УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ВОДНОГО РАСТВОРА СОЛИ, В ЧАСТНОСТИ ХЛОРИДА КАЛЬЦИЯ, ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ПОВЕРХНОСТНОГО АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЯ, А ТАКЖЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ПОВЕРХНОСТНОГО АНТИОБЛЕДЕНИТЕЛЯ Российский патент 2014 года по МПК B01F1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для подготовки водного раствора соли, в частности, хлорида кальция, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя.

Описание предшествующего уровня техники

Известно использование растворов из воды и хлорида кальция в качестве поверхностного антиобледенителя на дорогах, поскольку этот раствор имеет исключительно низкую температуру замерзания (приблизительно -51ºС) при 30%-ной концентрации.

Раствор может быть использован и путем распыления на дорогах и виадуках, и в качестве увлажняющего раствора, который добавляют во время распыления к соли и/или песку.

Обычно, раствор из воды и хлорида кальция получают путем смешивания двух компонентов с помощью механических лопаток или с помощью простых систем для рециркуляции или фильтрации внутри смесительных резервуаров и впоследствии его транспортируют в резервуары хранения.

Транспортные средства (грузовики и соответствующие цистерны для раствора) затем размещают близко к резервуару хранения с тем, чтобы обеспечить транспортировку смешанного раствора посредством выполненного соответствующие образом насоса в цистерну грузовика.

В документе FR 2516956 раскрыт разбрасыватель антиобледенителя, содержащий резервуар с верхней перфорированной корзиной для введения раствора хлорида кальция и канал извлечения, выходящий из дна резервуара и присоединенный к насосу. Из насоса выходят три контролируемые клапанами линии, включающие в себя первую линию, снабжающую выпускную форсунку, расположенную в перфорированной корзине, вторую линию, снабжающую орошающую балку, и третью линию, снабжающую канал, расположенный у дна резервуара, и содержащую множество форсунок, проходящих вверх.

В документе US 4164541 раскрыт смеситель Вентури для получения удобрений, включающий в себя смесительный резервуар и насос Вентури, приводимый в действие путем смешивания компонентов в реакционной камере и вытеснения получаемого продукта через трубку Вентури, которая увлекает дополнительный продукт, расположенный рядом с входом трубки и вытесняет дополнительный продукт вместе с продуктом, только что полученным посредством реакции, для смешивания продукта в резервуаре.

Другие смесители Вентури раскрыты в документах US 3166020 и US 4100614.

В документе ЕР 0526416 раскрыто устройство для растворения, содержащее смесительную ванну и два подающих средства, для жидкой части и твердой части, соответственно, причем внутри смесительной ванны расположены смесительные средства, в которые направляются растворимое вещество и раствор посредством ряда первого и второго форсунок, и которые снабжены сливной трубой, через которую образующийся раствор подается из смесительных средств в смесительную ванну.

Было обнаружено, что на работающих в настоящее время установках периоды растворения являются особенно долгими, и на практике это предотвращает использование характерного свойства раствора из воды и хлорида кальция, которое заключается в экзотермической реакции, происходящей во время растворения хлорида кальция в воде; на практике в конце процесса растворения (при концентрации, равной 26%) получают значительное повышение температуры раствора до приблизительно 48°C.

Фактически, из-за периодов времени, которые, как упоминалось, являются длительными, было необходимо обеспечить правильное растворение, и за счет того факта, что грузовикам, в которые загружали раствор, требовалось определенное время, чтобы достичь площадки, где надлежало использовать такой раствор, раствор использовался, когда его температура уже чрезмерно упала, с очевидным результатом невозможности использования полностью всех его антиобледенительных свойств.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является создание устройства для подготовки водного раствора соли, в частности хлорида кальция, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя, которое выполнено с возможностью преодоления или, по меньшей мере, значительного уменьшения ограничений, описанных выше.

В пределах этой цели, задачей настоящего изобретения является создание устройства для подготовки водного раствора соли, в частности, хлорида кальция, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя, которое позволяет использовать раствор в течение короткого времени с тем, чтобы можно было также использовать в полной степени тепловые характеристики раствора.

Это является особенно важным в тех критических местах (например, мосты и виадуки) где, обледенение, обусловленное большим воздействием воздушных потоков, большей относительной влажности за счет присутствия водных потоков и меньшей термической инерцией, которая является типичной для таких работ в данной области, происходит более быстро, часто являясь причиной чрезвычайных ситуаций.

Другой задачей изобретения является предложить устройство для подготовки водного раствора соли, в частности хлорида кальция, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя, которое имеет конкурентоспособную стоимость производства и поставки с тем, чтобы сделать его использование предпочтительным, также и с экономической точки зрения.

