RU2335597C1 - Snow melting device - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: snow melting device incorporates a receive hopper, snow grinding device, snow melting chamber, household solid waste collector, water heater, and pumping equipment. The snow melting chamber represents a pipe with screws and pipeline to withdraw water. The nozzles to feed hot water in the snow melting chamber are arranged at the said chamber top all along its length. At the chamber bottom, slot-like holes are arranged to withdraw water into the pan furnished with a pipeline attached thereto. The snow melting chamber outside is provided with thermal isolation. The snow grinding device represents a milling cutter.

EFFECT: high-efficiency snow melting because of intensified heat exchange.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для утилизации снега, а именно к установке для плавления снега, и может быть использовано в городском хозяйстве, на промышленных и транспортных предприятиях, в частности на железнодорожном транспорте при очистке пути от снега.The invention relates to installations for the utilization of snow, and in particular to an installation for melting snow, and can be used in municipal services, industrial and transport enterprises, in particular in railway transport when clearing the track of snow.

Известен снегоочиститель железнодорожных путей для утилизации снега при очистке пути, включающий заборное устройство, снеготаялку, емкость для слива жидкости и резервуар хранения воды, при этом в снеготаялке снег обрабатывают соляным раствором, подаваемым сверху через отверстия в трубопроводе (см. SU 1131965, Е01Н 5/10, 1984).A snow plow for railway tracks is known for removing snow while cleaning the track, including a fence, a snow melter, a tank for draining the liquid and a water storage tank, while in the snow melter the snow is treated with saline supplied from above through openings in the pipeline (see SU 1131965, Е01Н 5 / 10, 1984).

Недостатком данной установки являются дополнительные затраты на приготовление специального солевого раствора, используемого для таяния снега, и на утилизацию солевого раствора - экологически вредного продукта.The disadvantage of this installation is the additional cost of preparing a special saline solution used for melting snow, and the disposal of saline solution - an environmentally harmful product.

Известна также установка для утилизации снега, которая включает ванну для приема и плавления снежной массы, устройство нагрева в виде погруженных в воду горелок, насос для забора воды из ванны и подачи ее через сопла для полива снежной массы, приспособление для удаления воды из ванны. Ванна имеет отсек для погружных горелок и отсек для размещения снежной массы. При реализации способа нагревают воду в отсеке с погружными горелками до температуры от 10 до 80°С и подают ее для полива снега в отсек снежной массы. Воду из отсека с погружными горелками могут подавать в систему теплоснабжения. Воду из отсека размещения снежной массы направляют в канализацию и/или на очистные сооружения (см. RU 2173744, Е01Н 5/10, 2001).There is also known an installation for snow utilization, which includes a bath for receiving and melting snow mass, a heating device in the form of burners immersed in water, a pump for taking water from the bath and supplying it through nozzles for irrigating the snow mass, a device for removing water from the bath. The bath has a compartment for submersible burners and a compartment for accommodating snow mass. When implementing the method, water is heated in the compartment with immersion burners to a temperature of from 10 to 80 ° C and served for watering the snow in the compartment of the snow mass. Water from the compartment with submersible burners can be fed into the heat supply system. Water from the snow mass compartment is sent to the sewer and / or to the treatment plant (see RU 2173744, ЕНН 5/10, 2001).

Данная установка для утилизации снега обладает следующими недостатками: низким коэффициентом конвективной теплоотдачи от погружных горелок воде и от воды к снежной массе. Орошение снежно-водяной массы производят сверху струями из сопел. Теплопередача при этом не высокая, из-за того, что вода, выходящая из сопел, не образует затопленные струи и, следовательно, турбулентные потоки в снежно-водяной массе. В результате такие способы и установки имеют невысокую производительность.This installation for the disposal of snow has the following disadvantages: low coefficient of convective heat transfer from immersion burners to water and from water to snow mass. Irrigation of snow-water mass produced from above by jets from nozzles. In this case, the heat transfer is not high, due to the fact that the water leaving the nozzles does not form flooded jets and, therefore, turbulent flows in the snow-water mass. As a result, such methods and installations have low productivity.

