ТРАНСПОРТИРУЕМАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СООРУЖЕНИЯ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ ДОРОГИ

Полезная модель относится к области использования авиационного газотурбинного двигателя для сооружения в зимних условиях дороги в северных районах страны..
Известна транспортируемая установка для сооружения зимней дороги из снега («зимника») в северных районах страны, включающая комплекс машин и механизмов, подготавливающих грунтовое ложе, например, из песка, укладывающих и прессующих снег. Специальные генераторы тепла (горелки) создают поток горячего газа, оплавляющий верхний слой спрессованного снега, который впоследствии замерзает в условиях низкой атмосферной температуры. Созданная таким образом временная дорога обеспечивает возможность доставки в зимнее время грузов на промышленные объекты (см., например, патент Р.Ф. 2268334, 21.12.2004 г.).
Недостатком существующих установок является высокое потребление энергии, что требует применения специального компрессорного оборудования и большого числа горелок для подачи высокотемпературной и высоконапорной струи газа к поверхности «зимника».
С целью устранения указанного недостатка предлагается в качестве источника тепла для плавления спрессованного снега (теплогенератора) использовать авиационный газотурбинный двигатель, создающий на выхлопе высокотемпературную и высоконапорную струю газа. Для повышения эффективности установки путем снижения потерь тепла выхлопной струи, целесообразно отклонить ось реактивного сопла в сторону грунта от оси авиационного газотурбинного двигателя, а выходное отверстие реактивного сопла выполнить овальной формы. Реактивное сопло выполнено съемным, что позволяет изменением размера выходного сечения насадка 2 обеспечить необходимый режим работы газотурбинного двигателя.
Для снижения потерь тепла в атмосферу из-за расхода его на испарение воды реактивное сопло снабжено эжекторным насадком, что позволяет снизить температуру газов, выходящих из выходного сечения 4, благодаря увеличению расхода газа за счет эжектирования воздуха из атмосферы и тем самым, избежать активного испарения воды под действием высокой температуры струи газа. На фиг.1 представлен общий вид установки, а на фиг.2 и фиг.3 более детально представлена выходная часть съемного насадка 2 и реактивного сопла 7.
Предлагаемая транспортируемая установка для сооружения в зимних условиях дороги («зимника») содержит в качестве теплогенератора авиационный газотурбинный двигатель 1, снабженный съемным насадком 2 и закрепленным на нем эжекторным насадком 3, выходное сечение 4 которого выполнено овальной формы. Срез съемного насадка 2 снабжен специальными карманами 5 для улучшенного смешения поступающего из газотурбинного двигателя 1 горячего газа с эжектируемым через кольцевой канал 6 атмосферного воздуха. Эжекторный насадок 3 вместе со съемным насадком 2 образуют реактивное сопло 7, ось которого на выходе струи отклонена от оси газотурбинного двигателя 1 в сторону грунта 14. Установка снабжена воздухозаборником 12 газотурбинного двигателя 1 и дополнительным воздухозаборником 13 для обеспечения подвода атмосферного воздуха к кольцевому каналу 6 эжектора. Установка снабжена топливным баком для питания газотурбинного двигателя 1, системой управления оборотами двигателя 1, тягачем для перемещения и катком для укладки снега (на схеме не показаны).
Транспортируемая установка для сооружения в зимних условиях дороги работает следующим образом. В заранее подготовленное путем выемки части грунта 14 ложе 9 необходимой ширины засыпают слой песка 10 и укладывают слой плотно утрамбованного снега 8. Размещенная на платформе 11 установка перемещается тягачем вдоль прокладываемой дороги, при этом поступающая из выходного сечения 4 струя горячего газа плавит утрамбованный слой снега 8 и превращает его в воду, которая в дальнейшем замерзает и создает плотную в виде ледяного покрытия поверхность транспортной дороги. Добавление песка и гравия обеспечивает необходимое сцепление колес автомобильного транспорта с ледяной дорогой. Поступающий через кольцевой канал 6 атмосферный воздух вследствии эжектирующего действия выходящего из съемного насадка 2 газа, снижает температуру струи на выходе из реактивного сопла 7 до необходимой температуры, а овальная форма выходного сечения 4 реактивного сопла 7 позволяет распределить горячий газ на ширину ложа 9. Отклонение оси реактивного сопла 7 от оси двигателя 1 позволяет обеспечить большую поверхность соприкосновения струи газа, выходящего через выходное сечение 4, с поверхностью снежного слоя и, тем самым, ускорить его оплавление.
Использование транспортируемой установки согласно предлагаемой полезной модели позволяет в короткие сроки прокладывать необходимые для развития северных районов зимние транспортные коммуникации, благодаря применению компактного и эффективного теплогенератора в виде авиационного газотурбинного двигателя, снабженного съемным реактивным соплом, оборудованным эжекторным насадком. При этом отклонение оси реактивного сопла, а также форма его выходного сечения позволяет оптимизировать техническое решение и, тем самым, повысить эффективность и снизить расходы на сооружение временной зимней дороги.