Снегоплавильный пункт "Колотун Бабай": краткое описание и чертежи

Снегоплавильный пункт, предназначен для приёма и утилизации снега, льда и хранения, раздачи талой воды на разные нужды, отличается тем, что конструктивная составляющая пункта позволяет перенести процесс снегоплавления из зимы в лето. C этой целью радиатор теплопередачи снегоплавильного пункта выполнен как воздуховод для тёплого воздуха с улицы, который через радиатор прогоняется за счёт конструктивных элементов и/или физических эффектов, заложенных в пункт и рассчитанных на его работу, что при такой конструктивной трансформации пункта обеспечивает без энергозатратность утилизации снега, льда и одновременно функционально переводит снегоплавильную камеру в камеру для хранения снега, льда, в/из которой они могут быть в демисезонный и летний периоды года изъяты и использованы физ. и юр.лицами для различных нужд.

Лучший вариант осуществления изобретения снегоплавильного пункта

Стационарный снегоплавильный пункт с условным названием «Колотун Бабай» состоит (см. фиг. 1, 2) из здания 1- (стены, колонны, крыша). Середина длинных сторон здания выглядит как сплошной ряд опускаемых ворот-жалюзи 2 с индивидуальным приводом.
Ворота-жалюзи расположены между подпорных колонн крыши, рассчитаны под грузовой транспорт и расположены напротив друг друга, относительно сторон здания. Под зданием имеется снегоплавильная камера 3, которая по длине разделена простенками 4 на равные секции. Простенки и стены имеют минусовой уклон в три градуса. Крайние простенки образуют по бокам снегоплавильной камеры две технологические камеры 5. Эти камеры имеют перекрытия 6 на уровне пола пункта, лестничные пролёты 7 для спуска в камеры, и центрально-расположенные и ограждённые проёмы в перекрытиях и в полу камер.
Дно снегоплавильной камеры имеет двухсторонний уклон – от продольных сторон к центру. По центру дна камеры устроена продольная песколовная траншея 8. С одной стороны траншеи, под проёмами (в перекрытиях и в полу) одной технологической камеры имеются два совмещённых приямка. Первый из них – приямок для шихты 9.
Второй – приямок для воды 10, он дополнен насосом для откачки воды и у переливной стенки имеет навесную корзину – ловушку для плавающего мусора 11. К стене под полом технологической камеры закреплена площадка с грейферной лебёдкой 12, трос которой перекинут через блок на стене противоположной технологической камеры, а её бульдозерный скребок (на фиг. не показан) находится в песколовной траншее К низу разделительных стенок снегоплавильной камеры продольно закреплён радиатор теплопередачи 13.
Радиатор собой представляет нержавеющие трубы, которые закреплены в один или шахматно в два ряда и имеют: входной(е) и отводящий(е) коллектор теплоносителя, открываемые оголовки с отверстием выпуска конденсата, уклон в три градуса к оголовкам с конденсатным отверстием, возможность отключения от радиатора (переводом шиберов, заглушек и отделением оголовков). В полуметре от пола пункта, в снегоплавильной камере, с упором на простенки расположены съёмные секции решётки 14, выполненные из стальной полосы с ячейками 30х30см.
К ним снизу закреплены душевые головки с подключаемой подводкой воды. А над снегоплавильной камерой переброшены один – три одноколейных моста 15, которые рассчитаны для сквозного проезда грузового транспорта. Они выполнены подобно мостовому крану и имеют возможность передвигаться по опорным уголкам снегоплавильной камеры на колёсах с ребордами и за счёт ручного привода.

На фиг. 1 изображён стационарный снегоплавильный пункт, показанный с видом в разрезе по А-А, который вынесен с виртуальной фигуры данного пункта.

