УСТАНОВКА ДЛЯ ТАЯНИЯ СНЕГА Российский патент 2009 года по МПК E01C11/26 

Изобретение относится к устройствам и способам 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 заставляют искать новые возможности для ускорения процесса таяния снега в специально предназначенных для этого установках, так как решить эту проблему за счет количества и габаритов таких установок является контрпродуктивным.

Известен патент США №5235762, выданный в 1993 г. Brian D. Brady, который раскрывает установку для плавления снега, содержащую камеру для плавления, раздаточный трубопровод, с которым соединены распределительные трубки для нагретого с помощью топливных установок воздуха, а также систему подачи нагретой воды, включающую в себя насос и распределительные трубки. Нагретая вода с помощью насоса подается на снежную массу для ускорения процесса таяния снега.

Подача нагретой воды на снежную массу положительно сказывается на эффективности процесса в установке. В то же время необходимость иметь две системы для нагревания воды и воздуха усложняет конструкцию установки, регулирование ее работы и эксплуатацию. Кроме того, требуются определенные запасы топлива, сгорание которого, кроме всего прочего, ухудшает экологическую обстановку в районе установки.

Известен также 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.

Отсеки разделены между собой сеткой, а продукты процесса плавления снега распределяются в зависимости от их назначения.

В этой известной установке, так же как и в предыдущей, имеются две отдельные системы: нагрева воды и подачи ее на снежную массу. В этой системе также требуются элементы топливной системы, включая источник топлива, необходимые для функционирования установки. Система по сравнению с указанным патентом США более прогрессивна с точки зрения энергетической эффективности.

В то же время наличие многоэлементной топливной системы, необходимой для эксплуатации установки, приводит к усложнению и удорожанию установки, затрудняет ее обслуживание, что уменьшает возможность широкого использования.

Заявителем настоящего изобретения была подана заявка на изобретение РФ №2007105089 от 12.02.2007 на установку для таяния снега, содержащую ванну, разделенную на сообщенные между собой отсеки, один из которых предназначен для сбора снега, средства для нагрева талой воды ванны, одно из которых связано с источником тепла, а также систему подачи нагретой воды в отсек для сбора снега, включающую в себя насос и распределительный коллектор.

Указанная установка обеспечивает утилизацию собранного и сброшенного в нее снега и имеет достаточно высокую энергетическую эффективность за счет экономных затрат тепловой энергии, при этом она не требует использования автономной топливной системы.

В то же время в городских условиях встречаются площади, где не позволительно и нет технической возможности использования обычных транспортных уборочных средств. К таким участкам относятся, например, пешеходные зоны, которые при этом могут находиться высоко над землей, в частности по мостам, где затруднительно орудовать специальными средствами сбора снега.

Указанные известные системы для таяния снега не предусмотрены для применения в таких условиях.

Задачей настоящего изобретения является создание установки для таяния снега, обеспечивающей сбор снега в местах, в которых не имеется возможности сбора снега обычными уборочными средствами.

Задачей настоящего изобретения является также создание установки, обеспечивающей утилизацию снега, собранного как обычными уборочными средствами, так и собранного в местах, в которых не имеется возможности сбора снега такими средствами.

Кроме того, задачей данного изобретения является создание установки для таяния снега, имеющей невысокую стоимость, обладающей простотой и удобством в эксплуатации.

Для решения указанных задач предлагается установка для таяния снега, содержащая ванну, разделенную на сообщенные между собой отсеки, по меньшей мере, один из которых предназначен для сбора снега, средство для нагрева талой воды ванны, связанное с источником тепла, а также систему подачи нагретой воды на сбрасываемый снег, включающую в себя насос, установленный в одном из отсеков ванны, и распределительные трубопроводы, при этом установка снабжена вертикальным колодцем, входом соединенным с одним из участков сбора снега, а выходом - с отсеком для сбора снега, причем на входе вертикального колодца установлен открывающийся люк.

Дополнительно в указанной ванне выполнен дополнительный отсек для сбора снега, с которым выходом соединен вертикальный колодец, снабженный средством для его очистки, включающим расположенные по высоте колодца элементы для подачи очищающего вещества, соединенные с источником указанного вещества.

Кроме того, вертикальный колодец снабжен эксплуатационным люком для осмотра колодца и для поддержания его в надлежащем состоянии, вход колодца выполнен расширяющимся по направлению к указанному участку для сбора снега, а выход колодца снабжен открывающимся люком.

Дополнительно, указанное средство для нагрева талой воды представляет собой теплообменное устройство, а указанным источником тепла являются обратные и/или прямые магистрали тепловых сетей, причем в отсеках для сбора снега установлены фильтрационные решетки.

