Способ уборки снежно-ледяных образований с дорожных покрытий

 

Изобретение относится к зксплу- .атации дорог и может быть использовано при уборке снежно-ледяных образований с дорожных покрытий улиц городов и автомобильных дорог. Цель изобретения повышение интенсификации процесса разрушения снежно-ледяных образований жидкими химическими реагентами и снижение их расхода . При уборке снежно-ледяных образований с дорожных покрытий перед распределением жидких химических реагентов формируют основные и дополнительные канавки 3 и 4. Основные канавки 3 ориентируют вдоль оси дороги , а дополнительные - поперек оси дороги. После формирования в основные канавки 3 подают под давлением предварительно подогретые жидкие химические реагенты заданной концентрации , которые растекаются по дополкительньм канавкам. Затем перед удалением снежно-ледяных образований с дорожных покрытий механическими средствами, например плужно-щеточными машинами, осуществляют выдержку времени, отсчитываемую от начала подачи жидких химических реагентов в канавки подготовленного участка и равную времени плавления пограничного слоя подготовленного участка снежно-ледяных образований. Выдержка времени составляет 0,5-1 ч. После выдержки времени снежно-ледяные образования удаляют механическими средствами. 7 ил. -О СО с о ч| 00 14) StunJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2

{19) {И) (51)4 Е 01 Н 5/12

ВСЕСОВШЯ

rATE3Th3.- TEAL;; t hkF.

Ei Б (ИО Ег..А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 993347 (2l) 4291246/29-11 (22) 28.07.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Специализированное проектноконструкторское и технологическое бюро Специализированного транспортного управления по очистке городских территорий и водных протоков Исполкома Ленгорсовета (72) А.Г.Тихомиров, Г.И.Нестеров, Г.В.Климентьева, В,P.Ïîðåöêèé и С.П.Тихомиров (53) 621.879.48(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 993347, кл. Е 01 Н 5/12, 1981. (54) СПОСОБ УБОРКИ СНЕЖНО-ЛЕДЯНЬ1Х

ОБРАЗОВАНИЙ С ДОРОЖНЫХ ПОКР11ТИЙ (57) Изобретение относится к эксплу.атации дорог и может быть использовано при уборке снежно-ледяных образований с дорожных покрытий улиц городов и автомобильных дорог. Цель изобретения повышение интенсификации процесса разрушения снежно-ледяных образований жидкими химическими реагентами и снижение их расхода. При уборке снежно-ледяных образований с дорожных покрытий перед распределением жидких химических реагентов формируют основные и дополнительные канавки 3 и 4. Основные канавки 3 ориентируют вдоль оси до" роги, а дополнительные — поперек оси дороги. После формирования в основные канавки 3 подают под давлением предварительно подогретые жидкие химические реагенты заданной концентрации, которые растекаются по дополнительным канавкам. Затем перед удалением снежно-ледяных образований с дорожных покрытий механическими средствами, например плужно-щеточными машинами, осуществляют выдержку времени, отсчитываемую от начала подачи жидких химических реагентов в канавки подготовленного участка и равную времени плавления пограничного слоя подготовленного

I участка снежно- ледяных образований.

Выдержка времени составляет 0,5-1 ч.

После выдержки времени снежно-ледяные образования удаляют механическими средствами. 7 ил.

1467133

Изобретение относится к эксплуатации дорог, может быть использовано при уборке снежно-ледяных образований с дорожных покрытий улиц городов. и автомобильных дорог и является усовершенствованием способа по основному авт.св. У 993347.

Цель изобретения — повышение интенсификации процесса разрушения снежно-ледяных образований жидкими химическими реагентами и снижение их расхода.

На фиг. 1 изображена машина для распределения жидких химических реа- 15 гентов с рабочим органом, общий вид: на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. Э вЂ” снежно-ледяное образование на дорожном покрытии, разделенное продольными и поперечными канавками; на фиг. 4 — фаэовая диаграмма растворов NaC1 и СаС1, на фиг. 5 — график зависимостей расхода соли на суммарное стаивание при использовании соли NaC1 при -6,7 С и различном 25 времени реакции (t — период времени после обработки, точками указаны данные наблюдений); на фиг. б — график зависимостей растаявшей массы льда при использовании 1 кг солей

NaCl или СаС1, через 0,5 ч после обработки в интервале температур от

-3 до -18 C на фиг. 7 — график.зависимостей растаявшей массы льда прн использовании 1 кг солей NaC1 или

СаС1 через 1 ч после обработки в интервале температур от -3 до — 18 С.

Способ уборки снежно-ледяных образований с дорожных покрытий осуществляют следующим образом.

