Установка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАЛЕДИ СО ВЗЛЕТНОПОСАДОЧНОЙ ПОЛОСЫ(71) Заявитель Синяков Анатолий Леонидович Дудников Игорь Львович(72) Авторы Синяков Анатолий Леонидович Дудников Игорь Львович(73) Патентообладатель Синяков Анатолий Леонидович Дудников Игорь Львович(57) Установка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы, содержащая расположенный вдоль правого продольного края бетонного покрытия взлетно-посадочной полосы основной тепло-гидроизолированный железобетонный колодец, внутри которого размещены оборудованные основными электронагревателями испарительные участки основных тепловых труб, отличающаяся тем, что снабжена металлическими и дополнительными тепловыми трубами, дополнительными электронагревателями и расположенным вдоль левого продольного края бетонного покрытия взлетно-посадочной полосы дополнительным тепло-гидроизолированным железобетонным колодцем, в котором размещены оборудованные дополнительными электронагревателями испарительные участки дополнительных тепловых труб, при этом основной и дополнительной теплогидроизолированные железобетонные колодцы сообщены между собой через расположенные в бетонном покрытии металлические трубы, внутри которых размещены с тепловыми контактами одинаковые по длине, равной половине ширины взлетно-посадочной полосы, конденсационные участки основных и дополнительных тепловых труб, а в правой и левой продольных стенах тепло-гидроизолированных железобетонных основного и дополнительного колодцев соосно с металлическими трубами выполнены проемы, в которых установлены с возможностью извлечения тепло-гидроизолированные бетонные плитки-вставки.(56) 1. Богуславский Л. Д. и др. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха Справочное пособие. - М. Строиздат, 1990. - 392 с. 2. Патент 6213, МПК 01 11/24, 04 13/04, 2010. Предлагаемое техническое решение относится к установкам, которые используются для удаления наледи путем ее плавания со взлетно-посадочных полос для воздушных судов. Известна конструкция установки для удаления наледи путем ее плавления с открытой площадки 1. В известной установке в качестве теплоносителя используется антифриз. Установка содержит нагреватели, выполненные в виде регистров из стальных труб, которые расположены в бетонном покрытии площадки и их входы через распределительный коллектор присоединены к выходу источника тепловой энергии, а выходы через собирающий коллектор и циркуляционный насос - ко входу источника тепловой энергии, в качестве которого в системе используется рекуперативный теплообменник с первичным теплоносителем - горячей водой. Известная установка работает следующим образом. Первичный теплоноситель (горячая вода) поступает в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника, где отдает часть теплоты второму теплоносителю - антифризу и затем поступает в обратный трубопровод. Подогретый в теплообменнике антифриз далее с помощью насоса через распределительный коллектор поступает в регистры, расположенные в бетонном покрытии площадки. При движении антифриза по трубам регистров он частью своей теплоты нагревает бетонное покрытие до положительной температуры, при которой происходит плавление снега-хода, находящегося на бетонном покрытии. Затем охлажденный антифриз из труб регистров через собирающий коллектор и циркуляционный насос поступает в рекуперативный теплообменник, где нагревается горячей водой. Далее процесс работы установки повторяется. К недостаткам этой установки следует отнести сложности конструкции и эксплуатации системы. Сложность конструкции обусловлена наличием в установке рекуперативного теплообменника, циркуляционного насоса, распределительного и собирающего коллекторов антифриза. Сложность эксплуатации установки обусловлена сложностью обнаружения и устранения протечек антифриза, которые могут быть как в теплообменнике, так и в трубах регистров, расположенных в бетонном покрытии площадки. Наиболее близкий к заявляемой конструкции установки для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы для самолета является установка, содержащая тепловые трубы, конденсационные участки которых расположены в бетонном покрытии полосы, а оборудованные электронагревателями испарительные участки - в тепло-гидроизолированном железобетонном колодце, который расположен вдоль правого продольного края бетонного покрытия взлетно-посадочной полосы 2. Эта установка работает следующим образом. Для удаления наледи с бетонного покрытия к трехфазной электросети подключают по схеме Звезда электронагреватели, расположенные на испарительных участках тепловых труб. Тепловая энергия, выделяемая нагревателями при прохождении тока через них, идет на нагрев и превращение промежуточного теплоносителя, которым заполнены тепловые трубы, в пар, поступающий в конденсационные участки, которые расположены в бетонном покрытии обогреваемой полосы. 