Сущность настоящего изобретения будет более понятна при ознакомлении с последующим описанием предпочтительных вариантов выполнения установки с учетом сопроводительного чертежа, на котором показан в схематическом виде один вариант выполнения заявляемой установки для таяния снега.

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, направляемой, например, в очистные сооружения. Линия 4 выполнена таким образом, чтобы обеспечить верхний уровень воды в ванне. Установка 1 включает в себя средство для нагрева талой воды, которое может быть выполнено в виде теплообменного устройства 5, связанного посредством ветви 6 с источником тепла, в качестве которого могут быть использованы обратные и/или прямые магистрали городских или других тепловых сетей. В дальнем от отсека 3 ванны отсеке 7 установлен насос 8, обеспечивающий подачу теплой воды на сбрасываемый в отсек 3 снег. Насос 8 забирает воду из отсека 7 и направляет ее по трубопроводам 9 к распределительным трубопроводам 10. Трубопроводы 9 могут проходить через теплообменное устройство 5 с образованием другой из его ветвей (см. чертеж).

Ванна 2 разделена на ряд отсеков посредством перегородок 11, имеющих на разных уровнях отверстия 12, образующие между собой лабиринт для протекающей к дальнему отсеку 7 воды, с помощью которого осуществляется очистка воды от грязи и песка за счет их осаждения перед отверстиями 12.

В отсеке 3 закреплена фильтрационная решетка 13, на которую падает сброшенный снег и которая является первым барьером для мусора и грязи, попадаемых вместе со снегом.

При необходимости сбора снега в местах, в которых невозможно использовать транспортные средства для его уборки, например в пешеходных зонах, которые к тому же могут быть расположены высоко над землей, в частности на мостах, часть которых проходит над землей, в настоящей установке предусмотрен вертикальный колодец 14. Колодец 14 может быть иметь различную форму поперечного сечения: круглую, прямоугольную и т.п. Верхняя часть колодца 14 выполнена расширяющейся по направлению к участку сбора снега, а расположенным на ней входом 15 колодец соединен с этим участком. Выходом 16 колодец 14 соединен с ванной 2. Возможны варианты, касающиеся места подсоединения колодца к ванне. Выход 16 колодца 14 может быть подсоединен к общему отсеку 3 для сбора снега, который в таком случае выполнен более значительного размера. В то же время в ванне 2 может быть выполнен отдельный отсек для сбора снега, к которому подсоединен выход 16 колодца 14, а отсек 3 служит для сбора снега, привезенного транспортными средствами с других убираемых участков. Во втором случае насос 8 установлен где-то в центральной части ванны 2 в отсеке, в который поступает талая вода из обоих отсеков для сбора снега, а распределительные трубопроводы 10 обеспечивают подачу теплой воды в оба эти отсека, в каждом из которых установлена фильтрационная решетка 13. В таком случае часть распределительных трубопроводов 10 может быть смонтирована внутри колодца 14 для подачи теплой воды в отдельный отсек для сбора снега. В верхней части колодца 14 на входе 15 установлен открывающийся люк 17, аналогичный люк может быть установлен и на выходе 16. Люки 17 могут быть шарнирными, сдвигаемыми и т.п. Внутри колодца 14 могут быть установлены различные средства для его очистки и поддержания в необходимом эксплуатационном состоянии. Такое средство может иметь расположенные по высоте колодца элементы 18, например форсунки, сопла и т.п., связанные магистралями с источником очищающего вещества, например воды для мытья колодца из ванны 2 или из отдельного источника такого вещества. Кроме мытья, подача очищающего вещества позволяет прочищать колодец в случае его засорения. В нижней части колодца 14 устанавливается эксплуатационный люк 19 для осмотра колодца.

Для управления работой установки 1 в ветви 6 могут быть установлены регуляторы расхода 20, датчики температуры 21, а в отсеке 7 - датчик температуры 22. Установка 1 может быть снабжена и другой контрольно-измерительной аппаратурой, взаимосвязь между элементами которой с учетом температуры теплового агента в источнике тепла и заданной температуры в ванне 2 и температуры подаваемой на снег воды обеспечивает надежную и эффективную работу установки для таяния снега и экономию тепла.

