СТАЦИОНАРНАЯ СНЕГОПЛАВИЛЬНАЯ УСТАНОВКА
STATIONARY SNOW MELTING PLANT

Изобретение относится к стационарным устройствам для сбора и таяния снега и льда, удаляемых с городских территорий.
Снегоплавильная установка – это комплекс инженерных сооружений, расположенных на канализационных коллекторах, энергетического и насосного оборудования, систем трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры, санитарно-гигиенических и других мероприятий, обеспечивающих безаварийную работу по круглосуточному приему, плавлению снега и отведению талых вод в систему канализации города.
Из уровня техники известна установка для таяния снега (патент на изобретение RU 2339759, опубликовано: 27.11.2008 Бюл. № 33), которая содержит 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. Указанные первое и второе средства для нагрева связаны между собой с обеспечением передачи тепла от второго средства к первому. Первое и второе теплообменные устройства связаны между собой закольцованной магистралью, образующей одну из ветвей каждого теплообменного устройства, в которой установлен насос.
Наиболее близким по технической сущности является снеготаялка (патент на изобретение RU 2237136, опубл.: 27.09.2004 Бюл. № 27), которая содержит подземную снегоприемную камеру с загрузочным окном, перекрытым решеткой, трубопровод для отвода талой воды и интенсификатор таяния снега, выполненный в виде коллектора с оросительными трубами, присоединенного к магистрали сточных вод, снегоплавильный канал, сообщенный с камерой, с установленным над каналом съемным перекрытием и расположенным в канале средством для задержания твердых плавающих загрязнений. Интенсификатор таяния снега установлен в камере под решеткой и трубопровод для отвода талой воды подсоединен к каналу.
Недостатками вышеуказанных аналогов являются низкая эффективность, сложность и дороговизна конструкции.
Задачей заявляемого технического решения является разработка стационарной снегоплавильной установки, обеспечивающей безаварийную работу по приему, плавлению снега и отведению талых вод в систему канализации города.
Данная задача решается за счет того, что снегоплавильная установка содержит подземный резервуар, содержащий снегоприемную камеру с загрузочным окном, перекрытым решеткой, трубопровод для отвода талой воды, трубопровод подачи сточных вод в снегоприемную камеру, резервуар разделен на ряд сообщающихся между собой отсеков посредством переливных отверстий, при этом отверстия закрыты решетками, удерживающими крупные плавающие загрязнения, а днище резервуара содержит нагревательные кабеля.
Техническим результатом данного изобретения является повышение эффективности работы снегоплавильной установки.
Технологический процесс утилизации снежной массы на снегоплавильной установке (СПУ) заключается в ее приеме и плавлении в снегоплавильных камерах, используя тепло канализационных стоков (16 - 18°C), подаваемых в снегоплавильные камеры.
В состав станции снегоплавления входят следующие сооружения и оборудование:
1. Снегоплавильная камера, состоящая из:
- приемных бункеров;
- камер для удержания фракций песка и мусора, завозимых на СПУ в снежной массе;
2. Системы напорных трубопроводов, подводящих воду к снегоплавильным камерам и система самотечных трубопроводов, отводящих талые воды в канализационный коллектор;
3. Запорно-регулирующая арматура;
4. Площадка для автотранспорта и бульдозеров;
5. Площадки для временного складирования снега;
6. Площадка контейнеров для твердых бытовых отходов.
Для обеспечения работы снегоплавильной установки к технологическому оборудованию производится подвод: электроэнергии, бытовых сточных вод. Подача стоков на снегоплавильные камеры осуществляется непосредственно из напорного канализационного коллектора после городской канализационной насосной станции.
Заявляемое изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг.1 изображен общий вид снегоплавильной установки, на котором:
1 - снегоприемная камера (приемные бункеры)
2 - решетка
3 – трубопровод (канал) поступления сточной воды
4 - промежуточные камеры
5 - камера осаждения взвешенных частиц
6 – трубопровод (канал) слива талых вод
7 – переливное отверстие с решеткой
8 - электрообогревающий кабель.