Колёса моста закреплены на концах силовых пролётных балок, которые также несут функцию ограждения моста. Балки снизу имеют элементы связи, которые являются основой для проезжего полотна моста. Полотно моста выполнено в виде односторонне-открываемых секций.
Секции расположены поперёк моста и имеют: опорные осевые балки, полотно секции с самоподъёмным упором у осевой балки, противовесы для полотна самой секции и/или пружинный механизм их самоподъёма-открытия, а также ограничители открытия и механические замки – защёлки, фиксирующие секции и упоры в закрытом положении и выпускающие их для открытия. От замков на верхнюю балку дополнительной фермы 16 моста выведены троса их открытия.
Под потолком здания пункта установлен мостовой кран 17, к которому имеется грейфер. На крыше здания пункта установлены: ветроэлектростанция и/или солнечные панели 18 для выработки энергии на нужды пункта. Также на крыше расположен приточный воздухозаборник 19, связанный воздуховодом с входным(и) коллектором радиатора теплопередачи (13). Ещё на крыше расположена труба 20 для выброса отработанного воздуха, выведенная от отводящего коллектора радиатора теплопередачи. Труба выполнена с превышением над воздухозаборником и имеет: внутри рёбра теплопередачи и заслонку, сверху вытяжной флюгерно-эжекционый колпак, а сбоку облегающий аккумулятор тепла 21.
Аккумулятор изолирован от внешней среды в изолирующей комнате 22 из стеклопакетов и имеет массивное чёрное тело, которое может быть подпитано солнцем, отражёнными лучами, тёплым воздухом и/или от электроисточника (18) пункта. Воздуховод, идущий на трубу от радиатора теплопередачи (13) имеет шиберное устройство и подземный отвод 23 на внешнего потребителя холодного воздуха. Во дворе пункта имеется подземный резервуар 24 для воды с водоразборным пунктом, к которому подведена труба от насоса приямка для воды (10).

На фиг. 2 изображён вид пункта в разрезе по Б-Б, который вынесен с фиг.1.

Новый снегоплавильный пункт 1 (см. фиг. 1, 2) может быть использован для приёма, хранения, использования и утилизации снега, льда. И кроме своей прямой работы с неплохими технико-экономическими и экологическими показателям он и его компоненты могут быть использованы для других полезных надобностей. Возможная работа пункта предполагает, что снег и лед, собранные с центральных и внутриквартальных дорог города, на автосамосвалах подвозится к пункту.
Затем, самосвал без всяких разворотов должен прямиком въехать в проём открытых ворот 2, напротив которых установлен одноколейный мост 15 для сквозного проезда над снегоплавильной камерой 3. После того, водитель должен въехать на мост и остановиться так, чтобы задние колёса его машины были в метре от яркой разметки края любой секции моста. Остановив машину, водитель должен высунуть руку из окна и дёрнуть тросик, который расположен на уровне кабины на дополнительной ферме 16 моста и который связан с механическим замком тыльной секции моста.
При этом, замок освободит тормозной самоподъёмный упор позади колёс машины, а также заднюю секцию, которая тоже самоподнимется - развернётся на осевой балке подобно крышке люка, градусов под пятьдесят, за счёт противовеса и/или пружинного механизма и покажет водителю в зеркало свою нижнюю сторону.
В ту же секунду, водитель должен поднять кузов своей машины и вывалить снег в образовавшийся проём моста, затем опустить кузов и выехать из пункта за новой кубатурой снега. А в это время, подъехавший за первым самосвалом другой грузовик, также должен въехать на мост, наехать - нажать передними колёсами, сначала на открытую секцию моста и затем на тормозной упор и они при наезде машины захлопнутся и зафиксируются секционным замком - защёлкой в первоначальном положении. Затем, водитель второй машины и другие водители должны выполнить действия водителя первой машины и после подъёма упора и тыльной секции вывалить снег через ту же или другие секции этого моста и/или второго, третьего моста.

