la opción de aportar material pétreo virgen para mejorar la mezcla asfáltica reciclada; que permitiera la dosificación controlada de RAP y material pétreo virgen previo al Equipo Industrial de Reciclado de Mezclas Asfálticas en Caliente, para una buena calidad de mezcla asfáltica reciclada y que además tuviese integrado una zona de mezclado de materiales RAP, materiales pétreos, asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, en su óptima dosificación, para obtener una mezcla asfáltica de excelente calidad.
Como es sabido, los asfaltos están compuestos principalmente por asfáltenos y maltenos. Los asfaltos están expuestos a intemperización, lo que provoca envejecimiento; dicho envejecimiento se presenta por la disminución en la fase de los maltenos, producto de la oxidación.
Los pavimentos asfálticos son flexibles, y al envejecerse y perder los maltenos, tienden a ser rígidos, lo que provoca el agrietamiento (piel de cocodrilo), y posterior desprendimiento de bloques.
Si se integran a estos asfaltos la porción perdida de maltenos, estos vuelven a tener las mismas características físicas y químicas de origen. Aun mejor si a los maltenos agregados se les incorpora polímeros, los asfaltos superaran sus características físicas y químicas de origen. Es conocido a nivel internacional en el ámbito de la construcción de vialidades el termino RAP (Reclaimed Asphait Pavement o Recycled Asphait Pavement). El RAP se obtiene por medio de:
1.- Fresado de la superficie asfáltica, pudiendo ser este en frió o bien precalentando la superficie asfáltica.
2 - Fresado de la superficie asfáltica precalentada.
3. -Bloques de Mezcla Asfáltica, obtenidos en las reconstrucciones. Estos materiales se reducen de tamaño por medio de sistemas de molienda.
De manera general, el equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, de conformidad con la presente invención, consiste en una batería portátil de tolvas de dosificación continua de RAP y materiales pétreos vírgenes; este sistema de dosificación es necesario para ajustar la curva granulométrica de la Mezcla Asfáltica Reciclada Resultante. La batería de tolvas van montadas en una estructura de soporte las cuales incluyen motoreductores con variador de frecuencia (como se observa en la figura 1 ), con el fin de controlar la cantidad de dosificación del RAP y material pétreo virgen; dichos motoreductores a su vez envían una señal a un indicador de flujo de RAP. Así mismo, un indicador de flujo de aporte de material pétreo virgen envía otra señal a un tablero de control para su registro y control, dicho tablero de control puede estar adjunto o localizado en forma remota. Por debajo de dicha batería portátil de tolvas de dosificación, se dispone una banda transportadora que recibe el RAP y material pétreo virgen y lo transporta hacia el cilindro rotatorio de placa de acero, soportado en 4 rodillos de carga, que a su vez sirven como sistema motriz para hacer rotar al cilindro.
Las dimensiones del diámetro y la longitud del cilindro rotatorio van en función de la capacidad requerida de producción. El cilindro en su interior está equipado con un helicoide interno metálico que forma un espacio circular en su centro formándose la zona de conducción de flama a través de su interior, generándose así la zona de calentamiento indirecto. El helicoide ocupa un 30- 80 %, preferentemente un 60% de longitud total del cilindro rotatorio. El porcentaje restante está formado por paletas rectas dispuestas en el perímetro interior del cilindro que dan forma a la zona de mezclado. En el punto en donde termina el helicoide e inician las paletas mezcladoras, se encuentra la inyección de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros (mezcla inyectada); esta inyección se realiza por medio de una bomba de engranes de tipo volumétrica, a través de una tubería de inyección, que proviene del tanque de almacenamiento.
El cilindro rotatorio está provisto de un sistema quemador industrial de flama abierta, con el fin de transmitir la energía térmica al RAP y a los aportes de material pétreo. La capacidad calorífica del quemador industrial está en función de los requerimientos de producción de reciclado.
El fuego del quemador industrial no tiene contacto con el RAP o materiales pétreos ya que estos están protegidos por las paredes metálicas del helicoide, formando así la zona de calentamiento indirecto de los materiales a procesar. La dirección de la llama es paralela a la dirección del flujo de calentamiento del Rap y aporte de material pétreo virgen.
Estos materiales RAP, materiales pétreos, asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, en su óptima dosificación y temperatura, llegan a la zona de mezclado en donde se homogenizan, formando una mezcla asfáltica caliente.
