Снегоплавильная установка - это устройство для переработки, или, иными словами, плавления снега и льда в городских условиях. Их использование крайне необходимо в зимнее время года, когда после обильных снегопадов коммунальные службы вывозят тонны снега, которые требуется утилизировать. На сегодняшний день в Москве функционируют 48 стационарных снегоплавильных пунктов. Как же они работают - об этом в сегодняшнем выпуске!
Принцип работы любой снегоплавильной установки основан на использовании тепла, приводящего к таянию снега. Установка состоит из приемного бункера или камеры, агрегата для теплогенерации и системы фильтрации.
На поверхности любой установки размещен решётчатый настил, на который грузовики высыпают снежные массы. На первом этапе проходит первичная обработка привезённого снега – решётки задерживают наиболее крупный мусор. Сама же снегоплавильная камера расположена внутри установки под землёй. Именно там происходит непосредственный процесс принудительного таяния снега.
В качестве элемента для нагрева снегоплавильная установка может использовать дизельные или газовые горелки. При этом бункер разделяется на 2 отсека: в первом размещаются горелки, а во втором накапливаются снежные массы. Горелки формируют потоки горячих газов и направляют их по теплообменнику, который и растапливает твердые осадки в камере.
После образования талой воды специальный механизм отфильтровывает оставшийся мусор, а жидкость проходит через локальные очистные сооружения, задерживающие песок и другие мелкие частицы, и сбрасывается в канализацию. Это позволяет не допустить засорения канализационных коллекторов.
С момента выгрузки снежных масс и до их полного растворения в плавильной камере проходит около 3-4 минут. За это время установка способна переработать до 10 тонн привезённых осадков.
Существует также и более простой способ плавления снега - при помощи проточной воды. Снежные массы сбрасываются в бункер, заполненный горячей водой, в котором он естественным образом плавится. При этом снег постоянно перемешивается с поступающей проточной водой, разогретой до восемнадцати, а порой и тридцати градусов. По мере сброса снежных масс в плавильню, уровень воды в бункере поднимается. Избыточная вода проходит через вертикальные дренажные трубы и фильтры и затем сливается в сети канализации.
Стационарные снегоплавильные станции зачастую совмещают с отопительными каналами и канализацией, что позволяет оптимизировать процесс эксплуатации оборудования.
Помимо стационарных установок существуют и передвижные станции. Они работают по тем же принципам, но ввиду габаритов способны плавить меньшие объемы снега: около 90 кубометров в час против 300. Среднее время работы такой плавильной установки без дозаправки составляет около восьми часов.
В зимний период жители крупных городов, расположенных в северных регионах страны, могут наблюдать на улицах работников коммунальных служб, избавляющих тротуары и дороги от снега. После обильного выпадения осадков ежедневные объемы убираемых масс могут исчисляться десятками тонн, которые вывозятся снегоочистителями. При виде таких картин наверняка многие задаются вопросом о том, чем завершается уборка снега. Что с ним происходит дальше? Ответ стоит начать с описания общего процесса очистки от снега.
Технологический процесс утилизации снега
Городские администрации в зимнее время организуют специальные пункты для утилизации снега. Начинается же работа по избавлению от снежных масс с уборки специальной техникой и усилиями рабочих. Далее происходит сбор выпавших осадков в приемных комплексах, которые могут быть и стационарными, и мобильными. В дальнейшем в работу вступает установка снегоплавильная, которая и производит утилизацию. Как правило, работа организуется в поточном режиме и задействует несколько единиц Грузовики могут свозить снежные массы с улиц, дорог, площадей и дорожек, а затем вываливать их в специальные бункеры. Дальнейшая работа зависит от типа снегоплавильного комплекса.
Устройство отечественных снегоплавильных машин
В наиболее распространенном исполнении российские снеготаялки включают в конструкцию теплогенерирующий агрегат, бункер для приемки и отдельную установку для выполнения фильтрации. В качестве элемента для нагрева установка снегоплавильная такого типа может использовать дизельные или Особенностью таких конструкций является возможность применения от посредством формирования разогретого воздуха над снежным покровом. Кроме того, получаемая после переработки вода не контактирует с вырабатываемыми выхлопами, поэтому агрегаты этого типа выгодны и с точки зрения экологии.
Есть у такой снеготаялки и существенный минус, который заключается в неспособности обрабатывать массы с высокой концентрацией мусора. Известно, что утилизация снега предусматривает тщательную фильтрацию, после которой остаются ветки, бытовые отходы, камни, песок и т. д. Если поступившая масса содержит слишком большие объемы инородных объектов, то обслуживающей установку бригаде придется выполнять специальные мероприятия уже по очистке самой станции от мусора.
