RU2428540C2 - Устройство для плавления снега, допускающее работу со снежным стартом - Google Patents
Устройство для плавления снега, допускающее работу со снежным стартом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2428540C2 RU2428540C2 RU2009124269/21A RU2009124269A RU2428540C2 RU 2428540 C2 RU2428540 C2 RU 2428540C2 RU 2009124269/21 A RU2009124269/21 A RU 2009124269/21A RU 2009124269 A RU2009124269 A RU 2009124269A RU 2428540 C2 RU2428540 C2 RU 2428540C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- snow
- melting
- burner
- store
- storage
- Prior art date
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 88
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 28
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 27
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 53
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 13
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
- E01H5/00—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
- E01H5/10—Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice by application of heat for melting snow or ice, whether cleared or not, combined or not with clearing or removing mud or water, e.g. burners for melting in situ, heated clearing instruments; Cleaning snow by blowing or suction only
- E01H5/102—Self-contained devices for melting dislodged snow or ice, e.g. built-in melting chambers, movable melting tanks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)
Abstract
Устройство для плавления снега, допускающее снежный старт, содержит хранилище для собранного снега, узел одной горелки, установленный в рабочем положении с хранилищем, и машинное отделение. Узел одной горелки содержит камеру горения, имеющую первый участок и второй участок, имеющие формы и размеры для размещения в хранилище, и камеру горения, имеющую множество устройств направленного выпуска, сформированных по меньшей мере на втором участке, через которые продукты горения выходят и таким образом перемешивают и плавят снег, загруженный в резервуар. Хранилище выполнено так, что верхний участок хранилища состоит из вертикальных стен и нижний участок плавильного резервуара по существу сформирован трапециевидно с более узкой частью, направленной ко дну хранилища, и оба передний и задний концы являются вертикальными стенами по всей высоте хранилища. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы устройства и плавления снега. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к оборудованию для плавления снега и более конкретно к улучшениям в традиционных снеготаялках, которые используют тепло, чтобы расплавлять и таким образом утилизировать большое количество снега. В частности, изобретение относится к устройству для плавления снега с одной горелкой, допускающему работу со снежным стартом.
Устройства для плавления снега, известные в данной области техники, обычно используют блок или узел горелки, чтобы обеспечить тепло для среды для плавления снега, как правило, воды. Нагретую среду затем используют различным образом, чтобы расплавить снег.
В патенте Канады № 780673 и патенте США № 3187743 (оба Примаса) раскрыто устройство для плавления снега, общеизвестное в данной области техники. Это устройство включает резервуар и узел топливной горелки. Узел горелки включает продолжающуюся вниз спускную трубу, которая вмещает форсунку топливной горелки. Спускная труба снабжена отверстием на дне для выпуска газов горения от сторон, и закрывающую пластину, расположенную над ее концом на незначительном расстоянии от него. Трубчатый кожух или перегородка обеспечены вокруг спускной трубы с нижним отверстием и с верхним отверстием в положении выше нижнего конца спускной трубы для выпуска газов горения и горячей воды. Узел горелки установлен внутри резервуара, в который снег помещается для плавления. В действии вода подается до заданной высоты в резервуар, горелка зажигается, и газы горения выпускаются вниз от форсунки горения через спускную трубу и за пределы через нижние отверстия ниже поверхности воды. Газы горения при выходе из “щелей” (20), распадаются на миллионы крохотных пузырьков, так как они соприкасаются с водой, присутствующей в кольцевом пространстве. Мгновенное смешивание и передача тепла воде вызывает немедленное уменьшение в целом плотности смеси, что заставляет смесь подниматься вертикально вверх в кольцевом пространстве внутри перегородки и резкий выпуск ее из отверстия в верхней части перегородки. Отклоняющая пластина, расположенная на верхнем отверстии направляет нагретую воду латерально в снег в резервуаре. Нагретая вода попадает в верхнюю поверхность снега в резервуаре и плавит его. Резервуар, раскрытый Примасом, создан, чтобы сохранять водную массу как плавильный источник и для охлаждения узла горелки.
В патенте США № 6736129 (Смит) раскрыт другой пример устройства для плавления снега, в котором контейнер или резервуар обеспечен горелкой, имеющей измененную камеру горения. По меньшей мере, участок камеры горения погружен в среду для плавления снега, т.е. воду. Погруженный участок камеры горения включает горизонтально продолжающийся рассеиватель, через который газы горения выходят. Газы горения вызывают пузырьковое кипение и сильное смешивание снизу уровня воды и посредством этого ускоряют процесс плавления. Раскрытый аппарат для плавления снега также включает механизм для удаления мусора из снега и контрольный механизм, чтобы поддерживать оптимальную температуру воды для наибольшей эффективности использования топлива. Насосная рециркуляционная система водоснабжения также описана для охлаждения участка камеры горения, не погруженного в среду для плавления снега.
В патенте США № 5235762 (Брейди) раскрыто устройство для плавления снега, включающее редукционную камеру, в которую нагретый воздух направляется горелкой. Нагретая вода также распределена внутри редукционной камеры использованием насоса и перфорированных труб. Горелка контролируется термостатом, чтобы сохранять температуру воды единообразной. Поперечное сечение редукционной камеры по существу клинообразно сформировано для того, чтобы подгонять материал в контейнер.