Эта цель, также как эти и другие задачи, которые будут лучше понятны далее, достигается с помощью устройства для подготовки водного раствора соли, в частности хлорида кальция, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя согласно п.1 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Дополнительные характеристики и преимущества изобретения будут лучше понятны из нижеследующего подробного описания некоторых предпочтительных, но не носящих ограничительного характера, вариантов осуществления устройства для подготовки водного раствора хлорида кальция, в частности, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя, согласно настоящему изобретению, проиллюстрированных с помощью не носящих ограничительного характера примеров на приложенных чертежах, на которых:

Фиг.1 представляет собой схематичный вид сбоку бункера для содержания хлорида кальция в твердом виде, под которым размещен грузовик, который имеет резервуар, который расположен в виде его прицепа;

Фиг.2 представляет собой вид сзади бункера, связанного с грузовиком, показанным на фиг.1;

Фиг.3 представляет собой вид в увеличенном масштабе грузовика, показанного на фиг.2, в котором прицеп, с целью сохранения ясности, показан в частичном разрезе;

Фиг.4 представляет собой вид продольного разреза резервуара;

Фиг. 5 представляет собой вид сверху резервуара, в котором часть фильтра удалена для большей ясности;

Фиг. 6 представляет собой вид в перспективе грузовика, который имеет в качестве своего прицепа резервуар;

Фиг. 7 представляет собой вид вдоль продольного разреза другого варианта осуществления резервуара;

Фиг. 8 представляет собой вид поперечного разреза варианта осуществления резервуара, показанного на фиг.7;

Фиг. 9 представляет собой вид сверху варианта осуществления резервуара, показанного на фиг. 7 и 8;

Фиг. 10 представляет собой вид в разрезе фиксированного резервуара согласно настоящему изобретению;

Фиг.11 представляет собой вид сверху фиксированного резервуара, показанного на фиг. 10, в котором верхняя крышка снята для большей ясности;

Фиг. 12 представляет собой схематичный вид в перспективе устройства для распределения на дорогах водного раствора для использования в качестве поверхностного антиобледенителя;

Фиг. 13 представляет собой другой вид в перспективе практического применения распределительного устройства на грузовике с резервуаром;

Фиг. 14 представляет собой вид в разрезе дорожного полотна, на которое воздействуют с помощью распределительного устройства;

Фиг. 15 представляет собой вид продольного разреза резервуара.

Варианты осуществления настоящего изобретения

В приведенных ниже примерах вариантов осуществления настоящего изобретения отдельные характеристики, приведенные в отношении конкретных примеров, фактически могут быть замещены другими отличительными характеристиками, которые имеются в других приведенных в качестве примеров вариантах осуществления настоящего изобретения.

Кроме того, следует отметить, что что-либо обнаруженное как уже известное во время процесса патентования понимается как не подлежащее быть заявленным, и является предметом дискламации.

Со ссылками на чертежи описан предпочтительный вариант осуществления устройства для подготовки водного раствора соли, в частности хлорида натрия, в целом обозначенного ссылочной позицией 1, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя.

В описании, которое следует, ссылка будет сделана на хлорид кальция, но конечно ничто не запрещает использовать устройство 1 для того, чтобы растворять другие продукты, такие как, только в качестве примера, хлорид натрия или мочевина.

Устройство 1 содержит, в частности, резервуар 2, который внутри образует корпус 3 для содержания воды, в котором хлорид кальция 10 в твердом виде подлежит растворению (обычно в виде хлопьев).

В наружной стенке резервуара 2 дополнительно выполнено по меньшей мере одно загрузочное отверстие 4 для хлорида кальция 10 в твердом виде, который обычно хранится внутри бункеров 11.

Несомненно, ничто не запрещает предусмотреть, что хлорид кальция 10 в твердом виде может быть загружен также вручную, например, посредством пакетов или мешков.

Предпочтительно, загрузочное отверстие или отверстия 4 выполнено или выполнены на верхнем участке резервуара 2 для того, чтобы обеспечить выгрузку соли 10 в удерживающий корпус 3 под действием силы тяжести.

Устройство 1 имеет средство для смешивания воды, содержащейся внутри удерживающего корпуса 3, с хлоридом кальция 10 в твердом виде для того, чтобы быстро получить раствор из воды и хлорида кальция, который может быть использован, например, для его распыления, пока он еще теплый, на дорогах и виадуках, в случае обледенения или снега, или чтобы смочить твердую соль или песок, которые подлежат распылению на дорогах с той же самой целью.

Согласно настоящему изобретению смешивающее средство содержит средство 5 принудительной циркуляции жидкой среды, содержащейся в удерживающем корпусе 3 внутри резервуара 2.

Ссылаясь, в частности, на вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на чертежах, средство 5 принудительной циркуляции содержит смесительный контур 6, который имеет по меньшей мере один входной канал 7, который может быть соединен по меньшей мере с одним входным отверстием 7а, соединенным с удерживающим корпусом 3, и по меньшей мере один подающий канал 8, который может быть соединен по меньшей мере с одним подающим отверстием 8а, ведущим в резервуар 2.

Там также выполнено средство 9 принудительного отбора текучей среды, содержащейся в удерживающем корпусе 3, через входной канал 7 и/или через входные отверстия 7а, и средство (также обозначенное ссылочной позицией 9) для направления текучей среды, отобранной через входное отверстие или отверстия 7а к подающему отверстию или подающим отверстиям 8а.

Предпочтительно, входной канал 7 имеет, в дополнение или вместо входного отверстия или отверстий 7а, входные отверстия 7b, которые могут быть соединены с соответствующими перегородками, которые выполнены с возможностью создания эффект Вентури, с целью облегчить перенос к средству 9 принудительного отбора частиц хлорида кальция, которые еще не растворились и значительно повысить способность растворения путем гидравлического и механического действия, создаваемого внутри средства 9 принудительного отбора.