Наиболее близким техническим решением является установка для таяния снега, используемая в железнодорожном снегоочистителе, содержащем снеготаялку, в которой таяние снега осуществляют при перемешивании его с горячей водой, нагреваемой в теплообменнике острым паром от котла паровоза до 100°С и подаваемой через сопла на снег. Устройства для перемешивания выполнены в виде колес, расположенных по бокам снеготаялки. Часть теплой воды из снеготаялки подается в теплообменник для повторного нагрева, а остальная часть подается центробежным насосом в цистерны либо в канализацию (см. SU 65224, Е01Н 8/08, 1945).The closest technical solution is a snow melting unit used in a railway snow blower containing a snow melter, in which snow is thawed by mixing it with hot water heated in a heat exchanger with hot steam from a steam locomotive boiler to 100 ° C and supplied through nozzles to snow. The devices for mixing are made in the form of wheels located on the sides of the snow melter. Part of the warm water from the snow melter is supplied to the heat exchanger for reheating, and the rest is fed by a centrifugal pump to tanks or sewers (see SU 65224, E01H 8/08, 1945).

В известной установке для таяния снега при перемешивании снежной массы с горячей водой посредством колес частично повышается теплоотдача от воды к снегу. Однако расположение колес по бокам снеготаялки не обеспечивает достижение необходимой интенсивности процесса таяния снега. Кроме того, снежная масса, поступающая на обработку, загрязнена твердыми бытовыми отходами и содержит комья снега и лед. В известной установке не предусмотрено никаких средств для очистки воды от механических включений и измельчения комьев снега и льда.In a known installation for melting snow while mixing the snow mass with hot water through the wheels, the heat transfer from water to snow is partially increased. However, the location of the wheels on the sides of the snow melter does not ensure the achievement of the necessary intensity of the snow melting process. In addition, the snow mass received for processing is contaminated with municipal solid waste and contains lumps of snow and ice. In the known installation does not provide any means for purifying water from mechanical impurities and crushing clods of snow and ice.

Техническим результатом установки для плавления снега является повышение производительности процесса плавления снега за счет интенсификации теплообмена.The technical result of the installation for melting snow is to increase the productivity of the process of melting snow due to the intensification of heat transfer.

Указанный технический результат достигается в установке для плавления снега, которая включает приемный бункер, устройство для измельчения снега, расположенное под приемным бункером, снегоплавильную камеру, снабженную средствами для перемешивания снега с горячей водой, соплами для подачи горячей воды, расположенными в верхней ее части, и трубопроводом для отвода воды на нагрев, устройство для сбора твердых бытовых отходов, снабженное решеткой и установленное между снегоплавильной камерой и теплообменником, теплообменник для нагрева воды, насосное оборудование, при этом снегоплавильная камера выполнена в виде трубы со шнеками, причем сопла для подачи горячей воды в снегоплавильную камеру размещены по всей ее длине, а в нижней части выполнены щелевые отверстия для отвода воды в поддон, прикрепленный к снегоплавильной камере и снабженный трубопроводом для подачи воды в устройство для сбора твердых бытовых отходов.The specified technical result is achieved in the installation for melting snow, which includes a receiving hopper, a device for crushing snow located under the receiving hopper, a snow melting chamber equipped with means for mixing snow with hot water, nozzles for supplying hot water located in its upper part, and a pipeline for removing water for heating, a device for collecting municipal solid waste, equipped with a grate and installed between the snow melting chamber and the heat exchanger, a heat exchanger for heating In this case, the pumping equipment, while the snow melting chamber is made in the form of a pipe with screws, moreover, nozzles for supplying hot water to the snow melting chamber are placed along its entire length, and slotted openings are made in the lower part for draining water into a pan attached to the snow melting chamber and equipped with a pipeline for supplying water to a device for collecting municipal solid waste.

Дополнительно снегоплавильная камера снабжена с внешней стороны теплоизоляцией. Устройство для измельчения снега может быть выполнено в виде фрезы.Additionally, the snow melting chamber is provided with heat insulation from the outside. A device for crushing snow can be made in the form of a mill.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена технологическая схема установки для плавления снега.The invention is illustrated by the drawing, which shows the technological scheme of the installation for melting snow.

