CN103726471B - 一种旋转切割式融雪设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转切割式融雪设备，所述设备用于融雪箱中，所述融雪设备包括旋转切割轴组和螺旋切割推进轴，其中所述旋转切割轴组在融雪箱内形成凹弧形排列，所述螺旋切割推进轴设置在所述旋转切割轴组的下方。本发明的有益效果是通过物理化雪，二次高压切割雪，并使融雪箱内的雪形成坍塌式落入推进，完成融雪过程，形成的雪水经过过滤可直接排放和进行水资源再利用，避免对环境造成污染；并使热量的利用率得到最大提高。

Description

一种旋转切割式融雪设备

技术领域：

本发明属于用物理方法融化雪的处理领域，特别是用于纯物理融雪装置中的一种旋转切割式融雪设备，适用于城市积雪融化和雪水收集再利用。

背景技术：

在现代城市冬季清、融雪过程中，存在着诸多问题，利用盐水融雪会造成严重氯污染，对路面、桥梁等交通设施造成侵蚀；融雪剂融雪也存在氯污染的问题；无氯融雪剂存在化学物质；物理清、运雪存在大量机械、车辆投入，成本高、速度慢，车辆投入多也会造成排放污染严重。

在用于降雪时除雪和管理雪的方法和机器中，已采用各种办法来融雪，包括永久安装的表面加热系统、用于直接向雪层上施加热量的移动设备和设计用来容纳大量来自前端装载机或扫雪机的雪的热仓。

在热水型融化机中，热水器位于料斗底面或靠近底面，热水器浸没在作为热交换器的水浴中，通过保护栅格使雪接触水浴；其中搅动水浴的水促进均匀的热分布并提高融化过程的热效率。在另外类型的融化机中，雪被装入到结合燃烧器系统的装水的坑或熔化槽内，燃烧器通过浸在水中的管向下喷火，来自燃烧器的热燃烧产物与水混合并共同行进通过溢流管。

在现有的融雪设备中对热水管的利用率比较低，热的转化率不高，如果采用燃烧器的话也很浪费能源，造成能量的损失。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：为了减少化学污染和提高热量的使用率，提供一个能使热量的利用率得到提高的设备，该设备能够进行二次高压切割雪，并使融雪箱内的雪形成坍塌式落入推进，完成融雪过程。

本发明提供一种旋转切割式融雪设备，所述设备用于融雪箱中，所述融雪设备能够进行二次高压切割雪，包括一次高压切割雪单元和二次高压切割雪单元；

进一步地，所述一次高压切割雪单元为旋转切割轴组，所述二次切割雪单元为螺旋切割推进轴，所述螺旋切割推进轴设置在所述旋转切割轴组的下方；

进一步地，其中所述旋转切割轴组在融雪箱内形成凹弧形排列，所述旋转切割轴组至少包括6根旋转切割轴；

进一步地，所述旋转切割轴和所述螺旋切割推进轴上装有高压切割喷嘴，所述所述螺旋切割推进轴上的高压切割喷嘴与所述螺旋切割推进轴以45度角斜面相切，所述喷嘴所喷出的水与融雪箱体底部的凹弧形成斜面相切；

进一步地，每个旋转切割轴上的高压切割喷嘴之间的距离为185mm，每个所述螺旋切割推进轴上的高压喷嘴的距离是110mm；

进一步地，所述旋转切割轴组中的相邻的切割轴的旋转方向是相向的，转数为50-60转/分，所述旋转切割推进轴的转数为50-60转/分；

进一步地，所述螺旋切割推进轴通过所述螺旋切割输入管与所述高压输入分配器连接，所述旋转切割轴组通过所述旋转切割输入管与高压输入分配器连接，所述高压分配器连接高压热水泵，以将高压热水输入融雪箱中；

进一步地，所述融雪箱采用双层内胆加热，具体包括加热器、夹层加热箱、温度检测表、安全放气阀和温控器探头，所述夹层加热箱内装有防沸、防冻加热液，由加热器加热至50℃—90℃。