Для того чтобы обеспечить более быстрое растворение хлорида кальция 10 в твердом виде в воде, содержащейся в удерживающем корпусе 3, удобно, чтобы подающие отверстия 8а вели в удерживающий корпус 3 и, следовательно, под поверхность воды, в которой растворяется хлорид кальция 10 в твердом виде.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения между подающим отверстием или подающими отверстиями 8а и входным отверстием или входными отверстиями 7а предусмотрен по меньшей мере один фильтрующий элемент 12, который выполнен с возможностью разделения удерживающего корпуса 3 на входную камеру 13, которая вмещает в себя входной канал 7, входные отверстия 7а и/или входные окна 7b, и подающую камеру 14, которая вмещает подающие отверстия 8а.

Обычно, входная камера 13 размещена под подающей камерой 14 для того, чтобы хлорид кальция 10 в твердом виде мог быть выгружен через загрузочное отверстие 4 в подающую камеру 14.

Две камеры (входная камера 13 и подающая камера 14) соединены между собой, поскольку фильтр 12, который взаимно делит их, позволяет текучей среде протекать между ними, принимая во внимание, что он регулирует поступление твердых частиц из подающей камеры 14 во входную камеру 13.

Фильтр 12, предпочтительно состоящий из элемента типа сетки, предотвращает поступление, как упоминалось, грубых примесей, которые присутствуют в хлориде кальция 10 в твердом виде, или твердых кристаллов слишком большого размера вблизи входного канала 7 и входных отверстий 7а и/или входных окон 7b, поскольку они будут нарушать, как только они будут всосаны, надлежащую работу средства 9 принудительного отбора.

Внутри резервуара 2 и, в частности, под загрузочным отверстием или отверстиями 4, выполнен соответствующий распределительный элемент 15 (имеющий форму, например, пирамиды) для распределения хлорида кальция 10 в твердом виде вдоль всего удерживающего корпуса 3.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения средство 9 принудительного отбора текучей среды из входного канала 7 и из входных отверстий 7а и/или из входных окон 7b и для направления отобранной текучей среды к подающим отверстиям 8а, содержит насос и, более предпочтительно, приводной насос.

Ссылаясь на то, что показано на фиг. 6-9, можно отметить, что средство 5 принудительной циркуляции текучей среды, содержащейся в удерживающем корпусе 3 внутри резервуара 2, может дополнительно включать в себя канал 20 для повторного смешивания, который ведет по меньшей мере в одну форсунку 21 создания движения, расположенную главным образом на дне удерживающего корпуса 3.

Как показано, предпочтительно разместить форсунки 21 создания движения под фильтром 12 и, соответственно, внутри входной камеры 13.

Было обнаружено, что особенно удобно направлять раствор, отобранный из входного канала 7 к каналу 20 повторного перемешивания после того, как завершен этап растворения, для того чтобы предотвратить отложение остатков соли на дне резервуара 2, сразу после окончания этапа растворения.

Предпочтительно, резервуар 2 содержит прицеп, который соединен с грузовиком 100.

На практике, в этом случае, процесс смешивания и растворения хлорида кальция 10 в твердом виде, или эквивалентным образом подобных продуктов, используемых в качестве антиобледенителей, может быть осуществлен, пока грузовик 100 едет к месту назначения и, с помощью конкретных смешивающих средств, в течении исключительно короткого времени с тем, чтобы обеспечить его использование при максимальной полученной температуре.

В этом смысле резервуар 2 может быть выполнен с возможностью термического изолирования ее содержимого: в качестве примера, это может быть достигнуто путем изготовления резервуара 2 из усиленной стекловолокном пластмассы или путем выполнения теплоизоляционной оболочки.

Обычно, если резервуар 2 соединен с прицепом грузовика 100, подающий канал 6 может быть выполнен с возможностью присоединения посредством клапана 16, который выполнен с возможностью управления по команде, с контуром 17 для распределения и подачи водного раствора хлорид кальция к пользовательскому устройству (такому, как например, одна или более распыляющих форсунок 17а для равномерного распределения по поверхности, которая подлежит обработке, или одна или более распределительных трубок 40).

Для того чтобы обеспечить дополнительное сокращение времени, которое требуется для растворениях хлорида кальция 10 в твердом виде в воде, содержащейся в удерживающем корпусе 3, предпочтительно выполнить на форсунках, соединенных с подающими отверстиями 8а, соответствующие гидравлические мешалки 18, которые образуют с внутренней стороны по меньшей мере одну трубку Вентури, выполненную с возможностью обеспечения, для одинакового расхода через форсунку, движения текучей среды вблизи ее, которое даже в пять или более раз больше.

Этот аспект также является причиной, в дополнение к огромному сокращению времени, которое требуется для растворения соли, значительного сокращения мощности насоса, выполненного с возможностью обеспечения хорошего перемешивания, даже с относительно ограниченными его расходами.

