Снегоплавильная машина с индукторным нагревательным элементом

Авторы патента:

Твердохлебов Владимир Алексеевич (RU)

E01H5/10 - с помощью нагрева (стационарные установки для продувания и нагрева E01C 11/26)

Владельцы патента RU 2577073:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области городского хозяйства, а именно к устройству для плавления снега при зимнем содержании улиц и городских территорий. Снегоплавильная машина состоит из снегоплавильной камеры и крышек, расположенных сверху снегоплавильной камеры. Машина включает также сливной канал, предназначенный для отвода талой воды после плавления, систему трубопроводов змеевидной формы, заполненных водой или антифризом, и насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию жидкости по трубопроводам во время плавления снежной массы. В качестве источника тепла в машине используется индуктор, состоящий из индуктирующего провода, с помощью которого создается переменное магнитное поле. При этом индуктор выполнен в виде катушек, намотанных непосредственно на трубопроводы для нагрева циркулирующей жидкости вследствие теплового воздействия вихревых токов. Изобретение обеспечивает возможность работы снегоплавильной машины со снежным стартом, а также отличается простотой конструкции, малой стоимостью и повышенной эффективностью. 2 ил.

Изобретение относится к области городского хозяйства, а именно к устройствам для плавления снега при зимнем содержании улиц и городских территорий.

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.).

Недостатком известной конструкции является низкий уровень эффективности преобразования энергии электронного пучка в излучение и, как следствие, невысокая эффективность плавления снега.

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.

Известен также патент РФ №2314385, опубл. 10.01.2008 г., раскрывающий способ и устройство для принудительного таяния снега.

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.

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.

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.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы снегоплавильной машины путем использования в качестве теплоносителя индукционного нагревателя.

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.

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.

На фиг. 1 изображен вид сперед предлагаемой снегоплавильной машины; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

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.

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.

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.

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 водой или антифризом, и насоса, обеспечивающего непрерывную циркуляцию жидкости по трубопроводам во время плавления снежной массы, отличающаяся тем, что в качестве источника тепла используется индуктор, состоящий из индуктирующего провода, с помощью которого создается переменное магнитное поле, и выполненный 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.

Навесное всесезонное оборудование для коммунальной техники // 2540590

Изобретение относится к оборудованию для коммунальной техники, а именно к навесному всесезонному оборудованию для коммунальной техники. Оборудование содержит установленные на шасси автомобиля кран-манипулятор, переднюю и заднюю цилиндрические фронтальные щетки, лотковую щетку, систему кавитаторов, бак для реагентов, бак, снабженный корзиной, повторяющей его форму для выгрузки мусора из бака, подающей трубой, выполненной с возможностью подогрева, вакуумным насосом для забора снега, листвы, пыли, снеготопильным устройством для принудительного отделения снежной массы от воздуха и предварительного топления снега.

Установка для принудительного таяния снега // 2540560

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы. Установка содержит ванну с решеткой в верхней части для приема и плавления снежной массы, отверстие для слива талой воды, горелки, газовые баллоны с регулятором давления, газопроводом и запальником.

Способ утилизации твердых осадков и устройство для его осуществления // 2540341

Изобретение относится к области техники для уборки улиц, а именно к средствам утилизации зимних осадков. Способ утилизации твердых осадков заключается в том, что снег и наледь складируют в накопительном бункере.

Устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства // 2524407

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Устройство для повышения сцепных свойств автотранспортного средства содержит электропневматический переключатель, к выходу которого подключена выпускная теплоизолированная магистраль, и источник электропитания.

Способ утилизации снега плавлением // 2521668

Изобретение относится к технологиям и способам утилизации снега. Производят загрузку снега погрузчиком в прицепную автономную снегоплавильную машину и плавят снег.

Способ утилизации снега // 2521645

Изобретение относится к снегоуборочной технике и технологиям, в частности к способам утилизации снега. Производят загрузку снега погрузчиком в прицепную автономную снегоплавильную машину.

Установка для подготовки снежной массы к таянию // 2499864

Изобретение относится к области очистки дорог от снежной массы и льда. Установка для подготовки снежной массы к таянию отличается тем, что корпуса мотор-редукторов попарно связаны между собой упругой механической связью при консольном размещении мотор-редукторов на приводных валах подвижной решетки, при этом корпуса подшипников валов крепятся на раме секции с помощью шпилек, размещенных на общей для всей секции валов раме в местах под ранее применяемые крепежные откидные болты, а подвижная решетка при этом выполнена из горизонтальных валов и установлена по периметру плавильной камеры, при постоянном соединении валов с индивидуальными электроприводами и безостановочном их вращении.

