RU215952U1

RU215952U1 - Snow melting plant with melting technology based on secondary heat carrier

Info

Publication number: RU215952U1
Application number: RU2022129189U
Authority: RU
Inventors: Татьяна Вадимовна Иглина; Павел Викторович Иглин
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2023-01-11

Abstract

Полезная модель относится к области жилищно-коммунального хозяйства. Она предназначена для утилизации снега в городской среде. На сегодняшний день, в зимний период снежные залежи являются проблемой многих городов России. За 2019 год Департамент городского хозяйства и экологии Самары провел торги на погрузку, вывоз и складирование снежных масс с городских дорог на сумму до 400 миллионов рублей. Кроме того, складирование снежных масс на снежных полигонах отравляет почву, так как растаявший снег попадает в грунтовые воды. Таким образом, альтернативное решение проблемы - использование снегоплавильных установок. Различных конструкций снегоплавильных установок существует множеств -стационарные, мобильные, плавучие, с различными способами плавления снега (водогрейный котел, инфракрасные элементы). Данная снегоплавильная установка (снегоплавильная установка с технологией плавления на основе вторичного теплоносителя) отличается тем, что ее конструкция позволяет повысить производительность установки за счет использования в ней двух ведущих и ведомых валов с вращающейся системой из металлических шестеренок и цепей, дизельного двигателя и топливного бака, к которому подключена система из горизонтальных латунных труб.

The utility model relates to the field of housing and communal services. It is designed for the disposal of snow in an urban environment. Today, in winter, snow deposits are a problem in many Russian cities. In 2019, the Department of Municipal Economy and Ecology of Samara held tenders for the loading, removal and storage of snow masses from city roads in the amount of up to 400 million rubles. In addition, the storage of snow masses at snowfields poisons the soil, as melted snow enters the groundwater. Thus, an alternative solution to the problem is the use of snow melters. There are many different designs of snow melting installations - stationary, mobile, floating, with various methods of melting snow (hot water boiler, infrared elements). This snow melting machine (secondary coolant melting technology snow melting machine) is characterized in that its structure can improve the performance of the snow melting machine by using two drive and driven shafts with a rotating system of metal gears and chains, a diesel engine and a fuel tank, to to which a system of horizontal brass pipes is connected.

Description

Снегоплавильная установка с технологией плавления на основе вторичного теплоносителя относится к области жилищно-коммунального хозяйства. Она предназначена для утилизации снега в городской среде.A snow melting plant with melting technology based on a secondary coolant belongs to the field of housing and communal services. It is designed for the disposal of snow in an urban environment.

Существует несколько аналогов снегоплавильной установки. Снегоплавильная установка [RU 105635 U1] оснащается гидротурбиной, которая имеет отводящий трубопровод, соединенный с подводящим или отводящим трубопроводом системы нагрева, в контуре подачи талой воды в насос предусмотрен фильтр грубой очистки, установленный на заборном отверстии трубопровода, и двухсекционный фильтр тонкой очистки, на входе которого для каждой секции установлен запорный клапан, а на выходе - трехходовой кран, над системой нагрева установлены защитные шторы в виде уголков, направленных острием вверх, дно снегоприемной камеры выполнено с наклоном в сторону сливного трубопровода и снегоплавильная установка дополнительно снабжена рамой с колесами.There are several analogues of the snow melting plant. The snow melting plant [RU 105635 U1] is equipped with a hydraulic turbine, which has an outlet pipeline connected to the inlet or outlet pipeline of the heating system, in the circuit for supplying melt water to the pump, a coarse filter is provided, installed at the inlet of the pipeline, and a two-section fine filter, at the inlet of which a shut-off valve is installed for each section, and a three-way valve is installed at the outlet, protective curtains are installed above the heating system in the form of corners pointing upwards, the bottom of the snow-receiving chamber is made with an inclination towards the drain pipeline and the snow-melting installation is additionally equipped with a frame with wheels.

Недостатком данной модели является загрузка снега без предварительной подготовки, это повышает энергозатраты на установку и снижает ее производительность.The disadvantage of this model is the loading of snow without prior preparation, which increases the energy consumption of the installation and reduces its productivity.

Также к важным, аналогам относится изобретение «Установка для таяния снега (варианты)» [RU 2610491 C1]. Автор создал экономичную, легко эксплуатируемую установку для таяния снега, способную разделять на фракции мусорные включения, находящиеся в снего-ледовой массе. Разделение мусорных фракций достигается тем, что в корпусе расположены две жестко соединенные с корпусом наклонные пластины и три соосно установленных с зазорами между собой трубообразных элемента. Недостатком является плавление снега без его предварительной подготовки.Also important analogues include the invention "Installation for melting snow (options)" [EN 2610491 C1]. The author has created an economical, easy-to-operate installation for melting snow, capable of separating into fractions of garbage inclusions located in the snow-ice mass. The separation of garbage fractions is achieved by the fact that in the body there are two inclined plates rigidly connected to the body and three tubular elements coaxially installed with gaps between them. The disadvantage is the melting of snow without its preliminary preparation.