Было обнаружено, что является особенно предпочтительным использовать гидравлические мешалки, которые образуют соответствующие трубки Вентури также на выходах форсунок 21 создания движения.

Предпочтительно, входной канал 7 и входное отверстие или отверстия 7а, и/или входные отверстия 7b размещены на дне резервуара 2.

Для того чтобы полностью использовать свойства подачи подающих отверстий 8а, снабженных соответствующими гидравлическими мешалками 18, можно выполнить резервуар 2 с вертикальными перегородками 30, которые имеют на своих участках, которые испытывают воздействие потока воды, который существует от подающих отверстий 8а, отражатели 31 потока, которые выполнены с возможностью облегчения принудительной циркуляции внутри подающей камеры 14, поэтому вертикальные перегородки 30 работают как волнорезы.

Также по этой причине подающие отверстия 8а размещены так, что их оси параллельны направлению продольного продолжения удерживающего корпуса 3.

В центральной области удерживающего корпуса 3 удобно также обеспечить наличие подающих отверстий 8а, которые размещены так, что их ось лежит поперечно направлению продольного продолжения удерживающего корпуса 3.

В этом отношении, нет ничего, что запрещало бы непосредственное выполнение на противоположной внутренней стенке удерживающего корпуса 3 дополнительных отражателей 31 потока.

Как видно на фиг. 12-15, настоящее изобретение относится к распределительному устройству, в целом обозначенному ссылочной позицией 50, для распыления, обычно на дорогах, водного раствора, используемого в качестве поверхностного антиобледенителя, которое имеет опорную раму 51, которая может перемещаться по поверхности (грунту) вдоль направления движения вперед.

Опорная рама 51 соединена посредством контура 17 распределения и подачи с резервуаром 2, который обычно транспортируется грузовиком 100.

Опорная рама 51, в частности, соединена с множеством прямоточных форсунок 52 для направления к поверхности, на которую надлежит распылять водный раствор, соответствующей струи 52а для ударного воздействия в область по существу в виде точки на поверхности 200 (обычно слой снега или льда).

Предпочтительно, на опорной раме 51 установлены первый распределительный элемент 53 и второй распределительный элемент 54, причем первый распределительный элемент 53 соединен с множеством по существу прямоточных форсунок 52, при этом второй распределительный элемент 54 установлен сзади относительно направления движения вперед опорной рамы 51, и содержит по меньшей мере одну диффузорную форсунку 54с, которая выполнена с возможностью распыления струи водного раствора, которая распределяется по меньшей мере поперечно направлению движения вперед опорной рамы 51.

Ссылаясь на практический вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг. 12-13, второй распределительный элемент 54 состоит из многочисленных распределительных стержней 54а, на каждом из которых установлены соответствующие диффузорные форсунки 54с, которые выполнены с возможностью распылять струю водного раствора, которая распыляется в поперечном направлении.

Несомненно, диффузорные форсунки 54с могут состоять из треугольных лопаточных струйных форсунок, но также из форсунок, выпускающих по существу коническую струю.

Предпочтительно, контур 17 распределения и подачи содержит средство 55 для регулирования давления, с которым водный раствор подается на первый распределительный элемент 53 и на второй распределительный элемент 54.

Фактически было обнаружено, что исключительно удобно, чтобы струи водного раствора 52а, которые выходят из прямоточных форсунок 52 имели бы рабочее давление значительно более высокое, чем давление, которое обычно используется при использовании классических диффузорных форсунок 54с с тем, чтобы струи, выпускаемые прямоточными форсунками 52 «пробивали» или, по меньшей мере, «врезались» в слой снега или льда, позволяя водному раствору, распределяемому вторым распределительным элементом 54, проникать внутрь слоя снега или льда.

По этой причине средство 55 регулирования давления выполнено с возможностью подавать водный раствор к первому распределительному элементу 53 под давлением, которое выше, чем давление водного раствора, подаваемого на второй распределительный элемент 54.

В этом отношении, было обнаружено, что особенно эффективно регулировать давление водного раствора, подаваемого на первый распределительный элемент 53, чтобы оно было особенно высоким и преимущественно более характерным для характеристик используемых форсунок (в качестве примера, значение упомянутого давления может быть между 5 бар и 20 бар, более конкретно, между 6,5 и 15 бар).

Очевидно, что действие становится более эффективным, как только давление повышается, и, соответственно, не должна быть исключена возможность использования даже более высоких давлений, чем указанные давления.

С другой стороны, что касается давления водного раствора, подаваемого на второй распределительный элемент 54, то оно может быть ниже и, более конкретно, характерным для характеристик используемых форсунок (например, может составлять между 2,5 бар и 5 бар).

Традиционно, контур 17 распределения и подачи содержит первую линию 56 для подачи водного раствора к первому распределительному элементу 53 и ко второму распределительному элементу 54, и вторую линию 57 для подачи водного раствора исключительно ко второму распределительному элементу 54.

Таким образом, если позволяют дорожные условия, можно подавать водный раствор на вторую линию 57, управляя распределительным устройством 50 как традиционным устройством.

Контур 17 распределения и подачи содержит, по меньшей мере, один насос с электроприводом, который выполнен с возможностью отбора водного раствора из резервуара 2 для того, чтобы избирательно подавать его на первую линию 56 или на вторую линию 57.

