Газоструйный снегоочиститель Советский патент 1984 года по МПК E01H5/10 

§

« / 7J

Фг/г./ 2

Изобретение относится к устройствам для борьбы со снежно-ледяными образова, ниями на аэродромных покрытиях, дорогах и других объектах.

Известен газоструйиый снегоочиститель, содержащий смонтированные на базовом шасси турбореактивный двигатель с выпускным соплом, всасываюший патрубок и камеру таяння, выполненную в виде цикА лона,-которая соединена одним трубопроводом с всасывающей ступенью двигателя, а другим - с указанным патрубком, и барботажный коллектор (I).

Недостатком известного устройства является то, что расплавление всего объема снега, который удаляется с очищаемого покрытия, существенно повышает энергоемкость снегоочистителя. Испарение талой воды непосредственно в выпускном сопле и хаотичное перемешивание водяного пара с газовой струей уменьшают скоростной напор и дальнобойность этой струи и снижают производительность.

Целью изобретения является повышение производительности путем увеличения дальнобойности газовой струи и снижение энергоемкости.

Указанная цель достнгается. тем, что снегоочнститель, содержащий смонтированные на базовом шасси турбореактивный двигатель с выпускным соплом, всасывающий патрубок и камеру таяння, выполненную в виде циклона, которая соединена одним трубопроводом с всасывающей ступенью двигателя, а другим - с указанным патрубком, и барботажный коллектор, снабжен испарительной камерой и пароперегревателем, последовательно соединеиными с выпускным соплом, периферийная часть которого сообщена через пароперегреватель,и испарительную камеру с камерой таяния.

Кроме того, барботажный коллектор установлен в испарительной камере и соединен с пароперегревателем.

При этом снегоочиститель снабжен смон тированным на базовом uiaccH отвалом, в нижней части которого выполнено расположенное соосно всасывающему патрубку окно.

На фиг. 1 изображен газоструйный снегоочиститель, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема рабочего оборудования газосгруйного снегоочистителя; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 -- разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - вид В на фиг. 2; на фиг. 7 - схема прохода снега через окно в косоустановленном отвале к всасывающему патрубку снегоочистителя, вид сверху.

Газоструйиый снегоочиститель содержит базовое шасси 1, соединенное с полуприцепом 2. на котором смонтирован турбореактивный двигатель 3, снабженный газоструйным аппаратом 4 с выпускным соплом 5,

В передней части шасси I смонтирован косоустановленный отвал 6, снабженный с тыльной стороны опорными колесами 7. На полуприцепе 2 установлена под углом к продольной оси машины цилиндрическая щетка 8, также снабженная опорными колесами 9. Снизу на полуприцепе 2 смонтирован всасывающий патрубок 10, обращённый в сторону очищаемой поверхности 11. Всасывающий патрубок 10 сообщен трубопроводом 12 с камерой 13 таяния, выполненной в виде циклона, верхняя часть которой соединена вакуумным трубопроводом 14 со всасывающей ступенью турбореактивного двигателя 3.

Нижняя часть камеры 13 таяния сое: дииена трубопроводом 15 в виде сообщающихся сосудов с нижней частью испарительной камеры 16, в свою очередь верхняя часть испарительной камеры 16 соединена трубопроводом 17 через пароперегреватель 18 с периферийной, расположенной с внешней стороны по дуге окружности, частью 19 выпускного сопла 5.

Испарительнаякамера 16 снабжена барботажным коллектором 20, например, в внде затопленных перфорированных труб, который последовательно соединен через теплообменник 21 пароперегревателя 18 трубопроводом 22 с газоструйным аппаратом 4. Одновременно верхняя часть испарительной камеры 16 соединена с камерой 13 таяния дополнительным трубопроводом

23,который смонтирован на камере таяння в тангенциальном направлении противоположно тангенциально смонтированному трубопроводу 12. В отвале 6 выполнено окно

24,которое расположено соосно всасывающему патрубку 10 относительно продольной оси базового шасси. Окно 24 имеет управляемую заслонку, смонтированную с тыльной стороны отвала 6 (не показано).

Газоструйиый снегоочиститель работает следующим образом.

При поступательном движении базовой машины 1 свежевыпавший снег перемещается отвалом 6 в боковой валик, оставшийся после прохода отвала 6 снег перемещается в этот же валик обычным образом при помощи цилиндрической щетки 8. Затем снег из валика под действием газовой струи

25,ориентированной при помощи газоструйного аппарата 4 перпендикулярно направлению движения снегоочистителя (показано стрелкой Г), перемещается на заданное расстояние и удаляется за пределы взлетнопосадочной полосы аэродрома.

