RU2141082C1

RU2141082C1 - Device for making artificial snow

Info

Publication number: RU2141082C1
Application number: RU98101010A
Authority: RU
Inventors: Лилия Владимировна Пильтяй
Original assignee: Дочернее предприятие "СНЕГОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. Международное проектное бюро Фрьолер"
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1999-11-10

Abstract

FIELD: heat insulation of soil in winter seasons; dust suppression in underground working; forming sports routes; decorative dusting of building and trees. SUBSTANCE: proposed device includes air supply housing, water supply housing with circular cut connecting the internal injectors and housing with mixing chamber and external injectors; all these housings are connected together. External injectors are located concentrically relative to axis of housing. provision is made in device for two-stage spraying of water. EFFECT: improved quality of spraying even at very low pressure of water; reduced power requirements. 2 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для получения искусственного снега, и может быть использовано при зимней теплоизоляции грунтов, для пылеподавления в горных выработках, создания трасс для зимних видов спорта, декоративного напыления на различные постройки и деревья. The present invention relates to refrigeration, and in particular to devices for producing artificial snow, and can be used for winter thermal insulation of soils, for dust suppression in mine workings, for creating tracks for winter sports, for decorative spraying on various buildings and trees.

Известны устройства для получения искусственного снега (см. а.с. СССР NN 951031, 1668831, кл. F 25 C 3/04), принцип действия которых основан на распылении воды в смесительной камере с помощью пневмогидравлических форсунок в потоке воздуха, нагнетаемого вентилятором. Known devices for producing artificial snow (see AS USSR NN 951031, 1668831, class F 25 C 3/04), the principle of operation of which is based on spraying water in the mixing chamber using pneumohydraulic nozzles in the air stream pumped by the fan.

Общим с предлагаемым устройством является наличие корпусов для подачи воды и воздуха, смесительной камеры и форсунок. In common with the proposed device is the presence of housings for supplying water and air, a mixing chamber and nozzles.

Однако поставленная задача не решена в этих устройствах ввиду одноступенчатости распыления воды в смесительной камере. Поэтому качество получаемого снега недостаточно. Кроме того, эти устройства требуют большого давления для распыления воды. Для хорошего распыления форсунки должны быть как можно меньше и, следовательно, чтобы достичь высокой пропускной способности форсунок, должно быть давление воды соответственно высоким. Обычно давление воды колеблется от 20-50 бар при производительности компрессора 1 м³/мин. Потребление электроэнергии составляет 20-30 кВт.However, the problem is not solved in these devices due to the single-stage spraying of water in the mixing chamber. Therefore, the quality of the resulting snow is not enough. In addition, these devices require a lot of pressure to spray water. For good atomization, the nozzles should be as small as possible, and therefore, in order to achieve a high nozzle throughput, the water pressure must be correspondingly high. Typically, the water pressure ranges from 20-50 bar with a compressor capacity of 1 m ³ / min. Electricity consumption is 20-30 kW.

Известно также устройство для получения искусственного снега (см. а.с. СССР N 1083039, кл. A 25 C 3/04), включающее корпус с патрубком для подвода воды и воздуха, смесительной камерой и диффузором для распыления водовоздушной смеси, расположенным вдоль одной оси с патрубком для подвода воздуха. Патрубок для подвода воздуха установлен в корпусе подвижно, причем часть его расположена в смесительной камере, при этом канал этого патрубка имеет форму сопла Лаваля, а смесительная камера составляет с диффузором для распыления водовоздушной смеси другое сопло Лаваля. A device for producing artificial snow is also known (see AS USSR N 1083039, class A 25 C 3/04), including a housing with a pipe for supplying water and air, a mixing chamber and a diffuser for spraying the air-water mixture located along one axles with a branch pipe for air supply. A pipe for supplying air is installed in the housing movably, and part of it is located in the mixing chamber, while the channel of this pipe has the form of a Laval nozzle, and the mixing chamber constitutes another Laval nozzle with a diffuser for spraying the air-water mixture.

Общим с предлагаемым устройством является наличие корпуса с патрубками для подачи воды и воздуха и смесительной камеры. In common with the proposed device is the presence of a housing with nozzles for supplying water and air and a mixing chamber.