Согласно одному практическому варианту осуществления настоящего изобретения первая линия 56 содержит первый участок 56а подачи, который снабжает первый распределительный элемент 53, и второй подающий участок 56b, который снабжает второй распределительный элемент.

Предпочтительно выполнить вдоль второго подающего участка 56b блок 58 снижения давления так, что когда водный раствор подается и на первый распределительный элемент 53, и на второй распределительный элемент 54 по первой линии 56, давление может быть более низким на втором распределительном элементе 54.

Также удобно разместить вдоль второго подающего участка 56b, например, ниже по потоку от блока 58 снижения давления электрический клапан 56с, который выполнен с возможностью прерывания или обеспечения по команде потока водного раствора ко второму распределительному узлу 54 с тем, чтобы предотвратить возврат жидкого раствора «при низком давлении» к первому распределительному элементу 53, когда только один или более распределительных стержней 54 должен работать.

Однако ничто не запрещает, включая электрический клапан 56с, обеспечить, если необходимо, подачу только на первый распределительный узел 53.

Более конкретно, как показано среди прочего на схеме, проиллюстрированной на фиг. 12, удобно выполнить дополнительные электрические клапаны 57а выше по потоку от каждого распределительного стержня 54а.

Дополнительные клапаны 56d и 57d электрической выборки могут быть размещены по существу на входе первой линии 56 и второй линии 57.

Для того чтобы соответствующим образом регулировать величину давления водного раствора, который подается по первой линии 56 к первому распределительному элементу 53, можно воздействовать на скорость вращения приводного насоса.

Однако ничто не запрещает выполнить контур 17 распределения и подачи с дополнительным насосом с электроприводом, который, когда работает, предназначен повышать давление подачи водного раствора к первому распределительному элементу 53.

Согласно одному практическому варианту осуществления настоящего изобретения первый распределительный элемент 53 может состоять, по меньшей мере, из одного распылительного стержня 59, который размещен поперечно к направлению продвижения вперед опорной рамы 51.

Распылительный стержень 59 несет множество прямоточных форсунок 52 так, что они взаимно разнесены вдоль их направления продольного продолжения.

Экспериментальные тесты, которые были проведены, показали, что можно подавать раствор и к первому распределительному элементу 53, и ко второму распределительному элементу 54 при одном и том же давлении (в любом случае, предпочтительно, при высоком давлении).

Работа устройства для подготовки водного раствора хлорида кальция согласно настоящему изобретению очевидна из того, что было описано выше.

В частности, удерживающий корпус 3 резервуара 2 заполнен необходимым количеством воды.

Если резервуар 2 составляет прицеп грузовика 100, он размещается под бункером 11, который содержит хлорид кальция 10 в твердом виде, и хлорид кальция вводится через загрузочное отверстие или отверстия 4 и в надлежащем количестве (равном, приблизительно, 50 вес.% от количества воды) в резервуар 2 и, более конкретно, в подающую камеру 14.

Затем приводят в действие насос, и вода (содержащая хлорид кальция в твердом виде 10, который растворяется) циркулирует между входным каналом 7 и входными отверстиями 7а и/или входными отверстиями 7b и подающими отверстиями 8а.

Между тем перемешаются к месту, где раствор воды и хлорид кальция подлежит использованию, на практике осуществляя операции растворения по дороге с тем, чтобы использовать раствор сразу же, как только процесс заканчивается, и, следовательно, используя к тому же высокую температуру упомянутого раствора.

Как только этап растворения завершен, можно вновь привести в действие насос, если требуется, периодически, чтобы подавать раствор, отобранный из входного канала 7 к каналу повторного перемешивания 20 и, следовательно, к форсункам 21 создания движения, которые удаляют любые отложения.

На уровне эксперимента была обнаружено, что можно получить только за пять минут 10 000 литров раствора воды и хлорида кальция.

В частности, если дорожное полотно, которое подлежит обработке антиобледенительным раствором очень изменяется, например, за счет наличия пластов или слоев утрамбованного снега, насос с электроприводом с помощью, если требуется, дополнительного насоса с электроприводом, подает водный раствор, который является холодным, если используется раствор, приготовленный заранее или хранившийся при комнатной температуре, гораздо лучше, если раствор еще теплый (48-50ºС), с решительным преимуществом немедленного запуска эффекта таяния, если растворение хлорида кальция было осуществлено путем использования средства 5 принудительной циркуляции внутри резервуара 2, к первой линии 56 и, следовательно, к первому узлу 53 для распределения при высоком давлении и ко второму узлу 54 для распределения при низком давлении.

Первый распределительный узел 53, состоящий из множества прямоточных форсунок 52, создает множество концентрированных струй 52а водного раствора при высоком давлении, которые направляются по существу под прямыми углами к дороге с тем, чтобы врезаться как скребок в поверхность слоя или пласта снега.

Диффузорные форсунки 54с, установленные на втором распределительном узле 54, распределяют вдоль всего дорожного пути дополнительный водный раствор, который проникает (или по другому просачивается) внутрь слоя снега через надрезы, выполненные концентрированными струями, создаваемыми прямоточными форсунками 52.