В патенте США № 4353176 (Гесс) раскрыто устройство для удаления снега, которое включает клинообразно сформированный контейнер. Внутри контейнера механизм для ввода снега и льда, так же как и нагревательный узел расположены в накопительном участке контейнера. Нагревательный узел содержит трубы с газом, который нагревается газовой горелкой.
В международной заявке № PCT/UC2005/027939 (Румбах) раскрыто устройство для плавления снега, которое имеет накопитель, по меньшей мере с одним блоком нагревателя/воздуходувки, связанный с множеством соединенных каналов лучистой теплоты для контакта со снегом, льдом или водой, и патрубки, соединенные с каналами для дополнительного теплообмена и чтобы направлять нагретый воздух в снег в накопителе. Оконечные части каналов подняты в верхнюю область накопителя и имеют направленные вниз выпускные каналы для значительного и эффективного предварительного нагрева новых загрузок снега.
В патенте США № 6305105 (Ловман) раскрыто устройство для устранения снега, осевшего на поверхности, например на дорожные полотна, тротуары и т.д. Устройство включает механизм, который удаляет снег с поверхности и направляет его в аппарат для плавления снега, содержащий три камеры. Внутри первой камеры, нагретая, под давлением вода разбрызгивается в снег, чтобы содействовать процессу плавления. Вторая камера имеет мешальное устройство, которое двигает и разделяет снежную/водяную смесь в суспензию, чтобы расплавить ее. Третья камера или резервуар соединен со второй камерой и хранит расплавленный снег. Система дополнительно включает экран, чтобы предупреждать камни и другой мусор от попадания в нагревательную камеру.
В патенте США № 5791335 (Лучани) раскрыто устройство для плавления снега, содержащее накопитель, который формирует нижний чан, узел поворотного поршня/фильтра, чтобы предупредить большой мусор от попадания в чан и патрубок, имеющий множество вращающихся водораспыляющих головок для выпуска нагретой воды в снег и мусор, помещенный в накопителе.
В публикации патентной заявки США № 2004/0074114 и патентной заявки Канады № 2450796 (оба Роджерса) раскрыта система удаления снега, содержащая контейнер, имеющий камеру хранения, приспособленную для хранения снега и заданного количества воды, и нагревательный узел, который по меньшей мере частично расположен в камере хранения. Нагревательный узел приспособлен нагревать воду, хранимую в камере хранения до выбранной температуры. Система также включает смешивающую систему, приспособленную нагнетать воду и выпускать воду под давлением в снег. Мусор может быть удален, используя люк, расположенный в стене камеры хранения.
В патенте Канады № 769461 (Петлак) раскрыта машина для плавления снега, имеющая многочисленные каналы и трубы, расположенные параллельно, чтобы равномерно распределять горячие газы в плавильной камере. Горячие газы вытеснены в направлении вниз, ниже уровня воды в резервуаре по направлению ко дну камеры. Устройство таким образом требует, чтобы резервуар был наполнен водой, прежде чем начинать процесс плавления.
В патенте Канады № 907989 (Козловский) раскрыта автоматическая снеготаялка, содержащая плавильную камеру, установленную на грузовой автомобиль, вращающуюся мешалку для перемешивания снега и средство для отделения мусора и камней. В плавильной камере снег пропускают под газовыми струями, которые быстро плавят снег, чтобы наполнить камеру водой.
В патенте Канады № 741959 (Гончарук) раскрыто устройство удаления снега, содержащее вращающуюся нагревательную камеру для непрерывного смешивания снега и воды, и горелки, которые предусматривают, что горячий воздух вдувают в трубу, которая горизонтально закреплена под снегом.
В патенте Канады № 712840 (Глайзер и другие) описано устройство для плавления снега, которое использует горячие газы горения, чтобы предварительно нагреть воду в плавильной камере. Когда вода плавильной камеры достигает определенной температуры, снег или лед добавляются в камеру для плавления.
Некоторые общие проблемы таких устройств предыдущего уровня техники включают следующее: мусор смешанный со снегом не полностью отделяется и собирается на дне плавильного резервуара, многие из устройств используют более чем один узел горелки, делая устройство большим и громоздким, так же как и требующим огромного количества топлива, уменьшающего эффективность и эти устройства обычно создают существенное количество шума.
Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в создании устройства для плавления снега с одной горелкой, допускающего снежный старт, который устраняет вышеупомянутые недостатки устройств предыдущего уровня техники.
В соответствии с проблемой настоящего изобретения, предложено устройство для плавления снега, допускающее снежный старт, включающее хранилище для собранного снега, узел одной горелки, установленный в рабочем положении с хранилищем, и машинное отделение, узел одной горелки, имеющий камеру горения с первым участком и вторым участками, выполненными и подогнанными по размерам для расположения в хранилище, камеру горения, имеющую множество устройств направленного выпуска, сформированных по меньшей мере на втором участке, для эффективного перемешивания и плавления снега и для предотвращения накопления мусора на боковых сторонах хранилища.
