RU109156U1 - SNOW AND ICE MELTING DEVICE - Google Patents
SNOW AND ICE MELTING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU109156U1 RU109156U1 RU2011121082/13U RU2011121082U RU109156U1 RU 109156 U1 RU109156 U1 RU 109156U1 RU 2011121082/13 U RU2011121082/13 U RU 2011121082/13U RU 2011121082 U RU2011121082 U RU 2011121082U RU 109156 U1 RU109156 U1 RU 109156U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- snow
- heat
- ice
- coolant
- melting device
- Prior art date
Links
Abstract
1. Снего- и ледоплавильное устройство, включающее в себя обогреваемую емкость для размещения снега и/или льда, теплообменник и магистрали подвода теплоносителя и слива воды, полученной из снега и/или льда, отличающееся тем, что магистраль подвода теплоносителя выполнена в виде магистрали циркуляции теплоносителя и образует герметичный замкнутый контур, состоящий из подающего газопровода, конденсатора, расположенного в обогреваемой емкости, конденсатопровода с насосом и теплообменника, выполненного в виде испарителя, размещенного в тепловом потоке, причем соединение испарителя с упомянутыми газопроводом, конденсатором и конденсатопроводом выполнено с возможностью испаренного в испарителе теплоносителя по подающему газопроводу попадать в конденсатор, который выполнен с возможностью теплообмена с обогреваемой емкостью и конденсации теплоносителя с одновременным таянием снега и/или льда в обогреваемой емкости, в жидких фазах теплоносителя и воды, полученной из снега и/или льда, попадать в испаритель и магистраль слива воды соответственно, а магистраль циркуляции теплоносителя выполнена с возможностью установки приборов или систем контроля параметров теплоносителя и предохранительного клапана. ! 2. Снего- и ледоплавильное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве теплоносителя используется вещество, обладающее при атмосферном давлении температурой кипения от -15°С до +30°С и способное выкипать при температурах от 0°С до +30°С с образованием давления насыщенных паров не выше 1 МПа при рабочих температурах в зоне испарения от +2°С до +50°С, и конденсирующееся при температурах ниже от 0°С до +5°С при д 1. Snow and ice melting device, which includes a heated container for placing snow and / or ice, a heat exchanger and lines for supplying coolant and draining water obtained from snow and / or ice, characterized in that the coolant supply line is made in the form of a circulation line heat carrier and forms a sealed closed loop, consisting of a gas supply pipe, a condenser located in a heated tank, a condensate pipe with a pump and a heat exchanger made in the form of an evaporator placed in a heat a flow, wherein the connection of the evaporator to the aforementioned gas pipeline, condenser and condensate conduit is configured to allow the heat carrier evaporated through the supply gas to enter the condenser, which is capable of heat exchange with a heated tank and condensation of the coolant while melting snow and / or ice in the heated tank, in the liquid phases of the coolant and water obtained from snow and / or ice, get into the evaporator and the water discharge line, respectively, and the heat circulation line the carrier is made with the possibility of installing devices or systems for monitoring the parameters of the coolant and the safety valve. ! 2. Snow and ice melting device according to claim 1, characterized in that a substance having a boiling point from -15 ° C to + 30 ° C and capable of boiling off at temperatures from 0 ° C to +30 is used as a heat carrier ° C with the formation of a saturated vapor pressure of not higher than 1 MPa at operating temperatures in the evaporation zone from + 2 ° C to + 50 ° C, and condensing at temperatures below 0 ° C to + 5 ° C at
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к области жилищно-коммунального хозяйства и предназначено для удаления снега и/или льда, преимущественно с внутриквартальных территорий, в виде канализационных стоков.The utility model relates to the field of housing and communal services and is intended to remove snow and / or ice, mainly from intra-quarter territories, in the form of sewage.