Снегоплавильная установка содержит подземный резервуар, разделенный на ряд сообщающихся между собой отсеков. Отсек 1 представляет собой снегоприемную камеру с загрузочным окном, перекрытым решеткой 2. В снегоприемную камеру через трубопровод 3 поступают стоки из коллектора бытовых сточных вод. За снегоприемной камерой 1 располагаются промежуточные камеры 4, установленные последовательно, и соединенные между собой посредством переливных отверстий с решетками 7, удерживающими крупные плавающие загрязнения. Промежуточные камеры 4 предназначены для нормализации потока жидкости. За промежуточными камерами установлена камера осаждения взвешенных частиц 5. Из емкости 5 талая вода поступает в канализационный колодец 6.
Днища снегоплавильных камер и бункеров содержат нагревательные кабеля 8, обеспечивающие дополнительный обогрев для улучшения процесса таяния снега. Нагревательные кабеля устанавливаются в местах, наиболее подверженных замерзанию. Нагревательные кабеля поддерживают температуру воды выше +5°C в приемных бункерах и камерах для удержания фракций песка и мусора. Нагревательные секции кабелей крепятся при помощи металлической сетки на днищах камер и бункеров в слое бетона. Питание для нагревательных кабелей и контрольные кабели для датчиков температуры подводятся в распределительные коробки. Для предотвращения разрыва кабеля в процессе эксплуатации нагревательный кабель не укладывается в местах устройства деформационных швов. Нагревательные кабеля объединены в единую систему электрообогрева, контролируемая единой системой управления, включающей щиты управления. Схемы управления работают на основе показаний датчиков терморегуляторов.
Решетка 2 выполняется предпочтительно с размерами ячеек 200×200 мм. Решетки, установленные в переливных отверстиях, выполняются предпочтительно с размерами ячеек от 6х6мм до 8×8 мм.
Снегоплавильная установка работает следующим образом.
Снег, убираемый с проезжей части городских дорог завозится автомашинами на СПУ и выгружается в приемные бункеры 1. Снежная масса (ледяной скол), просеиваясь через решетки 2, растапливается сточной водой 3, поступающей через систему подающих трубопроводов. Забор сточной воды производится из напорных коллекторов от двух трубопроводов, чтобы избежать перерыва в подаче стоков в снегоплавильные камеры в случае аварии на одном из трубопроводов. Для обеспечения подачи в снегоплавильные камеры необходимого расхода сточной воды установлена отключающая арматура, с помощью которой производится регулирование подачи стоков. Сточная вода в камеры приема снега подается через два перфорированных трубопровода Ø200мм каждый, расположенные на противоположных продольных стенах. В торцах перфорированных трубопроводов установлены задвижки для возможности прочистки трубопроводов при засорении отверстий (форсунок). Снежная масса растапливается при контакте со сточной водой в снегоплавильных камерах 1. В зависимости от плотности поступающего снега требуется различное количество сточной воды и времени контакта с ней снега для его плавления. Образовавшаяся талая вода в самотечном режиме отводится в городской канализационный коллектор через трубопровод слива талых вод 6.
В процессе плавления снега, в нижней части приемных камер (зона отстаивания) и в промежуточных камерах 4 накапливается мусор – крупнодисперсные загрязнения (песок, щебень и др.), которые завозятся в снежной массе. Для улавливания плавающего мусора (пластиковые бутылки, металлические банки, пакеты и т.п.) переливные отверстия приемных камер отделены от камер осаждения взвешенных веществ решетками.
Для определения количества осаждающегося в снегоплавильную камеру песка и мусора на СПУ ежедневно проводятся замеры уровня осевшего песка и мусора. По результатам замеров прогнозируется дата остановки СПУ на планово-профилактические работы (очистку). На время проведения очистки снегоплавильной камеры снегоплавильная установка прекращает прием снега.
Заявляемая снегоплавильная установка эффективна в работе за счет интенсивного таяния снега, а также за счет предотвращения попадания минеральных примесей и крупных плавающих загрязнений в городскую канализационную сеть.