На чертеже показаны: 1 - приемный бункер, 2 - устройство для измельчения снега, 3 - фреза, 4 - снегоплавильная камера, 5 - один из шнеков, 6 - слой теплоизоляции, 7 - сопла, 8 - щелевые отверстия, 9 - поддон, 10 - трубопровод для отвода воды, 11 - трубопровод для подачи воды в устройство для сбора твердых бытовых отходов, 12 - устройство для сбора твердых бытовых отходов, 13 - решетка, 14 - насос, 15 - задвижка, 16 - теплообменник, 17 - трубы теплообменника, 18 - форсунки, 19 - насос.The drawing shows: 1 - receiving hopper, 2 - a device for crushing snow, 3 - a mill, 4 - a snow melting chamber, 5 - one of the screws, 6 - insulation layer, 7 - nozzles, 8 - slotted holes, 9 - pallet, 10 - a pipeline for draining water, 11 - a pipeline for supplying water to a device for collecting municipal solid waste, 12 - a device for collecting municipal solid waste, 13 - a grill, 14 - a pump, 15 - a valve, 16 - a heat exchanger, 17 - heat exchanger pipes, 18 - nozzles, 19 - pump.

Устройство для плавления снега, убираемого, например, с верхнего строения пути, работает следующим образом.A device for melting snow, removed, for example, from the upper track, works as follows.

Снег, собираемый снегоуборочным поездом, по транспортеру подают в приемный бункер 1, затем его измельчают в устройстве 2 для измельчения снега посредством фрез 3 до размеров 1-10 мм.The snow collected by the snow train is fed through the conveyor to the receiving hopper 1, then it is crushed in the device 2 for crushing the snow by means of mills 3 to sizes of 1-10 mm.

Измельченный снег далее поступает в снегоплавильную камеру 4, выполненную в виде трубы с теплоизоляцией 6. В снегоплавильной камере снег с помощью шнеков 5 перемещают в глубь снегоплавильной камеры и одновременно перемешивают с горячей водой, подаваемой через сопла 7, размещенные в верхней части снегоплавильной камеры 4 по всей ее длине.The crushed snow then enters the snow-melting chamber 4, made in the form of a pipe with heat insulation 6. In the snow-melting chamber, the snow with the help of screws 5 is moved deep into the snow-melting chamber and simultaneously mixed with hot water supplied through nozzles 7 located in the upper part of the snow-melting chamber 4 its entire length.

Измельченные твердые бытовые отходы, не прошедшие через щелевые отверстия 8, проталкивают шнеками 5 до конца снегоплавильной камеры 4 и подают в трубопровод 10 для отвода воды. Через щелевые отверстия 8, выполненные в нижней части снегоплавильной камеры 4, отработанная и талая вода поступает в поддон 9, прикрепленный к снегоплавильной камере. Из поддона 9 воду отводят по трубопроводу 11 для подачи воды в устройство 12 для сбора твердых бытовых отходов, снабженное решеткой 13 и установленное между снегоплавильной камерой 4 и теплообменником 16. В устройство 12 для сбора твердых бытовых отходов подают также воду, поступающую в трубопровод 10 для отвода воды из снегоплавильной камеры 4. На решетке 13 осаждают твердые бытовые отходы, которые затем удаляют из устройства 12. Твердые бытовые отходы, накапливающиеся на рещетке 13, собирают в контейнеры и отправляют на полигон.The crushed solid household waste that did not pass through the slotted openings 8 is pushed by the screws 5 to the end of the snow melting chamber 4 and fed into the pipeline 10 for water drainage. Through slotted holes 8, made in the lower part of the snow-melting chamber 4, waste and melt water enters the pan 9, attached to the snow-melting chamber. From the pallet 9, water is discharged through a pipe 11 for supplying water to a device for collecting municipal solid waste 12, provided with a grill 13 and installed between the snow melting chamber 4 and the heat exchanger 16. Water is also supplied to the device 12 for collecting municipal solid waste that enters the pipeline 10 for water drainage from the snow melting chamber 4. Solid household waste is deposited on the grate 13, which is then removed from the device 12. The solid household waste accumulated on the grate 13 is collected in containers and sent to the landfill.

