УСТАНОВКА ДЛЯ ТАЯНИЯ СНЕГА

Полезная модель относится к устройствам для обеспечения принудительного таяния снежной массы, собранной специальными транспортными средствами с городских улиц и дорог, в частности, к установкам, в которых сброшенную снежную массу подвергают различным воздействиям, механическим, тепловым и др. для ускорения ее плавления и с последующим распределением продуктов плавления по различному назначению.
В настоящее время существует проблема для большого города в утилизации в зимнее время года огромного количества снежной массы. Повышенные требования городских властей к чистоте улиц, в частности, связанные с резко увеличивающимся потоком автотранспорта, заставляют искать новые возможности для ускорения процесса таяния снега в специально предназначенных для этого установках.
Известен патент РФ №2173744 от 13.04.2000, раскрывающий способ и устройство для принудительного таяния снега. В указанном известном изобретении имеется ванна, разделенная на два отсека, один из которых предназначен для приема снега, а во втором находится вода, которую нагревают с помощью топливных горелок, а нагретую воду забирают и подают на снежную массу насосом системы подачи. Подача нагретой воды на снежную массу положительно сказывается на эффективности процесса в установке.
Отсеки разделены между собой сеткой, а продукты процесса плавления снега распределяются в зависимости от их назначения.
В этой известной установке имеются две отдельные системы: нагрева воды и подачи ее на снежную массу. В этой системе установлены элементы топливной системы, включая источник топлива, необходимые для функционирования установки.
Данная система имеет определенные недостатки, обусловленные, в первую очередь, наличие многоэлементной топливной системы. Использующаяся схема топливной системы представляется довольно сложной, предусматривающей наличие топливного бака, трубопроводных магистралей, специальных топливных горелок, установленных непосредственно в ванне, где плавится собранный с улиц снег, что приводит с загрязнению горелок и усложняет эксплуатацию установки для таяния снега.
Известна, также, установка для таяния снега, содержащая ванну, разделенную на сообщенные между собой отсеки, один из которых предназначен для сбора снега, первое средство для нагрева, предназначенное для нагрева талой воды ванны, и второе средство для нагрева, связанное с источником тепла, а также систему подачи нагретой воды в отсек для сбора снега, включающую в себя насос, установленный в ванне и соединенный трубопроводами с распределительным коллектором подачи нагретой воды, при этом указанные первое и второе средства для нагрева установлены с обеспечением передачи тепла от второго средства к первому и представляют собой, соответственно, первое и второе теплообменные устройства, (см. патент РФ №2339759).
Указанная установка свободна от недостатков предыдущего известного устройства, в ней отсутствует сложная топливная система и нет установленных в ванне для снега топливных горелок. Эта установка экономична, т.к. в качестве источника тепла использует обратные и/или прямые магистрали городских тепловых сетей.
Однако, достаточно часто встречаются ситуации, когда использование городских тепловых сетей невозможно или нецелесообразно, т.к. они находятся на значительном расстоянии от снегоплавильной установки и прокладка труб к ней является сложным и дорогим делом.
Задачей настоящего изобретения является создание установки для таяния снега, являющееся компактной, которую можно использовать вдали от городских тепловых магистралей с достаточно большой эффективностью.
Кроме того, задачей данного изобретения является создание установки для таяния снега, имеющей невысокую стоимость, обладающей простотой и надежностью в эксплуатации, обеспечивающей возможность ее широкого использования в различных населенных пунктах.
Для решения указанных задач предлагается установка для таяния снега, содержащая ванну, разделенную на сообщенные между собой отсеки, один из которых предназначен для сбора снега, первое теплообменное средство для нагрева, предназначенное для нагрева талой воды ванны, и второе теплообменное средство для нагрева, связанное с источником тепла, а также систему подачи нагретой воды в отсек для сбора снега, включающую в себя насос, установленный в ванне и соединенный трубопроводами с распределительным коллектором подачи нагретой воды, при этом указанные первое и второе средства для нагрева установлены с обеспечением передачи тепла от второго средства к первому, а указанный источник тепла представляет собой топливное устройство, обеспечивающее нагрев второго теплообменного средства для нагрева.
