СПОСОБ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО, ИНТЕНСИВНОГО ТАЯНИЯ СНЕГА, ЗАСОРЁННОГО ТВЕРДЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ И БЫТОВЫМ МУСОРОМ
METHOD FOR FORCED, INTENSE SNOW MELTING, CLOGGED WITH SOLIDS AND HOUSEHOLD GARBAGE

Изобретение относится к способам утилизации снежной массы, а именно к способу плавления снега, и может быть использовано в городском хозяйстве при утилизации снего-ледовой массы, полученной при очистке городских территорий (автомобильных дорог, внутриквартальных территорий, территорий промышленных объектов и др.
Известен «Способ принудительного таяния снега и устройство для его осуществления» (патент РФ №2173744, МКИ E01H 5/10), который заключается в том что в одном отсеке ванны для приема и плавления снега погружными горелками нагревают воду, которую затем из слоев, нагретых до температуры от 10°C до 80°C забирают и подают в отсек для подачи снежной массы для ее полива, излишки воды удаляют в канализацию.
Недостатком данного способа является низкая скорость таяния снега, т.к. таяние снега происходит за счет «намокания» снежной массы, находящейся в статическом состоянии, а применение погружных горелок приводит к «холодному кипению» воды в отсеке нагрева и соответственно эффект послойного нагрева воды мало вероятен.
Известен «Способ плавления снега» (см. патент РФ №2337207, МКИ E01H 5/10), заключающийся в том, что измельченную снежную массу подают в снегоплавильную камеру, перемешивают шнеком с горячей водой, которая подается через сопла, расположенные по всей длине верхней части снегоплавильной камеры, часть воды из снегоплавильной камеры отводится для нагрева в теплообменнике до температуры 80-90°C и направляется на орошение снежной массы, другая часть талой воды вместе со всеми твердыми бытовыми отходами отводится в устройство для сбора твердых бытовых отходов.
Недостатком данного способа является то, что в снегоплавильной камере таяние снежной массы происходит за счет намокания ее нагретой водой. Учитывая функциональное назначение шнека, шнек только проталкивает снежную массу к выходу из снегоплавильной камеры, не осуществляя ворошения или перемешивания снежной массы. Таким образом, горячей водой будут орошаться и таять верхние слои снежной массы, а нижние слои будут просто намокать. В данном способе прослеживается зависимость скорости таяния снежной массы от длины снегоплавильной камеры.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и производительности процесса принудительного таяния снега.
Данная задача решается тем, что в способе принудительного, интенсивного таяния снега, засоренного твердыми включениями и бытовым мусором, включающем подачу измельченной снежной массы в камеру для снеготаяния, перемешивание снежной массы с нагретой водой, орошение снежной массы нагретой водой через сопла и отвод талой воды на слив для утилизации перемешивание снежной массы осуществляют посредством принудительного каскадного движения водно-снеговой массы во вращающемся перфорированном устройстве, полупогруженном в воду камеры для снеготаяния.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой приведена схема установки для реализации предлагаемого способа, и фиг. 2, на которой приведен разрез А-А установки.
Снежная масса поступает в камеру для снеготаяния 1 через приемный бункер 2 и устройством для измельчения снежной массы 3 транспортируется в барабанный грохот 4, который имеет перфорированную поверхность и вращается на валу 5, расположенном под углом от 15°C до 20° к горизонту. На внутренней поверхности барабанного грохота 4 жестко закреплена винтовая лопасть 6. В донной части камеры для снеготаяния 1 имеется разгрузочное устройство 7, например, шнековое. Под давлением по системе орошения 8 горячая вода, температура которой должна быть не ниже 35°C, подается через сопла 9, 10, 11 в зоны орошения снежной массы. В систему орошения вода поступает через теплообменник 12, в котором вода нагревается до заданной температуры. Эффективно использовать для орошения сбросовые воды ТЭЦ либо промышленного предприятия, уже имеющие определенную температуру, но также можно использовать в системе орошения и талую воду, которая должна пройти через теплообменник 12.
Во вращающемся барабанном грохоте 4 снежная масса многократно перетирается вместе с твердыми мусорными включениями, которые находятся в снежной массе, интенсивно перемешивается с ними в водной среде, интенсивно орошается горячей водой в зонах орошения через сопла 10, 11 и быстро тает. Содержащиеся в снежной массе крупные мусорные твердые включения внутри барабанного грохота 4 винтовой лопастью 6 транспортируются к разгрузочному окну (не показано на чертеже) для дальнейшей утилизации, а мелкие твердые мусорные включения (песок) просеиваются через перфорированную поверхность барабанного грохота 4 и извлекаются шнековым разгрузочным устройством 7 в бункер 13. Барабанный грохот 4 и шнековое разгрузочное устройство 7 полупогружены в воду и установлены таким образом, что извлекаемые мусорные твердые включения обоих фракций извлекаются обезвоженными и имеют влажность 20-25%. Излишняя талая воды из камеры для снеготаяния 1 удаляется через водоотвод 14 в емкость для сбора талой воды или направляется в канализацию.
Барабанный грохот 4 приводится в движение приводом и вращается с такой скоростью, что водно-снеговая масса внутри барабанного грохота 4 совершает каскадное движение, т.е. водно-снеговая масса вместе с твердыми мусорными включениями поднимается с корпусом барабана до определенной высоты и под своей силой тяжести падает вниз. Таким образом, снежная масса многократно перетирается вместе с твердыми мусорными включениями, интенсивно перемешивается в водной среде, при постоянном интенсивном орошении через сопла 10 вдоль и через сопла 11 навстречу движению снежной массы в барабанном грохоте 4.
Для того чтобы снежная масса совершала каскадное движение, скорость вращения барабанного грохота 4 не должна превышать критического числа оборотов барабана и должна составлять не более 50-60% от критического числа оборотов барабана.
Если скорость вращения барабанного грохота 4 будет равна или больше критического числа оборотов барабана, то водно-снеговая масса центробежной силой будет прижиматься к внутренней поверхности барабанного грохота 4 и вращаться вместе с ним, не отрываясь.
Критическое число оборотов барабана определяется по формуле:
где
кр
n - критическое число оборотов барабана в минуту;
42,5 - постоянная величина;
D - внутренний диаметр барабанного грохота.
Таким образом, за счет каскадного движения водно-снеговая масса в барабанном грохоте, интенсивного перемешивания, истирания снежной массы между собой и с твердыми мусорными включениям и постоянного орошения достигается быстрое принудительное таяние снежной массы.