Уровень техникиState of the art
Известно «Устройство для таяния снега» (патент РФ №93822, МПК Е01Н 5/10 оп 10.05.2010 г.), содержащее емкость, канал для слива, греющие трубы.It is known "Device for melting snow" (RF patent No. 93822, IPC Е01Н 5/10 op 10.05.2010), containing a container, a channel for draining, heating pipes.
Недостатками аналога являются повышенные эксплуатационные затраты на удаление снега и льда и создание устройства, сложность конструкции и недостаточная универсальность.The disadvantages of the analogue are increased operating costs for the removal of snow and ice and the creation of the device, the complexity of the design and lack of versatility.
Известны мобильные снегоплавильные установки «Snow Dragon» http://www.zaotl.ru/sneg.html, содержащие бункер плавильный, тепло обменные и дренажные трубы.Known mobile snow melting installations "Snow Dragon" http://www.zaotl.ru/sneg.html, containing a melting hopper, heat exchange and drainage pipes.
Недостатками аналога являются повышенные эксплуатационные затраты на удаление снега и льда и создание устройства, сложность конструкции и недостаточная универсальность.The disadvantages of the analogue are increased operating costs for the removal of snow and ice and the creation of the device, the complexity of the design and lack of versatility.
Наиболее близким аналогом изобретения является «Снеготаялка» (патент РФ №2023786, МПК Е01Н 5/10 оп 30.11.1994 г.), содержащая приемный бункер и сливные трубы, источник подачи теплоносителя выполненный в виде теплообменника.).The closest analogue of the invention is “Snow melter” (RF patent No. 2023786, IPC ЕН 5/10 op 11/30/1994), containing a receiving hopper and drain pipes, a coolant supply source made in the form of a heat exchanger.).
Недостатками наиболее близкого аналога являются повышенные эксплуатационные затраты на удаление снега и льда и создание устройства, сложность конструкции и недостаточная универсальность.The disadvantages of the closest analogue are increased operating costs for the removal of snow and ice and the creation of the device, the complexity of the design and lack of versatility.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Урбанизированные районы обладают значительными объемами низкопотенциального тепла, содержащегося в загрязненных водах/ отходящих от зданий по канализационным трубам, в обратной циркуляционной воде, используемой для отвода избыточного тепла производственных процессов, обратной теплофикационной воде, возвращающейся на ТЭЦ или котельную, и т.п. Используя свойства жидкостей поглощать значительное количество тепловой энергии при испарении и выделять ее при конденсации, возможно использовать вышеуказанное тепло для таяния снега и/или льда и удаления талой воды по канализационным системам без затрат на таяние электроэнергии и/или специально сжигаемого топлива. При этом отпадает необходимость вывоза снега и/или льда транспортом за пределы очищаемой территории.Urban areas have significant volumes of low-grade heat contained in polluted waters / waste from buildings through sewer pipes, in reverse circulation water used to remove excess heat from production processes, reverse heating water returning to a thermal power plant or boiler room, etc. Using the properties of liquids to absorb a significant amount of thermal energy during evaporation and to release it during condensation, it is possible to use the above heat to melt snow and / or ice and remove melt water through sewer systems without the cost of melting electricity and / or specially burned fuel. In this case, there is no need to transport snow and / or ice by transport outside the territory being cleaned.
Задачей полезной модели является создание снего- и ледоплавильного устройства со сниженными эксплуатационными затратами, со сниженными затратами на создание устройства, упрощение конструкции, повышение универсальности устройства.The objective of the utility model is to create a snow and ice melting device with reduced operating costs, with reduced costs for creating the device, simplifying the design, increasing the versatility of the device.