Узел горелки для использования в устройстве для плавления снега по настоящему изобретению включает топливную горелку, имеющую регулируемый выход горения и включающую форсунку, чтобы облегчить возникновение продуктов горения, камеру горения, имеющую первый участок в по существу герметичной связи с топливной горелкой и включающий форсунки, и второй участок, сформированный и имеющий размеры для расположения в хранилище или ванной для плавления снега, камера горения, имеющая множество устройств направленного выпуска, сформирована по меньшей мере на втором ее участке, чтобы позволить выход продуктов горения от топливной горелки и предотвратить накопление мусора на боковых сторонах хранилища или ванной и таким образом позволить перемешивание и плавление снега, загруженного туда, и узел воздушного охлаждения для подачи воздуха, чтобы охладить по меньшей мере первый участок камеры горения.
Узел воздушного охлаждения типично содержит трубу для подачи воздуха от средства подачи воздуха к патрубку нагнетания воздуха, патрубок формируют вокруг камеры горения, имеющей отверстия, облегчающие выход воздуха, чтобы охладить камеру горения. Средство подачи воздуха может быть любым устройством, обычно используемым, чтобы подавать воздух, хотя преимущественно устройство, обычно используемое совместно со снеготаялками. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения средство подачи воздуха - воздуходувка, в частности, нагнетатель воздуха на сжигание. Нагнетатель воздуха на сжигание может использовать любой тип доступного топлива, например, дизель, неэтилированный бензин.
В узле горелки изобретения, камера горения обычно включает спускную трубу, как упомянутый первый участок, и рассеиватель, как упомянутый второй участок. Первый или верхний конец спускной трубы может быть прикреплен к горелке так, что спускная труба вмещает форсунку топливной горелки, и второй или нижний участок может быть прикреплен к рассеивателю по существу в перпендикулярном расположении с ним.
Узел горелки типично дополнительно содержит кожух или перегородку, которая окружает по меньшей мере часть спускной трубы и которая расположена радиально снаружи от нее. Преимущество этого расположения, кожух определяет пространство между внешней частью спускной трубы и внутренней часть кожуха. Одно или более отверстия обеспечены, типично на нижнем конце кожуха, чтобы пропускать воздух от патрубка и/или воду от поднимающегося уровня воды, чтобы войти в пространство и охладить спускную трубу.
Узел горелки может также иметь рубашку, расположенную вокруг первого участка камеры горения, преимущественно проксимально к топливной горелке. Рубашка выполнена таким образом и имеет такие размеры, чтобы получить поток воды для охлаждения первого участка камеры горения или спускной трубы.
В узле горелки настоящего изобретения устройства направленного выпуска могут быть установлены в любом положении, которое дает эффективное распределение газов горения. Однако особенно целесообразно для устройств направленного выпуска быть расположенными на верхней поверхности второго участка камеры горения или рассеивателя, и вдоль по существу полной ее длины и по существу направлены вверх и наружу оттуда.
В узле горелки настоящего изобретения устройства направленного выпуска - предпочтительно короткие трубки, прикрепленные к рассеивателю, и особенно предпочтительно, чтобы устройства направленного выпуска были гибкие или/и направляемые сопла, позволяющие более эффективное распределение газов горения.
Другим аспектом настоящего изобретения является устройство для плавления снега, содержащее хранилище для собранного снега, узел горелки, как определено в этом документе, установленный в рабочем положении с хранилищем, по меньшей мере одно средство подачи воздуха, для подачи воздуха в узел воздушного охлаждения и камеру горения узла горелки через трубу, машинное отделение, чтобы помешать средство подачи воздуха, топливный бак, чтобы снабжать узел горелки топливом, и контролер для контроля выхода горения топливной горелки узла горелки.
В устройстве для плавления снега настоящего изобретения хранилище для собранного снега предпочтительно выполнено так, что верхний участок плавильного резервуара состоит из вертикальных стен и нижний участок плавильного резервуара по существу выполнен трапециевидно с более узкой частью, направленной ко дну плавильного резервуара, и оба передний и задний концы - вертикальные стены по всей длине плавильного резервуара.
В устройстве для плавления снега настоящего изобретения машинное отделение предпочтительно место, огражденное стеной, и особенно предпочтительно, чтобы место, огражденное стеной, имело съемную крышу.
В устройстве для плавления снега настоящего изобретения труба подачи воздуха предпочтительно расположена по существу внутри машинного отделения.
В устройстве для плавления снега настоящего изобретения средство подачи воздуха предпочтительно расположено внутри машинного отделения.
В устройстве для плавления снега настоящего изобретения топливный бак может быть двухстеночным топливным баком, и, особенно предпочтительно, чтобы внутренняя оболочка двухстеночного топливного бака была сделана из нержавеющей стали 304.
В устройстве для плавления снега настоящего изобретения, контроллер предпочтительно содержит программируемый логический контроллер (ПЛК), функционально связанный с топливными горелками узла горелки. ПЛК может также быть функционально связан со средством подачи воздуха, для того чтобы контролировать его выход. Наиболее желательно, чтобы ПЛК был приспособлен контролировать температуры металла в узле горелки и будет управлять горелкой из этого условия, чтобы предварительные настройки температур металла не были превышены.
