XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Уборка городских территорий в зимний период года является весьма актуальной проблемой на данный момент. Ликвидация снежной массы традиционным способом заключалась в вывозе ее за территорию города. Вывоз осуществлялся посредством грузовых автомобилей. Но с экологических позиций использование с этой целью грузового транспорта в черте города нецелесообразно. Сброс в городские водоемы также невозможен из-за серьезного загрязнения снежной массы. Вывоз снежной массы на специальные территории за пределами города (полигоны) экологически неприемлем.

Снег на дорогах имеет наиболее значительную загрязненность, где, судя по замерам, он загрязнен противогололедными реагентами, а также нефтепродуктами, имеющими высокую токсичность. Именно нефтепродукты дестабилизируют водные экосистемы, после чего они становятся опасными для человека [1].

На сегодняшний день в условиях сложной городской дорожно-транспортной обстановки, а также при недостатке мощностей промышленной утилизации снега самым перспективным методом снеготаяния являются мобильные снегоплавильные пункты (МСП), которые получили широкое распространения в странах, имеющих сходный, как и в Москве, климатом, таких как Канада и США. Первые МСП в Москве начали применять с зимнего сезона 2006-2007 гг. С зимы 2009-2010 гг. введён комплекс из 146 МСП, что позволило более чем в два раза увеличить объёмы утилизации снега [2].

Для утилизации снежной массы необходима установка, которая была бы дешевле зарубежных аналогов, как в производстве, так и в процессе эксплуатации. Для создания такой установки необходимо учитывать ряд важных факторов, как экономических, так и экологических. Для сохранения снегоплавильной установкой конкурентоспособности и востребованности, она должна соответствовать следующим требованиям:

простота конструкции и обслуживания;

возможность установки на колесную базу и перевозка по территории снегоуборочной техникой;

высокая экологичность;

низкая стоимость.

Создать оптимальную конструкцию снегоплавильной установки можно лишь тогда, когда будут учтены преимущества и недостатки предыдущих поколений установок.

Простоту конструкции установки, в основном, определяется конструкцией теплообменника. Чем сложнее его форма, тем сложнее очистка теплообменника после завершения процесса снегоплавления. Идеальной формой как для очистки, так и для увеличения площади теплопередачи является форма плоскости. Это идея берет истоки еще в прошлом столетии, когда применялись установки на дровяном топливе, где теплообменником являлось дно снегоплавильной установки, выполненное в виде стального листа [3].

В выпускной квалификационной работе в качестве источника энергии предложено использовать воздух системы вентиляции метрополитена как альтернатива традиционным видам топлива. Теплоносителем в данной снегоплавильной установке будет являться воздух системы вентиляции метрополитена, принудительно прокачиваемый через теплообменник установки с помощью центробежного насоса.

Благодаря использованию воздуха в качестве теплоносителя установка будет полностью лишена любых выбросов в атмосферу, будут отсутствовать затраты на топливо, технический ресурс установки увеличится в виду отсутствия каких-либо агрессивный сред (таких как открытое пламя, выхлопные газы).

Список литературы

Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Использование водоотводящих сетей для удаления снега// Водоотведение и очистка сточных вод: учеб. для вузов. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. С. 92-94.

Земцова А.М., Евстигнеева Н.А. Утилизация снега в Москве// Успехи современного естествознания. 2011. № 7. С. 113.

Твердохлебов В.А. Снегоплавильная установка// Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. 2013. № 4. С. 62-66.