本发明还提供一种融雪装置，其包括上述的融雪设备，所述融雪装置还包括融雪箱和排水管；

进一步地，所述融雪装置还包括减速机组，所述减速机组用于控制旋转切割轴组和螺旋切割推进轴的旋转速度。

本发明的有益效果是：本发明的装置通过物理化雪，二次高压切割雪，并使融雪箱内的雪形成坍塌式落入推进，完成融雪过程，形成的雪水经过过滤可直接排放和进行水资源再利用，避免对环境造成污染；并使热量的利用率得到最大提高。

附图说明：

图1为本发明旋转切割轴组的切面示意图；

图2为本发明融雪装置减速机组的切面示意图；

图3(a)为本发明旋转切割轴组和螺旋切割推进轴的俯视图；图3(b)为旋转切割轴的剖视图；图3(c)为螺旋切割推进轴的喷嘴排列示意图；

图4为本发明融雪装置的侧面示意图。

附图标记说明：

1、融雪箱；2、高压输入分配器；3、加热器；4、螺旋切割推进输入管；5、旋转切割输入管；6、夹层加热箱；7、温度检测表；8、安全放气阀；9、排水管；10、融雪箱支腿；11、减速机组；12、温控器探头；13、旋转切割轴组；14、螺旋切割推进轴；15、高压切割喷嘴；16、观察口，17、控制箱

具体实施方式：

以下内容将结合说明书附图对本发明的具体实施方式作详细说明：

参见图1-图4，该融雪装置主要包括：融雪箱1、高压输入分配器2、旋转切割轴组13、螺旋切割推进轴14、排水管9、螺旋切割推进输入管4、旋转切割输入管5。

所述融雪装置的一侧上部还设置有观察口16和控制箱17，所述控制箱用于融雪装置的电气控制，包括电源、加热、装置运行和停止开关和温度控制等；其下部设置有减速机组11，所述减速机组11用于控制旋转切割轴组13和螺旋切割推进轴14的旋转速度。

所述融雪箱1包括：加热器3、夹层加热箱6、温度检测表7、安全放气阀8、温控器探头12；所述融雪箱1的底部设置有融雪箱支腿10；所述夹层加热箱6内装有防沸、防冻加热液，由加热器3加热至50℃—90℃，所述夹层加热箱6的内侧和外侧装有温度检测表7。

所述螺旋切割推进输入管4与螺旋切割推进轴14相连接，所述旋转切割输入管5和所述旋转切割轴组13相连接；所述螺旋切割推进轴14通过所述螺旋切割输入管4与高压输入分配器2连接，所述旋转切割轴组13通过所述旋转切割输入管5与高压输入分配器2连接，所述高压分配器2连接高压热水泵，以将高压热水输入融雪箱中。

所述旋转切割轴组13由6根旋转切割轴组成，轴长为3m左右，在箱体内形成凹弧形排列，加大融雪面积；其上交叉装有高压切割喷嘴15（所述喷嘴的面与轴平行）；所述螺旋切割推进轴14上也装有高压切割喷嘴15，所述高压切割喷嘴与所述切割推进轴14以45度角斜面相切喷出高压热水；每个旋转切割轴上的高压切割喷嘴之间的距离为185mm。

45°角度设计的高压喷嘴所喷出的水与箱体底部的凹弧形成斜面相切，在旋转的作用下形成螺旋推进和对残雪二次切割融化；设置高压喷嘴的效果在于可按设计方向任意调整旋转方向来达到出水流向的目的。

由于高压热水泵与旋转切割轴组、螺旋切割推进轴连接，旋转切割轴组13在融雪箱内形成弧形旋转，旋转切割轴组在箱体内形成凹弧形排列，其半径为1m，每个切割轴之间轴心距（弧长）为200mm。

在高温（75℃）、高压（15MPa）下将雪融化，再利用螺旋切割推进轴将融化后的雪水推向出水口，经过过滤排放；其中旋转切割轴组中的各个切割轴的旋转方向是相向的，转数为：50-60转/分。