На практике, работа прямоточных форсунок 52 вызывает трещины в пласте снега, которые позволяют раствору действовать не только поверхностно, но также и в глубину отверстия, выполненного в толщине упомянутого пласта, облегчая массовое проникновение раствора, который поступает от последовательных распределительных стержней 54а.

Было обнаружено, что водный раствор, проникая под пласт снега, вызывает его отделение от дорожного полотна, облегчая вступление в процесс транспортным средствам со снегоочистительными лопатками и/или перемалывание оставшегося слоя, вызванного качением шин проходящих транспортных средств.

Кроме того, было замечено, что, если водный раствор, подаваемый к распределительному устройству 50, является теплым (ситуация, которая может происходить, как упоминалось, при использовании резервуара 2, снабженного средством 5 принудительной циркуляции), особенно значительно повышаются эффективность и скорость действия.

Все признаки изобретения, указанные выше как предпочтительные, традиционные или т.п., могут быть также пропущены или замещены на эквивалентные.

Изобретение, задуманное таким образом, допускает многочисленные модификации и изменения, которые все входят в объем приложенной формулы изобретения.

Таким образом, можно предусмотреть для использования устройства согласно настоящему изобретению также для растворения хлорида кальция 10 в твердом виде в фиксированном резервуаре 2; в этом случае, несомненно, предусмотрено средство переноса раствора на прицепы, обычно используемые транспортными средствами, предназначенными для проведения антиобледенительных обработок дорог.

В этом отношении на фиг. 10 и 11 показан вариант осуществления настоящего изобретения, в котором резервуар 2 состоит из фиксированного резервуара 40, которая образует внутри удерживающий корпус 3 для воды, в которой растворяется хлорид кальция 10 в твердом виде.

Загрузочное отверстие 4 выполнено сверху фиксированного резервуара 40.

В этом случае также ничто не запрещает загружать хлорид кальция 10 в твердом виде даже вручную, посредством пакетов или мешков, например.

Также в этом случае средство перемешивания содержит средство 5 принудительной циркуляции жидкой среды, содержащейся в удерживающем корпусе 3 внутри фиксированного резервуара 40.

Ссылаясь в частности, на вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг.10 и 11, в этом случае средство 5 принудительной циркуляции также состоит из контура 6 перемешивания, который имеет по меньшей мере один входной канал 7, который может быть соединен по меньшей мере с одним входным отверстием 7а, соединенным с удерживающим корпусом 3, и по меньшей мере один подающий канал 8, который может быть соединен по меньшей мере с одним подающим отверстием 8а, которое ведет в резервуар 2.

Также выполнено средство 9 принудительного отбора текучей среды, содержащейся в удерживающем корпусе 3, из входного канала 7 и/или из входных отверстий 7а, и средство (также обозначенное ссылочной позицией 9) для подачи текучей среды, отобранной из входного отверстия или отверстий 7а к подающему отверстию или подающим отверстиям 8а.

Предпочтительно, входной канал 7 может быть снабжен, в дополнение или вместо входного отверстия или отверстий 7а, входным отверстием 7b, которое может быть соединено с соответствующими перегородками, выполненными с возможностью создания эффекта Вентури для того, чтобы облегчить перенос частиц хлорида кальция, которые еще не растворились, к средству 9 принудительного отбора, при этом значительно увеличивать способность растворения путем гидравлического и механического действий, создаваемых внутри средства 9 принудительного отбора.

Для того чтобы обеспечить более быстрое растворение хлорида кальция 10 в твердом виде в воде, содержащейся в удерживающем корпусе 3, удобно, чтобы подающее отверстие или подающие отверстия 8а вели в удерживающий корпус 3 и, следовательно, под поверхность воды, в которой растворяется хлорид кальция 10 в твердом виде.

Согласно особенно важному аспекту настоящего изобретения между подающим отверстием или отверстиями 8а и входным отверстием или отверстиями 7а выполнен по меньшей мере один фильтровальный элемент 12, который выполнен с возможностью разделения удерживающего корпуса 3 на входную камеру 13, которая вмещает входной канал 7, входные отверстия 7а и/или входные отверстия 7b, и подающую камеру 14, которая вмещает подающие отверстия 8а.

Обычно, входная камера 13 размещена под подающей камерой 14 или на участке подающей камеры 14 так, что хлорид кальция 10 в твердом виде может быть выгружен через загрузочное отверстие 4 в подающую камеру 14.

Две камеры (входная камера 13 и подающая камера 14) взаимно соединены, поскольку фильтр 12, который взаимно их делит, обеспечивает проход текучей среды между ними и регулирует доступ твердых частиц из подающей камеры 14 во входную камеру 13.

На практике, входная камера 13 имеет исключительно маленькое поперечное сечение по отношению к подающей камере 14; таким образом, требуется меньшее число входных отверстий 7а, тогда как перемешивание внутри подающей камеры 14 обеспечивается большим числом подающих отверстий 8а, которые размещены удобно на различных высотах и размещены внутри подающей камеры 14.

