СНЕГОТАЯЛКА

Предлагаемое техническое решение относится к области снегоуборочных машин, работающих посредством воздействия тепловой энергии, направленного на таяние снежной массы, помещенной в обогреваемую емкость.
Известна снеготаялка, включающая корпус, в который помещен, получающий тепло от горелки теплообменник, размещенный в корпусе, над которым смонтирована промежуточная пластина (1).
Недостатком данной снеготаялки является малая эффективность воздействия теплового потока на снежную массу, т.к. нагревание снега происходит через промежуточную пластину.
Известна другая снеготаялка, включающая корпус, смонтированный с возможностью продольного наклона на раме транспортного средства, теплообменник с горелками, лопастную мельницу (2).
Недостатком данной снеготаялки является сложность конструкции. Известна также снеготаялка, включающая корпус, выполненный в виде плавильной ванны, в нижней части которого размещен трубчатый теплообменник, состоящий из снабженных тепловыми каналами центральной трубы с боковыми ответвлениями, имеющими выходные патрубки, направленные отверстиями вниз, в полость ванны, нагревательное устройство, соединенное с центральной трубой, размещенное в отсеке систем питания и управления на торцевой части корпуса и устройство для распыления подогретой воды.
Данная снеготаялка по своей технической сущности и достигаемому результату является наиболее близкой к предложению заявителя и, поэтому, принята за прототип.
Недостатками прототипа является следующее:
- недостаточная эффективность отдачи тепла в связи с выполнением боковых ответвлений центральной трубы в виде одиночных труб, также расположение верхних частей выходных патрубков в открытом пространстве;
- отсутствие поддона для сбора посторонних включений (грязи).
На основании перечисленных недостатков можно считать, что основным недостатком снеготаялки является заниженная эффективность ее работы, а также завышенные габариты отсека систем управления и питания.
Таким образом главной задачей, решаемой в предложении заявителя, является повышение эффективности работы снеготаялки и, следовательно, повышение производительности.
Решение указанной задачи достигается тем, что в снеготаялке, включающей корпус, выполненный в виде плавильной ванны, в нижней части которого размещен трубчатый теплообменник, состоящий из центральной трубы с тепловыми каналами, соединенной со стороны свободного конца с боковыми ответвлениями, имеющими выходные патрубки, направленные вниз, в полость ванны, нагревательное устройство, соединенное с центральной трубой, размещенное в отсеке систем питания и управления на торцевой части корпуса и устройство для распыления подогретой воды, боковые ответвления каждое расположено в одной горизонтальной плоскости с центральной трубой, выполнено в виде объединенного пучка нескольких труб меньшего диаметра, переходящего в выходной патрубок, а верхние концы каждою патрубка помещены в ограниченное пространство, выполненное в виде соединенного со стенками корпуса защитного навеса, передний козырек которого расположен на уровне отверстий выходных патрубков, при этом устройство для распыления подогретой воды выполнено в виде размещенного в отсеке систем питания и управления насоса для возможности всасывания через трубы с фильтрами, расположенными по высоте в средней части корпуса, подогретой воды с возможностью подачи ее в размещенные вдоль верхних внутренних краев боковых стенок корпуса, имеющих направленные внутрь ванны выходные отверстия, поливальные трубы, а днище корпуса выполнено посредством стенок с уклоном, направленным к центральной нижней части корпуса, в которой размещен подвижный поддон, а под стенками днища размещены топливные баки, также отсек систем питания и управления выполнен в виде малогабаритного короба с подвижной шторкой, присоединенного к торцевой части корпуса.
