Способ борьбы со снежно-ледяными образованиями и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК E01H5/12 

Изобретение относится к способам и устройствам для разрушения снежно ледяных образований на дорожных покЬытиях. По основному авт. св. 901384 известен способ борьбы со снежноледяными образованиями, преимущественно на дорожных покрытиях, заключ ющийся в том, что ослабляют межкрис таллические связи массы снега и льд наложением ультразвуковых колебаний в замкнутом объеме, размягчают эту массу отсасывают в поле ультразву ковых колебаний и одновременно подводят к ней тепло 1 . По соновному авт. св. 901384 известно также устройство для осуществления способа, содержащее размещенные на рс1ме бункер, излучатель ультразвуковых колебаний, источник тепла с теплообменником, смонтирюванный в бункере, вакуумный насос, сообщенный с бункером, дополнительн теплообменник, связанный с источником тепла и установленный за пределами бунвГера, при этом указанный излучатель установлен в смонтирован них на раме направляющих с возможностью перемещения в вертикальной плоскости подпружинен относительно рамы и связан с последней посредством силового цилиндра, а в излучате ле выполнены продольные каналы, сообщающие его рабочую поверхность с бункером через трубопровод, проходя щий через тепловое поле дополнитель ного теплообменника 4|. , Недостатком известннх способа и устройства является низкая эффективность работы, обусловленная тем, что вследствие неровной поверхности снежно-ледяных образований между этой поверхностью и источником коле баний образуются воздушные зазоры, наличие которых увеличивает энергоемкость разрушения кристаллических связей снежно-ледяной массы и умень .шает скорость процесса таяния снежно-ледяной массы на ДОРОЖНОМ покрытии. Цель изобретения - повьаиение эффективности работы путем уменьшения энергоемкости и повыитение скорости процесса таяния снега и льда за сче устранения воздушных зазоров между иэлучателем ультразвуковых колебаний и повевхностью снежно-ледяных образований. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу борьбы со снежно-ледяными образованиями, преимущественно на дорожных покрытиях, заключающемуся в том, что ослабляют межкристаллические связи массы снег и льда наложением ультразвуковых колебаний в замкнутом объеме, размягчают эту массу, отсасывают в поле ультразвуковых колебаний и одновременно подводят к ней тепло, на поверхность снежно-ледяных образований при воздействии ультразвуковых колебаний подают под давлением предварительно подогретую воду. Кроме того, в устройстве для борьбы со снежно-ледяными образованиями, содержащем размещенные на раме бункер, излучатель ультразвуковых колебаний,- источник тепла с теплообменником, смонтированный в бункере, вакуумный .насос, сообщенный с бункером, дополнительный теплообменник, связанный с источником тепла и установленный 3at пределами бункера, при этом указанный излучатель установлен в смонтированных на раме направляющих с возможностью перемещения в верти- кальной плоскости подпружинен относительно рамы и связан с последней посредством силового цилиндра, а в Излучателе выполнены продольные каналы, сообщающие его рабочую поверхность с бункером череё трубопровод, преходящий через тепловое поле дополнительного теплообменника, излучатель ультразвуковых колебаний выполнен с дополнительным каналом, соединенным посредством трубопровода через теплообменник и водяной насос с бункером, в котором выполнена дополнительная полость, причем указанный трубопровод размещен внутри дополнительной полости. Способ борьбы со снежно-ледяными образованиями осуществляется в сле-г дующей последовательности. Накладывают ультразвуковые колебания на снежно-ледяные образования непосредственно на дорожном покрытии. Затем подают под давлением между излучателем ультразвуковых колебаний и поверхностью снежно-ледяных образований предварительно подогретую воду и одновременно удаляют размягченную снежно-ледяную массу вакуумирова ниеМ в ультразвуковом поле. Подводят к снежно-ледяной массе тепло в замкнутом объеме, периодически сбрасывают из последнего теплую воду, в ливневую канализацию или отстойник. На фиг, 1 схематически показано предлагаемое устройство для осуществления способа борьбы со снежно-ледя ными образованиями; на фиг. 2 - магнитострикционный излучатель ультразвуковых колебаний, вертикальный разрез. Устройство смонтировано на раме I и содержит герметичный бункер 2 с источником 3 тепла, например водяньдм котлсда. С источником 3 тепла соединен смонтированный внутри герметичного бункера 2 теплообменник 4, обеспечивающий посредством управляемых кранов 5 замкнутую или разомкнутую циркуляцию теплоносителя, напри- . мер воды. В передней части рамы 1 смонтирован генератор 6 электрическ колебаний, соединенный электрически ми цепями с магнитострикционным излу чателем 7 ультразвуковых колебаний, который установлен в направляющих 8 и снабжен пружиной 9 сжатия и гидроцилиндром 10. Излучатель 7 обращен рабочей поверхностью в сторону дорож ного покрытия 11 и в нем выполнены продольные каналы 12, которые через полость 13 и центральный канал 14 со единены с трубопроводом 15. Последни соединен с герметичным бункером 2, верхняя часть которого соединена тру бопроводом 16 с вакуумным насосой 17 Бункер 2 в задней части имеет устройство 18 для слива