Снегоплавильная установка
Полезная модель относится к коммунальному хозяйству и предназначена для утилизации снега.
Снегоплавильная установка представляет собой металлический корпус параллелепипедной формы, с размещенной внутри плавильной камерой. На стенках плавильной камеры установлены регулируемые газовые инфракрасные излучатели. Внутри плавильной камеры установлен теплообменник в виде в виде объемной металлической решетки с расчетной величиной размеров ячеек. Снегоплавильная установка оборудуется емкостью со сжиженным газом, устройством подвода и регулирования газа к газовым инфракрасным излучателям.
Технический результат - повышение производительности и экологичности утилизации снега.
Полезная модель относится к коммунальному хозяйству и может быть использована для оперативной утилизации убираемого с городских улиц и дворовых территорий снега путем перевода его в жидкое состояние (воду), слива талой воды в сливную систему города или погрузки ее на вспомогательное транспортное средство. Актуальным для городов является своевременная и качественная уборка выпавшего снега с улиц и дворовых территорий, а также минимизация стоимости утилизации снега.
Известна снегоплавильная установка TRECAN [http://www.isp-group.ru/item_67_dop11.html], в конструкции которой используется погружная дизельная либо газовая горелка с вентилятором, за счет которых происходит непосредственный контакт продуктов сгорания с водой и снегом в плавильном котле. Большая емкость топливного бака снеготаялок позволяет им работать без остановки в течение рабочей смены (до 8 часов). В течение смены необходимо один или два раза, в зависимости от загрязненности загружаемого в машину снега, осуществлять выгрузку из нее мусора, отделяемого от воды в специальный выдвигаемый поддон машины в процессе плавления снега. Недостатком такого устройства является большой расход топлива и недостаточно высокий КПД из-за применения вспомогательных устройств для внедрения продуктов сгорания в теплоноситель (воду) и расплавляемый снег. Недостатком является также низкая экологичность (выброс угарных газов в атмосферу), повышенный шум из-за применения высоконапорных вентиляторов для прокачки продуктов сгорания через воду.
Известна снегоплавильная установка СПУ-3 (а также СПУ-5, СПУ-10 и другие подобные, отличающиеся габаритами), [http://www.vtk-prom.ru/ice.php], которая выполнена в едином металлическом корпусе параллелепипедной формы, разделенном стальными перегородками на три основных функциональных зоны: зона управления установкой с теплогенерирующим агрегатом (дизельной горелкой), в которой находятся пульт управления, топливный бак, топливные трубопроводы, фильтры, система подогрева топлива; зона плавления снега; зона фильтрации и сброса воды. Зона плавления снега состоит из: емкости с ребрами жесткости и распорками, которые одновременно служат рассекателями снежной массы, и окнами прочистки (на тыльной стороне); змеевидных теплообменников цилиндрической формы расчетного диаметра с ребрами для повышения теплоемкости и жесткости конструкции, обеспечивающих нагревание снега и образующейся при его плавлении талой воды. Теплообменники являются одновременно камерой сгорания жидкого (дизельного) топлива. Стволы дизельных горелок вставлены внутрь теплообменников через отверстие в перегородке между зоной управления и емкостью плавления. Выход теплообменника представляет собой специальный коллектор выхлопных газов с перепускным клапаном, который направляет поток отработанных горячих газов вдоль линии талой воды, что позволяет дополнительно использовать энергию газов для плавления снега, находящегося над поверхностью воды. В конусных днищах отсеков расположены вентили, через которые осуществляется слив воды с грязевым осадком. Система орошения подсоединена к насосам и представляет собой трубопроводы, заканчивающиеся заглушками для прочистки. Система орошения служит для орошения снежной массы, находящейся выше уровня воды, подогретой водой для увеличения эффективности работы установки. Недостатком снегоплавильной установки является наличие системы орошения с насосами, что усложняет конструкцию установки и снижает КПД плавления снега, неоптимальное расположение и конструкция теплообменников, большой расход топлива и низкая экологичность из-за применения дизельного топлива.