Перед уборкой снежно-ледяных об40 разований по термометру определяют температуру воздуха и берут пробы снежно-ледяных образовачий через

500 и дорожногоi покрытия специаль45 йыми пробоотборниками для определения толщины пограничного слоя и плотности снежно-ледяного образования, смонтированными на транспортном средстве с подъемным механизмом, Пограничный слой — это слой снежно-ледяного образования вблизи покрытия.

Пробоотборник может быть выполнен, например, в виде трубки из прозрачного материала с диаметром 1 см с выталкивающим приспособлением, вы- 55 полненным в виде поршня.

В снежно-ледяных или ледяных образованиях дорожного покрытия перед

I распределением жидких химических реагентов производят рабочим органом 1, установленным на базовом шасси 2 для распределения жидких химических реагентов, основные и дополнительные канавки 3 и 4, Основные канавки 3 ориентируют вдоль оси дороги, а дополнительные — поперек оси дороги.

Основные и дополнитольные канавки

3 и 4 производят глубиной, например, 1-3 см и более в зависимости от толщины снежно-ледяных образований, шириной до 2 см, с расстояниями между основными 20 см, а между дополнительными до 25 см. Основные канавки

3 формируют приводными фрезами 5 рабочего органа 1, а дополнительные канавки — режущими элементами 6, установленными, например, на приводном кривошипно-шатунном механизме 7 рабочего органа 1 (фиг. 2 и 3). Основные и дополнительные канавки 3 и 4 выполнены сообщающимися между собой для свободного растекания жидких химических реагентов.

После формирования основных и дополнительных канавок Э и 4 в основные канавки 3 подают под давлением предварительно подогретые жидкие химические реагенты заданной концентрации, для этого иэ цистерны 8 по трубопроводу 9, пропущенному через выхлопную трубу 10 двигателя машины 2, жидкие химические реагенты поступают к насосу 11, например плунжерному, который нагревает химические реагенты через сопла 12 в основные канавки 3. При этом жидкие химические реагенты растекаются в дополнительные канавки 4.

При нагреве жидких химических реагентов, например хлоридов натрия

NaCl или хлоридов кальция СаС1, повышается их растворимость, что способствует эффективной работе сопел 12.

Как следует из фазовой диаграммы растворов NaC1 и СаС1 (фиг. 4, а раствор; б — раствор и лед; в - раствор и соль; r — лед и соль) важнейшие свойства солей следующие: растворимость каждой соли повышается с ростом температуры; точка замерзания каждого раствора понижается при приближении концентрации к эвтектическому раствору, т.е. раствору определенной концентрации, имеющему наиболее низкую точку замерзания, а для растворов, концентрация которых мень1467133 ше, чем у эвтектических растворов, температура замерзания ниже температуры плавления чистого льда, Кроме того, эвтектическая температура, т.е.

5 температура точки эвтектики, водного раствора хлорида кальция ниже эвтектической температуры водного раствора хлорида натрия.

Из перечисленных свойств солей следует, что подогрев жидких химических реагентов увеличивает их текучесть и повышает надежность соплового аппарата рабочего органа и насоса 11, который обеспечивает давление в пределах 4-6 кг/см и. предназ" начек для нагнетания подогретых реагентов на снежно-ледяные образования.

Нижний предел давления насоса используется при обработке слегка прикатан- 2О ного снежно-ледяного образования плотностью 0,2-0,3 г/ем, а верхний предел давления насоса — при обработке стекловидного льда плотностью

0,7-0,9 г/смз.

Струи жидких химических реагентов, истекающих из сопел 12, при соударении с пограничным слоем покрытия растекаются под сформированными участками 13 снежно-ледяных образо 0 ваний и способствуют снижению адгеэии между покрытием и снежно-ледяным образованием в пограничном слое ° Подогретые струи жидких химических реагентов проникают к покрытию и повышают его температуру, что способст35 вует увеличению количества растаявшего льда.

Расход химических реагентов регулируют посредством вентилей 14, смонтированных на шасси 2, причем расход реагентов определяют по массе пограничного слоя сформированных участков 13 (фиг. 1, 6 и 7).

Пограничный слой сформированных участков 13 снежно-ледяных образований по экспериментальным данным . может достигать высоты до 3 мм и представляет собой уплотненный примерзший слой к покрытию. Высота пограничного слоя свежевыпавшего снега на дорожное покрытие составляет десятые и сотые доли миллиметра. Плотность свежевыпавшего снега главным

55 образом зависит от температуры воздуха во время снегопада. Плотность свежевыпавшего снега экспоненциально возрастает с повышением температуры и может описываться следующим выражением:

16,018 ехр(1,907 + 0,0835 Т), где р — средняя плотность свежевыпавшего снега, кг/м

Т вЂ” температура, ОС.