Снег, вывалившийся из кузовов машин, сначала упадёт на решётку 14 и она его поделит и освободит от негабаритных включений – бордюрных камней, древесины, железа и др.. Прошедшие через решётку снег, лёд, грязь и габаритный мусор упадут вниз на трубы радиатора теплопередачи 13, при этом они сначала провалятся между труб на дно камеры и в траншею 8. Постепенно с новыми порциями снег будет накапливаться, уплотняться и слёживаться в мини айсберг с размерами в секцию снегоплавильной камеры.
Со временем, первая секция снегоплавильной камеры заполнится, снег и лёд будут лежать выше решётки 14 и вровень с полом пункта в виде ровного и укатанного снежного поля, т.к. будут разровнены и укатаны слегка закруглённым низом моста 15, проехавшим на ручном приводе туда и обратно под управлением оператора пункта. Разровняв снег, лёд в первой секции снегоплавильной камеры, оператор должен перегнать мост на следующую секцию, а по её заполнению перегнать на другие. К концу зимы снегоплавильная камера будет заполнена полностью. Тогда оператор должен отогнать мост(ы) 15 в менее используемый конец пункта и ввести в работу кран 17 с грейфером, т.е. использовать грейфер для возведения на снегоплавильной камере бурта из снега, который будет привезён от последних снегопадов зимы.
При этом, грузовики могут вываливать снег при проезде снежной трассы, устроенной на снегоплавильной камере или могут вываливать прямо на мост 15, где снег не разлетится по сторонам, ограниченный балками моста и где его будет удобно и быстро взять грейфером для буртования. По окончанию приёма снега и льда, ворота пункта закрываются, снежно-ледяные запасы возможно теплоизолируются - укрываются и пункт переходит в режим ожидания жаркого лета.

С наступлением плюсовых температур, пункт самостоятельно и без затрат внешней энергии готов начать работу по утилизации - плавлению снежно-ледяных запасов и по утилизации талой воды. Но пока труба 20 выброса воздуха внутри перекрыта заслонкой, пункт не начнёт работать, а это сдвинет начало утилизации, что важно при малых запасах снега и льда, сделанных в малоснежную зиму. И лишь оператор, оценив информацию, может выдать и выдаст команду на открытие заслонки.
С открытием заслонки, пункт сразу же начнёт работу. Процесс работы будет происходить со следующими причинно-следственными, промежуточными и результирующими данными: Сначала аккумулятор тепла 21, нагретый в изолированной комнате 22 солнцем и тёплым уличным воздухом передаст тепло на рёбра теплопередачи в трубе 20, а рёбра и флюгерно-эжекционный колпак на трубе и высота самой чёрной трубы будут создавать в ней сильный восходящий поток тёплого воздуха, выбрасываемого в атмосферу. Вместо выброшенного воздуха в трубу начнёт засасываться воздух из труб радиатора теплопередачи 13, расположенного в донной части снегоплавильной камеры, в который через приточный воздухозаборник 19 станет поступать тёплый воздух с улицы.
В результате этого, через трубы радиатора будет происходить теплообмен между воздухом и снежно-ледяной массой в секциях снегоплавильной камеры. В процессе теплообмена, проходящий сквозь трубы воздух охлаждается, его влага частично конденсируется на стенках труб и в соответствии с уклоном труб стекает к оголовкам и через отверстие в оголовках капает на дно камеры и в траншею 8. И ещё, при теплообмене, соприкасающаяся с трубами снежно-ледяная масса тает, оседает и в виде воды также капает - стекает на дно снегоплавильной камеры и в песколовную траншею.
Оседающая при таянии снежно-ледяная масса, разделённая в снегоплавильной камере простенками 4 на секционные миниайсберги, опускает к трубам радиатора всё, что прошло с ней через решётку 14 при загрузке камеры. И при осадке этой массы, простенки камеры и решётка(и) не явятся для неё преградой, даже если секционные миниайсберги будут соединены надкамерным снежно-ледяным буртом. В бурте, спрессованная снежно-ледяная масса псевдообтечёт препятствия, подобно глетчеру - айсбергу суши, а попав в секции не упрётся в стенки и простенки камеры, т.к. они отрицательно наклонены.