Другим аспектом настоящего изобретения является устройство для плавления снега, дополнительно содержащее закрытую круговую естественную систему охлаждения для узла горелки.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут дополнительно описаны на основе примеров, по ссылке на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1a и 1b - схематичные виды в разрезе примера снеготаялки с одной горелкой, включающей узел горелки и патрубок нагнетания воздуха, соответственно, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид сверху в перспективе примера снеготаялки с одной горелкой, включающей узел горелки по настоящему изобретению;
Фиг. 3 - вид сверху в перспективе снеготаялки с одной горелкой, изображенной на Фиг. 2, иллюстрирующей внутреннее пространство машинного отделения;
Фиг. 4 - вид сверху в перспективе снеготаялки с одной горелкой, изображенной на Фиг. 2, иллюстрирующий вариант осуществления завершенной снеготаялки.
Снеготаялки, используемые в удалении снега, типично включают более чем одну топливную горелку, чтобы производить тепло, требуемое для плавления собранного снега. Такие многочисленные устройства топливной горелки обычно большие и громоздкие для использования и транспортировки и по существу используют больше топлива, чем необходимо для определенных устройств для плавления снега. Данное изобретение преодолевает эти трудности обеспечением снеготаялки, допускающей ”снежный старт” с узлом одной горелки, предусматривающей меньшее, более компактное устройство, которое из-за узла одной горелки использует меньше топлива.
Узел горелки (1) включает камеру горения (6, 7), содержащую спускную трубу (6) и рассеиватель (7). Спускная труба (6) зафиксирована на верхнем или первом ее конце (51) к горелке (2) и содержит форсунку (50) горелки (2). Нижний или второй конец (52) спускной трубы (6) присоединен к рассеивателю (7) по существу в направлении 90° к нему. Рассеиватель (7) имеет ряд устройств (8) направленного выпуска, например, короткие трубки или сопла, прикрепленные к ней, и продолжающиеся наружу, по существу горизонтально, от нижнего конца (52) спускной трубы (6). Во время работы продукты горения из горелки (2) направляются вниз от форсунки (50) через спускную трубу (6), типично силой воздуха из воздуходувки (не показанной), связанной с узлом (1) горелки вентиляционной трубой (54), и выходят из узла (1) горелки через устройства (8) направленного выпуска на рассеивателе (7) и через отверстия (20) впуска газа, созданные в спускной трубе (6). Отверстия (20) впуска газа просверлены в спускной трубе (6) в кольцевом расположении вокруг спускной трубы, и преимущественно расположены выше 90° изгиба и ниже нижнего уровня кожуха или перегородки (4), которые описаны в больших подробностях ниже. Устройства (8) направленного выпуска расположены и подогнаны по размеру так, чтобы подходить режимам потока блока (1) горелки, и могут быть расположены различно вокруг рассеивателя (7) соответствующим образом для определенного устройства для плавления снега. В особенно предпочтительных вариантах осуществления, однако, устройства (8) направленного выпуска расположены на верхнем участке рассеивателя (7) и по существу направлены вверх и наружу от него. Направлением теплого воздуха/продуктов горения от устройств (8) направленного выпуска в направлении вверх и наружу перемешивание снега в начале и впоследствии талой воды, накапливающейся в хранилище или резервуаре (10), усиливается, таким образом улучшая эффективность снеготаялки. Другое преимущество направления теплого воздуха/продуктов горения от устройств (8) направленного выпуска в направлении вверх и наружу - накопление мусора на боковых сторонах хранилища для плавления снега или резервуара (10) может быть предотвращено. Чтобы удалить любой осадок, который проникает в рассеиватель (7), дверь (18) для очистки может быть обеспечена на его конце.
Плавильное хранилище или резервуар (10) может быть любого типа известного в данной области техники. Однако в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения верхний участок плавильного резервуара состоит из вертикальных стен и нижний участок плавильного резервуара по существу сформирован трапециевидно с более узкой частью, направленной ко дну плавильного резервуара, и обоими передним и задним концами, являющимися вертикальными стенами по всей высоте плавильного резервуара. Эта особенная форма резервуара улучшает циркуляцию воды в корпусе плавильного резервуара и способствует отделению и сбору осадка на дне плавильного резервуара.
Чтобы начать процесс плавления, снег загружают в резервуар (10) для плавления снега и горелку (2) узла (1) горелки зажигают. Продукты горения и нагретый воздух направляется через устройства (8) направленного выпуска в рассеиватель (7) и приходят в непосредственный контакт со снегом, заставляя снег таять. Оператор загружает дополнительно снег, как требуется, чтобы поддерживать резервуар (10) полным снегом. Талая вода начинает накопление на дне резервуара и уровень воды растет.
Для того, чтобы предотвратить перегревание спускной трубы (6) прежде чем она охлаждается повышающимся уровнем воды, топливо, подаваемое в горелку (2), контролируется программируемым логическим контроллером (ПЛК) из условия, что температура металла спускной трубы (6) поддерживается в допустимом диапазоне. Это также минимизирует растрату топлива, вытекающую из нежелательного перегревания спускной трубы (6). Расход топлива может различаться в зависимости от размера горелки, горючей смеси и особенных приборов для устройства для плавления снега. Типично расходы топлива известны квалифицированному оператору снеготаялки и могут быть оптимизированы, основываясь на вышеупомянутых характеристиках. Расходы топлива для конкретного прибора для плавления снега могут быть легко введены, используя ПЛК интерфейс. Высокие и низкие расходы топлива могут быть определены, основываясь на счетчике времени во время начального этапа.