Технические результаты полезной модели:Technical results of the utility model:
- снижение эксплуатационных затрат на удаление снега и льда;- reduction of operating costs for the removal of snow and ice;
- снижение затрат на создание устройства для удаления снега и льда;- reducing the cost of creating a device for removing snow and ice;
- упрощение конструкции устройства для удаления снега и льда;- simplification of the design of the device for removing snow and ice;
- повышение универсальности устройства для удаления снега и льда- increasing the versatility of the device for removing snow and ice
Технические результаты достигаются тем, что снего- и ледоплавильное устройство включает в себя обогреваемую емкость для размещения снега и/или льда, теплообменник и магистрали подвода теплоносителя и слива воды, полученной из снега и/или льда, при этом магистраль подвода теплоносителя выполнена в виде магистрали циркуляции теплоносителя и образует герметичный замкнутый контур состоящий из подающего газопровода, конденсатора, расположенного в обогреваемой емкости, конденсатопровода с насосом и теплообменника, выполненного в виде испарителя, размещенного в тепловом потоке, причем соединение испарителя с упомянутыми газопроводом, конденсатором и конденсатопроводом выполнено с возможностью испаренного в испарителе теплоносителя по подающему газопроводу попадать в конденсатор, который выполнен с возможностью теплообмена с обогреваемой емкостью и конденсации теплоносителя с одновременным таянием снега и/или льда в обогреваемой емкости, в жидких фазах теплоносителя и воды, полученной из снега и/или льда, попадать в испаритель и магистраль слива воды соответственно, а магистраль циркуляции теплоносителя выполнена с возможностью установки приборов или систем контроля параметров теплоносителя.Technical results are achieved by the fact that the snow and ice melting device includes a heated container for placing snow and / or ice, a heat exchanger and heat supply and water discharge lines obtained from snow and / or ice, while the heat supply supply line is made in the form of a main coolant circulation and forms a sealed closed circuit consisting of a supply gas pipeline, a condenser located in a heated tank, a condensate pipe with a pump and a heat exchanger made in the form of isa an absorber placed in the heat flux, and the connection of the evaporator with the aforementioned gas pipeline, condenser and condensate conduit is made with the possibility of evaporated in the evaporator of the coolant through the supply gas pipe to fall into the condenser, which is made with the possibility of heat exchange with a heated tank and condensation of the coolant while melting snow and / or ice in a heated container, in the liquid phases of the coolant and water obtained from snow and / or ice, get into the evaporator and the water discharge line, respectively, and the coolant circulation line is configured to install devices or systems for monitoring the parameters of the coolant.
Технические результаты достигаются также тем, что в качестве теплоносителя используется вещество, обладающее при атмосферном давлении температурой кипения от -15°С до +30°С и способное выкипать при температурах от 0°С до +30°С с образованием давления насыщенных паров не выше 1 МПа при рабочих температурах в зоне испарения от +2°С до +50°С, и конденсирующееся при температурах ниже от 0°С до +5°С при давлении, близком к атмосферному.Technical results are also achieved by the fact that a substance is used that has a boiling point at atmospheric pressure of -15 ° С to + 30 ° С and is capable of boiling off at temperatures from 0 ° С to + 30 ° С with formation of a saturated vapor pressure of no higher 1 MPa at operating temperatures in the evaporation zone from + 2 ° C to + 50 ° C, and condensing at temperatures below 0 ° C to + 5 ° C at a pressure close to atmospheric.
Технические результаты достигаются также тем, что в качестве теплоносителя используется бутан, изобутан либо смесь углеводородных газов или фреонов, имеющих заданные температуры кипения и конденсации при давлениях испарения и конденсации в диапазоне от атмосферного до 1 МПа.Technical results are also achieved by the fact that butane, isobutane or a mixture of hydrocarbon gases or freons having predetermined boiling and condensation temperatures at evaporation and condensation pressures in the range from atmospheric to 1 MPa are used as a heat carrier.
Технические результаты достигаются также тем, что в качестве прибора контроля параметров теплоносителя используется манометр.Technical results are also achieved by the fact that a pressure gauge is used as a device for monitoring the parameters of the coolant.
Технические результаты достигаются также тем, что используется тепловой поток канализационных стоков.Technical results are also achieved by the fact that the heat flow of sewage is used.
Технические результаты достигаются также тем, что используется тепловой поток обратной циркуляционной воды систем централизованного теплоснабжения.Technical results are also achieved by the fact that the heat flow of the circulating water of the district heating systems is used.
