Снегоплавильное устройство

Снегоплавильное устройство предназначено для утилизации снега на территориях различного назначения, например, таких как парковки, стоянки, технологические тупики с узкими проездами, не предназначенные для проезда крупногабаритной уборочной техники.
Из уровня техники известна стационарная снегоплавильная установка на базе ТЭЦ [RU 165483, заявка: 2016108861/13, 11.03.2016, опубликовано 20.10.2016 Бюл. № 29], содержащая снегоплавильную камеру с поверхностным теплообменником. Входной патрубок поверхностного теплообменника стационарной снегоплавильной установки подключен по греющей среде к трубопроводу обратной сетевой воды между сетевым насосом первого подъема и регулятором расхода, а выходной патрубок поверхностного теплообменника стационарной снегоплавильной установки подключен по греющей среде к трубопроводу обратной сетевой воды между регулятором расхода и нижним сетевым подогревателем. При этом снегоплавильная камера стационарной снегоплавильной установки выполнена с возможностью подключения в летний период к трубопроводу ливневой канализации для подачи дождевой воды с территории теплоэлектроцентрали.
Недостатком такой снегоплавильной установки является низкая интенсивность таяния снега.
Общими признаками с заявляемой полезной моделью являются: снегоплавильная камера, теплообменник.
Из уровня техники известна установка для переработки снежно-ледяных образований[RU 2290471, заявка 2005127957/11, 08.09.2005, опубликовано 27.12.2006 Бюл. № 36], включающая загрузочную камеру для приема снежно-ледяной массы и ее переработки. В днище камеры размещен сливной патрубок для вывода талой воды. Стенки камеры выполнены двойными из теплопроводного материала, а полость между ними сообщена с источником подачи теплоносителя для обогрева стенок. На внутренней стороне стенок имеются продольные оребрения из теплопроводного материала, переходящие в оребрения, выполненные на внутренней стороне днища камеры и направленные к сливному патрубку. Внутри камеры установлены душевой коллектор и устройство для подачи нагретой жидкости в кавитационном режиме. Перед подачей в камеру снежно-ледяная масса поступает в измельчитель.
Общие признаки с заявляемым устройством: загрузочная камера для приема снежной массы, тепловой контур.
Недостатком такой установки является необходимость подогрева воды, поступающей в душевой коллектор с помощью внешнего источника тепла, а также наличие дополнительных механических элементов в виде измельчителя, снижающее общую надежность установки.
Из уровня техники известна снеготаялка [RU 114328, заявка 2011130088/13, 19.07.2011, опубликовано 20.03.2012 Бюл. № 8], выбранная за ближайший аналог, содержащая приемный бункер прямоугольной формы с днищем, боковыми и задней стенками, соединенный через решетку, установленную в его нижней части, с переливным колодцем с крышкой, источник теплоносителя с погружным насосом и трубопроводом с регулирующим вентилем для подачи его в душевой коллектор с соплами, направленными на решетку приемного бункера, причем душевой коллектор выполнен из закольцованных труб, размещенных по периметру верхней части приемного бункера, при этом на уровне верхней части приемного бункера снеготаялки оборудована подъездная площадка для подачи снега, в нижней части задней стенки приемного бункера, на уровне указанной решетки, выполнен люк для выгрузки мусора, ниже которого, на уровне крышки переливного колодца, оборудована дополнительная подъездная площадка для вывоза мусора и ила, а решетка размещена между боковыми и задней стенками приемного бункера над днищем, выполненным в виде желоба, установленного с наклоном в сторону переливного колодца.
Общие признаки: приемный бункер, душевой коллектор.
Недостатком снеготаялки является низкая интенсивность таяния снега.
Проблемой, решаемой заявляемой полезной моделью, является недостаточная интенсификация таяния снега без дополнительного расхода теплоносителя.
Задача, решаемая полезной моделью - создание малогабаритного снегоплавильного устройства для утилизации снежных масс в труднодоступных для крупногабаритной уборочной техники местах, обеспечивающая при этом высокий КПД.
Технический результат, достигаемый полезной моделью - повышение КПД снегоплавильного устройства, за счет интенсификации таяния снега без дополнительного расхода теплоносителя из системы теплоснабжения.
При этом обеспечивается утилизация снежных масс в труднодоступных для крупногабаритной уборочной техники местах.
Технический результат достигается тем, что в снегоплавильное устройство, содержащее бункер для приема снега, большой контур теплообмена и блок полива, дополнительно введен модуль теплообмена, подключенный к большому контуру теплообмена, при этом внутри модуля теплообмена размещен малый контур теплообмена, вход которого выведен в центральную полость модуля теплообмена, а выход выведен за пределы модуля теплообмена и подключен к блоку полива.
Предпочтительно выполнить бункер для приема снега с поддоном грубой фильтрации.
Предпочтительно между емкостью бункера для приема снега и центральной полостью модуля теплообмена установить решетку фильтрующую.
Предпочтительно разместить большой контур теплообмена на дне бункера для приема снега.
В предпочтительном варианте выполнения устройства целесообразно разместить блок полива в верхней части бункера для приема снега.
Предпочтительно выполнить в днище бункера для приема снега технологические щели для слива талой воды.
Оптимально выполнить модуль теплообмена с цилиндрическими внутренними и внешними стенками.
Целесообразно выполнить модуль теплообмена с герметичным контуром, образованным между внутренними и внешними стенками модуля теплообмена.
Предпочтительно разместить малый контур теплообмена в герметичном контуре модуля теплообмена.
Предпочтительно выполнить модуль теплообмена с установленным в центральной полости модуля теплообмена насосом, подключенным к входу малого контура теплообмена.