Программируемые логические контроллеры общеизвестны в данной области техники и не являются предметом этого изобретения. Таким образом специалисту в данной области техники будет известно, как совместить и привести в действие такое устройство совместно с узлом горелки, описанным в данном документе.
Охлаждение спускной трубы (6) во время процесса запуска обеспечено посредством патрубка (3) нагнетания воздуха, который изображен в больших деталях на Фиг. 1b. Патрубок (3), который создает часть узла воздушного охлаждения (3, 9), формирует выводящее кольцо вокруг спускной трубы (6), типично вокруг ее нижнего конца (52), и вводит охлаждающий воздух, подаваемый воздуходувкой через воздуховод (9), в пространство (53) между внешней поверхностью спускной трубы (6) и внутренней поверхностью кожуха или перегородки (4). Перегородка (4) окружает значительный участок спускной трубы (6) и имеет отверстия (11, 12) в ее нижней и верхней областях. Исполнительный механизм (14) клапана преимущественно обеспечен под контролем ПЛК, чтобы регулировать клапан (15), который расположен в трубе (9), чтобы контролировать поток воздуха из вентиляционной трубы (54) в патрубок (3) нагнетания воздуха. Патрубок нагнетания воздуха может быть обеспечен в разнообразии форм, хотя он типично связан с перегородкой (4), например, сваркой, на ее нижнем конце так, чтобы отверстия или выходные каналы (55) в патрубке направляли воздух вверх в пространство (53).
Вентиляционная труба (54) по существу расположена в закрытом машинном отделении (70). Машинное отделение (70) предусматривает предварительный нагрев воздуха для горения и топлива, используя лучистую теплоту от мотора, таким образом увеличивая эффективность узла горелки (2). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения закрытое машинное отделение (70) термически изолировано. Другое преимущество закрытого машинного отделения то, что оно действует как шумовой барьер, таким образом уменьшая внешний уровень шума устройства для плавления снега. Средство впуска воздуха (не показанное), например задвижка или экран, обеспечено для машинного отделения (70), в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения средство впуска воздуха по существу расположено в нижней части по направлению к передней части машинного отделения (70), это расположение средства впуска воздуха обеспечивает преимущества минимизации впуска влаги и излучения шума машинного отделения (70).
Топливный бак (не показанный) обеспечен, чтобы снабжать блок (2) горелки топливом. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения топливный бак может быть двухстеночным топливным баком. В особенно предпочтительном варианте осуществления внутренняя оболочка двухстеночного топливного бака сделана из нержавеющей стали 304, чтобы предотвратить коррозию, которая может иметь место в баках из углеродистой стали. Пол машинного отделения (70) может формировать часть верхней части топливного бака, действующий как нагреватель топливного хранилища, чтобы предохранять топливный бак от замерзания. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения тепловые трубы могут использоваться, чтобы охлаждать машинное отделение и нагревать топливо. В особенно предпочтительном варианте осуществления теплообменник, использующий охлаждающую жидкость, может использоваться как средство для переноса тепла.
Съемная крыша (71) может быть обеспечена для машинного отделения (70), чтобы облегчить ремонтный доступ, в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения съемная крыша - стекловолоконная крыша.
Перед плавлением снега, уровень воды повышается в резервуаре и поступает в перегородку (4) через нижнее отверстие (11) перегородки. Это обеспечивает дополнительное охлаждение спускной трубе (6) и влечет за собой нагревание воды через непосредственный теплообмен. Нагретая вода внутри перегородки (4) направляется вверх (как представлено стрелками, показанными на Фиг. 1a) благодаря восходящему движению воздуха от патрубка (3) нагнетания воздуха, и выходит обратно в резервуар (10) через верхнее отверстие (12) перегородки, чтобы смешаться с и дополнительно нагреть накопленный снег/талую воду в резервуаре (10).
Когда уровень воды плавильного резервуара поднимается до минимального уровня воды, необходимого для нормальной работы (изображенный W на Фиг. 1a), как обнаруженный датчиком уровня (13), программа ПЛК увеличивает выход горелки (2), вызывая непрерывное горение на максимальной установленной скорости. Температуры измеряются в различных точках в резервуаре, и горелка выключается для охлаждения при необходимости, т.е. чтобы сохранять температуру металла в рамках оптимального диапазона плавления. Температура талой воды в резервуаре может располагаться от температуры немного выше температуры замерзания, типично 32°F для воды, хотя она может отличаться в зависимости от содержания соли, до приблизительно 100°F. Оптимальная температура для плавления снега, с использованием аппарата, описанного на Фиг. 1a, приблизительно 38°F.
Для того, чтобы предотвратить перегревание при высоких интенсивностях горения, охлаждающая рубашка (16) может быть размещена вокруг незатопленного верхнего участка спускной трубы (6) узла (1) горелки. Это типично необходимо, т.к. верхний участок спускной трубы (6) не охлаждается распылителем воды из перегородки (4). Вода может подаваться в рубашку (16) эрлифтным водоструйным эжектором (не показанный). Водоструйный эрлифтный эжектор берет отвод из вентилятора воздуха для горения и направляет его в эжектор, при помощи чего вода вынуждена течь вверх в охлаждающую рубашку. Должно быть ясно, что охлаждающая рубашка (16) не является необходимой для процесса снежного старта, но предпочтительно включается в узел (1) горелки, чтобы облегчить охлаждение во время со среднего до высокого выхода горелки.
