Снеготаялка

Снеготаялка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскив,Социалнстическии .

Республик

«i>977550

Ф (61) Дополнительное к ввт. саид-ву— (22) Заявлено 1706,81 (21) 3306160/29-11

)54) М. Кл.з

Е 01 Н 5/10 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДИ 625. 768..5(088.8) Опубликовано 303.1.82. Бюллетень Но 44

Дата опубликования описания 301132 (72) Авторы изобретения

В.И-. Баловнев, Ю.П. Бакатин, А.Б. Ермилов и Ю.Й. Орлов

Московский ордена Трудового Красного Знаме автомобильно-дорожный институт и Академия комиунального хозяйства шл. К.Д. Па лфилова (71) Заявители (S4) СНЕГОТАЯЛКА

Изобретение относится к устройствам для зимнего содержания городских улиц и дорог, аэродромов и промышлен ° ных объектов, а более конкретно к устройстватл для таяния снега.

Известна снеготаялка, содержащая камеру таяния с нагревательным элементом, выполненным в виде барботажного эрлифтного теплообменника, соединенного при помощи трубопровода с паровьвл котлотл, имеющим топку, работающую на жидком топливе или газе (1).

Данная снеготаялка характеризуется низкой эффективностью рабочего процесса вследствие значительной энергоемкости перевода снега нз жидкого в твердое состояние.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является снеготаялка, содержащая размещенные на раме снеготаятельную ванну с загрузочным бункерам, закрепленный в ванне ультразвуковой излучатель, а также смонтированные на ванне устройство для слива воды и грязеотстойник 2 J.

Под действием ультразвуковьи колебаний в воде со снеговал создается ультразвуковая кавитация, при отарой происходит разрыв непосред1 ственно пограничного слоя снегтеплоноситель, благодаря чему осуществляется быстрая передача энергии от теплоносителя к снегу.

Эффективность воздействия ультразвукового излучателя зависит от площади его активной поверхности.

Активной поверхностъю излучателя является его торец. Развитие площади торца для увеличения активной поверхности излучателя нецелесообразно,так как при этом увеличивается лобовое сопротивление движению снега в камере таяния.

Для создания кавитационной област по все)лу сечению камеры таяния необходимо устанавливать несколько ультразвуковых излучателей, эоны дай ствия которых перекрываются. Однако при этом значительно уменьшается полезный объем камеры и увеличивается удельный расход энергии. Кроме того, размещение пакетов излучателей с обмотками возбуждения внутри камеры таяния затрудняет их принудительное охлаждение, обслуживание и снижает надежность работы устройства, так как имеет место контакт

Зц обмотки излучателей с загрязнениями, 977550 поступающими в камеру вместе со снегом.

Цель изобретения - повышение производительности путем интенсификации процесса таяния снега. указанная цель достигается тем, 5 что снеготаялка снабжена струнами, закрепленными между излучателем и стенками ванны.

Струны размещены радиально относительно ультразвукового излучателя. 1О

Кроме того, струны прикреплены к излучателю в точках формирования волн излучения, а ванна выполнена диаметром, равным длине нечетного количества полуволн излучения. 15

На фиг. 1 схематично показана снеготаялка, продольный разрез на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1.

Снеготаялка включает раму 1, снеготаятельную ванну 2, загрузочный бункер 3. Вдоль продольной оси ванны смонтирован ультразвуковой магнитострикционный излучатель; состоящий иэ пакета 4 с обмоткой 5 возбуждения.

Корпус б излучателя соединен с ванной 2 при помощи трубопровода 7. На

5 магнитострикционном пакете 4 излучателя жестко закреплен волновод 8, к которому одним концом прикреплены радиальные струны 9. Другим концом радиальные струны 9 соединены со стен 0 ками ванны 2 при помощи натяжных устройств 10. Концы радиальных струк

9 пропущены через герметизирующие уплотнения 11. В верхней части ванна 2 снабжена устройством 12 для сли- З5 ва воды, а в. нижней - грязеотстойником 13. На трубопроводе 7 смонтирован дополнительный фильтр 14. Струны 9 прикреплены к волноводу 8 излучателя в пучностях волны излучения,40 распространяющейся вдоль волновода (фиг. 1). Ванна 2 выполнена с поперечным диаметром 0 (фиг. 1), равным длине нечетного количества полуволн излучения. Внутри волновода 9 обра- 45 эован осевой канал 15 со сквозными радиальными отверстиями;

Снеготаялка работает следуюцим образом.