75452011.08.30 Так как температура бетона, контактирующего с конденсационными участками тепловых труб, значительно ниже температуры пара промежуточного теплоносителя, находящегося в трубах, то в конденсационных участках происходит процесс конденсации пара,при этом выделяющаяся в процессе конденсации теплота идет на нагрев бетонного покрытия, на котором имеется наледь. Когда температура поверхности бетонного покрытия достигает 12 С и более, то начинается процесс удаления наледи путем ее плавления. Из конденсационных участков тепловых труб конденсат возвращается в исправительные участки труб, где нагревается и превращается в пар теплотой электронагревателей. Далее процесс удаления наледи с бетонного покрытия повторяется. К недостатку этой установки для удаления наледи с бетонного покрытия взлетнопосадочной полосы следует отнести сложность эксплуатации. Сложность эксплуатации обусловлена сложностью замены вышедшей из строя тепловой трубы, находящейся в бетонном покрытии, а также сложностью ремонта и замены электронагревателей, находящихся на испарительных участках тепловых труб и расположенных в колодце, из-за отсутствия возможности извлечения тепловой трубы из бетонного покрытия. Задачей предлагаемой полезной модели установки для удаления наледи со взлетнопосадочной полосы является упрощение эксплуатации системы. Поставленная задача решается тем, что установка для удаления наледи со взлетнопосадочной полосы, содержащая расположенный вдоль правого продольного края бетонного покрытия взлетно-посадочной полосы основной тепло-гидроизолированный железобетонный с крышкой колодец, внутри которого размещены оборудованные основными электронагревателями испарительные участки основных тепловых труб, снабжена металлическими и дополнительными тепловыми трубами, дополнительными электронагревателями и расположенным вдоль левого продольного края бетонного покрытия взлетнопосадочной полосы дополнительным тепло-гидроизолированным железобетонным колодцем, в котором размещены оборудованные дополнительными электронагревателями испарительные участки дополнительных тепловых труб, при этом основной и дополнительный тепло-гидроизолированные железобетонные колодцы сообщены между собой через расположенные в бетонном покрытии металлические трубы, внутри которых размещены с тепловыми контактами одинаковые по длине, равной половине ширины взлетнопосадочной полосы, конденсационные участки основных и дополнительных тепловых труб, а в правой и левой продольных стенках тепло-гидроизолированных железобетонных основного и дополнительного колодцев соосно с металлическими трубами выполнены проемы, в которых установлены с возможностью извлечения тепло-гидроизолированные бетонные плитки-вставки. Сущность предлагаемой полезной модели установки для удаления наледи со взлетнопосадочной полосы поясняется следующими графическими изображениями На фиг. 1 - изображена схема заявляемой установки На фиг. 2 - поперечный разрез заявляемой установки по - на фиг. 1 На фиг. 3 - принципиальная электрическая схема системы управления работой установки. Установка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы для самолетов содержит расположенный вдоль правого продольного края бетонного покрытия 1 взлетнопосадочной полосы основной тепло-гидроизолированный железобетонный колодец 2 с составной крышкой 3, внутри которого размещены оборудованные основными электронагревателями 4 испарительные 5 участки основных тепловых труб 6. Для упрощения эксплуатации установка снабжена металлическими трубами 7 и расположенным вдоль левого продольного края бетонного покрытия 1 взлетно-посадочной полосы дополнительным тепло-гидроизолированным железобетонным колодцем 8 с составной крышкой 9, в котором размещены оборудованные дополнительными электро 3 75452011.08.30 нагревателями 10 испарительные участки 11 дополнительных тепловых труб 12, при этом основной 2 и дополнительный 8 тепло-гидроизолированные колодцы сообщены между собой через расположенные в бетонном покрытии 1 металлические трубы 7, внутри которых размещены с тепловыми контактами одинаковые по длине, равной половине ширины взлетно-посадочной полосы, конденсационные участки 13, 14 соответственно основных 6 и дополнительных 12 тепловых труб, а в правой 15 и левой 16 продольных стенках теплогидроизолированных железобетонных основного 2 и дополнительного 8 колодцев соосно с металлическими трубами 7 выполнены проемы 17, 18, в которых установлены с возможностью извлечения тепло-гидроизолированные бетонные плитки-вставки 19, 20. Работа установки автоматизирована (фиг. 3). Для удаления наледи со взлетнопосадочной полосы 20400 метров требуется источник электрической энергии мощностью 1000 - 1200 кВт. Для снижения одновременного потребления электроэнергии взлетнопосадочная полоса должна обогреваться по частям, для чего все основные 4 и дополнительные 10 электронагреватели испарительных участков тепловых труб 6 и 12 разбиты на три 21, 22, 23 секции. При этом нагреватели каждой секции для подключения к трехфазной электросети соединены в Звезду. Для управления поочередной работой трех электронагревательных секций 21, 22, 23 установка снабжена автоматическим выключателем 24, трехпозиционным переключателем 25, тремя регуляторами температуры поверхности бетонного покрытия 26 с датчиком 27 и контактом 28 29 с датчиком 30 и контактом 31 32 с датчиком 33 и