Устройство для таяния снега // 2498006

Устройство относится к области коммунального хозяйства. Теплоноситель 8 нагревается в теплонасосной системе теплохладоснабжения 5, после чего подается в трубопровод 7, протекая по которому нагревает площадку 6.

Установка для подготовки снежной массы к таянию // 2495188

Изобретение относится к области очистки дорог от снежной массы и льда. Установка для подготовки снежной массы к таянию отличается тем, что общая для всех секций валов рама опирается непосредственно на периметр плавильной камеры, а подвижная решетка при этом выполнена из горизонтальных валов, собранных в секцию с помощью планок, и установлена по периметру плавильной камеры при постоянном соединении валов с индивидуальными электроприводами и безостановочном их вращении.

Способ принудительного, интенсивного таяния снега, засорённого твердыми включениями и бытовым мусором // 2583679

Изобретение относится к способу утилизации снежной массы, а именно к способу плавления снега, и может быть использовано в городском хозяйстве при утилизации снего-ледовой массы, полученной при очистке городских территорий (автомобильных дорог, внутриквартальных территорий, территорий промышленных объектов и др.). Осуществляют подачу снежной массы в камеру для снеготаяния и перемешивание снежной массы с нагретой водой. Производят орошение снежной массы нагретой водой через сопла и отвод талой воды. Перемешивание водно-снеговой массы осуществляют посредством принудительного каскадного движения водно-снеговой массы во вращающемся перфорированном устройстве. Скорость вращения при перемешивании задают в пределах 50-60% от критического числа оборотов перфорированного устройства. Способ позволяет повысить эффективность и производительность процесса принудительного таяния снега. 2 ил.

Мобильный комплекс по вывозке снега // 2584615

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и может быть использовано для уборки и перевозки снега. Мобильный комплекс по вывозке снега содержит автомобиль на базовом шасси, снабженном бункером с загрузочным окном, внутри которого установлено устройство переработки снега. Устройство переработки снега выполнено в виде змеевика теплообменника с теплоагентом в виде отработанных газов двигателя автомобиля с возможностью превращения загруженного снега в воду. Теплообменник находится внутри на дне бункера, который имеет сливное отверстие с краном, а загрузочное окно имеет заслонки гравитационного типа подачи снега в бункер автомобиля, используемого для перевозки снега, переработанного в воду. Технический результат изобретения заключается в повышении производительности вывозки снега. 1 ил.

Установка для принудительного таяния снега // 2585063

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях. Установка для принудительного таяния снега содержит ванну (1) с решеткой в верхней части для приема и плавления снежной массы и отверстием для слива талой воды (8), горелки (3), газовые баллоны (6) с регулятором давления (5), газопроводом и запальником. Газовые горелки (3) с электрическим запальником установлены под дном ванны (2). Верхняя и нижняя плоские поверхности дна ванны (2) относительно его горизонтальной продольной оси симметрии имеют уклон вправо или влево вниз в вертикальной плоскости в сторону боковой стенки ванны (1). Между этой боковой стенкой и дном ванны (2) по их длине имеется прорезь и под этим дном ванны, ниже газовых горелок, расположена камера для талой воды (7) со сливным отверстием (8). Обеспечивается упрощение конструкции. 1 ил.

Снегоплавильная машина // 2585064

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях. Снегоплавильная машина содержит ванну (1) с решеткой в верхней части для приема и плавления снежной массы, отверстие (8) для слива талой воды, горелки (3) и газовые баллоны (6) с регулятором давления (5), газопроводом и запальником. На дне ванны (1) снизу по его длине параллельно его горизонтальной продольной оси симметрии установлены вертикально перегородки (9). Через один проем между перегородками (9) установлены газовые горелки (3) с электрическим запальником. В проемах между указанными перегородками (9) без газовых горелок (3) в дне ванны (1) по его длине имеются прорези. Под дном ванны (1), ниже газовых горелок (3) расположена камера для талой воды (7) со сливным отверстием (8). Изобретение обеспечивает упрощение конструкции снегоплавильной машины. 1 ил.