Кроме того, в установке первое теплообменное устройство установлено в отсеке для сбора снега в его нижней части.
Дополнительно, в установке трубопроводы от насоса ванны проходят через первое теплообменное устройство с образованием его ветви.
Кроме того, в установке указанный насос ванны установлен в дальнем от отсека для сбора снега отсеке, а указанные отсеки разделены между собой перегородками с отверстиями, расположенными на разных уровнях с образованием лабиринта для протекающей талой воды с обеспечением ее очистки перед входом в насос.
Сущность настоящей полезной модели будет более понятна при ознакомлении с последующим описанием предпочтительных вариантов выполнения установки с учетом сопроводительных чертежей, на которых
Фиг.1 - представляет в схематическом виде один вариант выполнения заявляемой установки.
Фиг.2 - представляет в схематическом виде другой вариант выполнения заявляемой установки.
Установка 1. для таяния снега содержит ванну (резервуар) 2, разделенную на ряд сообщенных между собой отсеков. Отсек 3 предназначен для сбора снега, привезенного и сброшенного в него транспортными средствами. Ванна 2 связана с линией 4 сброса талой воды, подаваемой, например, в очистные сооружения. Линия 4 выполнена таким образом, чтобы обеспечить верхний предельный уровень воды в ванне. Установка 1 включает в себя первое средство для нагрева, предназначенное для нагрева талой воды, которое может быть выполнено в виде первого теплообменного устройства 5, и второе теплообменное средство 6 для нагрева, связанное с источником тепла. Первое и второе теплообменные устройства 5 и 6 связаны между собой закольцованной магистралью 7, в которой установлен насос 8. Нагревательный пункт 9, в котором установлено второе средство нагрева 6, связан с источником тепла.
В дальнем от отсека 3 ванны отсеке 10 установлен насос 11, обеспечивающий подачу теплой воды на сбрасываемый в отсек 3 снег. Насос 11 забирает воду из отсека 10 и направляет ее по трубопроводам 12 к распределительному коллектору 13. Трубопроводы 12 могут проходить через первое теплообменное средство 5 с образованием одной его ветви (см. фиг.1). В другом варианте выполнения установки 1 (см. фиг.2) первое теплообменное устройство 5 размещено в нижней части отсека 3, а насос 11 забирает нагретую этим теплообменным устройством воду и направляет ее непосредственно в коллектор 13 для дальнейшего распределения по верхней поверхности отсека 3.
Ванна 2 разделена на ряд отсеков посредством перегородок 14, имеющих на разных уровнях отверстия 15, образующие между собой лабиринт для протекающей к дальнему отсеку 10 воды, с помощью которого осуществляется очистка воды от грязи и песка за счет их осаждения перед отверстиями 15.
В отсеке 3 закреплена фильтрационная решетка 16, на которую попадает сброшенный снег и которая является первым барьером для мусора и грязи, падающих вместе со снегом.
В качестве источника тепла в настоящем решении используется топливное устройство нагрева, которое может включать в себя горелку(и) (форсунку(и) 17, связанную трубопроводом 18 с источником топлива.
Для управления работой установки 1 в ее магистралях может быть установлена различная контрольно-измерительная аппаратура (на черт. не показана), такая как регуляторы расхода, датчики температуры и т.п., взаимосвязь между элементами которой с учетом температуры теплового агента, топлива в источнике тепла и заданной температуры в ванне 2 и подаваемой на снег воды обеспечивает надежную и эффективную работу установки для таяния снега и экономию тепла.