Принцип работы
Нагревательный элемент в виде горелки формирует потоки горячих отработанных газов, которые направляются по теплообменнику, расположенному вблизи от резервуара со снегом. Нагретый газ в процессе движения по турбулентному потоку обогревает материал теплообменника, за счет чего и происходит дальнейшая передача тепла. В последних модификациях установка снегоплавильная обеспечивает двойное воздействие тепловыми потоками. В более совершенных конструкциях нагретые водяные слои образуют восходящие потоки и передают тепло загруженным снежным массам.
Для реализации принципа двойного теплового воздействия конструкция разрабатывается с расчетом на смешивание потоков. При такой схеме передача тепла происходит и непосредственно от горелок, и от нагретых пластов. Подобные установки располагают системой принудительной передачи нагретой воды. Технически это обеспечивается посредством специального оборудования - как правило, снегоплавильные пункты такого типа снабжаются системами орошения и насосами. В верхнюю зону теплообменника поступают отработавшие газовые массы, которые уже в охлажденном состоянии выходят в атмосферу через коллектор.
Устройство зарубежных снегоплавильных агрегатов
Наиболее функциональные и производительные установки предлагают канадские разработчики. В частности, себя неплохо зарекомендовали модели, работающие на базе погружных горелок. К преимуществам такого оборудования стоит отнести высокую эффективность термического процесса. В конструкции используется горелка, размещенная в воде, поэтому реализуется прямой контакт пламени с водой в специальной камере. Данная конфигурация практически исключает тепловые потери.
Кроме функции традиционных горелок Г-образной формы, установка снегоплавильная канадского происхождения способна обеспечивать и «сухой пуск» без предварительного наполнения бункера водой. Под погружными нагревательными элементами предусматривается много свободного пространства, которое используется для сбора мусора. Пожалуй, это главное положительное отличие данной снеготаялки от отечественной конструкции. В процессе использования таких машин практически не возникает проблем с засорами, так как мусор удаляется через специальный люк, расположенный в задней части агрегата.
Разновидности снеготаялок
Кроме принципиального разделения снеготаялок по конструкционным особенностям, существуют и классификации по способу установки и виду применяемого для горелок топлива. Что касается типа установки, то машины делятся на мобильные и стационарные. Первые способны перерабатывать массы снега прямо на месте сбора, а вторые служат в качестве технического обеспечения специальных пунктов. В качестве топливного источника снегоплавильная машина может использовать теплосети, энергию канализации, сбросные воды, дизельное или другое органическое горючее. Практикуется и совмещение нескольких тепловых источников, каждый из которых задействуется в наиболее благоприятных для него условиях.
Стоимость оборудования
Производители реализуют установки в разных форматах технического исполнения. Это может быть и небольшая станция плавления с невысокой производительностью, и комплексы, способные обслуживать целый город. В начальном сегменте представлены снегоплавильные установки, цены на которые составляют 300-500 тыс. руб. Если требуется полное оснащение пункта приемки и дальнейшей переработки снежных масс, то следует готовиться к вложению 1-1,5 млн. Также надо учитывать, что могут потребоваться отдельные услуги по проектированию и монтажу оборудования - в данном случае речь может идти о суммах в 100-200 тыс.
Заключение
Борьба со снежным покровом только со стороны кажется простым мероприятием, с которым должны без проблем управляться коммунальные службы. Но далеко не всегда уборка снега обеспечивает приемлемый результат. Это же относится и к заключительному этапу мероприятия - утилизации снежных масс. Чем производительнее и функциональнее снегоплавильная установка, тем эффективнее выполняются и остальные этапы уборки. Современные модели таялок снега в целях экономии сопрягаются и с другими коммуникационными системами. Например, совмещение с отопительными каналами и канализацией позволяет экономить топливную энергию и оптимизировать процесс эксплуатации оборудования.
На крышах с достаточной несущей способностью могут применяться все стандартные снеготаялки на сетевой воде и электропитании.
Специально для крыш с ограниченной несущей способностью разработаны и . Их отличие друг от друга - в источнике тепла. На других территориях кровельные снеготаялки использовать тоже можно, но следует учитывать, что из-за небольших размеров водяных контуров они чувствительны к наличию в снежной массе мусора.
ОСА-7.01
Снегоплавильные установки ОСА-7.01 работают на сетевой воде. Если на кровле есть возможность подключиться к теплу, снеготаялка на воде из теплосети - наиболее оптимальный выбор. Между ИТП и агрегатом целесообразно использовать промежуточный контур с антифризом.
 |
|---|
| Рис. 4. Схема работы ОСА-6.10 |
Особенности эксплуатации
Перед началом работы необходимо заполнить снегоплавильный бункер холодной водой.
Все снегоплавилки ОСА оснащены мехническими фильтрами для предотвращения попадания в канализацию плавающего мусора. Твердый же осадок, содержащийся в снежной массе, практически, полностью задерживается в снегоплавильном бункере благодаря собственным конструктивным решениям нашего КБ.
