Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЛАВЛЕНИЯ СНЕГА

Изобретение относится к способам утилизации снега, а именно к способу плавления снега, и может быть использовано в городском хозяйстве, на промышленных и транспортных предприятиях, в частности на железнодорожном транспорте при очистке пути от снега.

Известен способ утилизации снега, в котором в снеготаялке снег обрабатывают соляным раствором, подаваемым сверху через отверстия в трубопроводе (см. SU №1131965, Е01Н 5/10, 1984).

Недостатком способа являются дополнительные затраты на приготовление специального солевого раствора, используемого для таяния снега, и на утилизацию солевого раствора - экологически вредного продукта.

Известны также способ принудительного таяния снега и установка для его осуществления, 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).

Данный способ принудительного таяния 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 невысокая из-за того, что вода, выходящая из сопел, не образует затопленные струи и, следовательно, турбулентные потоки в снежно-водяной массе. В результате такие способы имеют невысокую производительность.

Наиболее близким техническим решением является способ утилизации снега, используемый 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. 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).

В известном способе 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 известном способе не предусмотрена очистка воды от механических включений.

Техническим результатом способа плавления снега является повышение производительности процесса за счет интенсификации теплообмена.

Указанный технический результат достигается в способе плавления снега, включающем подачу снега в снегоплавильную камеру и перемешивание его с горячей водой, отвод воды из снегоплавильной камеры в теплообменник для нагрева и последующую подачу горячей воды из теплообменника в снегоплавильную камеру через сопла, расположенные в верхней ее части, причем перед подачей снега в снегоплавильную камеру его измельчают, подают горячую воду через сопла по всей длине снегоплавильной камеры под давлением 3-5 кг/см² и перемешивают снег с горячей водой посредством шнеков, воду из снегоплавильной камеры очищают от твердых бытовых отходов и затем нагревают в теплообменнике до 80-90°С при прокачивании ее под давлением 3-5 кг/см² с линейной скоростью 3-5 м/с.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена технологическая схема установки для осуществления способа плавления снега.

На чертеже показаны: 1 - приемный бункер, 2 - устройство для измельчения снега, 3 - снегоплавильная камера, 4 - один из шнеков, 5 - сопла, 6 - щелевые отверстия, 7 - поддон, 8 - трубопровод для отвода воды, 9 - устройство для сбора твердых бытовых отходов, 10 - трубопровод для подачи воды в устройство для сбора твердых бытовых отходов, 11 - насос, 12 - задвижка, 13 - теплообменник, 14 - насос.

Устройство для плавления снега, убираемого, например, с верхнего строения пути, работает следующим образом. Снег, собираемый снегоуборочным поездом, по транспортеру подают в приемный бункер 1, затем его измельчают в устройстве 2 для измельчения снега до размеров 1-10 мм.

Измельченный снег далее поступает в снегоплавильную камеру 3. В снегоплавильной камере 3 снег с помощью шнеков 4 перемещают в глубь камеры и одновременно перемешивают с горячей водой, нагретой до 80-90°С и подаваемой по всей длине камеры под давлением 3-5 кг/см² через сопла 5. Измельченные твердые бытовые отходы, не прошедшие через щелевые отверстия 6, проталкивают шнеками 4 до конца снегоплавильной камеры 3 и подают в трубопровод 8 для отвода воды. Через щелевые отверстия 6, выполненные в нижней части снегоплавильной камеры 3, отработанная и талая вода поступает в поддон 7. Из поддона 7 воду отводят по трубопроводу 10 для подачи воды в устройство 9 для сбора твердых бытовых отходов, установленное между снегоплавильной камерой 3 и теплообменником 13. В устройство 9 для сбора твердых бытовых отходов подают также воду, поступающую в трубопровод 8 для отвода воды из снегоплавильной камеры 3. Твердые бытовые отходы, накапливающиеся в устройстве 9, собирают в контейнеры и отправляют на полигон.

Очищенную от твердых бытовых отходов воду с помощью насоса 11 подают в теплообменник 13. Через теплообменник 13 воду прокачивают под давлением 3-5 кг/см² с линейной скоростью 3-5 м/с и нагревают до 80-90°С. Горячую воду из теплообменника 13 насосом 14 вновь направляют в снегоплавильную камеру 3. Избыток воды отводят после насоса 11 через задвижку 12 для дальнейшего использования.

Способ плавления снега согласно изобретению обеспечивает высокую интенсивность процесса, 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.