В случаях, когда снег особенно загрязнен, например, городское хозяйство, может быть желательно обеспечить закрытую круговую естественную систему охлаждения для узла (2) горелки. Вода, нагретая охлаждением горелки спускной трубы (6), поднимается из охлаждающей рубашки (16) в напорный бак (не показанный), расположенный на платформе горелки. От напорного бака множественные отводы могут быть сделаны к охлаждающим поверхностям, чтобы охладить воду, охлаждающие поверхности могут включать стороны плавильного резервуара или любые другие внешние поверхности, соприкасающиеся с холодным внешним воздухом. После прохождения через охлаждающую поверхность теплопередачи, охлажденная вода возвращается на дно охлаждающей рубашки (16) горелки. Преимущество закрытой круговой системы в том, что вода в ней не будет объектом для загрязнения мусором, содержащимся в поступающем снеге. Другие преимущества закрытой круговой естественной системы охлаждения те, что охлаждающие поверхности могут использоваться, чтобы нагреть топливо и предотвратить образование льда на внешних поверхностях, которые могут требовать обслуживания во время работы, например, перила, полы платформы и ступеньки.
Изобретение может быть применено во многих различных типах снеготаялок и устройствах для плавления снега. Например, оно может быть применено в тяговых, загрузочных или самоходных снеготаялках. Такие самоходные снеготаялки могут включать шнек и систему транспортеров для собирания снега во время продвижения вдоль поверхности, такой как дорожное полотно, и толкания снега в плавильный резервуар. Ковшовый погрузчик, установленный на передней части самоходной таялки, также предусматривается, в котором оператор заезжает в кучу снега, наполняет ковш горизонтально, поворачивает ковш и поднимает ковш вверх и над кабиной и дальше поворачивает ковш, чтобы выгрузить снег в резервуар для плавления снега. Настоящее изобретение может также быть приспособлено для использования в других аппаратах для плавления снега.
За исключением загрузочных плавильных аппаратов, канал переполнения типично требуется в снеготаялках по настоящему изобретению, чтобы поддерживать уровень воды в резервуаре для плавления снега. Один пример такого канала переполнения изображен на Фиг. 1 как слив (39). Однако форма такого канала переполнения может различаться без отступления от рамок настоящего изобретения.
Существенное количество мусора может поступать в снеготаялку вместе со снегом, такого как мусорные мешки и содержимое, жестяные банки, бутылки, паркоматы, дорожный песок и гравий и множество других объектов, обычно разбросанных по дорогам. Большинство этого мусора не плавает и может поэтому лечь на дно резервуара для плавления снега. Таким образом во время процесса удаления/плавления снега мусор может накапливаться и влиять на работу горелки до такой степени, что водный поток, направляемый вверх перегородки будет спускаться вниз и работа горелки будет замедлена. Для того чтобы предупредить накопление мусора в снеготаялке и таким образом повысить эффективность устройства для плавления снега, система удаления мусора может быть встроена.
Система удаления мусора может быть любой системой, известной в данной области техники. Однако предпочтительная система удаления мусора для аппарата для плавления снега по настоящему изобретению включает накопитель, расположенный позади заднего моста и установленный между лонжеронами, накопитель может быть наклонен в правую или левую сторону, если смотреть с задней части в переднюю часть, в правую сторону (в случае, если накопитель наклонен в правую сторону) накопитель продолжается ниже лонжеронов и в вертикальных стенах, средство выгрузки (75) обеспечено, например, клапаном. Работа по выгрузке мусора состоит из открытия клапана, чтобы позволить выгрузку накопившегося мусора в подходящий контейнер; этот процесс может повторяться так часто, как требуется между загрузками снега.
Вышеизложенное является примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, и специалист в данной области техники оценит, что изменения этих вариантов осуществления могут быть сделаны без отклонений от рамок и сущности этого изобретения, описанного в формуле изобретения, прикрепленной к этому документы.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 - узел горелки;
2 - горелка;
3 - патрубок нагнетания воздуха;
3, 9 - узел воздушного охлаждения;
4 - кожух или перегородка;
6 - спускная труба;
6,7 - камера горения;
7 - рассеиватель;
8 - устройства направленного выпуска;
9 - воздуховод;
10 - хранилище или резервуар;
11 - нижнее отверстие перегородки;
11,12 - отверстия;
12 - верхнее отверстие перегородки;
13 - датчик уровня;
14 - исполнительный механизм клапана;
15 - клапан;
16 - охлаждающая рубашка;
18 - дверь для очистки;
20 - отверстия впуска газа;
39 - слив;
40 - аппарат для плавления снега;
50 - форсунка горелки;
51 - верхний (первый) конец спускной трубы (6);
52 - нижний (второй) конец спускной трубы (6);
53 - пространство (53) между внешней поверхностью спускной трубы (6) и внутренней поверхностью кожуха (4);
54 - вентиляционная труба;
55 - выходные каналы;
70 - машинное отделение;
71 - съемная крыша;
75 - средство выгрузки.