Esta mezcla asfáltica caliente avanza hacia la salida en donde hay un aditamento compuesto por paletas, que la expulsan del cilindro rotatorio, de ahí pasa a un sistema elevador de mezcla asfáltica reciclada, que tiene la función de un transportador de paletas, a un silo de mezcla asfáltica reciclada para su descarga en camiones, para su transportación y aplicación en alguna vialidad. En la salida del cilindro rotatorio, del equipo industrial de reciclado de mezclas asfálticas en caliente, se cuenta con un sensor de temperatura que manda la señal al indicador de temperatura de mezcla asfáltica reciclada que se encuentra en el tablero de control para su registro y control.
El equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente cuenta con un motoreductor con variador de frecuencia por debajo del cilindro rotatorio que por medio de transmisiones y los rodillos de carga, provoca la rotación del cilindro del equipo industrial.
El variador de frecuencia es controlado desde el tablero de control, con el fin de aumentar o disminuir la velocidad de rotación del cilindro del equipo industrial. Esto con el fin de mantener el control de la temperatura óptima de la mezcla asfáltica reciclada.
Este parámetro es muy importante ya que si la temperatura de salida de la mezcla asfáltica reciclada esta por arriba de la temperatura óptima, se procede a aumentar la frecuencia del variador, con el fin de procesar mayor cantidad de material, y de esta forma bajar la temperatura de salida de la mezcla asfáltica reciclada.
En caso contrario, en el que la temperatura de salida de la mezcla asfáltica reciclada, este por abajo de la temperatura óptima, se procede a bajar la frecuencia del variador, con el fin de que se procese menor cantidad de material y de esta forma aumentar la temperatura de salida de la mezcla asfáltica reciclada.
El equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente está equipado con un tanque de almacén de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros. Dicho tanque de almacén, es un tanque horizontal cilindrico con sistema de calentamiento con control de temperatura, que cuenta con sistemas de sensor de temperatura, que envía la señal al indicador de temperatura de asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, situado en el tablero de control.
Éste tanque cuenta también con un sistema de dosificación de asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, por medio de una bomba de engranes de tipo volumétrica que efectúa la inyección a través de una tubería, hasta la zona de mezclado.
Este sistema de dosificación de asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros posee un sensor de flujo que envía una señal al indicador de flujo de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros que se encuentra en el tablero de control para su registro.
El equipo industrial de reciclado de mezclas asfálticas en caliente cuenta además con un tanque almacén de combustibles. Es un tanque horizontal cilindrico en donde se encuentra el combustible líquido industrial para utilizarse en el sistema quemador industrial del cilindro rotatorio del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente.
El tablero de control comprende los instrumentos de medición de temperaturas, control de dosificación de los materiales. RAP, materiales pétreos, asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente.
Desde este punto se opera la producción y se controla la calidad de la mezcla asfáltica caliente reciclada, én el equipo Industrial de reciclado de mezclas asfálticas en caliente. El proceso de reciclado de mezclas asfálticas en caliente comprende los siguientes pasos:
I.- Análisis preliminares
1.-Estudio de laboratorio de muestras del pavimento a reciclar.
a).- Determinación de la granulometría existente.
b) .- Determinación del porcentaje de aporte de material pétreo virgen, para optimizar la granulometría de la Mezcla Asfáltica Reciclada.
c) .- Determinación del Contenido de Asfalto.
d) . -Determinación del grado de envejecimiento del RAP mediante ensayo de penetración, viscosidad, punto de reblandecimiento.
e) . -Determinación de la cantidad de aporte de Asfalto - Agente Rejuvenecedor mejorado con Polímeros para restituir las propiedades físicas y químicas del asfalto para llegar al contenido óptimo de asfalto en la mezcla asfáltica Reciclada.
2 - Fresado de la superficie asfáltica.
a. - En frió: El fresado en frió modifica la curva granulométrica de la Mezcla Asfáltica. Así mismo modifica el contenido de asfalto en la Mezcla Asfáltica. Esto se corrige haciendo el aporte de material pétreo virgen antes de ingresar los materiales al Equipo Industrial de Reciclado.
El contenido de asfalto se corrige aportando la cantidad de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros faltante, en la zona de mezclado, hasta llegar al contenido óptimo de proyecto.
b. - En caliente: El fresado en caliente no modifica la curva granulométrica de la Mezcla Asfáltica. Así mismo no modifica el contenido de asfalto en la
Mezcla Asfáltica.
3.- Carga y Transporte de RAP a Equipo Industrial de Reciclado de Mezclas Asfálticas en Caliente.
