Снегоплавильная установка
Снегоплавильная установка (далее Снегоплавилка) относится к снеготаялкам. Изобретение относится к средствам по очистке дорожных покрытий от снега.
Снегоплавилка устанавливается на специально подготовленный транспорт, а также может использоваться как стационарный пункт плавления снега.
Сущностью изобретения является, теплоизолированный бункер с душевым коллектором, расположенный над всей площадью плавления снега. Подача воды осуществляется, насосом с нижней части бункера, и разогревается до температуры 80-90°C электрическими водяными ТЭНами. Полученная после расплавления снега, вода, сливается в сливную канализацию, находящуюся по пути следования транспорта, тем самым сокращая время на уборку улиц от снега. Герметичность конструкции снижает энергозатраты. Использование электрических ТЭНов исключает выброс вредных продуктов образующихся при расплавлении снега.
Быстрое расплавления снега, мобильность и широкое использование сетей сливной и общегородской канализации города, позволяет использовать снегоплавилку на оживленных магистралях и в спальных районах города. Своевременная и качественная уборка снега с автомагистралей исключает образование заторов и снижает аварийность на дороге.
Известная снеготаялка (RU 2195526 от 15.11.2001 г.), где плавление снега производится за счет комбинированной системы нагрева воздуха в бункере плавления снега:
Известная снеготаялка (RU 57296 от 25.10.2005 г), использование электрических низковольтных пластиковых трубчатых нагревателей, на которые сбрасывается снег:
Известная снеготаялка (RU 2407854 от 14.05.2009 г), использование водяной рубашки системы охлаждения двигателя с включением ламп СВЧ.
Недостатками известных устройств является низкая теплопередача, что увеличивает время на расплавление снега, технические сложности при создании необходимых условий для быстрого расплавления снега, а также низкая проницаемость тепловых токов в объем расплавляемого снега.
Искомым техническим результатом, является ускорение процесса плавления снега; за счет принудительного проникновения горячей воды внутри объема расплавляемого снега. Концентрации конфекционных тепловых токов воды и образованного пара в районе плавления снега.
Данный технический результат достигается путем интенсивного орошения дозированного объема снега в камеру плавления водой, разогретой до температуры 80-90°С электрическими ТЭНАми, для энергообеспечения снегоплавилки применяется автономная электростанция мощностью до 10 и более КВт.
Объем снега и температура расплавляющей воды подбираются таким образом, чтобы образовывался пар, размягчающий снег в процессе погрузки и плавления, тем самым ускоряя процесс таяния снега. Процесс плавления снега, осуществляется горячими струйками воды, истекающими из душевого коллектора. Расстояние между струйками воды составляет 5-10 см.
Для концентрации тепловых конвекционных токов бункер снегоплавилки имеет 3 отсека (рис 1).
Первый отсек - отсек подачи снега в плавильную зону, выполнена в виде наклонной транспортерной ленты. Благодаря своему положению, она облегчает погрузку снега, и исключает применение дополнительной погрузочной техники, и тем самым сокращает затраты.
Второй отсек - отсек плавления снега, состоит из трех зон. Первая зона - зона нагрева воды, включает в себя водяной насос и нагревательный элемент. Вторая зона - душевой коллектор, выполненный в виде перегородки с множеством отверстий, выполняющий роль оросителя и распределителя горячей воды над зоной расплавления снега. Третья зона - зона расплавления снега. Выполнена в виде колосников для кратковременного удержания снега до его полного расплавления. Кратковременное удержание снега в третьей зоне необходимо, для включения в процесс расплавления конвекционных токов горячего пара и воздуха поднимающегося из третьего отсека.
Третий отсек выполняет функции отстойника и фильтрации. Вода перед сбросом в сливную канализацию должна быть очищена от твердых отходов мелкого гравия, песка и т.д.
Снегоплавилка выполняет функции снегоплавления и полностью исключает продолжительное хранение талой воды в бункере. Это условие позволяет снизить затраты на повторный разогрев воды, подаваемый на душевой коллектор. К снегоплавилке устанавливается отдельная емкость, для хранения и транспортировки талой воды, данная емкость может находиться на транспортном средстве или иметь вид прицепа. При стационарном применении снегоплавилки, талая вода может сливаться в канализационную систему города через систему фильтрации.
Для очищения бункера от твердых осадков, (в виде гравия, крупного песка и т.д.) предусматривается установка шнекового подборщика, основное предназначение которого выносить твердые осадки за пределы бункера снегоплавилки и накопления их в специально отведенной нише транспортного средства, для последующего разбрасывания их на дорожное полотно.
Изобретение относится к средствам по очистке дорожных и аэродромных покрытий от снега.
Известно (RU 57296 от 25.10.2005 г) устройство для уборки снега, содержащее самоходный погрузчик снега, транспортную плавильную емкость с загрузочным и выгрузочным приспособлениями и нагревательными элементами, причем в качестве нагревательных элементов использованы электрические низковольтные пластиковые трубчатые нагреватели на основе углеродных материалов
Известна (RU 2407854 от 14.05.2009 г) снеготаялка, содержащая самоходное шасси, на котором размещены роторный питатель, связанный через транспортер с водосборником, приемный бункер и источник подачи теплоносителя, причем источник подачи теплоносителя состоит из генератора тока и ламп СВЧ, снабженных водяной рубашкой, соединенной с системой охлаждения двигателя шасси, а приемный бункер снабжен волноводом и трубкой для гашения излучения, при этом водосборник установлен с наклоном в сторону слива, снабжен шаровым краном с электроприводом и манипулятором управления шлангом, а внутри водосборника расположены внутренние перегородки для гашения гидроударов.