Часть снега, перемещаемого отвалом 6, через окно 24 в виде валика 26 поступает по направлению, показанному стрелкой Д, к всасывающему патрубку 10. За счет разрежения снег поступает по всасывающему патрубку 10 через трубопровод 12 в камеру 13 таяния, откуда воздух непрерывно отсасывается по трубопроводу 14 всасывающей ступенью турбореактивного двигателя .i. Талая вода, образующаяся за счет таяния снега в камере 13, через трубопровод 15 поступает в испарительную камеру 16. Часть газов, нагретых до высокой температуры в результате сгорания топлива в турбореактивном двигателе 3, отводится из гаэоструйиого аппарата 4 по трубопроводу 22, проходит через теплообменник 21 пароперегревателя 18 и поступает через барботажный коллектор в воду испарительной камеры 16, обеспечивая интенсивный нагрев и испарение воды. На верхней части испарительной камеры 16 остатки горячих газов, перемешанные с водяным паром, посту.пают по трубопроводу 17 в пароперегреватель 18, где температура водяного пара увеличивается. Затем перегретый водяной пар поступает к выпускному соплу 5 и через отверстия в его периферийной части 19 подается попутно газовой струе 25 по направлению, указанному стрелкой Е, в виде защитного слоя 27, охватывающего с внешней части газовую струю 25 и отделяющего ее от неподвижного атмосферного воздуха. Одновременно часть горячих газов и водяного Пара в виде парогазовой смеси из верхней части испарительной камеры 16 поступает по трубопроводу 23 в камеру 13 таяния через трубопровод 12 от всасывающего патрубка 10. Внутри испарительной камеры 13 траектории движения частиц снега и парогазовой смеси неоднократно пересекаются, что обеспечивает интенсивный теплообмен между парогазовой смесью и снегом и быстрое таяние последнего, одновременно позволяя наиболее полно утилизировать тепло, отбираемое из газоструйного аппарата 4 для получения перегретого водяного пара. Преимущество изобретения состоит в том, что водяной пар, подаваемый по периферии газовой струи после ее выхода из выпускного сопла и обладающий большей плотностью, чем газовая струя, менее склонен к турбулентному вихреобразованию на границе с неподвижным атмосферным воздухом. Соответственно уменьшается аэродинамическое сопротивление движению затопленной газовой струи в неподвижном атмосферном воздухе и увеличивается ее дальнобойность, что, в свою очередь , обеспечивает увеличение эффективной щирины захвата и производительности газоструйного снегоочистителя. Поскольку снижение аэродинамического сопротивления увеличивает в целом скорость газовой струи и ее кинетическую энергию, что повышает дальность отбрасывания снега и может способствовать сокращению.количества проходов снегоочистителя при очистке от снега шнроких взлетно-посадочных полос аэродромов. Кроме того, схема процесса получения водяного пара из убираемого снегоочистителем снега позволяет максимально использовать резервы мощности турбореактивного двигатечпя и уменьшить непроизводительные потери тепловой энергии, что в целом существенно снижает энергоемкость работы снегоочистителя. Одновременно увеличивается суммарная кинетическая энергия газовой струи, что также повышает дальнобойность газовой струи и начальную скорость отбрасывания снега.

I. ГАЗОСТРУЙНЫЙ СНЕГООЧИСТИТЕЛЬ, содержащий смонтированные на базовом шасси турбореактивный двигатель с выпускным соплом, всасывающий патрубок и камеру таяния, выполненную в виде циклона, которая соединена одним трубопроводом с всасывающей ступенью двигателя, а другим - с указанным пат рубком, и барботажный коллектор, отличающийся тем, что, с целью повышения про- . изводителыюсти путем увеличения дальнобойности газовой струн, и снижения энергоемкости, он снабжен испарительной камерой и пароперегревателем, последовательно соединенными с выпускным соплом, периферийная часть которого сообщена через пароперегреватель и испарительную камеру с камерой таяния. 2.Снегоочиститель поп. 1, отличающийся тем, что барботажный коллектор установлен в испарительной камере и соединен с пароперегревателем. 3.Снегоочиститель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен смонтированным на базовом шасси отвалом, в-нижней части которого выполнено расположенное соосно всасывающему патрубку окно. (А

2 Ж Т 8 2 7J

.2 J П 13 Фш .д

в ид В

Фиг. 6

8

XV

Г