Claims (13)
1. Устройство для плавления снега, допускающее снежный старт, содержащее хранилище для собранного снега, узел одной горелки, установленный в рабочем положении с хранилищем, и машинное отделение, в котором узел одной горелки содержит: камеру горения, имеющую первый участок и второй участок, имеющие форму и размеры для размещения в хранилище, камеру горения, имеющую множество устройств направленного выпуска, расположенных по меньшей мере на втором участке для эффективного перемешивания и плавления снега и для предотвращения накопления мусора на боковых сторонах хранилища, при этом хранилище для собранного снега выполнено так, что верхний участок хранилища состоит из вертикальных стен, и нижний участок плавильного резервуара, по существу, сформирован трапециевидно с более узкой частью, направленной ко дну хранилища, и оба передний и задний концы являются вертикальными стенами по всей высоте хранилища.
2. Устройство для плавления снега по п.1, в котором машинное отделение термически изолировано.
3. Устройство для плавления снега по п.1, в котором машинное отделение является местом, огражденным стеной.
4. Устройство для плавления снега по п.3, в котором место, огражденное стеной, имеет съемную крышу.
5. Устройство для плавления снега по п.1, дополнительно содержащее закрытую круговую естественную систему охлаждения для узла горелки.
6. Устройство для плавления снега по п.1, в котором устройства направленного выпуска расположены на верхней поверхности второго участка вдоль, по существу, всей его длины и, по существу, направлены вверх и наружу оттуда.
7. Устройство для плавления снега по п.1, в котором устройства направленного выпуска выполнены в виде коротких трубок.
8. Устройство для плавления снега по п.1, в котором средства направленного выпуска выполнены в виде направляемых сопел.
9. Устройство для плавления снега по п.1, в котором забор воздуха обеспечен на передней стороне машинного отделения для минимизации впуска влаги и излучения шума.
10. Устройство для плавления снега по п.1, в котором пол машинного отделения создает часть верхней части топливного бака для предохранения топлива внутри топливного бака от замерзания.
11. Устройство для плавления снега по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере один собирающий накопитель, расположенный ниже хранилища, причем собирающий накопитель является эффективным для сбора мусора, накапливающегося в хранилище во время работы устройства, при этом накопитель имеет наклоненное дно и четыре боковые стены, продолжающиеся, по существу, вверх от него, причем угол между одной из четырех боковых сторон и наклоненным дном меньше 90°, при этом накопитель содержит средство для выгрузки его содержимого через отверстие выгрузки, расположенное в боковой стороне, которая создает угол меньше чем 90° с наклоненным дном.
12. Устройство для плавления снега по п.11, в котором собирающий накопитель имеет верх с решеткой и расположен вблизи поверхности дна хранилища.
13. Устройство (40) для плавления снега по п.11 или 12, которое содержит по меньшей мере один собирающий накопитель, упомянутый один или ряд собирающих накопителей, покрывающих, по существу, всю поверхность дна хранилища.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US2,651,636 | 2009-02-05 | ||
| CA2651636A CA2651636C (en) | 2009-02-05 | 2009-02-05 | Single burner snow melter capable of a snow start operation |
| CA2,651,636 | 2009-02-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009124269A RU2009124269A (ru) | 2010-12-27 |
| RU2428540C2 true RU2428540C2 (ru) | 2011-09-10 |
Family
ID=42397993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009124269/21A RU2428540C2 (ru) | 2009-02-05 | 2009-06-24 | Устройство для плавления снега, допускающее работу со снежным стартом |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8628324B2 (ru) |
| CA (1) | CA2651636C (ru) |
| RU (1) | RU2428540C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU216089U1 (ru) * | 2022-06-09 | 2023-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Снегоплавильная установка с технологией плавления на основе вторичного теплоносителя |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9228575B2 (en) * | 2010-11-16 | 2016-01-05 | Zoeller Pump Company, Llc | Sealed and self-contained tankless water heater flushing system |
| RU2516280C2 (ru) * | 2012-03-30 | 2014-05-20 | Владимир Евгеньевич Пелих | Способ топления снега при вакуумной уборке территорий |
| US9945086B2 (en) | 2014-04-01 | 2018-04-17 | Jesus Sanchez | Snow melting device |
| RU2601597C2 (ru) * | 2014-11-25 | 2016-11-10 | Закрытое акционерное общество "Технологический институт горно-обогатительного машиностроения" | Установка для принудительного, интенсивного таяния снега и извлечения из снежной массы разделенных на фракции мусорных твердых включений |
| RU2640347C2 (ru) * | 2016-05-12 | 2017-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский испытательный институт инженерных войск" Министерства обороны Российской Федерации | Переносная установка для получения воды из снега и (или) льда |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA769461A (en) | 1967-10-17 | J. Petlak Joseph | Snow melter | |