Известна (RU 2195526 от 15.11.2001 г.) снеготаялка, содержащая самоходное шасси, на котором размещены шнековый питатель, транспортер, баллоны с топливом, кузов, в котором размещены водосборник, к днищу которого пристыкован сливной патрубок, топливная магистраль, к которой подсоединены баллоны с топливом, размещенные внутри водосборника горелки, причем в конструкцию дополнительно введены гибкие шланги, соединяющие каждую горелку с топливной магистралью, жестко связанные с горелками поплавки и размещенные на внутренней поверхности водосборника направляющие, по которым перемещаются горелки, при этом в ней кузов, водосборник и направляющие выполнены в виде коаксиальных цилиндров, на внутреннюю поверхность кузова нанесено теплозащитное покрытие, причем на внутренней поверхности кузова, в нижней части, размещены две опоры из теплоизоляционного материала, на которых размещен водосборник.
Данное устройство использовано в качестве ближайшего аналога.
Недостатками известных устройств является их низкая эффективность, что увеличивает время, затраченное на расплавление снега, технические сложности при создании необходимых условий для быстрого расплавления снега.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в повышении эффективности работы по таянию снега при одновременном сокращении потребляемой энергии.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать снегоплавильную установку разработанной конструкции. Установка содержит теплоизолированный бункер с душевым коллектором, расположенным над всей площадью плавления снега, насос, установленный с возможностью подачи воду в указанный коллектор через электрические водяные ТЭНы, выполненные с возможностью нагрева воды до температуры до температуры 80-90°С, при этом бункер выполнен с возможностью слива талой воды.
Снегоплавильная установка может быть установлена на специально подготовленный транспорт, а также может быть использована как стационарный пункт плавления снега.
Полученная после расплавления снега, вода, сливается в сливную канализацию, находящуюся по пути следования транспорта, тем самым сокращая время на уборку улиц от снега, либо сливаться в ливневую канализации, в случае стационарного варианта использования. Герметичность конструкции снижает энергозатраты. Использование электрических ТЭНов исключает выброс вредных продуктов образующихся при расплавлснии снега.
Быстрое расплавления снега, мобильность и широкое использование сетей сливной и общегородской канализации города, позволяет использовать снегоплавилку на оживленных магистралях и в спальных районах города. Своевременная и качественная уборка снега с автомагистралей исключает образование заторов и снижает аварийность на дороге.
Для энергообеспечения снегоплавилки может применяться как стационарная линия электропередач, так и автономная электростанция мощностью до 10 и более КВт.
Объем снега и температура расплавляющей воды подбирают таким образом, чтобы образовывался пар, размягчающий снег в процессе погрузки и плавления, тем самым ускоряя процесс таяния снега. Процесс плавления снега, осуществляется горячими струйками воды, истекающими из душевого коллектора. Расстояние между струйками воды составляет 5-10 см.
В предпочтительном варианте реализации для концентрации тепловых конвекционных токов бункер снегоплавилки содержит 3 отсека (рис 1).
Первый отсек предназначен для подачи снега в плавильную зону и содержит наклонную транспортерную ленту. Благодаря своему положению, она облегчает погрузку снега, и исключает применение дополнительной погрузочной техники, и тем самым сокращает затраты.
Второй отсек предназначен для плавления снега и состоит из трех зон. Первая зона - зона нагрева воды, включает в себя водяной насос и нагревательный элемент - ТЭН. Вторая зона - душевой коллектор, выполненный в виде перегородки с множеством отверстий, выполняющий роль оросителя и распределителя горячей воды над зоной расплавления снега. Третья зона - зона расплавления снега, выполненная в виде колосников для кратковременного удержания снега до его полного расплавления. Кратковременное удержание снега в третьей зоне необходимо, для включения в процесс расплавления конвекционных токов горячего пара и воздуха поднимающегося из третьего отсека.
Третий отсек выполняет функции отстойника и фильтрации и содержит средство отделения твердых отходов, мелкого гравия, песка и т.д.
Снегоплавилка выполняет функции снегоплавления и полностью исключает продолжительное хранение талой воды в бункере. Это условие позволяет снизить затраты на повторный разогрев воды, подаваемый на душевой коллектор. К снегоплавилке предпочтительно устанавливают отдельную емкость, для хранения и транспортировки талой воды, данная емкость может находиться на транспортном средстве или иметь вид прицепа. При стационарном применении снегоплавилки, талая вода может сливаться в канализационную систему города через систему фильтрации.
Для очищения бункера от твердых осадков, (в виде гравия, крупного песка и т.д.) предусматривается установка шнекового подборщика, основное предназначение которого выносить твердые осадки за пределы бункера снегоплавилки и накопления их в специально отведенной нише транспортного средства, для последующего разбрасывания их на дорожное полотно.
Использование разработанного устройства позволяет относительно ближайшего аналога повысить производительность работы примерно на 25-28% при уменьшении затрат энергии примерно на 20-22%.
Снегоплавильная установка, содержащая бункер и систему подачи теплоносителя, отличающаяся тем, что система подачи теплоносителя представляет собой душевой коллектор, расположенный над всей площадью плавления снега, насос, установленный с возможностью подачи воды в указанный коллектор через электрические водяные ТЭНы, выполненные с возможностью нагрева воды до температуры 80-90°С, при этом теплоизолированный бункер выполнен с возможностью слива талой воды и содержит средство отделения твердых отходов, мелкого гравия, песка.