Установка для принудительного таяния снега // 2585066

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях. Установка для принудительного таяния снега содержит ванну (1) с решеткой в верхней части для приема и плавления снежной массы, отверстием для слива талой воды (8), горелки (3), газовые баллоны (6) с регулятором давления (5), газопроводом и запальником. Газовые горелки (3) с электрическим запальником установлены под дном ванны (2). Верхняя и нижняя поверхности дна ванны (2) относительно его горизонтальной продольной оси симметрии вправо и влево имеют плоскую форму и уклон вправо и влево вверх в вертикальной плоскости в сторону боковых стенок ванны. По этой горизонтальной продольной оси симметрии в дне ванны (2) по его длине имеется прорезь (10) и под этим дном ванны (2) ниже газовых горелок расположена камера для талой воды (7) со сливным отверстием (8). Изобретение обеспечивает упрощение конструкции установки для принудительного таяния снега. 1 ил.

Газовая горелка // 2600654

Изобретение относится к области энергетики, в частности к агрегатам для увлажнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог и грунтовых аэродромов в Северных районах. Газовая горелка содержит газовую камеру с газовыми соплами, патрубок подачи газа в газовую камеру и патрубок воздухоподводящего потока с включениями разрыхленного снега. Газовая камера выполнена многосекционной в виде кольцевых перегородок из труб (3, 4 и 5), расположенных в патрубке воздухоподводящего потока (2), а патрубок подачи газа (1) выполнен в виде распределительного коллектора, ось которого расположена параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока с внешней его стороны. Кольцевые перегородки (3, 4 и 5), образующие секции газовой камеры, выполнены с разными наружными диаметрами и установлены в патрубке воздухоподводящего потока (2) коаксиально, на разных уровнях, с нижним расположением перегородки меньшего диаметра. В нижней части кольцевых перегородок установлены газовые сопла (12), расположенные ярусными рядами, образующими для каждой кольцевой перегородки уширенную зону горения из внутреннего, среднего и наружного рядов газовых сопел. При этом в среднем ряду газовые сопла установлены с вертикальным расположением осей, параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока (2). В наружном и во внутреннем рядах оси газовых сопел отклонены в разные стороны от вертикального положения в радиальном направлении на угол, не превышающий 45°. Сопла (12) в указанных рядах установлены в чередующемся порядке, с расположением сопла среднего ряда между соплами внутреннего и наружного рядов. Кроме того, каждое сопло снабжено насадкой (14), имеющей отверстие (18) переменного сечения сужающейся и расширяющейся формы, и дисковым завихрителем (13), сопряженным с отверстием (18) насадки. При этом дисковый завихритель снабжен углублением (15) в центре и по меньшей мере тремя сквозными отверстиями (16), соединенными пазами (17) с углублением, имеющим выход в отверстие (18) переменного сечения насадки сопла. Технический результат заключается в повышении температуры проходящего потока снега, в более эффективной отдаче тепла по всему объему и в повышении КПД газовой горелки. 4 ил.

Установка для принудительного, интенсивного таяния снега и извлечения из снежной массы разделенных на фракции мусорных твердых включений // 2601597

Изобретение относится к устройствам для утилизации снежной массы, а именно к установке принудительного, интенсивного для таяния снега и извлечения из снежной массы разделенных на фракции мусорных твердых включений, и может быть использовано в городском хозяйстве для утилизации снего-ледовой массы, полученной при очистке городских территорий. Установка содержит приемный бункер, камеру для снеготаяния, устройство для измельчения снежной массы, теплообменник, систему орошения снежной массы нагретой водой через сопла, систему слива талой воды и устройство непрерывного извлечения твердых включений. Устройство для измельчения снежной массы выполнено в виде лопастей, закрепленных на валу по спирали, и установлено соосно с устройством непрерывного извлечения мусорных твердых включений. Устройство извлечения мусорных твердых включений выполнено в виде барабанного грохота с перфорацией размером от 10 мм до 12 мм и внутренней винтовой спиралью, вращающегося со скоростью не более 60% от критического числа оборотов барабанного грохота. Данное устройство разделяет мусорные твердые включения, содержащиеся в снежной массе, на фракцию размером более 10-12 мм, извлекаемую из барабанного грохота, и фракцию размером менее 10-12 мм - песок, которая разгрузочным устройством, установленным под барабанным грохотом, извлекается из камеры для снеготаяния. При этом барабанный грохот и разгрузочное устройство расположены под углом к уровню воды в камере для снеготаяния таким образом, что обеспечивается обезвоживание извлекаемых твердых включений. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и производительности процесса принудительного таяния снега с обеспечением возможности одновременной сортировки мусорных включений, выделяя обезвоженный чистый песок, пригодный для вторичного использования в коммунальном хозяйстве. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ и устройство уборки снега // 2605194