При подаче переменного электрического тока на обмотку 5 возбуждения магнитострикционного излучателя возникает переменное магнитное поле, под действием которого упругие деформации пакета 4 вызывают механические колебания ультразвуковой частоты, распространяемые в виде волны сжатия в волноводе 8. Снег загружается в снеготаялку сверху через загрузочный бункер 3. В струнах 9, закрепленных одним концом на стержне-волноводе в пучностях волны излучеиия, создаются колебания в виде стоячих волн. Настройка струн 9 на резонансный режим работы осуществляется подбором требуемого усилия 65 натяжения струн с помощью натяжного устройства 10.

КПД современных излучателей составляет в среднем 50%, поэтому в процессе работы обязательно требуется их охлаждение. Водой заполняется корпус б, гидравлически связанный с ванной 2 патрубком 7 и осевьм каналом 15. Система охлаждения работает по безнасосной схеме: вода непрерывно циркулирует по вертикали в снеготаялке при работе излучателя в ванне

2 сверху вниз под действием тепловой ковекции и в осевом канале 15 под действием кавитационных сил. Во да отбирает тепло у пакета 4, охлаждая его, и горячая поступает в ванну и отдает тепло снегу, подаваемому в нее через загрузочный бункер 3, способствуя таянию снега. Охлажденная вода из ванны 2 поступает s корпус б излучателя. Ультразвуковые

I колебания волновода 8 и струн 9 вызывают кавитацию воды во всем объеме ванны, которая обеспечивает разрыв пограничного слоя снег-теплоноситель, ликвидируя тем самым основное термосопротивление между снегом и теплоносителем. В результате .происходит быстрая передача тепловой энергии от теплоносителя к снегу, вызывая его интенсивное таяние. По мере таяния снега избыток воды сливается через устройство 12.

Предлагаемая конструкция обеспечивает возможность использования одного излучателя для создания кавитационной области по всему объему снеготаятельной ванны без увеличения лобового сопротивления движению снега, более рациональное использование полезного объема ванны, т.е. существенно повышается эффективность процесса таяния снега (производительность) и уменьшается металлоемкость конструкции. Соотношение поперечного диаметра ванны и длины нечетного количества полуволн излучения обеспечивает работу струн в резонансном режиме с максимальным количеством пучностей колебаний, а крепление струн к излучателю в пучностях волны излучения — максимальную амплитуду их колебаний, это также способствует повышению эффективности .процесса таяния снега.

Формула изобретения

1. Снеготаялка, содержащая размеценные на раме сиеготаятельную ванну с загрузочным бункером, закрепленный в ванне ультразвуковой излучатель, а также смонтированные на ванне устройство для слива воды и грязеотстойник, о т л и ч а ю ц а я с я тем, что, с целью повышения производитель977550

А-А

Фиа. 8 ности путем интенсификации процесса таяния снега, она снабжена струнами,,закрепленными между излучателем и стенками ванны.

2. Снеготаялка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что струны размещены радиально относительно ультразвукового излучателя.

3. Снеготаялка по п ° 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что струны прикреплены к излучателю в зонах

ВНИИПИ Заказ 9135/35

Тираж 559 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проетная,4 формирования волн излучения, а ванна выполнена диаметром, равньм длине нечетного количества полуволи излучения.

5 Источники информации ,принятые во внимание при экспертиза

1. Авторское свидетельство СССР .9 668999, кл. Е 01 Н 8)08, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

10 М 443145, кл. Е 01 Н 5/10, 04.05.72.