4.- El Rap se deposita en una de las Tolvas del Sistema de Tolvas, en las tolvas restantes se deposita el Material Pétreo Virgen. 5. - Se dosifica el material de RAP y el aporte de materiales pétreos por medio del sistema de tolvas. Esta dosificación se hace en base a un estudio previo de laboratorio para determinar el aporte óptimo de material pétreo virgen para dar una curva granulométrica óptima.
El sistema de tolvas tiene en su banda transportadora de mezcla de RAP y aporte de pétreos de salida, un sistema de medición y control peso, que registra y la cantidad de material que se va a suministrar en peso, al Equipo Industrial de Reciclado de Mezclas Asfáltica en Caliente.
6. - El material RAP y el aporte de material pétreo se introduce al cilindro rotatorio del Equipo Industrial de Reciclado de Mezclas Asfálticas en Caliente por medio de la banda transportadora de mezcla de RAP y aporte de pétreos.
II.- Reciclado de mezclas asfálticas en caliente.
1.- Al ingresar el material de RAP y el aporte de material pétreo virgen en el Equipo Industrial de Reciclado de Mezclas Asfálticas en Caliente, se calientan de forma indirecta ya que se protege por medio de las paredes metálicas del helicoide interior del fuego, hasta llevar el material RAP y el aporte de material pétreo a temperaturas óptimas en donde el asfalto sólido contenido en el RAP pasa a su fase líquida, sin llegar a la combustión. Estas temperaturas pueden ser 140 - 160 grados centígrados preferentemente. Este calentamiento se produce de forma indirecta, ya que el fuego no toca los materiales a reciclar, pues están protegidos por las paredes metálicas del helicoide.
Los materiales a reciclar avanzan como consecuencia de la rotación del helicoide metálico interno del cilindro, hasta la zona de mezclado.
El helicoide se encuentra entre un 30-80%, preferentemente en un 60% de la longitud del cilindro, y el resto se encuentra la zona de mezclado. Esta proporción es la que ha permitido lograr la optimización del proceso de mezclado y calentamiento para lograr el reciclaje del 100% de RAP, como se indicó anteriormente.
2.-Una vez que los materiales a reciclar llegan al punto de mezclado, se les inyecta por medio de una tubería, Asfalto - Agente Rejuvenecedor mejorado con Polímeros, para mejorar las características de la Mezcla Asfáltica Reciclada resultante.
El Agente Rejuvenecedor modificado con polímeros, con un porcentaje de asfalto, dosificado en cantidades óptimas a la mezcla de RAP y aporte de material pétreo virgen, darán como resultado: una mezcla asfáltica caliente reciclada de excelente calidad.
Mediante un estudio previo de laboratorio se determinan las dosificaciones óptimas para lograr la calidad deseada combinando:
a).- RAP.
b). -Pétreo virgen.
c) . -Asfalto.
d) . -Agente Rejuvenecedor mejorado con Polímeros.
Para comprender mejor las características de la invención se acompaña a la presente descripción, como parte integrante de la misma, los dibujos con carácter ilustrativo más no limitativo, que se describen a continuación corresponden a la modalidad preferida.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 muestra una vista en perspectiva convencional del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente.
La figura 2 muestra una perspectiva convencional del interior del tambor rotatorio del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente. La figura 3 muestra una perspectiva convencional del tablero de control del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente.
Para una mejor comprensión del invento, se pasará a hacer la descripción detallada de alguna de las modalidades del mismo, mostrada en los dibujos que con fines ilustrativos mas no limitativos se anexan a la presente descripción.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL INVENTO
Los detalles característicos del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente, se muestran claramente en la siguiente descripción y en los dibujos ilustrativos que se anexan, sirviendo los mismos signos de referencia para señalar las mismas partes.
Haciendo referencia a la figura 1 que muestra una perspectiva convencional del equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, que comprende una batería portátil de tolvas de dosificación continua 1 que constan preferiblemente de una tolva de dosificación de RAP 2 y dos compartimientos o mas de tolvas de dosificación de materiales pétreos vírgenes 3 necesario para ajusfar la curva granulométrica de la mezcla asfáltica reciclada resultante, montadas en una estructura de soporte, las cuales comprenden moto-reductores 4 con variador de frecuencia en su banda transportadora (ver figural) con el fin de controlar la cantidad de dosificación del RAP y material pétreo virgen los cuales a su vez envían una señal a un Indicador de flujo de RAP 34 (ver fig. 3) y un indicador de flujo de material pétreo virgen 35 (ver fig. 3), a un tablero de control 5 para su registro, que puede estar adjunto o localizado en forma remota; por debajo de dicha batería portátil de tolvas de dosificación 1 se dispone una banda transportadora 6 que recibe el RAP y material pétreo virgen y lo transporta hacia un cilindro rotatorio 7 en placa de acero, soportado en cuatro rodillos de carga 8, que a su vez sirven como sistema motriz para hacer rotar al cilindro y que están soportados sobre una estructura de soporte 9.
