RU2577073C1

RU2577073C1 - Snow-melting machine with induction heating elements

Info

Publication number: RU2577073C1
Application number: RU2014151320/13A
Authority: RU
Inventors: Юрий Викторович Перчаткин; Владимир Алексеевич Твердохлебов
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-03-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the field of municipal services, namely, a device for melting snow during winter maintenance of streets and urban areas. Snow-melting machine consists of snow-melting chamber and covers located on top of snow-melting chamber. Machine also includes a discharge channel for removing defrost water after melting, forms a serpentine pipe system filled with antifreeze or water, and a pump for the continuous circulation of fluid through the conduit during the melting of the snow mass. Heat source used in the machine inductor consisting of inducing wires through which an alternating magnetic field. At this inductor is made in the form of coils wound directly on the pipes for heating the circulating liquid due to thermal influence of the eddy currents.

EFFECT: invention provides the opportunity to work with the snow-melting machine start, as well as the design is simple, low cost and efficiency.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области городского хозяйства, а именно к устройствам для плавления снега при зимнем содержании улиц и городских территорий.The invention relates to the field of urban economy, and in particular to devices for melting snow during the winter maintenance of streets and urban areas.

Известна снегоплавильная машина, в которой источник подачи теплоносителя состоит из генератора тока и ламп СВЧ, снабженных водяной рубашкой, соединенной с системой охлаждения двигателя шасси. Плавление снега в этой конструкции осуществляется посредством работающих от генератора ламп СВЧ, которые излучают волны, взаимодействующие со снегом, создавая тепло, под действием которого происходит таяние снега и нагрев воды, которая заполняет водосборник (патент РФ №2407854, опубл. 27.12.2010 г.).A snow melting machine is known in which the coolant supply source consists of a current generator and microwave tubes equipped with a water jacket connected to the chassis engine cooling system. The melting of snow in this design is carried out by means of microwave tubes operating from the generator, which emit waves that interact with the snow, creating heat, which melts the snow and heats the water that fills the catchment basin (RF patent No. 2407854, publ. December 27, 2010 )

Недостатком известной конструкции является низкий уровень эффективности преобразования энергии электронного пучка в излучение и, как следствие, невысокая эффективность плавления снега.A disadvantage of the known design is the low level of efficiency of energy conversion of the electron beam into radiation and, as a result, the low efficiency of melting snow.

Существуют стационарные снегоплавильные машины, содержащие интенсификатор таяния снега, выполненный в виде инфракрасных излучателей (патент РФ №2226591, опубл. 10.04.2004 г.) или коллектора с оросительными трубами (патент РФ №2237136, опубл. 27.09.2004 г.). Вышеуказанные установки громоздки, трудоемки для строительства, занимают большие площади, поэтому должны возводиться вне черты города. Следовательно, требуются транспортные затраты на сбор и доставку снега.There are stationary snow melting machines containing a melting snow intensifier made in the form of infrared emitters (RF patent No. 2226591, publ. 04/10/2004) or a collector with irrigation pipes (RF patent No. 2237136, publ. 09/27/2004). The above installations are cumbersome, laborious for construction, occupy large areas, so they should be built outside the city. Consequently, transportation costs are required for the collection and delivery of snow.

Известен также патент РФ №2314385, опубл. 10.01.2008 г., раскрывающий способ и устройство для принудительного таяния снега.Also known patent of the Russian Federation No. 2314385, publ. 01/10/2008, disclosing a method and apparatus for forced snow melting.

Указанная снегоплавильная машина состоит из шасси, на раме которого смонтирован теплоизоляционный корпус, в котором расположена рабочая емкость со сливным узлом, а источник тепла выполнен в виде теплоэлектронагревателей, электровводы которых выполнены с возможностью их подключения к электросетям, или к электрогенератору, или к высоковольтной троллейбусной сети.The specified snow melting machine consists of a chassis, on the frame of which a heat-insulating case is mounted, in which a working tank with a drainage unit is located, and the heat source is made in the form of heat electric heaters, the electric inputs of which are made with the possibility of their connection to electric networks, or to an electric generator, or to a high-voltage trolleybus network .