Заявляемая полезная модель обеспечивает вторичное использование талой воды, образовавшейся в результате таяния нижних слоев снега, ее нагрев посредством модуля теплообмена и использование нагретой талой воды для полива снега в бункере, что обеспечивает интенсификацию таяния снега без дополнительных энергозатрат, повышая КПД устройства.
На фиг. 1 приведено схематическое изображение снегоплавильного устройства, где представлены:
1 - бункер для приема снега; 2 - большой контур теплообмена; 3 - поддон грубой фильтрации;4 - решетка фильтрующая, 5 - модуль теплообмена, включающий: 6 - центральную полость модуля теплообмена, 7 - насос, 8 - малый контур теплообмена; 9 - блок полива; 10 - вход большого контура теплообмена; 11 - выход большого контура теплообмена.
,
На фиг. 2 представлено изображение модуля теплообмена (вид снизу) где приведены:
12 - внутренняя стенка модуля теплообмена; 13 - внешняя стенка модуля теплообмена; 6 - центральная полость модуля теплообмена; 14 - крышка модуля теплообмена; 15 - герметичный контур модуля теплообмена, образованный пространством между внешними 13 и внутренними 12 стенками модуля теплообмена; 8 - малый контур теплообмена;16 - вход малого контура теплообмена; 17 - выход малого контура теплообмена.
На фиг. 3 приведена технологическая схема снегоплавильного устройства.
На фиг. 4 приведена технологическая схема модуля теплообмена.
Ниже описано предпочтительное осуществление полезной модели.
Снегоплавильное устройство состоит из бункера для приема снега 1, на дне которого размещен большой контур теплообмена 2, выполненный с возможностью подключения внешнего источника теплоносителя через вход 10 и выход 11, а в верхней части бункера для приема снега 1размещен блок полива 9. К большому контуру теплообмена 2 подключен модуль теплообмена5посредством фитинговых соединений. Предпочтительно также выполнить на дне бункера 1 для приема снега поддон грубой фильтрации 3.
Модуль теплообмена 5 представляет собой корпус из внутренней 12 и внешней 13 цилиндрических стенок, центральной полости 6, крышки 14 и образованного в пространстве между внутренней 12 и внешней 13 стенками герметичного контура15, в котором размещен малый контур теплообмена 8, вход 16 которого выведен в центральную полость 6, а выход 17 выведен за пределы внешней стенки 13 и подключен к блоку полива 9. В предпочтительном варианте осуществления вход 16 малого контура теплообмена 8 подключен к насосу 7, размещенному в центральной полости 6. Предпочтительно также выполнить в технологической щели между крышкой 14 и остальным корпусом решетку фильтрующую 4.
Снегоплавильное устройство работает следующим образом. В емкость бункера для приема снега 1 загружается снежная масса. Поступающий в большой контур теплообмена 2 от подключенного через вход 10 и выход 11 внешнего источника теплоноситель, к примеру, горячая вода от системы теплоснабжения ТЭЦ, нагревает большой контур теплообмена 2, отчего происходит плавление снега, при этом талая вода через поддон грубой фильтрации 3 и решетку фильтрующую 4 поступает в центральную полость 6 модуля теплообмена 5 через технологическую щель (на чертежах не показана). Далее с помощью насоса 7 талая вода подается в малый контур теплообмена 8 через вход малого контура теплообмена 16, где нагревается за счет теплоносителя, поступающего из большого контура теплообмена 2 в герметичный контур 15 модуля теплообмена 5, подключенного к большому контуру теплообмена 2. Нагретая талая вода с выхода 17 малого контура теплообмена 8 поступает в блок полива 9, который подает нагретую талую воду в емкость бункера для приема снега 1, интенсифицируя таяние снежной массы. Скапливающаяся в емкости бункера для приема снега 1 талая вода удаляется через выполненные в днище бункера технологические щели (на чертежах не показаны).
Конструктивная реализация заявляемого устройства в предпочтительном варианте может быть осуществлена с использованием известных в уровне техники материалов и технологий.
Бункер приема снега может быть выполнен в виде металлического контейнера произвольной формы.
Большой контур теплообмена может быть выполнен в виде змеевика из металлических труб.
Блок полива может быть выполнен из металлических труб малого диаметра с отверстиями.
Модуль теплообмена может быть выполнен из двух цилиндрических катушек труб разного диметра, вставленных друг в друга, при этом центральная полость формируется полостью трубы меньшего диаметра, а герметичный контур формируется пространством между трубами, а его герметичность достигается за счет резиновых уплотнений между крышкой и фланцем.
Технологическая щель между крышкой и корпусом модуля теплообмена может быть обеспечена с помощью соединения крышки с корпусом шпильками с зазором (на чертежах не показаны).
Малый контур теплообмена может быть выполнен в виде змеевика из медной трубы малого диаметра.
В качестве насоса может быть использован дренажный насос.
Подключение малого теплового контура к насосу может осуществлять посредством фитинговых соединений.
Подключение малого теплового контура к блоку полива может осуществляться посредством фитинговых соединений.
Подключение внешнего источника теплоносителя может также осуществляться посредством фитинговых соединений.
В качестве внешнего источника теплоносителя может быть использован любой внешний источник горячей воды, например система теплоснабжения ТЭЦ.
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение для утилизации снега на территориях различного назначения, например, таких как парковки, стоянки, технологические тупики с узкими проездами, не предназначенные для проезда крупногабаритной уборочной техники, обеспечивая высокий КПД снегоплавильного устройства, за счет интенсификации таяния снега без дополнительных энергозатрат.