Очистка снегоплавильного бункера производится по мере накопления твердого осадка. Для этого необходимо остановить насосы, отключить электропитание, слить талую воду в канализацию. Удаление твердого осадка производится вручную.
Частота очистки кровельной снеготаялки зависит от степени загрязненности снега и соответствия производительности установки величине обслуживаемой территории.
При работе необходимо следить за состоянием фильтра циркуляционного насоса. О необходимости его очистки можно судить по снижению напора в контуре орошения - струи воды становятся слабыми. Для очистки фильтра насоса необходимо его остановить, отключить электропитание, извлечь насос из воды, удалить накопившиеся отложения.
Уход за насосами необходимо производить в соответствии с руководством по их эксплуатации - своевременно проверять уровень масла и при необходимости - доливать.
Это самая современная техника для быстрой и эффективной утилизации снега. Производятся установки на ЗАО ВНИИстройдормаш по собственным разработкам
Аналогичной нашей технике считается снегоплавильная установка TRECAN, имеющая КПД равный 98%.
Преимуществ у машин, разработанных нашей компанией, много. Прежде всего, это свободное использование, без обязательной регистрации в ГИБДД, а также:
→ свободная транспортировка снегоплавильной установки по магистралям, без оформления разрешения, которое бывает необходимо для другой техники;
→ работа до восьми часов на одной заправке;
→ возможность работы снеготаялки, как от бортовой электростанции, так и от электросети. В последнем случае значительно снижается себестоимость плавления снега, а также уменьшается шум при работе;
→ эффективная утилизация снега с улиц, дворов, магистралей и других открытых площадок;
→ экологичность и надежность, долговечность и практичность;
→ быстрая транспортировка и подготовка к работе.
Все снегоплавильные установки, производства ЗАО ВНИИстройдормаш, работают по единому принципу, который напоминает функционирование водогрейного котла, когда талая вода и выхлопы разделяются, что препятствует загрязнению сточных вод.
|
|
Во всех моделях плавление снега осуществляется быстро и просто.
Удаляются отработанные сточные воды в колодец канализационной сети.
Благодаря этому улицы и дороги можно очистить от снега за считанные
часы, работая почти непрерывно. С 2007 года установки, спроектированные и выпущенные нашей компанией, успешно работают в различных регионах Российской Федерации в том числе на Земле Франца Иосифа и на о.Сахалин. Наши машины, проделывающие огромные объемы работ по утилизацию снега, в то же время являются самыми долговечными и простыми в обслуживании. Для успешной работы нужно соблюдать простые требования: выбирать для установки ровные горизонтальные площадки, перед работой проверять крепления механизмов, уровень масла. |
В настоящий момент ЗАО ВНИИстройдормаш реализует следующие варианты снегоплавилок собственной разработки:
Мобильная снеготаялка (снегоплавилка) СТМ-11
|
|
Техническая характеристика: – 25 м³ / час Транспортировка к месту работы производится на мусоровозе с механизмом МКС-1 на шасси ЗИЛ - 43 |
Снегоплавильная установка СТМ-12
/есть в наличии/
|
|
|
Техническая характеристика: Максимальная производительность
– 80 м³ / час Стабильная работа при температуре до -20°С Транспортировка к месту работы производится на мусоровозе с крюковым механизмом Мультилифт – 581130 на шасси КАМАЗ – 65115-1041-62 (16т) |
Снегоплавильная машина СТМ-14
/есть в наличии/
|
|
Техническая характеристика: Производительность
– 120 м³ / час |
Снегоплавильная установка СТМ-16
Снегоплавильная установка СТМ-12 на Земле Франца Иосифа:
Как происходит плавление снега:
Основная проблема, с которой сталкиваются специалисты при плавлении снега – грязь и посторонние предметы, которые выпадают из снега и заполняют собой полезный объём снегоплавильной камеры, а также - мелкий мусор и упаковочные материалы, которые засоряют фильтры.
К сожалению, при выборе снегоплавильной установки, об этих тонкостях думают в последнюю очередь или не думают вообще. Снабженцы и финансовые работники, главным образом, обращают внимание на стоимость, забывая, что выгода или ущерб от подобной сделки будут видны только после окончания зимнего сезона. И если они сделают выбор в пользу неработоспособного оборудования, их предприятие гарантированно понесёт убытки. А крайним назначат специалиста, на которого будет возложена миссия по эксплуатации их приобретения.
Очистка снегоплавильной камеры
В наземных металлических агрегатах очистка производится вручную через загрузочные борта и специальные откидные люки, если они предусмотрены конструкцией. В некоторых моделях возможно применение спецтехники. Для этой операции необходимо слить всю талую воду.
| Рис. 1. Выгрузка твердого осадка с помощью экскаватора. |
Если снегоплавильная камера не загромождена конструкциями, почистить её будет проще. При двух-объёмной компоновке дизельных и газовых установок греющая часть загрязняется медленнее плавильной, но чистить её сложнее из-за труднодоступности.