El cilindro rotatorio 7 está provisto de un sistema quemador industrial de flama abierta 10 montado al inicio de dicho cilindro rotatorio 7, con el fin de transmitir la energía térmica al RAP y a los aportes de material pétreo virgen. La capacidad calorífica del quemador industrial 10 está en función de los requerimientos de producción de mezcla asfáltica caliente reciclada. El equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente está equipado con un tanque almacén de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros 1 1 desde el cual se dosifica la mezcla de asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, por medio de una bomba de engranes 12 de tipo volumétrica que efectúa la inyección a través de una tubería 13 hasta la zona de mezclado 24 (ver fig. 2).
Estos materiales RAP, materiales pétreos, asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, en su óptima dosificación, y temperatura, llegan a la zona de mezclado 24 (ver fig. 2) dentro del cilindro rotatorio 7 en donde se homogenizan, donde dicha zona de mezclado 24 cuenta con una pluralidad de patetas de mezclado, dispuestas en el perímetro interior del cilindro rotatorio 7, donde dicha pluralidad de paletas se compone de dos series de paletas 23 desfasadas entre sí, una de dicha series de paletas son paletas rectas que cuenta con unos dientes para mezclar, y la segunda serie tiene una forma de "V".
Esta mezcla asfáltica caliente avanza hacia la salida en donde hay un aditamento compuesto por paletas 23b (ver fig. 2), que la expulsan del cilindro rotatorio 7, de ahí pasa a un sistema elevador de mezcla asfáltica reciclada 14, que tiene la función de un transportador de paletas, a un silo de mezcla asfáltica reciclada 15 para su descarga en camiones, para su transportación y aplicación en alguna vialidad. En la salida del cilindro rotatorio 7 del equipo industrial de reciclado de mezclas asfálticas en caliente se cuenta con un sensor de temperatura 24b (ver fig. 2), que manda la señal al indicador de temperatura de mezcla asfáltica reciclada que se encuentra en el tablero de control 5 para su registro.
El equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente cuenta con un motoreductor con variador de frecuencia 16 por debajo del cilindro rotatorio que por medio de transmisiones y los rodillos de carga 8, provoca la rotación del cilindro 7 del equipo industrial.
El variador de frecuencia es controlado desde el tablero de control 5, con el fin de aumentar o disminuir la velocidad de rotación del cilindro del equipo industrial. Esto con el fin de mantener el control de la temperatura óptima de la mezcla asfáltica reciclada.
Este parámetro es muy importante ya que si la temperatura de salida de la mezcla asfáltica reciclada es arriba de la temperatura óptima, se procede a aumentar la frecuencia del variador, con el fin de procesar mayor cantidad de material, y de esta forma bajar la temperatura de salida.
En caso contrario de que la temperatura de salida de la mezcla asfáltica reciclada sea por abajo de la temperatura óptima, se procede a bajar la frecuencia del variador, con el fin de que se procese menor cantidad de material, y de esta forma aumentar la temperatura de salida de la mezcla asfáltica reciclada.
El equipo industrial de reciclado de mezclas asfálticas en caliente cuenta además con un tanque almacén de combustibles 17. Es un tanque horizontal cilindrico en donde se encuentra el combustible líquido industrial para utilizarse en el sistema quemador industrial 10 del cilindro rotatorio 7 del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente.
Dicho cilindro rotatorio 7 comprende un extractor de gases de combustión 18 por donde se descargan los gases de la combustión.