| CA712840A (en) | 1965-07-06 | B. Glaser Marvin | Snow melting apparatus | |
| CA825952A (en) | 1969-10-28 | B. Roemer Raymond | Snow melting apparatus | |
| CA907989A (en) | 1972-08-22 | M. Coslowsky Marion | Automatic snow melter | |
| CA741959A (en) | 1966-09-06 | Gontcharuk Joseph | Snow disposal apparatus | |
| US3304632A (en) * | 1965-11-26 | 1967-02-21 | Kotlar Rudolph Joseph | Snow and ice melting apparatus |
| US4164820A (en) * | 1978-04-24 | 1979-08-21 | Krickovich Eli G | Snow remover and vacuum sweeper |
| US4353176A (en) * | 1981-02-05 | 1982-10-12 | Hess Georgia E | Snow removal device with gas burner heating chamber |
| SU1418385A1 (ru) | 1987-02-11 | 1988-08-23 | Краснодарский Объединенный Авиаотряд Северо-Кавказского Управления Гражданской Авиации | Устройство дл очистки аэродромных покрытий |
| US5266220A (en) * | 1991-10-16 | 1993-11-30 | Patrick E. Hammond | Method for melting contaminated snow and washing solids held therein |
| US5235762A (en) * | 1992-02-21 | 1993-08-17 | Brady Brian D | Snow melting apparatus |
| US5615668A (en) * | 1994-03-22 | 1997-04-01 | Inproheat Industires Ltd. | Apparatus for cooling combustion chamber in a submerged combustion heating system |
| US5615666A (en) * | 1996-03-05 | 1997-04-01 | Ransom; Harry T. | Fuel concentrating and conserving device for barbecue and charcoal grills |
| US5791335A (en) * | 1996-07-30 | 1998-08-11 | Luciani; Wayne E. | Snow melting apparatus |
| SE512645C2 (sv) * | 1997-09-29 | 2000-04-17 | Ssd Innovation Ab | Portabel brännare |
| US6360738B1 (en) * | 1999-09-15 | 2002-03-26 | Ernest E. Brooks | Snow disposal apparatus |
| US6293277B1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-09-25 | Inproheat Industries Ltd. | Sludge treatment system using two-stage heat recovery submerged combustion |
| US6305105B1 (en) * | 1999-11-03 | 2001-10-23 | Robert T. Lowman | Snow removal apparatus |
| US6736129B1 (en) * | 2001-03-12 | 2004-05-18 | David G. Smith | Submerged combustion snow melting apparatus |
| CA2450796C (en) | 2002-05-29 | 2006-10-31 | Gary A. Rogers | Snow removal system |
| CA2505882C (en) * | 2004-12-23 | 2009-04-07 | Trecan Combustion Limited | Snow melting apparatus with debris collecting tray |
| US7540160B2 (en) * | 2005-01-18 | 2009-06-02 | Selas Fluid Processing Corporation | System and method for vaporizing a cryogenic liquid |
| US20060272182A1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | Gertner Murray S | Snow removal system |
| US7845314B2 (en) * | 2006-11-13 | 2010-12-07 | Smith David G | Submerged combustion disposal of produced water |
| US20080178866A1 (en) * | 2007-01-30 | 2008-07-31 | Trevor Davies | Snow melting system and method with direct-contact water heater |
| WO2008137928A2 (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Snow Removal Systems, Inc. | Portable or tow-behind snow melter |
| CA2743071C (en) * | 2010-06-10 | 2022-05-24 | Inproheat Industries Ltd. | Submerged combustion heating water evaporation for natural gas wells |
-
2009
- 2009-02-05 CA CA2651636A patent/CA2651636C/en active Active
- 2009-06-16 US US12/485,210 patent/US8628324B2/en active Active
- 2009-06-24 RU RU2009124269/21A patent/RU2428540C2/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU216089U1 (ru) * | 2022-06-09 | 2023-01-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Снегоплавильная установка с технологией плавления на основе вторичного теплоносителя |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100196835A1 (en) | 2010-08-05 |
| US8628324B2 (en) | 2014-01-14 |
| RU2009124269A (ru) | 2010-12-27 |
| CA2651636A1 (en) | 2010-08-05 |
| CA2651636C (en) | 2014-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2753023C (en) | Enclosed snow melt system | |
| US7455060B2 (en) | Startup burner assembly for snow melting apparatus and method of snow melting | |
| RU2428540C2 (ru) | Устройство для плавления снега, допускающее работу со снежным стартом | |
| WO2003102311B1 (en) | Snow removal system | |
| US2977955A (en) | Snow-melting machine and method | |
| RU2407855C1 (ru) | Устройство для уборки снега | |
| US5791335A (en) | Snow melting apparatus | |
| KR100838159B1 (ko) | 고용해력을 갖는 적설 용해장치 | |
| US3270741A (en) | Snow melter | |
| RU2585063C1 (ru) | Установка для принудительного таяния снега | |
| JP2016180264A (ja) | 移動可能な融雪機 | |
| US950895A (en) | Snow-melting machine. | |
| RU2585066C1 (ru) | Установка для принудительного таяния снега | |
| RU2391460C2 (ru) | Высокопроизводительная снеготаяльная установка (варианты) | |
| RU2632331C1 (ru) | Снеготаялка | |
| RU2619303C1 (ru) | Машина для плавления снега | |
| US3150660A (en) | Snow disposal apparatus | |
| RU2621985C1 (ru) | Снегоплавильная установка | |
| RU2628795C1 (ru) | Установка для плавления снега | |
| RU2204648C1 (ru) | Способ уборки снега и устройство для уборки снега | |
| RU2628443C1 (ru) | Снегоплавильная машина | |
| KR101923223B1 (ko) | 열효율이 향상된 용해 제설장비 | |
| JP2633507B2 (ja) | 融雪装置 | |
| RU2585064C1 (ru) | Снегоплавильная машина | |
| RU2616407C1 (ru) | Установка для принудительного таяния снега |