Прототипом предлагаемой снегоплавильной установки является - [RU 2695676 C2], отличительной чертой которой является повышение эффективности очистки снежных масс. Такой результат достигается благодаря тому, что в предлагаемой мобильной снегоплавильной установке, содержащей двухступенчатый гидроциклон-окислитель с цилиндроконическим корпусом, тангенциальным патрубком подвода загрязненной жидкости, патрубками отвода шлама и пены, очищенной воды, патрубком подачи окислителя и барботажным устройством, корпусом вторичной закрутки с лопаточными завихрителями и фильтром, новым является то, что установка содержит снегоплавильную камеру с термопанелью и слоем термоизоляции по внешнему корпусу, в нижней части которой имеются магистрали без очистки и с очисткой с клапанами слива жидкости, соединенные со сливными отверстиями плавильной камеры, магистраль с очисткой содержит гидронасос с электроприводом для подачи загрязненной жидкости в двухступенчатый гидроциклон-окислитель через тангенциальный патрубок подвода жидкости, при этом патрубки отвода шлама и пены двухступенчатого гидроциклона-окислителя имеют выход в резервуар для сбора загрязнителя, а термопанель и электропривод гидронасоса подключены к блоку управления, работающему по сигналам с панели управления. Недостатком данной модели является низкая производительность из-за отсутствия системы подготовки снега.The prototype of the proposed snow melting plant is - [RU 2695676 C2], a distinctive feature of which is to increase the efficiency of cleaning snow masses. This result is achieved due to the fact that in the proposed mobile snow-melting plant, containing a two-stage hydrocyclone-oxidizer with a cylindrical-conical body, a tangential nozzle for supplying contaminated liquid, nozzles for removing sludge and foam, purified water, a nozzle for supplying an oxidizer and a bubbling device, a secondary swirl case with blade swirlers and a filter, what is new is that the installation contains a snow-melting chamber with a thermal panel and a layer of thermal insulation along the outer casing, in the lower part of which there are lines without cleaning and with cleaning with liquid drain valves connected to the melting chamber drain holes, the cleaning line contains a hydraulic pump with an electric drive for supplying contaminated liquid to a two-stage hydrocyclone-oxidizer through a tangential liquid inlet pipe, while the pipes for removing sludge and foam of a two-stage hydrocyclone-oxidizer have an outlet to a pollutant collection tank, and a thermopan The spruce and electric drive of the hydraulic pump are connected to the control unit, which operates on signals from the control panel. The disadvantage of this model is low productivity due to the lack of a snow preparation system.

Можно сделать вывод, что недостатком всех вышеперечисленных конструкций является отсутствие эффективного способа разделения снежных масс на мелкие фракции, для более эффективного плавления снега.It can be concluded that the disadvantage of all of the above structures is the lack of an effective method for separating snow masses into small fractions for more efficient snow melting.

Техническим результатом полезной модели является: повышение производительности установки.The technical result of the utility model is to increase the productivity of the plant.

Технический результат полезной модели достигается тем, что снегоплавильная установка с технологией плавления на основе вторичного теплоносителя содержит корпус, фильтрационную сетку, ливневое отверстие, термопанель, термоизоляцию, причем корпус выполнен металлическим полым, заполненным термоизолирующим пенополистиролом, на днище корпуса расположена термопанель, выполненная в виде системы из горизонтальных латунных труб, заполненных водой, и над ливневым отверстием установлена фильтрационная сетка, задерживающая инородные примеси в снеге, параллельно над фильтрационной сеткой расположены два ведущих и два ведомых вала с вращающейся системой из металлических шестеренок и цепей, за металлическим корпусом установлены дизельный двигатель и топливный бак, под дизельным двигателем расположен водогрейный котел, к которому подключена система из горизонтальных латунных труб, под водогрейным котлом расположены газовые баллоны.The technical result of the utility model is achieved by the fact that the snow-melting plant with melting technology based on a secondary coolant contains a housing, a filter mesh, a shower hole, a thermal panel, thermal insulation, and the housing is made of a metal hollow filled with thermally insulating polystyrene foam, a thermal panel is located on the bottom of the housing, made in the form of a system a filter mesh is installed from horizontal brass pipes filled with water and a filtration mesh is installed above the storm opening, which traps foreign impurities in the snow, two driving and two driven shafts with a rotating system of metal gears and chains are located in parallel above the filter mesh, a diesel engine and a fuel engine are installed behind the metal case. tank, under the diesel engine there is a hot water boiler, to which a system of horizontal brass pipes is connected, gas cylinders are located under the hot water boiler.