Известна мобильная снегоплавильная установка СТМ-12 [www.mcityd.ru/docs/MSSU/STM-12.doc, http://rus-parts.ru/kommash_sneg.htm], принятая за прототип, выполненная в виде плавильной камеры, работа которой основана на принципе водогрейного котла с разделением потока выхлопных газов и талой воды. Привод рабочего оборудования установки СТМ-12 электрический - от бытовой сети 220 В. Тепловой поток от пламени горелки направляется по жаровой и отводным трубам коллектора, нагревает стенки труб и передает тепло в снег или воду, находящиеся в плавильной камере. Снежная масса загружается в плавильную камеру и начинает таять. Для повышения эффективности таяния снег сверху из труб с форсунками, проложенными на продольных стенках камеры, поливается теплой водой, подаваемой насосами. По мере таяния снега объем воды в камере увеличивается и она переливается через отводные патрубки.
Недостатком снегоплавильной установки, принятой за прототип, является сложность конструкции из-за наличия системы орошения снега, большой расход топлива и низкий КПД, низкая экологичность из-за большого количества выхлопных газов, образующихся в результате сжигания дизельного топлива, а также шум при работе установки.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности утилизации убираемого с городских улиц и дворовых территорий снега. Повышение эффективности обусловлено: использованием газа в качестве топлива, снижением энергетических потерь за счет рационального размещения теплообменников в снегоплавильной установке и их программного управления, бесшумность при работе установки. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение производительности и экологичности утилизации снега.
Сущность полезной модели заключается в том, что в известной снегоплавильной установке, выполненной в виде плавильной камеры с установленным внутри коллектором с жаровой и отводными, нагреваемыми от пламени дизельной горелки, трубами, вместо коллектора с трубами устанавливается теплообменник в виде объемной металлической решетки с расчетной величиной размеров ячеек. Теплообменник обеспечивает жесткость плавильной камеры и служит рассекателем загружаемой снежной массы. Боковые поверхности, теплообменник и внутренний объем плавильной камеры нагреваются до требуемой температуры с помощью газовых регулируемых инфракрасных излучателей, например, с помощью газовых инфракрасных излучателей «ТехноШванк». Снежная масса загружается в плавильную камеру и начинает таять. Скорость таяния снега, температура талой воды в камере регулируются газовыми инфракрасными излучателями. По мере таяния снега объем воды в камере увеличивается и она переливается через отводные патрубки.
Отсутствие системы орошения, каких-либо подвижных частей, применение теплообменника, нагреваемого регулируемыми газовыми инфракрасными излучателями, в совокупности приводят к повышению КПД установки при утилизации снега. На фиг.1 показана схема снегоплавильной установки, общий вид.
Снегоплавильная установка представляет собой металлический корпус параллелепипедной формы 1, с размещенной внутри плавильной камерой 3. На стенках плавильной камеры установлены регулируемые газовые инфракрасные излучатели 2. Внутри плавильной камеры установлен теплообменник 4 в виде в виде объемной металлической решетки с расчетной величиной размеров ячеек. Снегоплавильная установка оборудуется емкостью со сжиженным газом, устройством подвода и регулирования газа к газовым инфракрасным излучателям.
Снегоплавильная установка работает следующим образом. После включения газовых инфракрасных излучателей и разогрева теплообменника в снегоплавильную установку загружается порция снежной массы. Снежная масса оплавляется на верхнем уровне теплообменника и опускается под действием силы тяжести в направлении дна плавильной камеры, освобождая место для следующей порции снежной массы. Накапливающаяся в результате плавления снега талая вода естественным образом выливается через отводные патрубки. С помощью устройства регулирования изменяют температуру разогрева каждого уровня теплообменника, регулируя тем самым процесс плавления снежной массы. Талую воду после фильтрации сбрасывают в ливневую канализацию. Простота конструкции предлагаемой снегоплавильной установки и отсутствие в ней, потребляющих достаточно много энергии, системы орошения снега и системы подогрева топлива, а также возможность управления температурой каждого уровня теплообменника для рационального плавления снежной массы, бесшумность работы обеспечивают достижение технического результата.
Снегоплавильная установка, содержащая плавильную камеру, отличающаяся тем, что внутри камеры установлен теплообменник в виде объемной металлической решетки, нагреваемый установленными с внешней стороны на стенках камеры регулируемыми инфракрасными газовыми излучателями.