жидкости. Источник 3 тбпла соединен с дополнительным теплообменником 19, смонтированным на трубопроводе 15 между магнитострикционнь1М излучателем 7 и герметичным бункером 2. Маг нитЬстрикционный излучатель 7 в рабочем положении прижат посредством пружины 9 к поверхности снежно-ледяной массы 20, примерзшей к дорожному покрытию 11. Магнитострикционный излучатель 7 выполнен с дополнительным продольным каналсаи 21, соедйненньм посредством трубопровода 22 через водяной насос 23 с бункером 2. Трубопровод 22 проходит через теплообменник 19. В месте соединения с трубопроводом 22 внутри бункера образована дополни тельная полость 24. При очистке дорожного покрытия от снега и льда гидроцилиндр 10 устанавливается в плавающее положение и излучатель 7 под действием пружины 9 перемешается вниз в направляющих 8 до упора в снежно-ледяную массу 20. Водяной насос 23 обеспечивает подачу подогреваемой в теплообменнике 19 воды через канал 21 в зону контакта излучателя 7 со снежноледяно массой. Вода между поверхностью излучателя и снежно-ледяной мас сой заполняет полости и устраняет воздушные зазоры, в зоне контакта. Вкхночением генератора 6 электрических колебаний обеспечивается создание на магнитострикционном излучателе 7 механических колебаний ультра звуковой частоты, которые распростра няются внутрь снежно-ледяной массы 20 и размягчают ее в виде жидкотекучей ванны 25. Вакуумный насос 17 создает разрежение в герметичном бункере 2 nor средством трубопровода 15 в каналах 12 и 14 излучателя 7. Под действием вакуума размягченная ультразвуковыми колебаниями снежно-ледянал . масса из ванны 25 поднимается в ульт развуковом поле по каналам 12 и 14 излучателя 7 и поступает в трубопровод 15, подогревающийся дополнитель-i ным теплообменником 19, через который проходит теплоноситель, например горячая вода от источника 3 тепла, что препятствует замерзанию снежноледяной массы в трубопроводе 15. Окончательное таяние снежно-ледяной массы происходит в герметичном бункере 2 при замкнутой циркуляции теплог носителя через теплообменник 4 и разомкнутой циркуляции непосредственно через бункер 2. Рама 1 перемещается вдоль поверхности дорожного покрытия 11, ПОЛНО стью удаляя с него снежно-ледяную массу 20 и испаряя ультразвуковым воздействием остатки влаги. После окончания цикла работы генератор 6, вакуумный насос 17 и водяной насос 23 выключаются. Излучатель 7 поднимается гидроцилиндрс 10 в транспортное положение, и производится транспортировка воды в герметичном бун,кере 2 к месту слива, например колодцу ливневой канализации или специальному отстойнику. Дополнительная полость 24 позво-ляет сохр анять в бункере 2 резервный объем талой воды при сливе через устройство 18 для подачи в зону контакта излучателя 7 со снежно-ледяными образованиями в начальный период работы пока бункер 2 пустой. Далее, по мере заполнения бункера 2 Талой водой используется непосредственно весь его объем. Заполнение подогретой водой воздушных зазоров между излучателем 7 и поверхностью снежно-ледяных образований позволяет вследствие малой упругости и сжимаемости воды эффективно передавать снежно-ледяной массе энергию механических колебаний ультразвуковой частоты, что в несколько раз повышает КПД процесса таяния и увеличивает его скорюсть, повышая тем самым производительность. Кроме того, высокие величины коэффициентов теплоемкости и теплопередачи воды способствуют непосредственйой передаче тепла от излучателя снежно-ледяной массе, что с одной стороны ускоряет процесс ее таяния на дорожном покрытии, а с другой стороны позволяет исключить систему принудительного охлаждения магнитострикционного излучателя. Температура предварительного подогрева воды, подаваемой в зону контакта излучателя с дорожным покрытием выбирается таким .образом, чтобы п.редЬ твратить ее быстрое замерзание на дорожном покрытии, например при кратковременном выключении генератора 6. Максимальная температура предваритель ного подогрева ограничивается оптимальной величиной суммарной энергоемкости процесса удаления с дорожnak покрытий снежно-ледяных образований.

Преимущество предлагаемого способа и устройства для его осуществления эгцслючается в уменьшении энергоемкости процесса удаления снежно-ледя ; ной массы с дорожного покрытия н увеличении производительности устройства путем устранения воздушных зазоров в зоне контакта излучателя с поверхностью снежно-ледяной массы.

1. Способ борьбы со снежно-ледяными образованиями, преимущественно на дорожных покрытиях, по авт. св. 901384, .отличающийс я тем, что, с целью повьааения эффективности работы путем уменьшения энергоемкости и повышения скорости ,процесса таяния массы снега и льда за счет устранения воздушных зазоров меходу излучателем ультразвуковых колебаний и поверхностью снежноледяных образований, на поверхность снежно-ледяных образований при воздействии ультразвуковых колебаний подают под давлением предварительно подогретую воду. 2. Устройство для борьбы со снежно-ледяными образованиями по авт. св. № 901384, отличающее с я тем, что излучатель ультразвуковых колебаний выполнен с дополнительным каналом, соединенным посредством трубопровода через теплообменник и водяной насос с бункером, в котором выполнена дополнительная полость, причем указанный трубопровод размещен внутри дополнительной полости. f 9 16 23 :о с а: 00 . .л