所述螺旋切割推进轴14设置在旋转切割轴组13下端，可将经旋转切割轴组切融的残雪和雪水再次切融，推向排水管9排出，所述排水管9设置在螺旋切割推进输入管4的下方；旋转切割推进轴是边旋转边推进，转数为50-60转/分，所述螺旋切割推进轴上的高压喷嘴的距离是110mm。

上述参数是根据融雪箱的体积，水温、融雪速度等多种参数进行设计的。

融雪原理：

将该融雪装置安置在车上，到积雪现场，连接发电机电源，加热夹层加热箱体6，升温50℃以上，外接高压水泵，并连接排水管9，连接过滤器、连接下水井，输入高压热水75℃左右，开启减速机组11，使旋转切割轴组13和螺旋切割推进轴14旋转，由铲车将雪装入融雪箱1，随之融化，由排水管9排出，达到融雪的目的。

融雪箱的箱体采用双层内胆加热，使箱体内层形成高温，不结冰易融化，并在旋转切割轴组和螺旋切割推进轴作用下，使箱体内的雪形成坍塌式落入推进，完成融雪过程。

本发明的特点是：本发明在融雪箱底部采用凹弧形排列切割轴组能增加高压切割融雪面，并在两轴之间形成错落相切，增加切割率，切割率达100%；本发明采用螺旋切割推进轴设计，能起到二次高压切割雪作用，将残雪进一步融化，采用的高压喷嘴与轴以45度角斜面相切喷出的高压水为斜切面，作用在融雪箱的弧形底部，形成螺旋推进，使雪水由出水口排出；本发明的融雪箱采用双层内胆加热，使箱体内层形成高温，不结冰易融化，并在高压切割轴组和螺旋切割推进轴作用下，使箱体内的雪形成坍塌式落入推进，完成融雪过程。

上述详细说明是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，上述实施方式并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围。

Claims (9)

1.一种旋转切割式融雪设备，所述融雪设备用于融雪箱中，其特征在于，所述融雪设备包括一次高压切割雪单元和二次高压切割雪单元；

所述一次高压切割雪单元为旋转切割轴组，所述二次高压切割雪单元为螺旋切割推进轴，所述螺旋切割推进轴(14)设置在所述旋转切割轴组(13)的下方。

2.根据权利要求1所述的融雪设备，其特征在于，其中所述旋转切割轴组在融雪箱内形成凹弧形排列，所述旋转切割轴组至少包括6根旋转切割轴。

3.根据权利要求2所述的融雪设备，其特征在于，所述旋转切割轴和所述螺旋切割推进轴(14)上装有高压切割喷嘴(15)，所述螺旋切割推进轴上的高压切割喷嘴(15)与所述螺旋切割推进轴(14)以45度角斜面相切，所述高压切割喷嘴(15)所喷出的水与融雪箱体底部的凹弧形成斜面相切。

4.根据权利要求3所述的融雪设备，其特征在于，每个旋转切割轴上的高压切割喷嘴之间的距离为185mm，每个所述螺旋切割推进轴上的高压喷嘴的距离是110mm。

5.根据权利要求1所述的融雪设备，其特征在于，所述旋转切割轴组中的相邻的旋转切割轴的旋转方向是相向的，转数为50-60转/分；所述螺旋切割推进轴的转数为50-60转/分。

6.根据权利要求1所述的融雪设备，其特征在于，所述螺旋切割推进轴通过螺旋切割输入管与高压输入分配器连接，所述旋转切割轴组通过旋转切割输入管与高压输入分配器连接，所述高压输入分配器(2)连接高压热水泵，以将高压热水输入融雪箱中。

7.根据权利要求1所述的融雪设备，其特征在于，所述融雪箱采用双层内胆加热，具体包括加热器、夹层加热箱、温度检测表、安全放气阀和温控器探头，所述夹层加热箱内装有防沸、防冻加热液，由加热器加热至50℃—90℃。

8.一种融雪装置，其包括权利要求2所述的融雪设备，其特征在于，所述融雪装置还包括融雪箱和排水管。

9.根据权利要求8所述的融雪装置，其特征在于，所述融雪装置还包括减速机组，所述减速机组用于控制旋转切割轴组和螺旋切割推进轴的旋转速度。