Технические результаты достигаются также тем, что используется тепловой поток избыточного тепла производственных процессов.Technical results are also achieved by the fact that the heat flow of excess heat from production processes is used.
Технические результаты достигаются также тем, что испаритель выполнен из материала с высокой теплопроводностью.Technical results are also achieved by the fact that the evaporator is made of a material with high thermal conductivity.
Технические результаты достигаются также тем, что испаритель оборудован устройствами, увеличивающими поверхность теплопередачи.Technical results are also achieved by the fact that the evaporator is equipped with devices that increase the heat transfer surface.
Технические результаты достигаются также тем, что насос вибрационный.Technical results are also achieved by the fact that the pump is vibration.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами/ где на фиг.1 предоставлена схема снего- и ледоплавильного устройства, на фиг.2 - диаграмма зависимости давления насыщенных паров в испарителе от температуры кипения.The essence of the claimed utility model is illustrated by the drawings / where in Fig. 1 a diagram of a snow and ice melting device is provided, in Fig. 2 is a diagram of the dependence of the saturated vapor pressure in the evaporator on the boiling point.
Снего- и ледоплавильное устройство, включает в себя обогреваемую емкость 1 для размещения снега и/или льда, теплообменник 2 и магистрали подвода теплоносителя 3 и слива 4 воды, полученной из снега и/или льда, при этом магистраль подвода теплоносителя 3 выполнена в виде магистрали циркуляции 5 теплоносителя 3 и образует герметичный замкнутый контур состоящий из подающего газопровода 6, конденсатора 7, расположенного в обогреваемой емкости 1, конденсатопровода 8 с насосом 9 и теплообменника 2, выполненного в виде испарителя, размещенного в тепловом потоке 10, причем соединение испарителя 2 с упомянутыми газопроводом 6, конденсатором 7 и конденсатопроводом 8 выполнено с возможностью испаренного в испарителе 2 теплоносителя 3 по подающему газопроводу 6 попадать в конденсатор 7, который выполнен с возможностью теплообмена с обогреваемой емкостью 1 и конденсации теплоносителя 3 с одновременным таянием снега и/или льда в обогреваемой емкости 1, в жидких фазах теплоносителя 3 и воды, полученной из снега и/или льда, попадать в испаритель 2 и магистраль 4 слива воды соответственно, а магистраль циркуляции 5 теплоносителя 3 выполнена с возможностью установки приборов 11 или систем контроля параметров теплоносителя 3 и/или предохранительного клапана 12.The snow and ice melting device includes a heated tank 1 for placing snow and / or ice, a heat exchanger 2 and a heat supply line 3 and a drain 4 of water obtained from snow and / or ice, while the heat supply line 3 is made in the form of a line circulation 5 of the coolant 3 and forms a sealed closed circuit consisting of a supply gas pipe 6, a condenser 7 located in a heated tank 1, a condensate pipe 8 with a pump 9 and a heat exchanger 2 made in the form of an evaporator placed in heat m stream 10, and the connection of the evaporator 2 with the aforementioned gas pipeline 6, the condenser 7 and the condensate conduit 8 is configured to evaporate the coolant 3 through the supply pipe 6 to the condenser 7, which is configured to heat exchange with a heated tank 1 and condensation of the coolant 3 s simultaneous melting of snow and / or ice in the heated tank 1, in the liquid phases of the coolant 3 and water obtained from snow and / or ice, enter the evaporator 2 and the water drain line 4, respectively, and the main circulation 5 of the coolant 3 is configured to install devices 11 or control systems for parameters of the coolant 3 and / or safety valve 12.
Все элементы снего- и ледоплавильного устройства могут быть выполнены на имеющейся элементной базе с использованием отработанных технологий.All elements of the snow and ice melting device can be performed on the existing element base using proven technologies.
Снего- и ледоплавильное устройство работает следующим образом.Snow and ice melting device operates as follows.