Фильтр 12, предпочтительно состоящий из элемента типа сетки, предотвращает, как упоминалось, попадание грубых загрязнений, которые имеются внутри хлорида кальция 10 в твердой виде, или твердых кристаллов слишком большого размера, вблизи входного канала 7 и входных отверстий 7а и/или входных окон 7b, поскольку они могут нарушить, как только они всосаны, надлежащую работу средства 9 принудительного отбора.

Внутри резервуара 2, и, в частности, под загрузочным отверстием или отверстиями 4, предусмотрен соответствующий распределительный элемент 15 (имеющий форму, например, типа пирамиды) для распределения хлорида кальция 10 в твердом виде вдоль всего удерживающего корпуса 3).

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения средство 9 принудительного отбора текучей среды из входного канала 7 и из входных отверстий 7а и/или из входных окон 7b и для подачи отобранной текучей среды к подающим отверстиями 8а, содержит насос, и, более предпочтительно, приводной насос.

Было обнаружено, что является особенно удобным подавать раствор, отобранный из входного канала 7 к каналу 41 выгрузки (предназначенному вести к цистерне для транспортировки и распределения раствора на дорогах) после того, как этап растворения завершен.

На практике было обнаружено, что изобретение достигает поставленную цель и задачи во всех вариантах осуществления настоящего изобретения.

В этом отношении было проверено, что время, требуемое для растворения хлорида кальция 10 в твердом виде, сокращается, по меньшей мере, на 70% по отношению к традиционным способам.

Кроме того, было замечено, что используя гидравлические мешалки 18, в которых используются трубки Вентури, мощность, необходимая для осуществления растворения и перемешивания водного раствора, подобна по существу мощности, которая необходима для снабжения типичного распределительного контура.

По этой причине, средство 5 принудительной циркуляции может управляться с помощью насоса, который имеет габариты, чтобы обслуживать контур 17 распределения и подачи.

На практике размеры могут быть любыми в зависимости от требований.

Все детали могут быть, кроме того, заменены другими технически эквивалентными элементами.

Описания заявок на патент Италии № VR2008A000088, VR2008A000143 и VR2009A000022, на основании которых испрашивается приоритет по данной заявке, включены здесь по ссылке.

Хотя технические признаки, упомянутые в любом пункте формулы изобретения, сопровождаются ссылочными знаками, эти ссылочные знаки были включены только с единственной целью - повысить разборчивость формулы изобретения и, соответственно, подобные ссылочные знаки не имеют какого-либо ограничительного воздействия на интерпретацию каждого элемента, определенного путем примера подобным ссылочным знаком.

Изобретение относится к устройству для подготовки водного раствора соли, в частности хлорида кальция, для использования в качестве поверхностного антиобледенителя. Устройство (1) содержит резервуар (2), который образует корпус (3) для содержания воды, в которой растворяется хлорид кальция (10) в твердом виде, и по меньшей мере одно загрузочное отверстие (4) для хлорида кальция (10) в твердом виде. Устройство (1) содержит средство перемешивания воды с хлоридом кальция в твердом виде для получения раствора из воды и хлорида кальция. Средство перемешивания содержит средство (5) принудительной циркуляции текучей среды, содержащейся в удерживающем корпусе (3) внутри резервуара (2). Также раскрыто устройство для распределения водного раствора поверхностного антиобледенителя, содержащее множество прямоточных форсунок, выполненных с возможностью направления к поверхности струи для ударного воздействия на точкообразную область поверхности. Технический результат состоит в повышении эффективности приготовления раствора. 16 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Устройство (1) для подготовки водного раствора хлорида кальция для использования в качестве поверхностного антиобледенителя, содержащее резервуар (2), который образует корпус (3) для содержания воды, в которой растворяется хлорид кальция (10) в твердом виде, и по меньшей мере одно загрузочное отверстие (4) для хлорида кальция (10) в твердом виде, причем устройство (1) содержит средство для перемешивания воды с хлоридом кальция (10) в твердом виде для получения раствора воды и хлорида кальция, при этом средство перемешивания содержит средство (5) принудительной циркуляции текучей среды, содержащейся в удерживающем корпусе (3) внутри резервуара (2), причем средство (5) принудительной циркуляции содержит контур (6) перемешивания, который имеет по меньшей мере один входной канал (7), соединенный по меньшей мере с одним входным отверстием (7a), соединенным с удерживающим корпусом (3), и по меньшей мере один подающий канал (8), соединенный по меньшей мере с одним подающим отверстием (8а), которое ведет в резервуар (2), причем предусмотрено средство (9) для принудительного отбора текучей среды, содержащейся в удерживающем корпусе (3), из упомянутого по меньшей мере одного входного отверстия (7a) и средство для подачи отобранной текучей среды к упомянутому по меньшей мере одному подающему отверстию (8a), при этом средство (5) принудительной циркуляции текучей среды, содержащейся в удерживающем корпусе (3) внутри резервуара (2), содержит по меньшей мере один канал (20) повторного перемешивания, который ведет по меньшей мере в одну соответствующую форсунку (21), размещенную, по существу, на дне удерживающего корпуса (3), при этом упомянутое по меньшей мере одно подающее отверстие (8а) ведет в удерживающий корпус (3) и соединено с соответствующей гидравлической мешалкой (18), образующей с внутренней стороны по меньшей мере одну трубку Вентури, при этом между упомянутым по меньшей мере одним подающим отверстием (8a) и упомянутым по меньшей мере одним входным отверстием (7a) предусмотрен по меньшей мере один фильтровальный элемент (12), который выполнен с возможностью разделения удерживающего корпуса (3) на входную камеру (13), в которой размещено упомянутое по меньшей мере одно входное отверстие (7a), и подающую камеру (14), в которой размещено упомянутое по меньшей мере одно подающее отверстие (8а), причем хлорид кальция (10) в твердом виде выгружается через указанное по меньшей мере одно загрузочное отверстие (4) в подающую камеру (14), при этом упомянутая по меньшей мере одна форсунка (21) расположена под фильтровальным элементом (12) и соединена с соответствующей гидравлической мешалкой (18), образующей с внутренней стороны по меньшей мере одну трубку Вентури.

2. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что резервуар (2) содержит по меньшей мере одну вертикальную перегородку (30), имеющую на своих участках, которые отсекают поток воды на выходе из подающих отверстий (8a), соответствующий отражатель (31) потока, который выполнен с возможностью облегчения принудительной циркуляции внутри удерживающего корпуса (3).

3. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что удерживающий корпус имеет на своей внутренней поверхности по меньшей мере один отражатель (31) потока, который выполнен с возможностью отсекания потока воды на выходе из соответствующего подающего отверстия (8а) для облегчения принудительной циркуляции внутри удерживающего корпуса (3).

4. Устройство (1) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что средство (9) для принудительного отбора текучей среды из упомянутого по меньшей мере одного входного отверстия (7a) и для подачи отобранной текучей среды к упомянутому по меньшей мере одному подающему отверстию (8а) содержит насос.

5. Устройство (1) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что резервуар (2) содержит прицеп, соединенный с грузовиком (100).

6. Устройство (1) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что упомянутое по меньшей мере одно входное отверстие (7b) соединено с указанной соответствующей гидравлической мешалкой (18).

7. Устройство (1) по любому из пп.1-3, дополнительно содержащее устройство (50) для распределения водного раствора для использования в качестве поверхностного антиобледенителя, при этом распределительное устройство (50) содержит опорную раму (51), выполненную с возможностью перемещения по опорной поверхности вдоль направления движения вперед и соединенную посредством контура (17) распределения и подачи с резервуаром (2) для содержания водного раствора, причем опорная рама соединена с множеством прямоточных форсунок (52), выполненных с возможностью направления к поверхности, на которую распыляют водный раствор, соответствующей струи для ударного воздействия на область, по существу, в виде точки на поверхности.

8. Устройство (1) по п.7, отличающееся тем, что на опорной раме (51) установлены первый распределительный элемент (53) и второй распределительный элемент (54), причем первый распределительный элемент (53) соединен с множеством форсунок с, по существу, прямой струей (52), при этом второй распределительный элемент (54) установлен сзади относительно направления движения вперед опорной рамы (51) и содержит по меньшей мере одну диффузорную форсунку (54с), выполненную с возможностью распыления струи водного раствора, которая распределяется по меньшей мере поперечно направлению движения вперед.

9. Устройство (1) по п.8, отличающееся тем, что контур (17) распределения и подачи содержит средство (55) регулирования давления, с которым водный раствор подается на первый распределительный элемент (53) и на второй распределительный элемент (54).

10. Устройство (1) по п.9, отличающееся тем, что средство (55) регулирования давления выполнено с возможностью подачи водного раствора к первому распределительному элементу (53) под давлением, которое выше давления водного раствора, подаваемого на второй распределительный элемент (54).

11. Устройство (1) по п.10, отличающееся тем, что контур (17) распределения и подачи содержит первую линию (56)подачи водного раствора к первому распределительному элементу (53) и ко второму распределительному элементу (54), и вторую линию (57) подачи водного раствора ко второму распределительному элементу (54).

12. Устройство (1) по п.11, отличающееся тем, что контур (17) распределения и подачи содержит по меньшей мере один приводной насос, который выполнен с возможностью отбора водного раствора из резервуара для выборочной подачи раствора на первую линию (56) или вторую линию (57).

13. Устройство (1) по п.12, отличающееся тем, что первый распределительный элемент (54) содержит по меньшей мере один распылительный стержень (59), который размещен поперечно направлению движения вперед опорной рамы, и служит опорой множеству прямоточных форсунок (52), так что они взаимно разнесены вдоль их направления продольного продолжения.

14. Устройство (1) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что средство (5) принудительной циркуляции управляется с помощью насоса, обслуживающего контур (17) распределения и подачи.

15. Устройство (1) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что резервуар (2) выполнен в виде фиксированного резервуара (40), образующего на внутренней стороне корпус (3) для содержания воды, в которой растворяется хлорид кальция в твердом виде (10).

16. Устройство (1) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что входная камера (13) размещена в нижней области и на участке подающей камеры (14), причем поперечное сечение входной камеры (13) меньше поперечного сечения подающей камеры (14).

17. Устройство (1) по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что оно содержит канал (41) выгрузки, соединенный с входным каналом (7) для подачи раствора к резервуару для транспортировки и распределения на дорогах.