В одном предпочтительном варианте выполнения (см. фиг.1) установка 1 функционирует следующим образом. Транспортные средства сбрасывают собранный снег в отсек 3 ванны 2, в которой находится вода. Снег не опускается на дно отсека, а находится в его верхней части. Сверху на снег подается теплая вода из коллектора 13 с температурой +20-40°С, которая ускоряет процесс таяния снега. Подача теплой воды осуществляется с помощью насоса 11, который подает забранную в отсеке 10 воду через первое теплообменное устройство 5, обеспечивающее нагрев воды до требуемой, заданной температуры. Следует отметить, что конструкция первого теплообменного устройства 5 предусматривает достаточно значительные размеры (поперечного сечения) каналов для прохождения воды, идущей от насоса 11, для того, чтобы обеспечить ее бесперебойное течение и исключить возможность засорения каналов, т.к. вода из отсека 10 содержит отдельные загрязняющие частицы. В этом варианте выполнения нагрев воды, подаваемой насосом 11, осуществляется благодаря наличию закольцованной магистрали 7, по которой насос 8 прогоняет тепловой агент, нагреваемый во втором теплообменном устройстве 6. Отделение первого теплообменного устройства 5, в котором протекает вода из отсека 10, от второго теплообменного устройства 6 с помощью закольцованной магистрали 7 позволяет избежать во время аварийной ситуации попадание в последнее загрязняющих веществ.
Теплая вода, подаваемая на снег, смешивается с имеющимися в ванне 2 водой и расплавленным снегом и направляется в дальний отсек 10, из которого вода направляется по линии 4 сброса талой воды, а часть воды забирается насосом 11 для дальнейшего осуществления цикла. Увеличение уровня воды в ванне 2 происходит за счет сброшенного и растаявшего снега, при этом сброс талой воды устроен таким образом, чтобы вода находилась практически на одном уровне, т.е. расход сброса воды равен увеличению количества воды от растаявшего снега. При прохождении через отверстия 15 перегородок 14 вода оставляет большую часть находящихся в ней грязи и песка на дне отсеков, а на входе в насос 11 может быть предусмотрено какое-либо приспособление, предотвращающее попадание в него грязи, большая часть которой остается на решетке 16 и перед отверстиями 15.
В настоящей полезной модели источником тепла, обеспечивающим весь процесс нагрева теплового агента и поддержание его температуры на должном уровне, является устройство, использующее тепло от сгорания топлива, например, дизельного. Топливо по трубопроводу 18 под давлением подается к горелкам или форсункам 17, в которых обеспечивается горение топлива и впрыск продуктов сгорания в нагревательный пункт (резервуар) 9. Здесь происходит передача тепла, например, при температуре приблизительно 90°С, от находящегося в резервуаре 9 газа или жидкости второму теплообменному устройству 6. При наличии в пункте 9 жидкости горелки 17 снабжаются известными защитными колпаками. Возможен вариант, когда резервуар, в котором установлены горелки, отделен от второго теплообменного средства, а передача тепла осуществляется посредством трубопроводной разводки, по которой протекают продукты сгорания топлива и которая расположена со стороны теплообменного средства.
В другом варианте установки 1, показанном на фиг.2, большая часть ее работы выполняется, как описано в первом варианте. Отличие заключается в том, что первое теплообменное средство 5 расположено в нижней части отсека 3, а трубопроводы 12 от насоса 11 идут непосредственно к коллектору 13. В этом варианте талая вода нагревается прямо в отсеке 3 первым теплообменным устройством 5, а насос 11 забирает уже нагретую воду и подает ее через коллектор на снег. Однако, во втором варианте грязь из сброшенного снега в достаточной мере может попасть на теплообменное устройство 5, что может вызвать его повреждение и затруднение в уборке грязи из ванны.
Использование в настоящей полезной модели автономного топливного устройства нагрева позволяет эксплуатировать установку в различных населенных пунктах, в том числе и расположенных на значительном расстоянии от городских централизованных тепловых магистралей, при этом все преимущества установки с двумя теплообменными устройствами сохраняются. Такая установка компактна и достаточно легко транспортируется из одного пункта назначения в другой. Работа установки при отсутствии снега и при уборке грязи и мусора из нее осуществляется обычными, известными в данной области средствами. В данном описании раскрыты предпочтительные варианты выполнения установки, но следует понимать, что, не отходя от сущности полезной модели, можно предложить и другие модификации, которые находятся в рамках заявленного в предложенной формуле полезной модели.