Теплоноситель 3, например, нормальный бутан, изобутан, смесь бутана-изобутана или других легко кипящих жидкостей, находящийся в испарителе 2, выполненном из теплопроводящего материала и закрепленного, например, в колодце в потоке канализационных стоков, имеющих температуру +10°С÷+50°С, обладая температурой кипения -0,5°С÷+11°С при атмосферном давлении, будет кипеть и испаряться, поглощая тепло из потока воды равное теплоте испарения 350÷395 кДж/кг, с образованием паровой подушки с потенциалом давления, пропорциональным температуре теплоносителя 3 в испарителе 2, но которое фактически будет равно гидравлическому сопротивлению паров, устремляющихся по подающему газопроводу 6 к обогреваемой емкости 1 в конденсаторе 7, где при температуре стенок обогреваемой емкости 1 около 0°С пары теплоносителя 3 будут конденсироваться с понижением давления до близкого к атмосферному. За счет этой разности давления осуществляется перенос паров теплоносителя 3 и тепла из испарителя 2 к обогреваемой емкости 1. Поверхность обогреваемой емкости 1 с конденсатором 7, равная 1 кв. м способна передать тепловой поток 2,5-3 кВт/час, что достаточно для расплавления 25÷30 кг/час снега и/или льда.The coolant 3, for example, normal butane, isobutane, a mixture of butane-isobutane or other easily boiling liquids, located in the evaporator 2, made of heat-conducting material and fixed, for example, in a well in a sewage stream having a temperature of + 10 ° С ÷ + 50 ° С, having a boiling point of -0.5 ° С ÷ + 11 ° С at atmospheric pressure, it will boil and evaporate, absorbing heat from the water stream equal to the heat of vaporization of 350 ÷ 395 kJ / kg, with the formation of a steam cushion with a pressure potential proportional to coolant temperature 3 in the evaporator 2, but which will actually be equal to the hydraulic resistance of the vapors flowing through the supply gas line 6 to the heated tank 1 in the condenser 7, where at the temperature of the walls of the heated tank 1 about 0 ° C, the coolant vapor 3 will condense with decreasing pressure to close to atmospheric . Due to this pressure difference, heat carrier vapor 3 and heat are transferred from the evaporator 2 to the heated tank 1. The surface of the heated tank 1 with condenser 7, equal to 1 square. m capable of transmitting a heat flux of 2.5-3 kW / h, which is enough to melt 25 ÷ 30 kg / h of snow and / or ice.
Из диаграммы, представленной на фиг.2 видно, что при температурах стоков в испарителе 2 теоретически может создаваться давление 0,15÷0,5 МПа, а в зоне конденсации при температуре 0°С÷+1°С бутан, изобутан либо смесь легкокипящих жидкостей с подобными характеристиками может конденсироваться при давлении насыщенных паров 0,1÷0,2 МПа. При конденсации будет выделяться теплота в количестве 350÷395 кДж/кг, которая будет поглощена снегом и/или льдом, нуждающимися для перехода в жидкое состояние в количестве 334 кДж/кг.From the diagram presented in figure 2 it can be seen that at the effluent temperatures in the evaporator 2, theoretically a pressure of 0.15 ÷ 0.5 MPa can be created, and in the condensation zone at a temperature of 0 ° C ÷ + 1 ° C, butane, isobutane or a mixture of low-boiling liquids with similar characteristics can condense at a saturated vapor pressure of 0.1 ÷ 0.2 MPa. During condensation, heat will be generated in an amount of 350 ÷ 395 kJ / kg, which will be absorbed by snow and / or ice, which need to be converted to a liquid state in an amount of 334 kJ / kg.
Сконденсировавшийся теплоноситель 2 по конденсатопроводу 8, проходя через насос 9, возвращается в испаритель 2. Направление движения потока паров теплоносителя 2 задает насос 9.The condensed coolant 2 through the condensate line 8, passing through the pump 9, returns to the evaporator 2. The direction of flow of the vapor flow of the coolant 2 sets the pump 9.