Талая вода, попавшая на дно снегоплавильной камеры и стекая с её склонов унесёт с собой в песколовную траншею 8 песок и мелкий мусор, упавшие через промежутки труб радиатора 13 из растаявших снега, льда. Также, вода, периодически, в виде селевого потока будет уносить в траншею и крупный мусор, который время от времени образует запруды с песком и мелким мусором.
Попавшие в траншею песок и осадочный мусор останутся в траншее, а вода с плавучим мусором стечёт по траншее в приямок для шихты 9. А из этого приямка, вода доочистившаяся от осадка, через разделительную стенку перельётся в приямок для воды 10 и при переливе оставит плавающий мусор в навесной корзине - ловушке плавающего мусора 11.
Вода, попавшая в свой приямок и поднявшаяся до заданной отметки будет автоматически откачиваться насосом в подземный резервуар 24 пункта. Вода, на пути в резервуар (или в самом резервуаре) может быть доочищена от растворённых вредных примесей введением в линию откачки воды реакторов осаждения и/или извлечения примесей. В дальнейшем, талая вода из резервуара пункта может разбираться на экстренные нужды, например, для тушения пожара. А при наличии лабораторного заключения о её неплохом качестве, вода может быть использована для полива городских насаждений и дорог, а также подана и продана по более низкой цене различным хозяйствующим субъектам - производителям бетона, строительным организациям, общественным туалетам и автомойкам.

Варианты использования

Показанные выше конструктивные, технологические и логистические решения, связанные с утилизацией снега, льда, обеспечивают достижение показателей, которые декларируются к новому пункту и новому процессу утилизации. Но чтобы при работе пункта экономические показатели от приёма снега на утилизацию и от продажи воды были бы более значительными, то для этого. А для этого пункт может подавать и продавать ещё и прохладу - прохладный воздух в жаркие летние дни.
Воздух от пункта, по подземному воздуховоду могут забирать потребители-объекты с большим выделением ненужного им тепла, например, Дата-центры, или могут забирать крупные инфраструктурные потребители-объекты с большим наплывом людей, например, метрополитены, крытые спортивные сооружения, предприятия, кинотеатры. Да и мелкие хозяйствующие субъекты могут обеспечить себя прохладой при врезке в воздуховод основного потребителя. Обеспечение партнёров снегоплавильного пункта прохладой должно происходить по следующей схеме. Например, крупный потребитель-объект, при превышении заданной температуры на объекте с народом, включит свой приточный вентилятор в установке, которая соединена подземным воздуховодом с отводом 23 пункта снегоплавления.
В результате включения вентилятора и последующего разрежения воздуха в отводе, автоматика снегоплавильного пункта перекроет заслонкой выброс охлаждённого воздуха в атмосферу через трубу 20 на крыше пункта. И тогда, весь воздух, охлаждённый и подсушенный частичной /или полной/ конденсацией в трубах радиатора теплопередачи 13, пойдёт к внешнему потребителю. А потребитель уже сам пропустит его изнутри через свой промежуточный калорифер, а снаружи этого калорифера он прогонит и охладит уже свой воздух и при необходимости его доочистит, досушит, доувлажнит, проароматизирует, подсосом тёплого воздуха отрегулирует его температуру, произведёт раздачу.
И если потребители холодного воздуха будут использовать его в людных местах напрямую, а не через свой промежуточный калорифер, то снегоплавильный пункт должен быть под юрисдикцией потребителя или на самом снегоплавильном пункте параметры подаваемого воздуха должны контролироваться и соблюдаться. Для этого: приточный воздухозаборник 19 на крыше пункта выставляется как защищённый режимный объект, трубы радиатора 13, периодически, изнутри, через снимаемые оголовки, спецмеханизмом очищаются от конденсато-образуемой биоплёнки на их стенках, а также предпринимаются иные меры.