Однако поставленная задача не решена в этом устройстве из-за одноступенчатости в распылении воды в смесительной камере. Для получения снега требуемого качества необходимо воздух и воду подавать под большим давлением, что требует значительного расхода электроэнергии. However, the problem is not solved in this device due to the single-stage spraying of water in the mixing chamber. To obtain snow of the required quality, air and water must be supplied under high pressure, which requires a significant consumption of electricity.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для получения искусственного снега (см. а.с. СССР N 1631236, кл. F 25 C 3/04), содержащее корпус со смесительной камерой, приспособление для подвода воздуха, включающее патрубок и сопло Лаваля, приспособление для подвода воды с расположенной вокруг выходного участка сопла Лаваля кольцевой камерой, имеющей отверстия для подвода воды в смесительную камеру, соединенный с корпусом кожух с вихревой трубой и вставку в виде спирали Архимеда, двигающейся вдоль оси конический элемент, закрепленный на свободном конце кожуха, кольцевые зазоры между кольцевой камерой и вихревой трубой, каналы в стенках корпуса. Closest to the proposed device is a device for producing artificial snow (see AS USSR N 1631236, class F 25 C 3/04), comprising a housing with a mixing chamber, a device for supplying air, including a pipe and a Laval nozzle, a device for supplying water with an annular chamber located around the outlet section of the Laval nozzle having openings for supplying water to the mixing chamber, a casing with a vortex tube connected to the housing and an insert in the form of an Archimedes spiral moving along the axis of the conical element, fixed nny at the free end of the casing, the annular gap between the chamber and the vortex tube, the channels in the walls of the housing.

Общим с предлагаемым устройством является наличие корпуса со смесительной камерой, корпуса для подачи воды, корпуса для подачи воздуха в смесительную камеру. In common with the proposed device is the presence of a housing with a mixing chamber, a housing for supplying water, a housing for supplying air to the mixing chamber.

Однако поставленная задача в этом устройстве не решена из-за одноступенчатоти распыления воды в смесительной камере потоком набегающего воздуха. Кроме того, это устройство также требует высокого давления воздуха и воды для получения снега требуемого качества, что требует большего расхода электроэнергии. However, the task in this device is not solved due to the one-stage spraying of water in the mixing chamber by the flow of incoming air. In addition, this device also requires a high pressure of air and water to produce snow of the required quality, which requires more energy consumption.

В основу изобретения положена задача создания такого устройства, которое за счет конструктивных изменений корпусов для подачи воды и воздуха, форсунок и их взаиморасположения позволяет получить снег высокого качества при малом потреблении энергии и низком давлении воздуха. The basis of the invention is the creation of such a device, which due to structural changes of the bodies for supplying water and air, nozzles and their relative position allows to obtain high-quality snow with low energy consumption and low air pressure.

Поставленная задача решается устройством, содержащим корпус для подачи воздуха, корпус для подачи воды и корпус с камерой смешивания, при этом оно содержит внутренние форсунки, расположенные в корпусе для подачи воды, к которому с одной стороны прикреплен корпус для подачи воздуха, а с другой корпус с камерой смешивания, снабженной наружными форсунками, расположенными в основании корпуса концентрично относительно оси корпуса, причем внутренние форсунки размещены со стороны корпуса с камерой смешивания, имеющей цилиндрическую форму с конусным выступом в центре основания корпуса, направленным вершиной вовнутрь камеры смешивания, а корпус для подачи воды имеет сквозной канал для прохождения воздуха и кольцевой вырез, соединяющий внутренние форсунки. The problem is solved by a device comprising a housing for supplying air, a housing for supplying water and a housing with a mixing chamber, while it contains internal nozzles located in the housing for supplying water to which, on the one hand, the housing for supplying air is attached, and on the other the housing with a mixing chamber equipped with external nozzles located at the base of the housing concentrically with respect to the axis of the housing, the internal nozzles being placed on the side of the housing with a mixing chamber having a cylindrical shape with a protrusion in the center of the base of the casing directed by the apex inward to the mixing chamber, and the casing for supplying water has a through channel for the passage of air and an annular cutout connecting the internal nozzles.

Взаимное расположение корпусов для подачи воды, воздуха и камеры смешивания позволяет осуществить двухступенчатое распыление воды: на первой ступени форсунками, расположенными в корпусе для подачи воды, а на второй ступени потоком воздуха в камере смешивания. Это существенно повышает качество смешивания воды и воздуха. Кроме того, для осуществления такого смешивания не требуется большого количества электроэнергии для создания сравнительно небольшого давления воды и воздуха. Как показывают экспериментальные исследования, для производства снега плотностью 320 г/см данное устройство при давлении воздуха 4,5 бар (обычно 7 бар) и давлении воды 7 бар потребляет электроэнергию на 21% меньше, чем известные устройства. При этом, дальность выброса снега достигает 45 м при равномерном его распределении, а уровень шума понижен на 5 дБ. The relative position of the cases for supplying water, air and the mixing chamber allows for two-stage spraying of water: at the first stage, nozzles located in the housing for supplying water, and at the second stage, the air flow in the mixing chamber. This significantly improves the quality of mixing water and air. In addition, for the implementation of such mixing does not require a large amount of electricity to create a relatively small pressure of water and air. As experimental studies show, for the production of snow with a density of 320 g / cm, this device at an air pressure of 4.5 bar (usually 7 bar) and a water pressure of 7 bar consumes 21% less electricity than known devices. At the same time, the range of snow emission reaches 45 m with its uniform distribution, and the noise level is reduced by 5 dB.

Изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 - продольный разрез устройства. На фиг. 2 - корпус с камерой смешивания и наружными форсунками. На фиг. 3 - аксонометрическое изображение устройства со снятым корпусом с камерой смешивания. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is a longitudinal section of a device. In FIG. 2 - housing with a mixing chamber and external nozzles. In FIG. 3 is a perspective view of a device with a housing removed with a mixing chamber.

Устройство (фиг. 1) содержит корпус 1 для подачи сжатого воздуха с каналом 2, корпус 3 для подачи воды с каналом 4, кольцевым вырезом 5 и сквозным каналом 6, корпус 7 с камерой смешивания 8. Все корпуса скреплены между собой болтами 9. В корпусе 3 для подачи воды расположены форсунки 10. Камера смешивания 8 выполнена цилиндрической с конусным выступом 11 в центре основания корпуса, направленным вершиной вовнутрь камеры смешивания. На основании корпуса 7, концентрично его оси, расположены наружные форсунки 12, закрепленные резьбовым соединением. Внутренние форсунки 10 закреплены в корпусе 3 также резьбовым соединением и расположены концентрично относительно канала 6. The device (Fig. 1) contains a housing 1 for supplying compressed air with a channel 2, a housing 3 for supplying water with a channel 4, an annular cutout 5 and a through channel 6, a housing 7 with a mixing chamber 8. All cases are fastened together by bolts 9. B nozzles 10 are located in the housing 3 for supplying water. The mixing chamber 8 is cylindrical with a conical protrusion 11 in the center of the base of the housing directed by the apex inside the mixing chamber. On the base of the housing 7, concentrically to its axis, external nozzles 12 are located, fixed by a threaded connection. The internal nozzles 10 are fixed in the housing 3 also by a threaded connection and are concentric with respect to the channel 6.

Работа устройства состоит в следующем. Подаваемая по каналу 4 вода перед контактом с воздухом, проходящим по каналам 2 и 6, распыляется внутренними форсунками 10, что обеспечивает первую ступень распыления воды. Смешиваясь в камере смешивания 8 с воздухом, распыленная вода под давлением воздуха, и направленная конусным выступом 11, выбрасывается через наружные форсунки 12, чем обеспечивается вторая ступень распыления воды, где она, проходя через атмосферу, превращается в снег. The operation of the device is as follows. The water supplied through channel 4, before contact with the air passing through channels 2 and 6, is sprayed by the internal nozzles 10, which provides the first stage of atomization of water. Mixed in the mixing chamber 8 with air, the sprayed water under air pressure and directed by the conical protrusion 11 is ejected through the external nozzles 12, which ensures the second stage of spraying water, where it passes through the atmosphere and turns into snow.

Таким образом, благодаря наличию двухступенчатого распыления воды (сначала внутренними форсунками 10, а затем наружными 12) существенно улучшается качество распыленности воды даже при очень низком давлении воды. Тем самым снижается минимальное требуемое давление воздуха, что в конечном итоге снижает затраты электроэнергии для создания давления воды и воздуха. Кроме того, на основе существенно улучшенного распыления воды качество снега даже в предельных областях (1^oC; 90% влажность воздуха) является достаточно хорошим, что позволяет продлить время покрытия снегом.Thus, due to the presence of a two-stage spraying of water (first by the internal nozzles 10, and then by the external 12), the quality of the atomization of water is significantly improved even at very low water pressures. This reduces the minimum required air pressure, which ultimately reduces the cost of electricity to create pressure of water and air. In addition, on the basis of significantly improved water atomization, the snow quality even in extreme areas (1 ^o C; 90% air humidity) is good enough, which allows to extend the time of snow cover.

Claims

1. Device for the production of artificial snow, comprising a housing for supplying air, a housing for supplying water and a housing with a mixing chamber, characterized in that it contains internal nozzles located in the housing for supplying water, to which on one side is attached a housing for supplying air and, on the other hand, a housing with a mixing chamber provided with external nozzles located at the base of the housing concentrically with respect to the axis of the housing, the internal nozzles being placed on the side of the housing with a mixing chamber having of cylindrical shape with a conical protrusion at the center of the housing bottom apex directed inwardly of the mixing chamber and the housing for supplying water has a bore therethrough for the passage of air and the annular recess, which connects the inner nozzle.

2. The device according to claim 1, characterized in that the internal nozzles are concentric with respect to the through channel passing through the housing for supplying water.