Очищенную от твердых бытовых отходов воду с помощью насоса 14 подают в теплообменник 16, выполненный в виде трубчатого теплообменника. Через теплообменник 16 воду прокачивают под давлением и нагревают. Горячую воду из теплообменника 16 насосом 19 вновь направляют в снегоплавильную камеру 4. Нагрев воды в теплообменнике осуществляется за счет отвода тепла от труб 17, нагреваемых за счет сжигания топлива в форсунках 18 в межтрубном пространстве. Избыток воды отводят после насоса 14 через задвижку 15 для дальнейшего использования.Purified water from municipal solid waste using a pump 14 is fed to a heat exchanger 16, made in the form of a tubular heat exchanger. Through the heat exchanger 16, water is pumped under pressure and heated. Hot water from the heat exchanger 16 by the pump 19 is again sent to the snow melting chamber 4. The water in the heat exchanger is heated by removing heat from the pipes 17, heated by burning fuel in the nozzles 18 in the annular space. Excess water is discharged after the pump 14 through the valve 15 for further use.

Установка для таяния снега согласно изобретению обеспечивает высокую интенсивность процесса плавления снега, сокращение при этом производственных площадей, реализует экологически безопасный технологический процесс утилизации снега, а также снижение отрицательного воздействия вредных веществ, попадающих в снег, на окружающую среду. При размещении данной установки для плавления снега на снегоуборочном поезде или автотраспортной технике производительность уборки снега за счет исключения перевозки и выгрузки снега на специальные площадки увеличивается в 5-10 раз.The snow melting installation according to the invention provides a high intensity of the snow melting process, while reducing production areas, implements an environmentally friendly technological process for snow disposal, as well as reducing the negative impact of harmful substances entering the snow on the environment. When placing this installation for melting snow on a snow-removing train or motor transport equipment, the performance of snow removal due to the exclusion of transportation and unloading of snow at special sites increases 5-10 times.

Результаты испытания установки для плавления снега следующие: увеличение производительности снегоуборочного поезда до 8400 м³/смена.The test results of the installation for melting snow are as follows: an increase in the productivity of the snow train to 8400 m ³ / shift.

Claims (3)

1. Установка для плавления снега, включающая снегоплавильную камеру, снабженную средствами для перемешивания снега с горячей водой, соплами для подачи горячей воды, расположенными в верхней ее части, и трубопроводом для отвода воды на нагрев, теплообменник для нагрева воды, насосное оборудование, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена приемным бункером, устройством для измельчения снега, расположенным под приемным бункером, устройством для сбора твердых бытовых отходов, снабженного решеткой и установленного между снегоплавильной камерой и теплообменником, при этом снегоплавильная камера выполнена в виде трубы со шнеками, причем сопла для подачи горячей воды в снегоплавильную камеру размещены по всей ее длине, а в нижней части выполнены щелевые отверстия для отвода воды в поддон, прикрепленный к снегоплавильной камере и снабженный трубопроводом для подачи воды в устройство для сбора твердых бытовых отходов.1. Installation for melting snow, including a melting chamber equipped with means for mixing snow with hot water, nozzles for supplying hot water located in its upper part, and a pipe for removing water for heating, a heat exchanger for heating water, pumping equipment, characterized in that it is additionally equipped with a receiving hopper, a device for crushing snow, located under the receiving hopper, a device for collecting municipal solid waste, equipped with a grate and installed between the snow melter a chamber and a heat exchanger, while the snow-melting chamber is made in the form of a pipe with screws, and nozzles for supplying hot water to the snow-melting chamber are placed along its entire length, and slotted holes are made in the lower part for draining water into a pan attached to the snow-melting chamber and equipped with a pipeline for supplying water to a device for collecting municipal solid waste. 2. Установка для плавления снега по п.1, отличающаяся тем, что снегоплавильная камера снабжена с внешней стороны теплоизоляцией.2. Installation for melting snow according to claim 1, characterized in that the snow melting chamber is provided with heat insulation from the outside. 3. Установка для плавления снега по п.1, отличающаяся тем, что устройство для измельчения снега выполнено в виде фрезы.3. Installation for melting snow according to claim 1, characterized in that the device for grinding snow is made in the form of a mill.