Перед началом работы снегоплавильной машины необходимо залить определенное количество воды, чтобы ее уровень был выше теплоэлектронагревателей и выше всасывающего патрубка, затем подключить теплоэлектронагреватели к источнику тока, подогревать эту воду до высокой температуры (10-80°С) и после этого загружать снег. В конструкции также имеется насос, который необходим для подачи под давлением горячей воды, взятой из области над теплоэлектронагревателями, непосредственно на снежную массу для интенсификации процесса таяния. Всасывающий патрубок забирает горячую воду над теплоэлектронагревателями и постоянно направляет ее по трубопроводам в холодную область, заполненную снегом.Before starting the operation of the snow melting machine, it is necessary to fill in a certain amount of water so that its level is higher than the heaters and above the suction pipe, then connect the heaters to a current source, heat this water to a high temperature (10-80 ° C) and then load the snow. The design also has a pump, which is necessary for supplying hot water under pressure, taken from the area above the heaters, directly to the snow mass to intensify the melting process. The suction pipe takes hot water above the heaters and constantly directs it through the pipelines to a cold area filled with snow.

Данная система имеет большие габариты и сложную конструкцию. Кроме того, перед плавлением снега необходимо заполнить камеру водой и нагревать ее до значительной температуры. Таким образом, данная конструкция снегоплавильной машины не предусматривает работу со снежным стартом. Интенсивность таяния в таком устройстве невысокая, т.к. необходимо дополнительно греть воду, посредством которой происходит таяние снега. Также необходимо отметить, что вследствие большого количества электрических контактов, находящихся в зоне действия повышенной температуры, требуются дополнительные меры для поддержания оптимального электрического контакта (в том числе постоянный контроль), что усложняет конструкцию и удорожает эксплуатацию снегоплавильной машины.This system has large dimensions and complex design. In addition, before melting the snow, it is necessary to fill the chamber with water and heat it to a significant temperature. Thus, this design of the snow melting machine does not provide for work with a snow start. The intensity of melting in such a device is low, because it is necessary to additionally warm the water, through which the snow melts. It should also be noted that due to the large number of electrical contacts located in the high temperature zone, additional measures are required to maintain optimal electrical contact (including constant monitoring), which complicates the design and increases the cost of operating the snow melting machine.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы снегоплавильной машины путем использования в качестве теплоносителя индукционного нагревателя.The problem to which the invention is directed, is to increase the efficiency of the snow melting machine by using an induction heater as a coolant.

Поставленная задача решается за счет того, что снегоплавильная машина, состоящая из снегоплавильной камеры, крышек, расположенных сверху снегоплавильной камеры, сливного канала, предназначенного для отвода талой воды после плавления, системы трубопроводов змеевидной формы, заполненных жидкостью (водой или антифризом), и насоса, обеспечивающего непрерывную циркуляцию жидкости по трубопроводам во время плавления снежной массы, отличается тем, что в качестве источника тепла используется индуктор, состоящий из индуктирующего провода, с помощью которого создается переменное магнитное поле, и выполненного в виде катушек, намотанных непосредственно на трубопроводы, с целью нагрева циркулирующей жидкости вследствие теплового воздействия вихревых токов, и обеспечивающий работу снегоплавильной машины со снежным стартом.The problem is solved due to the fact that the snow melting machine, consisting of a snow melting chamber, covers located on top of the snow melting chamber, a drain channel designed to drain melt water after melting, a system of serpentine-shaped pipelines filled with liquid (water or antifreeze), and a pump, providing continuous circulation of fluid through pipelines during melting of the snow mass, characterized in that an inductor consisting of an induction wire is used as a heat source, with power which creates an alternating magnetic field, and implemented in the form of coils wound directly on the piping, in order to heat the circulating liquid due to thermal effects of eddy currents, and providing snegoplavilnye work machine with a snow start.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является уменьшение времени процесса плавления снежной массы за счет того, что в качестве источника тепла используется индукционный нагреватель и возможность снегоплавления со снежным стартом.The technical result provided by the given set of features is to reduce the time of the process of melting snow mass due to the fact that an induction heater and the possibility of snow melting with a snow start are used as a heat source.