Un elemento de medición de peso 19 se dispone por debajo de la banda transportadora 6 a la entrada del cilindro rotatorio 7, el cual registra la cantidad de material RAP y aporte de material pétreo virgen que se va a suministrar en peso al Equipo Industrial de Reciclado de Mezclas Asfáltica en Caliente. El cual a su vez envía una señal a un Indicador de flujo de RAP 34 (ver fig. 3), e indicador de flujo aporte de material pétreo virgen 35 (ver fig. 3), a un tablero de control 5. Haciendo referencia a la figura 2 que muestra una perspectiva convencional del interior del tambor rotatorio del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente. En dicha figura, el cilindro giratorio 7 en su interior está equipado con un helicoide metálico interno 20 que definen las paredes del helicoide 26 un espacio circular en su centro formándose la zona de conducción de flama 21 a través de su interior y entre dichas paredes metálicas del helicoide se define la zona de conducción de RAP y aporte de material pétreo virgen 27, así mismo se genera la zona de calentamiento indirecto 22. El helicoide ocupa un 30-80 % preferentemente un 60% de ta longitud total del cilindro rotatorio. El porcentaje restante está formado por paletas rectas mezcladoras 23, dispuestas en el perímetro interior del cilindro que dan forma a la zona de mezclado 24, Esta mezcla asfáltica caliente avanza hacia la salida en donde hay un aditamento compuesto por paletas 23b, que la expulsan del cilindro rotatorio 7, en este punto se dispone de un sensor de temperatura 24b, que manda la señal al indicador de temperatura de mezcla asfáltica reciclada que se encuentra en el tablero de control 5 para su registro. En el punto en donde termina el helicoide e inician las paletas mezcladoras se encuentra el punto la inyección de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros 25, esta inyección es por medio de una bomba de engranes volumétrica de Asfalto- Agente rejuvenecedor mejorado con polímeros a través de una tubería de inyección 13, que proviene del tanque de almacenamiento 1 1 (ver fig. 1).
Haciendo referencia a la figura 3 que muestra una perspectiva convencional del tablero de control del equipo industrial para reciclado de mezclas asfálticas en caliente. En dicha figura, el tablero de control 5 comprende medios de control de paro y encendido de motores y motoreductores del equipo industrial 28, medios de control de variadores de frecuencia de motoreductores 29, medios indicadores de amperaje de motores y motoreductores 30, indicadores de temperatura de mezcla asfáltica reciclada 31 , medios indicadores de temperatura de asfalto-agente rejuvenecedor 32, indicadores de temperatura del interior del cilindro rotatorio 33, indicadores de flujo de RAP 34, indicadores de flujo de aporte de material pétreo 35, indicadores de flujo de asfalto-agente rejuvenecedor 36 y una pantalla con el diagrama de flujo de operación del equipo industrial 37.
El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, sin embargo, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, caracterizado por comprender; una batería portátil de tolvas de dosificación de RAP y materiales pétreos vírgenes montadas en una estructura de soporte, las cuales comprenden moto-reductores con variador de frecuencia para controlar la dosificación y que envían una señal de un Indicador de flujo a un tablero de control para su registro; por debajo de dicha batería de tolvas se dispone una banda transportadora que recibe el material y lo transporta hacia la entrada de un cilindro rotatorio, el cual es soportado en cuatro rodillos de carga que a su vez sirven como sistema motriz para transmitir el movimiento de un moto-reductor, para hacer rotar al cilindro; un tanque almacén de una mezcla de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros que se dosifica por medio de una bomba de engranes de tipo volumétrica a través de una tubería hacia el cilindro rotatorio que a la salida comprende un sensor de temperatura que manda la señal al indicador de temperatura de mezcla asfáltica reciclada en el tablero de control; un sistema elevador de la mezcla asfáltica reciclada adyacente a una salida del cilindro rotatorio que la conduce a un silo de descarga; un extractor de gases de combustión en el cilindro rotatorio para la descarga de gases de la combustión del quemador; un tanque almacén de combustibles que se emplea en el quemador industrial y un elemento de medición de peso se dispone por debajo de la banda transportadora a la entrada del tambor rotatorio, el cual registra la cantidad de material que se va a suministrar en peso, dicho cilindro comprende; un quemador industrial de flama abierta montado al inicio de éste para transmitir la energía térmica al RAP y a los aportes de material pétreo virgen; una entrada y una salida; un helicoide continuo metálico interno que ocupa el 30 - 80% de la longitud total del cilindro rotatorio, paredes del helicoide forman un espacio circular en su centro formando una zona de conducción de flama, entre dichas paredes del helicoide se define una zona de conducción o avance de RAP y aporte de material pétreo virgen, en dirección de flama, con forme el cilindro gira, y generando una zona para la transferencia de energía térmica de forma indirecta a los mismos, para que el asfalto solido contenido en el RAP pase a su fase liquida, sin que llegue a la combustión; una zona de inyección del asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, adyacente al termino del helicoide; una pluralidad de paletas mezcladoras que forman una zona de mezclado, las cuales están dispuestas en el perímetro interior de dicho cilindro y posteriores al helicoide metálico, para la mezcla del RAP y aporte de material pétreo virgen, con el asfalto agente rejuvenecedor modificado con polímeros inyectado; una pluralidad de paletas de expulsión del material mezclado, adyacentes a las paletas de mezclado, para la posterior expulsión de la mezcla asfáltica caliente la cual ha avanzado de las paletas mezcladoras, a través de la salida del cilindro metálico, donde dichas paletas mezcladoras y de expulsión ocupan el porcentaje restante de la longitud total del cilindro, de forma que se recicle el 100% del RAP.