В одном варианте выполнения (см. чертеж) 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. Одновременно или отдельно от транспортных средств обеспечивается сброс снега через вертикальный колодец 14 с высоко расположенного участка сбора снега. Для этого открываются люки 17 и механическим способом снег с верхнего участка сбрасывается в отсек 3 для сбора снега. Сверху на снег подается теплая вода из распределительных трубопроводов 10 с температурой 25-35°С, которая ускоряет процесс таяния снега. Подача теплой воды осуществляется с помощью насоса 8, который подает забранную в отсеке 7 воду через теплообменное устройство 5, обеспечивающее нагрев воды до требуемой, заданной температуры. Следует отметить, что конструкция теплообменного устройства 5 предусматривает достаточно значительные размеры (поперечного сечения) каналов для прохождения воды, идущей от насоса 8, для того, чтобы обеспечить ее бесперебойное течение и исключить возможность засорения каналов, т.к. вода из отсека 7 содержит отдельные загрязняющие частицы. В этом варианте выполнения нагрев воды, подаваемой насосом 8, осуществляется за счет наличия ветви 6, связанной с источником тепла. Температура нагрева теплового агента регулируется регулятором расхода 20, который в зависимости от температуры в источнике тепла, благодаря датчикам температуры 21 устанавливает необходимый расход.

Теплая вода, подаваемая на снег, смешивается с имеющимися в ванне 2 водой и расплавленным снегом и направляется в дальний отсек 7, из которого вода направляется по линии 4 сброса талой воды, а часть воды забирается насосом 8 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 наличии отдельного отсека для сбора снега через колодец 14 работа системы осуществляется аналогичным способом. При открытии люков 17 снег сбрасывается с верхнего участка через колодец в отдельный отсек для сбора снега, а транспортные средства сбрасывают снег в другой отсек, талая вода из обоих отсеков направляется в отсек, где установлен насос 8, который через трубопроводы и через теплообменное устройство 5 направляет нагретую воду на сброшенный снег в оба отсека для его сбора. Следует отметить, что расширение верхней части уменьшает вероятность засорения колодца мусором, а оставшиеся на фильтрационной решетке грязь и мусор убираются каким-либо способом, в том числе и через эксплуатационный люк 19.

Работа установки при отсутствии снега и при уборке грязи и мусора из ванны осуществляется обычными, известными в данной области средствами.

В данном описании раскрыты предпочтительные варианты выполнения установки, но следует понимать, что, не отходя от сущности изобретения, можно предложить и другие модификации, которые находятся в рамках заявленного в предложенной формуле изобретения.

Изобретение относится к области переработки снежной массы посредством таяния. Установка для таяния снега содержит ванну, разделенную на сообщенные между собой отсеки, по меньшей мере, один из которых предназначен для сбора снега, средство для нагрева талой воды ванны, связанное с источником тепла. Также она включает систему подачи нагретой воды на сбрасываемый снег, включающую в себя насос, установленный в одном из отсеков ванны, и распределительные трубопроводы. При этом установка снабжена вертикальным колодцем, входом соединенным с одним из участков сбора снега, а выходом - с указанным отсеком для сбора снега. Причем вертикальный колодец снабжен средством для его очистки, а на входе вертикального колодца установлен открывающийся люк. Технический результат заключается в простоте и удобстве эксплуатации изобретения. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для таяния снега, содержащая ванну, разделенную на сообщенные между собой отсеки, по меньшей мере, один из которых предназначен для сбора снега, средство для нагрева талой воды ванны, связанное с источником тепла, а также систему подачи нагретой воды на сбрасываемый снег, включающую в себя насос, установленный в одном из отсеков ванны, и распределительные трубопроводы, при этом установка снабжена вертикальным колодцем, входом соединенным с одним из участков сбора снега, а выходом с указанным отсеком для сбора снега, причем вертикальный колодец снабжен средством для его очистки, включающим в себя расположенные по высоте колодца форсунки для подачи очищающего вещества, соединенные магистралями с отдельным источником указанного вещества, при этом на входе вертикального колодца установлен открывающийся люк.2. Установка по п.1, в которой в указанной ванне выполнен дополнительный отсек для сбора снега, с которым выходом соединен вертикальный колодец.3. Установка по п.1, в которой вертикальный колодец снабжен эксплуатационным люком для осмотра колодца и для поддержания его в надлежащем состоянии.4. Установка по п.1, в которой вход колодца выполнен расширяющимся по направлению к указанному одному из участков для сбора снега.5. Установка по п.1, в которой на выходе вертикального колодца установлен открывающийся люк.6. Установка по п.1, в которой указанное средство для нагрева талой воды представляет собой теплообменное устройство, а указанным источником тепла являются обратные и/или прямые магистрали тепловых сетей.7. Установка по п.2, в которой в отсеках для сбора снега установлены фильтрационные решетки.