В начале осени, когда полностью отпадёт надобность в подаче потребителю холодного воздуха, на пункте должен быть введён режим подготовки к новой зиме. В рамках этого режима, вода пункта может быть использована для растапливания недорастаявших за весну и лето снежноледяных остатков, если они ещё останутся в секциях снегоплавильной камеры. И для этого она может быть подана через душевые насадки, встроенные с нижней стороны съёмных секций решётки 14. Также, по этому режиму, кроме иных работ, секционные решётки должны быть очищены от негабаритного мусора. И к тому же, очищены от песка и мусора песколовная траншея 8 и приямок для шихты 9.
Для очистки траншеи, оператор пункта должен по лестничным пролетам 7 технологической камеры 5 спуститься к грейферной лебёдке 12 и её бульдозерным скребком выгрести из траншеи песок, мусор в приямок для шихты. Затем, он должен подняться на кран 17 и через технологические проёмы в перекрытии 6 и в полу технологической камеры очистить приямок от песка и включений при помощи грейфера. Малая площадь уборки песка и включений минимизирует затраты времени и труда на саму уборку траншеи и приямка. Убранные песок, включения могут быть вывезены в отвал или переработаны в сырьё, например, пропущены через грохот для выделения посыпного песка. В работу пункта может быть включена приёмка воды после ливневых затоплений улиц, которая может быть через снегоплавильную камеру направлена в резервуар или в канализацию. Причём, снегоплавильная камера пункта, после небольших мероприятий может быть для каких либо нужд и временно перепрофилирована в резервуар для хранения воды. Для этого в ней на стадии проектирования могут быть заложены необходимые элементы. И ещё для городских мероприятий, например, для лыжни или для летнего детского конкурса на лучшего снеговика, пункт может выдавать чистый снег, например, запасённый в одной секции. Чистый снег у пункта могут летом недорого приобретать ещё физ. и юр.лица и использовать его для своих нетипичных и предварительно подсчитанных 218-ти целей и надобностей под общим названием «Кто во что горазд и что в голову взбрело». Снежноледяная масса пункта также может быть летом использована при нехватке в моргах холодильных камер, например, в экстренных случаях. Также, летом при минимуме затрат электроэнергии от собственного электроисточника (18) на собственные нужды, пункт может подавать и продавать электроэнергию внешнему потребителю. А зимой, часть собственной электроэнергии может быть направлена на промораживание трубами радиатора 13 секционных запасов снега, льда, и это важно при малом их количестве в малоснежные зимы.
Промораживание позволит растянуть процесс утилизации снега, льда - а это наличие времени на разбор воды резервуара и на его заполнение и исключение залповой переработки воды и для др.. Процесс промораживания будет производится в морозные дни аналогично процессу снегоплавления, только вместо тёплого уличного воздуха через трубы радиатора будет проходить мороженный воздух. А тягу для его прохода будет создавать флюгерно-эжекционный колпак и/или собственная электроэнергия пункта при малом нагреве аккумулятора 21 на трубе выброса воздуха. Причём, во время оттепели труба должна быть перекрыта внутренней заслонкой, а ворота 2 пункта закрыты, чтобы промораживание не перешло в оттаивание.

Промышленная применимость снегоплаивльного пункта

Новый пункт снегоплавления обеспечит быстрый приём снега, льда, означенных к утилизации и утилизирует его в означенные сроки с означенным результатом.

Читайте так же другие изобретения автора Коробицина Ивана:

• Бытовой ледник "Дед Мороз": Краткое описание чертежей
• Хрущёвский холодильник "Дед Мороз - домашний": Краткое описание чертежей

14.01.2015 [09:28 ]

Эта статья еще не комментировалась. Инф-Ремонт будет признателен первому комментарию о статье