Герметичность магистрали циркуляции 5 и параметры теплоносителя 2 возможно оценивать манометром 11.The tightness of the circulation line 5 and the parameters of the coolant 2 can be evaluated with a pressure gauge 11.
Защиту магистрали циркуляции 5 теплоносителя 2 от избыточного давления, способного привести к деформации конструкции конденсатора 7 или разгерметизации магистрали 5, возможно обеспечить лимитированным объемом заполнения магистрали циркуляции 5 жидким теплоносителем 2, рассчитываемым для каждого типоразмера устройства и предохранительным клапаном 12.The protection of the circulation line 5 of the coolant 2 from overpressure, which can lead to deformation of the design of the condenser 7 or the depressurization of the line 5, can be provided with a limited filling volume of the circulation line 5 with a liquid coolant 2, calculated for each device size and safety valve 12.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121082/13U RU109156U1 (en) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | SNOW AND ICE MELTING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121082/13U RU109156U1 (en) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | SNOW AND ICE MELTING DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU109156U1 true RU109156U1 (en) | 2011-10-10 |
Family
ID=44805479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011121082/13U RU109156U1 (en) | 2011-05-26 | 2011-05-26 | SNOW AND ICE MELTING DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU109156U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648380C2 (en) * | 2015-09-14 | 2018-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "ИНСОЛАР" | Method and device for cleaning roads from snow |
| RU189774U1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-06-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Snow melter |
-
2011
- 2011-05-26 RU RU2011121082/13U patent/RU109156U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2648380C2 (en) * | 2015-09-14 | 2018-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "ИНСОЛАР" | Method and device for cleaning roads from snow |
| RU189774U1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-06-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Snow melter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101425415B1 (en) | Ambient pressure type Multi Effect Distiller using Solar Thermal Energy and Multiple Heat Source | |
| CN101830529B (en) | Method for preparing clean water by using oil field sewage and for utilizing waste heat | |
| US20160024974A1 (en) | Passive low temperature heat sources organic working fluid power generation method | |
| KR20110003760A (en) | Evaporative desalination apparatus of sea water using phase changing fluids | |
| MX2009003513A (en) | Heat transfer methods for ocean thermal energy conversion and desalination. | |
| KR101134421B1 (en) | Multi Effect Distiller using Solar Thermal Energy | |
| CN102381796A (en) | Solar photovoltaic photothermal integrated device for seawater desalination | |
| RU109156U1 (en) | SNOW AND ICE MELTING DEVICE | |
| CN103232086A (en) | Solar seawater desalting system | |
| KR20110080215A (en) | Water furification plant adopting vacuum evaporation method | |
| WO2012161616A1 (en) | Snow- and ice-melting device | |
| CN203269609U (en) | Solar seawater desalination device | |
| US20120267231A1 (en) | System and method of passive liquid purification | |
| Stefano et al. | Setting up of a cost-effective continuous desalination plant based on coupling solar and geothermal energy | |
| RU2723858C1 (en) | Device for water desalination | |
| CN203715319U (en) | Seawater desalinating device and seawater desalinating system | |
| KR20100006985U (en) | Device of recollecting wasted heat for boiler | |
| RU103549U1 (en) | ROOF PROTECTION DEVICE FROM NALEYA AND IZIKI | |
| Park et al. | Experimental results of a seawater distiller utilizing waste heat of a portable electric generator | |
| RU2463415C2 (en) | Device to protect roof against ice crusts and icicles | |
| KR20160136889A (en) | Desalination apparatus including feeding tank for supplying seawater to a plurality of plates | |
| BR102017025183A2 (en) | POWER GENERATOR SEALER | |
| Vijayasarathy et al. | Solar distillation using heat pipes and heat exchanger | |
| CN214841795U (en) | Sewage source heat pump | |
| RU2005116896A (en) | DEVICE FOR SEALING WATER SEA WATER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120527 |