Установка изображена на чертеже, гдеThe installation is shown in the drawing, where

1 - металлический корпус;1 - metal case;

2 - система из шестеренок и цепей для измельчения снежных масс;2 - a system of gears and chains for crushing snow masses;

3 - ведомые валы;3 - driven shafts;

4 - ведущие валы;4 - drive shafts;

5 - фильтрационная сетка;5 - filtration mesh;

6 - горизонтальные латунные трубы;6 - horizontal brass pipes;

7 - газовые баллоны;7 - gas cylinders;

8 - водогрейный котел;8 - hot water boiler;

9 - дизельный двигатель;9 - diesel engine;

10 - топливный бак;10 - fuel tank;

11 - ливневое отверстие;11 - shower hole;

Снегоплавильная установки с технологией плавления на основе вторичного теплоносителя работает на основании следующего механизма: в плавильную камеру, которая состоит из металлического корпуса 1, поступает снег. Снег проходит, для измельчения, через систему из металлических шестеренок и цепей для измельчения снежных масс 2, которые вращаются, благодаря ведомым валам 3 и ведущим валам 4. Дизельный двигатель 9, с частотой вращения от 500 до 3000 об/мин, запускает в движение валы. Модель оснащена дизельным двигателем 9, топливо в двигатель подается из топливного бака 10. Измельченный до фракций размером около 5 мм, снег попадает на фильтрационную сетку 5, для механической фильтрации от примесей. Фильтрационная сетка 5 обеспечивает фильтрацию от механических примесей около 80% за счет малого размера фрагментов сетки - 5-10 мм. Далее очищенный снег попадает на систему плавления снега 6 в виде горизонтальных латунных труб. Параллельно системе плавления снега и над ливневым отверстием 11 находится фильтрационная сетка 5, задерживающая инородные примеси в снеге. Параллельно над фильтрационной сеткой 5 расположены два ведущих 4 и два ведомых 3 вала с вращающейся системой из металлических шестеренок и цепей. За металлическим корпусом 1 находится дизельный двигатель 9, и топливный бак 10, посаженные на металлическую платформу. Под дизельным двигателем установлен водогрейный котел 8. У днища за металлическим корпусом 1 находятся газовые баллоны 7, изолированные металлом, для повышения безопасности установки. Устройство будет поставляться в собранном виде, транспортировка возможна в металлических контейнерах, с деревянными распорками, для фиксации внутри контейнеров. Размеры будут зависеть от производительности установки. Установка не требует специального технического обслуживания. После каждого сезона использования необходимо смазывать подвижные части. Каждая установка маркируется табличкой, на которой указывается: производительность по снегу, температура воды при номинальной нагрузке, расход топлива на час работы при номинальной нагрузке. Согласно проведенными исследования производительность установки при использовании дробления снега увеличивается в 1,67 раза по сравнению с кусковым плавлением снега, за счет изменения средней теплопроводности снежной массы с 0,15 Вт/(м⋅К) (кусковой снег) на 0,25 Вт/(м⋅К) (мелкие фракции).The snow melting plant with melting technology based on the secondary heat carrier works on the basis of the following mechanism: snow enters the melting chamber, which consists of a metal case 1. Snow passes, for crushing, through a system of metal gears and chains for crushing snow masses 2, which rotate thanks to driven shafts 3 and drive shafts 4. Diesel engine 9, with a speed of 500 to 3000 rpm, sets the shafts in motion . The model is equipped with a diesel engine 9, fuel is supplied to the engine from the fuel tank 10. Crushed to fractions of about 5 mm in size, the snow falls on the filter mesh 5 for mechanical filtration from impurities. Filtration mesh 5 provides filtration from mechanical impurities of about 80% due to the small size of mesh fragments - 5-10 mm. Further, the cleared snow enters the snow melting system 6 in the form of horizontal brass pipes. Parallel to the snow melting system and above the rain outlet 11, there is a filter mesh 5 that traps foreign matter in the snow. Parallel to the filter mesh 5 are two driving 4 and two driven 3 shaft with a rotating system of metal gears and chains. Behind the metal case 1 is a diesel engine 9, and a fuel tank 10, planted on a metal platform. A hot water boiler 8 is installed under the diesel engine. At the bottom, behind the metal case 1, there are gas cylinders 7, insulated with metal, to increase the safety of the installation. The device will be delivered assembled, transportation is possible in metal containers, with wooden spacers for fixing inside the containers. Dimensions will depend on the capacity of the installation. The installation does not require special maintenance. After each season of use, the moving parts must be lubricated. Each unit is labeled with a plate indicating: performance on snow, water temperature at rated load, fuel consumption per hour of operation at rated load. According to the research, the performance of the installation when using snow crushing increases by 1.67 times compared to lump snow melting, due to a change in the average thermal conductivity of the snow mass from 0.15 W / (m⋅K) (lumpy snow) to 0.25 W / (m⋅K) (fines).

Claims

Snow-melting plant with melting technology based on a secondary coolant, containing a body, a filter mesh, a shower hole, a thermal panel, thermal insulation, characterized in that the body is made of metal, hollow, filled with thermally insulating polystyrene foam, on the bottom of the body there is a thermal panel made in the form of a system of horizontal brass pipes filled with water, the drain hole is located on the bottom of the metal case parallel to the system of horizontal brass pipes, and a filtration mesh is installed above the drain hole, which traps foreign impurities in the snow, two driving and two driven shafts with a rotating system of metal gears are located in parallel above the filter mesh and chains, a diesel engine and a fuel tank are installed behind the metal case, a hot water boiler is located under the diesel engine, to which a system of horizontal brass pipes is connected, gas balls are located under the hot water boiler wombs.