Группа изобретений относится к способу для удаления снега с железнодорожных путей или участков путей для рельсовых транспортных средств и устройству для его осуществления. Способ заключается в транспортировке снега устройством (10) для сбора снега к устройству (50) для таяния снега, где снег плавится в жидкость. После этого талую воду переносят в бак (70) для жидкости, из которого талую воду сливают. При этом боковые щетки (41, 42) используют для перемещения снега, расположенного по сторонам рабочей зоны устройства (10) для сбора снега. Также боковые щетки могут быть подняты и установлены в положение парковки. Узел (20) для сбора снега, содержащийся в устройстве, имеет вращающуюся щетку (21). Две вращающиеся боковые щетки (41, 42) устройства выполнены с возможностью поднятия вверх и установки в положение парковки. Указанные вращающиеся боковые щетки (41, 42) в рабочем положении образуют V-образную конструкцию и расположены так, что могут перемещаться в направлении, которое сметает снег с пути и внутри рабочей ширины узла (20) для сбора снега. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении эффективного по времени сбора и удаления снега. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство и способ непрерывного удаления отложений // 2610308

Группа изобретений относится к системе и способу непрерывного удаления отложений для удаления механической смеси из приемного контейнера или плавильного резервуара снегоплавильного транспортного средства. Устройство удаления отложений для снегоплавильного транспортного средства, имеющего приемный контейнер для приема груза снега, подлежащего переработке внутри приемного контейнера в талую воду, содержит мусоросборную систему для перемещения мусора, падающего на дно приемного контейнера, в сборную камеру, расположенную рядом с приемным контейнером. Также устройство включает мусороподъемную систему для подъема мусора из сборной камеры в положение выше для выгрузки мусора под действием силы тяжести за пределы сборной камеры. Технический результат группы изобретений заключается в обеспечении непрерывной работы снегоплавильного транспортного средства. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Установка для таяния снега (варианты) // 2610491

Группа изобретений относится к устройствам для утилизации снего-ледовой массы, а именно к устройствам принудительного таяния снега, и может быть использована в городском хозяйстве для утилизации снего-ледовой массы, полученной при очистке городских территорий, разделения на фракции и удаления содержащихся в снего-ледовой массе мусорных включений. Установка для таяния снега содержит корпус, теплообменную систему, систему слива талой воды, систему утилизации мусора. В корпусе расположены две жестко соединенные с корпусом наклонные пластины и три соосно установленных с зазорами между собой трубообразных элемента. Первая пластина жестко соединена по торцу с наружным трубообразным элементом и по внешней поверхности с выступающим внутренним трубообразным элементом, над которым с зазором закреплен защитный экран. Вторая пластина жестко соединена по торцу со средним, расположенным между пластинами, трубообразным элементом. Во внутреннем трубообразном элементе расположена теплообменная система, содержащая нагревательный элемент и гребной винт, установленный с возможностью вращения на валу. При этом первая пластина, выполненная с перфорацией между корпусом и внешним трубообразным элементом, соединена с приемным устройством для крупного мусора, а нижняя пластина соединена с приемным устройством для мелкого мусора. В качестве второго варианта теплообменная система может быть выполнена в виде центробежно-барботажного аппарата, с одной стороны соединенного с нагревателем воздуха, а с другой стороны - патрубком подачи воды в центробежно-барботажный аппарат, расположенным на дне корпуса, и патрубком удаления воды из центробежно-барботажного аппарата, расположенным во внутреннем трубообразном элементе, с установкой для таяния снега. Технический результат заключается в создании экономичной, легко эксплуатируемой установки, позволяющей разделять мусорные включения, содержащиеся в снего-ледовой массе, на фракции, выделяя крупный и мелкий мусор, не прерывая процесс плавления снега. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.