На фиг.1 изображен общий вид снеготаялки, вид сбоку; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.3 - то же в плане; на фиг.4 - то же, разрез А-А на фиг.1.; на фиг.5 - теплообменник в изометрической проекции. Снеготаялка состоит из корпуса 1, являющегося одновременно плавильной ванной, в которую помещен трубчатый теплообменник 2, получающий тепло от горелки 3. Теплообменник размещен в нижней части ванны и выполнен в виде центральной трубы 4, связанной -
со стороны свободного конца, посредством фланцевых соединений с боковыми ответвлениями 5. Каждое ответвление состоит из пучка нескольких труб меньшего диаметра, переходящих в выходной патрубок 7. Центральная труба имеет тепловые каналы 8 в виде поперечных вставок из отрезков труб, выходящих по верху и низу трубы на свободное пространство. В отсеке систем питания и управления 9 размещен насос 10 для возможности всасывания подогретой воды. Через трубы 11 с фильтрами 12 насосом подогретая вода подается в поливальные трубы 13, которые размещены вдоль верхних внутренних краев боковых стенок корпуса 1 и имеют направленные внутрь ванны выходные отверстия 14. Верхние концы 15 выходных патрубков 7 помещены в пространство, ограниченное навесом 16, который соединен своими боковыми стенками 17 и задней стенкой 18 с верхними кромками стенок корпуса 1. Навес 16 имеет передний козырек 19, расположенный нижним краем 20 на уровне отверстий 21 выходных патрубков 7. Днище 22 выполнено наклонным к нижней центральной части корпуса, в которой размещен выдвижной поддон 23. Под днищем 22 размещены топливные баки 24.
Отсек 9 систем питания и управления выполнен в виде ограниченного по габаритам короба 25, соединенного с торцевой частью 26 корпуса 1 и оснащен подвижной шторкой 27.
Работает снеготаялка следующим образом.
Перед началом работы ванну наполняют холодной водой. Включается горелка, трубы теплообменника нагреваются и передают тепло воде. В находящуюся в ванне нагретую воду посредством, например, погрузчика, ссыпается снежная масса. Тепловой поток от теплообменника поступает в объемное пространство ванны и снежная масса превращается в талую нагретую воду. При этом талая вода проходит между трубами 6 боковых ответвлений 5 и через тепловые каналы 8. Далее нагретая вода из ванны забирается насосом 10 и подается в поливочные трубы 13. Поступая под давлением насоса через отверстия 14, подогретая вода охватывает все верхнее пространство ванны и вновь поступающую снежную массу. При всасывании насосом 10 талая вода проходит через фильтры 12 и очищается от посторонних включений, оседающих на поддоне, на котором скопляются все, не поддающиеся таянию предметы, поступающие в ванну со снегом. Поддон периодически выдвигается для очистки.
Освобождение снеготаялки от талой воды происходит через трубу 28, из которой талая вода поступает в систему городской канализации или водостока.
Работа снеготаялки может осуществляться как при установке на транспортное средство, так и на грунтовую поверхность.
Управление работой может производиться как посредством электроэнергии от автономной электростанции, размещенной в отсеке систем питания и управления, так и от внешней электросети.
В результате, в предложении заявителя теплообмен происходит значительно эффективнее по сравнению с прототипом.
Это объясняется следующими положениями.
Применение плотного защитного навеса над выходными патрубками определяет не только защиту патрубков от сваливаемой в корпус снежной массы, но также сохраняет полезное тепло как от поверхности верхних частей патрубков, так и сокращает потери теплового потока, идущего из отверстий патрубков. Таким образом создается накопитель тепла под защитным навесом, концентрированно передаваемого на снежную массу.
Выполнение боковых ответвлений центральной трубы в виде пучка труб увеличивает площадь нагретой поверхности, через которую проходит снежно-водяная масса, что ускоряет процесс таяния снега.
Таяние снега происходит быстрее за счет подачи под давлением подогретой воды из разбрызгивающих отверстий на верхние слои поступающей в ванну снежной массы.
Таким образом, эффективность работы предложенной снеготаялки и, в конечном итоге, повышение ее производительности достигается за счет более рационального использования отдачи тепла от теплообменника.
Кроме того, выполнение днища с уклоном в сторону выдвижного поддона способствует собиранию в поддоне посторонних включений и осадков, а наличие самого поддона - периодическое их удаление.
Также следует отметить, что размещение топливных баков под днищем корпуса позволяет существенно сократить размеры отсека систем питания и управления, а, следовательно, уменьшить габариты машины и, в целом, позволяет создать более целесообразную компоновочную конструкцию.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. А.С. СССР N446582, кл. Е01h 5/10, 1973.
2. Патент Р.Ф. N2204648, кл. 7 Е1Н 5/10, 2001.
3. Международная заявка РСТ/US 2005/027939, 5.08.2005 - прототип.