контактом 34 тремя контакторами с катушкой 35 и контактами 36, 37,38 с катушкой 39 и контактами 40, 41, 42 с катушкой 43 и контактами 44, 45, а также тремя лампочками 46, 47, 48 зеленого цвета для контроля работы нагревателей секций 21,22, 23. Датчики 27, 30, 33 регуляторов температуры 26, 29, 32 расположены в бетонном покрытии 1 взлетно-посадочной полосы в зонах обогреваемых соответственно нагревателями секций 21, 22, 23. Регуляторы температуры 26, 29, 32 настроены на поддержание температуры поверхности бетонного покрытия 1 на уровне 12 С. Заявляемая установка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы работает следующим образом. Для удаления наледи замыкают автоматический выключатель 24 и ручку переключателя 25 ставят в первое правое положение, при этом срабатывает регулятор температуры 26 и замыкает контакт 28, при этом к электросети подключаются катушки 35 первого контактора и зеленая лампочка 46. Контактор срабатывает и подключает замыканием контакта 38 к электросети электронагреватели 21, первой секции, а размыканием контактов 36 и 37 предотвращает подключение к электросети регуляторов температуры 29, 32, когда работают нагреватели 21. После того как загорелась зеленая лампочка 46 ставят руку переключателя 25 в крайнее правое положение, при этом регуляторы температуры 29 и 32 подготавливаются к работе после отключения регулятора температуры 26. Когда температура поверхности бетонного покрытия достигнет значения 12 С, то регулятор 26 отключит катушку 35 от электросети и контактор разомкнет контакт 38, тем самым прекратится работа нагревателей 21 первой секции, и замкнет контакты 36 и 37. В этом случае сработает регулятор температуры 29, замкнет контакт 31 и подключит катушку 39 второго контактора к электросети, последний сработает, разомкнет контакты 40 и 41 и замкнет контакт 42, тем самым подключит электронагревателем 22 второй секции к электросети и начнется процесс нагрева бетонного покрытия 1. После окончания работы второго регулятора температуры 29 от сети отключаются нагреватели 22 второй секции, и начнет работать регулятор температуры 32, так как контакты 40 и 41 второго контактора замкнутся. Регулятор температуры 32 замыканием контакта 34 подключает к электросети нагреватели 23 третьей секции и размыканием контакта 44 предотвращает преждевременную работу регулятора температуры 26. 4 75452011.08.30 Когда температура бетонного покрытия достигает значения 12 С, то регулятор температуры 32 прекратит работу, при этом с размыканием контакта 45 прекратят работу электронагреватели 23 третьей секции и замыканием контакта 44 введется в работу регулятор 26. Далее процесс поочередной работы нагревателей 21, 22, 23 повторяется. Заявляемая установка для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы проще в эксплуатации, так как позволяет легко и просто заменить вышедшие из строя основные 4 и дополнительные 10 электронагреватели, расположенные на исправительных 5, 11 участках секций тепловых труб 6 и 12. Для этого снимают крышки 3 и 9, отсоединяют электронагреватели, вышедшие из строя, выдвигают тепловые трубы 6 и 12 с вышедшими из строя нагревателями до продольных стенок 15 и 16 колодцев 2 и 8 и поворачивают на угол 120-180. Это позволяет легко заменить вышедшие из строя нагреватели 4 и 10. Для этого из испарительных участков тепловых труб 6 и 12 снимают вышедшие из строя электронагреватели и на их место ставят и закрепляют новые нагреватели. После этого испарительные участки тепловых труб 6 и 12 с новыми электронагревателями ставят в исходное положение и задвигают конденсационные участки в металлические трубы 7. После этого подсоединяют нагреватели и закрывают секции крышек 3 и 9. Если вышла из строя тепловая труба 6 или 12, то она должна быть заменена новой. Для этого снимают секции крышки 3, вынимают из проема 17 бетонную плитку-вставку 19. Выдвигают испорченную трубу до продольной стенки 15 и поворачивают на 180, а затем через проем 17 извлекают конденсационный участок трубы из металлической трубы 7. Установка новой трубы вместо вышедшей из строя происходит в обратном порядке,то есть конденсационный участок новой трубы задвигают в металлическую трубу 7, затем испарительный участок трубы с электронагревателем ставят в исходное положение, присоединяют нагреватель, ставят на место бетонную плитку-вставку 19 и секцию крышки 3. Таким образом, в процессе эксплуатации заявляемой установки для удаления наледи со взлетно-посадочной полосы происходит достижение поставленной технической задачи упрощение эксплуатации установки за счет упрощения замены вышедших из строя тепловых труб и их электронагревателей новыми, благодаря оборудованию установки металлическими трубами, которые размещены в бетонном покрытии взлетно-посадочной полосы,дополнительным тепло-гидроизолированным колодцем с размещенными в нем испарительными с электронагревателями участками дополнительных тепловых труб, размещению конденсационных участков основных и дополнительных тепловых труб в металлических трубах взлетно-посадочной полосы с возможностью извлечения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6