2.- Equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho moto-reductor, transmite movimiento a los rodillos de carga que generan la rotación del cilindro rotatorio; y cuenta con, un variador de frecuencia, dicho variador de frecuencia se controla desde el tablero para regular la velocidad de rotación y controlar la temperatura y capacidad de producción de la mezcla asfáltica reciclada.
3.- Equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado por que el asfalto - agente rejuvenecedor es mejorado con polímeros.
4.- Equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el helicoide ocupa preferentemente un 60% de longitud total del cilindro rotatorio.
5. - Equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho tanque de almacén de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, consiste en un tanque horizontal cilindrico con sistema de calentamiento y control de temperatura, y cuenta con sistemas de sensor de temperatura, que envía la señal al indicador de temperatura de asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros situado en el tablero de control.
6. - Equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque dicho sistema de dosificación de asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros posee un sensor de flujo que envía una señal al indicador de flujo de asfalto - agente rejuvenecedor mejorado con polímeros que se encuentra en el tablero de control para su registro y control.
7 - Equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente, de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho tablero de control comprende medios de control de paro y encendido de motores y motoreductores del equipo industrial, medios de control de variadores de frecuencia de motoreductores, medios indicadores de amperaje de motores y motoreductores, indicadores de temperatura de mezcla asfáltica reciclada, medios indicadores de temperatura de asfalto-agente rejuvenecedor, indicadores de temperatura del interior del cilindro rotatorio, indicadores de flujo de RAP, indicadores de flujo de aporte de material pétreo, indicadores de flujo de asfalto-agente rejuvenecedor y una pantalla con el diagrama de flujo de operación del equipo industrial.
8.- Un proceso de reciclado de mezclas asfálticas en caliente, caracterizado por que comprende las etapas de: Proporcionar un equipo industrial para el reciclado de mezclas asfálticas en caliente de cualquiera de las reivindicaciones anteriores; depositar RAP a reciclar en el sistema de tolvas; depositar en tolvas distintas a la que contiene el RAP el material pétreo virgen; dosificar el material de RAP y el aporte de materiales pétreos por medio del sistema de tolvas, en cantidad óptima; medir el peso del material que se va a suministrar a través de un elemento de medición de peso dispuesto por debajo de la banda transportadora; transportar el material de RAP y el aporte de materiales pétreos a través de la banda transportadora a la entrada del cilindro rotatorio; hacer avanzar dicho material en dirección de la flama del quemador (flujo paralelo) mediante la rotación del cilindro rotatorio desde la entrada al cilindro, hasta su posterior salida, transportar el material depositado en el cilindro a lo largo de la zona inferior del helicoide metálico interno que ocupa el 30 - 80% de la longitud total del cilindro rotatorio, mediante las paredes del helicoide metálico que definen la zona de conducción o avance de material; calentar entre 140-160 grados centígrados el material de forma indirecta, a través de un quemador industrial de flama abierto, montado en el inicio del cilindro rotatorio, el material se protege del fuego directo por medio de las paredes metálicas del helicoide interior del cilindro, para que la transferencia de energía transforme el asfalto contenido en dicho RAP a su fase líquida, sin que llegue a la combustión; inyectar asfalto-agente rejuvenecedor mejorado con polímeros, al material a su posterior avance de la longitud del helicoide metálico, a través de una tubería proveniente del tanque almacén que se conecta en un punto de inyección ubicado al final del helicoide metálico; mezclar el RAP y material pétreo virgen así como el asfalto-agente rejuvenecedor modificado con polímeros mediante las paletas mezcladoras; expulsar del cilindro metálico la mezcla asfáltica caliente reciclada mediante las paletas de expulsión; y expulsar los gases de combustión a través del extractor de gases durante el proceso de reciclado.
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