На стационарных (бетонных, заглубленных) снегоплавильных пунктах без специальной техники не обойтись. Нужно оснащать объект штатным грузоподъёмным оборудованием или заказывать погрузочный грейфер на время работ.
Риторический вопрос: удобно ли производить очистку снегоплавильной камеры, размещённой под снегодробильным устройством?
Периодичность очистки зависит от загрязненности снега и соответствия производительности установки очищаемой площади. Но если вы посыпаете территорию песком, то удалять его придётся каждый рабочий день.
Для возобновления работы необходимо заполнить снегоплавильный бункер холодной водой до рабочего уровня. На дизельных и газовых снеготаялках возможен «сухой» пуск, но такая процедура довольно длительная, занимает 2-3 часа.
Очистка фильтров установки и насосов производится по мере их засорения, что видно по снижению напора струй воды в линии орошения. Талую воду при этом сливать не надо.
Нюансы плавления снега
Поскольку плавление снега осуществляется талой водой, нельзя перегружать установку снегом во избежание полного её вытеснения. Процесс таяния может сильно замедлиться, а теплопередающие поверхности будут перегреваться.
В дизельных снеготаялках должно применяться только зимнее топливо высокого качества – без примесей и воды. В таких агрегатах нужно периодически менять топливные фильтры – стандартные автомобильные. Важно следить за правильной настройкой горелок, чтобы не возникала копоть. Она осаждается на стенках топок и теплообменников, снижая тем самым количество передаваемого снежной массе тепла. Кроме того, толстый слой копоти мешает нормальной работе горелок.
Применение прицепов в мобильных снегоплавилках редко оправданно. В большинстве случаев они весь сезон находятся в одном месте, где есть электропитание, сливная магистраль и возможность заполнения бункера водой перед пуском. При необходимости их перемещения в другое место можно заказать подходящий транспорт с манипулятором или использовать мультилифт.
Похожая ситуация с дизель-генераторами. В очень редких случаях они действительно необходимы. Надо помнить, что хорошие генераторы, рассчитанные на длительную работу – довольно дорогие. А бюджетные - "короткоживущие" - используются как вспомогательные источники электропитания, когда пропадает основное.
Газовым установкам нужно уделять повышенное внимание еще на этапе заказа. Даже если на вашей территории уже есть газопровод, согласование подключения снегоплавилки займёт много времени, сил и денег. При проектировании газовой магистрали имеет значение всё: её длина, диаметр, давление газа, модель горелок. Чтобы снегоплавильное оборудование надёжно работало, нужно все параметры тщательно сверить с его поставщиком. После согласования всех мелочей нельзя менять оборудование на «аналогичное», иначе придётся вносить изменения в проект и тратить дополнительные ресурсы.
Талую воду желательно сбрасывать на локальные очистные сооружения. Несмотря на то, что большая часть осадка остается в снегоплавильном бункере, всё же определённая доля механических примесей, а также нефтепродукты и другие химические компоненты, проникшие в собранный снег, попадают в сливную магистраль. Особенно это важно при эксплуатации высокопроизводительных снегоплавильных установок.
Мы производим модульные очистные сооружения для снегоплавилок, способные задерживать нефтепродукты и взвешенные вещества, содержащиеся в стоках.
Техническое обслуживание
После окончания зимнего сезона обязательно нужно провести регламентное обслуживание снегоплавильного оборудования.
Требуется проверить работоспособность всех систем и механизмов, настройки автоматики, герметичность фланцевых соединений и сварных швов, надежность крепления узлов, деталей и электрических соединений, сопротивление изоляции. Устраняются все неисправности и недочеты.
После этого надлежит промыть и очистить снегоплавильную камеру, прямую и обратную линии греющего контура (топки и теплообменники), линии перемешивания и орошения. Корпусные конструкции следует очистить от ржавчины, нанести антикоррозионное покрытие и произвести окраску.
Кстати, коррозия – не главный враг снегоплавилки. Корпусные конструкции при нормальном уходе служат не менее 10 лет. Больше вреда наносит абразив, содержащийся в талой воде, который стачивает трубки теплообменников и вынуждает производить их замену каждые 3-4 года. Поэтому применяемая некоторыми производителями нержавейка скорее маркетинговый ход, к тому же, значительно ухудшающий передачу тепла.
По окончании техобслуживания все полости следует осушить, запорную арматуру, электрическое оборудование, элементы автоматики привести в положение для хранения согласно руководству по эксплуатации.
При последующей подготовке снеготаялки к новому сезону необходимо проверить работу всех узлов в объёме пуско-наладки. Так вы встретите очередной неожиданный снегопад во всеоружии.