Пример определения расхода соли

NaC1 для уборки снежно-ледяного образования — стекловидного льда плотностью p = 0,9 г/см с площадью 1 м и при температуре -7 С.

При толщине пограничного слоя

0,2 см масса (М) пограничного слоя составит

Мпс= Я "а " к где S — площадь, см ; а — толщина пограничного слоя, см; р — плотность, г/см

М п.,10000к0,2к0,9=1800 г l,8 кг, В соответствии с кривой (фиг. 6)

1 кг соли NaC1 обеспечивает плавление 2,6 KF льда за 0,5 ч, а по кривой (фиг. 7) при тех же условиях

1 кг соли NaC1 обеспечивает плавление 4,15 кг льда за 1 ч, следовательно, для плавления 1,8 кr льда потребуется в первом случае 0,692 кг соли NaC1 а во втором случае только лишь 0,433 кг, при этом расход соли для плавления пограничного слоя сформированного участка 13 снежно2. ледяного образования площадью 500 см . в первом случае составляет 34,6 г, а во втором случае 21,7 r соли NaC1.

Данные расчета подтверждаются кривой суммарного стаивания льда (фиг. 5) . Из расчета следует, что необходимое количество реагента для плавления пограничного слоя сйежноледяного образования тем меньше, чем больше выдержки времени после обработки снежно-ледяного образования.

Перед удалением снежно-ледяных образований с дорожных покрытий механическими средствами, например плуж" но-щеточными машинами, осуществляют выдержку времени, равную 0,5-1 ч.

Выдержку времени определяют по графикам зависимостей (фиг. 6 и 7) растаявшей массы льда (кг) при использовании 1 кг соли NaC1 или СаС1 .

Для этого определяют массу (Мпс.у. ) пограничного слоя. сформированного участка 13, при этом температура воздуха, плотность и толщина

5 146713 пограничного слоя участка 13 определяются описанными примерами. Если размеры участка 13 известны, то в условиях приведенного примера масса (М „,,у ) пограничного слоя

5 участка составляет

Мп.с, 500" О, 2 "0,990 г0, 09 кг, Если координата для массы рас, таявшего льда, равной 0,09 кг, на графиках (фиг. 6 и 7) для температу. ры -7ОС лежит левее кривых NaCl u

СаС1 то выдержка времени выбирается не более 0,5 ч для реагента NaC1, После вьдержки времени, равной

: 0,5 ч, снежно-ледяные образования . удаляют механическими средствами,,например плужно-щеточными машинами.

Технико-экономическая эффектив ность предлагаемого способа уборки

; снежно-ледяных образований с дорож, ных покрытий заключается в интенсификации процесса разрушения снежноледяных образований жидкими химическими реагентами и.снижения их расхода.

Для доказательства эффективности предлагаемого способа предлагается . сопоставительный анализ расходных характеристик химических реагентов, распределяемых на равновеликие плоЗО щади, например на один участок площадью 500 см . Средняя глубина ка-. навок составляет 1,5 см.

Для стекловидного льда плотностью

0„9 г/см З масса (N) льда участка, подлежащего обработке известным спо" . собом, составляет

М ь цц Ь" где S „„— площадь участка, см ;

h — толщина участка, см; р — плотность льда, г/см

N„„= 500."1,5>0,9 = 675 г 0,675кг„

При норме расхода высоко концентрированных рассолов 800-1000 г/м с

7 учетом равновеликих площадей количество реагента на один участок составляет 40-50 г.

Из сопоставительного анализа способов следует, что расход реагентов по предлагаемому способу меньше в

1„2-1,4 раза при выдержке 0,5 ч и в 1,8-2 3 раза соответственно пои вьдержке 1 ч в сравнении с известным способом, при этом скорость плавления льда вьппе в 7,5 раза.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в сокращении расхода реагентов, времени уборки и снижении затрат на эксплуатацию дорог.

Формула изобретения

Способ уборки снежно-ледяных образований с дорожных покрытий по авт.св. У 993347, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения интенсификации процесса разрушения снежно-ледяных образований жидкими химическими реагентами, перед распределением жидких химических реагентов на поверхности снежно-ледяных образований формируют дополнительные канавки, ориентированные поперек оси дороги и сообщенные с продольными канавками.

1467133

1467133

1467)33

Составитель Т.Кашликова

Техред М. Ходанич Корректор И.Муска

Редактор А.Мотиль

Заказ 11 20/24 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ф 7 2 Э м дгсааяйаю льда (м)

ФиаЮ

-О

0 7 g Я ф

Р7 растая0аея Atda (ке)

Фж7