На фиг. 1 изображен вид сперед предлагаемой снегоплавильной машины; на фиг. 2 - то же, вид сверху.In FIG. 1 shows a front view of the proposed snow melting machine; in FIG. 2 - the same, top view.

Снегоплавильная машина состоит из двух камер: снегоплавильной камеры 1 и камеры для размещения генератора 2. Снегоплавильная камера закрывается крышками 3. На дне снегоплавильной камеры расположена система трубопроводов 4 змеевидной формы. Внутри трубопроводов циркулирует жидкость (вода или антифриз) под действием насоса (на чертеже не показан). Индуктор выполнен в виде катушек 5, намотанных на трубопроводы змеевидной формы и не имеющих контакта со снегом и жидкостью. Конструкция снегоплавильной машины установлена на шасси прицепа 6 для удобства транспортировки.The snow-melting machine consists of two chambers: the snow-melting chamber 1 and the chamber for placing the generator 2. The snow-melting chamber is closed by covers 3. At the bottom of the snow-melting chamber there is a pipe system 4 of snake-shaped form. Liquid (water or antifreeze) circulates inside the pipelines under the action of a pump (not shown in the drawing). The inductor is made in the form of coils 5 wound on serpentine-shaped pipelines and not having contact with snow and liquid. The design of the snow melting machine is mounted on the chassis of the trailer 6 for easy transportation.

Работает снегоплавильная машина следующим образом. Снег загружается в снегоплавильную камеру 1. Для интенсификации процесса таяния снегоплавильная камера сверху закрывается крышками 3. В индукторных катушках 5 с помощью генератора (на чертеже не показан) наводятся токи высокой частоты, в результате чего вокруг индуктора возникает электромагнитное поле, наводящее в снегоплавильной камере вихревые токи. На высокой частоте вихревые токи вытесняются в поверхностные слои трубопроводов, в результате чего образующая трубопровода интенсивно нагревается. Жидкость, циркулирующая внутри системы трубопроводов 4 под действием насоса, при этом также нагревается. Загруженный снег при соприкосновении с нагретыми трубопроводами плавится. Талую воду со снегоплавильной камеры сливают посредством сливного канала.Works snow melting machine as follows. Snow is loaded into the snow melting chamber 1. In order to intensify the melting process, the snow melting chamber is covered by covers from above 3. In inductor coils 5, high-frequency currents are induced using a generator (not shown in the drawing), as a result of which an electromagnetic field arises around the inductor, inducing eddy currents in the snow melting chamber currents. At high frequency, eddy currents are displaced into the surface layers of the pipelines, as a result of which the generatrix of the pipeline is intensively heated. The fluid circulating inside the piping system 4 under the action of the pump, is also heated. The loaded snow melts when it comes into contact with heated pipelines. Melt water from the snow melting chamber is drained by means of a drain channel.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое устройство уменьшает время процесса плавления снежной массы за счет того, что в качестве источника тепла используется индукционный нагреватель и обеспечивает возможность снегоплавления со снежным стартом.Thus, in comparison with the prototype, the claimed device reduces the time of the process of melting snow mass due to the fact that an induction heater is used as a heat source and provides the possibility of snow melting with a snow start.

Claims

Snow melting machine, consisting of a snow melting chamber, covers located on top of the snow melting chamber, a drain channel designed to drain melt water after melting, a system of snake-shaped pipelines filled with water or antifreeze, and a pump that provides continuous liquid circulation through pipelines during melting of the snow mass , characterized in that an inductor consisting of an induction wire is used as a heat source, with the help of which an alternating magnetic field is created, and made in the form of coils wound directly on pipelines with the aim of heating the circulating liquid due to the thermal effect of eddy currents, and ensuring the operation of the snow melting machine with a snow start.