RU2701666C1 - Способ производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства - Google Patents
Способ производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701666C1 RU2701666C1 RU2019109933A RU2019109933A RU2701666C1 RU 2701666 C1 RU2701666 C1 RU 2701666C1 RU 2019109933 A RU2019109933 A RU 2019109933A RU 2019109933 A RU2019109933 A RU 2019109933A RU 2701666 C1 RU2701666 C1 RU 2701666C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- water
- mixture
- atmosphere
- artificial snow
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25C—PRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
- F25C3/00—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow
- F25C3/04—Processes or apparatus specially adapted for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Producing artificial snow for sledging or ski trails; Producing artificial snow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу получения искусственного снега. Способ включает обработку СВЧ-энергией турбулентного потока воздуха, поляризацию химических элементов воздуха и капель воды из его влаги, смешивание воздуха, воды и двуокиси углерода и струйный выброс смеси под давлением в атмосферу. Турбулентному водовоздушному потоку смеси придают вращательное движение в зазоре между усеченными конусами и выбрасывают в атмосферу центробежным способом, превращая в атмосфере поток водовоздушной смеси в полый тонкостенный конус из воздушной смеси с образованием мельчайших капель – ядер снежинок на расстоянии 800-1000 мм от конца конического сопла. Использование изобретения позволит повысить интенсивность процесса образования искусственного снега. 1 ил.
Description
Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно, к оборудованию получения искусственного снега для очистки воздуха на рабочих местах и создания оптимального микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях, пылеподавления в комбикормовых цехах, заводах, зерноперерабатывающих предприятиях, для образования искусственного снежного покрова опытных и экспериментальных участков в растениеводстве, предохранения садов и кустарников от заморозков в период их цветения, применяется в санитарно-защитных зонах предприятий (свиноводческих, птицеводческих и др.), имеющих источники выброса вредных веществ в атмосферу.
Известен «Способ образования искусственного снега и устройство для его осуществления» (патент RU № 2032869, МПК F25C 3/04, 1995), предусмотрено образование искусственного снега раздельной подачей рабочего газа под повышенным давлением и распыленной жидкости, устройство снабжено камерой для мгновенного расширения части потока газа. Установка конструктивно сложная и труднореализуемая на практике.
Известно «Устройство для получения искусственного снега» (патент RU № 2129691, МПК F25C 3/00, 1999), которое снабжено дополнительным источником ультразвука со стержневым концентратором продольных колебаний. Это устройство осуществляет механический распыл воды и жидкой двуокиси углерода, однако не создает зачатков ядра снежинок из поляризованных химических элементов в составе воздуха, что не интенсифицирует процесс снегообразования.
Известно «Способ получения искусственного снега для сельского хозяйства» (патент RU № 2676134, МПК А 23 N 17/00, 2018 - принята за прототип, заключающийся в подаче воздуха, воды и двуокиси углерода под давлением, распылении, смешивании этих компонентов и выбросе в атмосферу. Устройство для осуществления способа снабжено СВЧ-камерой и генератором СВЧ-энергии и струйными форсунками, однако струйные форсунки недостаточно создают мельчайших частиц, от этого зависит интенсивность, качество снегообразования, качество снега и производительность установки.
Задачей изобретения является повышение интенсивности снегообразования за счет центробежного способа выбрасывания водовоздушного потока смеси в атмосферу и создания полого тонкостенного конуса в атмосфере.
Выше указанный технический результат достигается тем, что в способе производства искусственного снега для сельского хозяйства, включающего обработку СВЧ-энергией турбулентного потока воздуха, поляризацию химических элементов воздуха и капли воды из его влаги, смешивание воздуха, воды и двуокиси углерода и струйный выброс смеси под давлением в атмосферу, согласно изобретению, турбулентному водовоздушному потоку смеси придают вращательное движение в зазоре между усеченными конусами и выбрасывают в атмосферу центробежным способом, превращают в атмосфере поток водовоздушной смеси в полый тонкостенный конус из воздушной смеси и образуют мельчайшие капли – ядра снежинок – на расстоянии 800-1000мм от конца конического сопла.
Основными показателями в процессе снегообразования является массовый расход воздуха и жидкости. Поскольку массовый расход воздуха в любом продольном сечении постоянен: p·v·A=const, где p - локальное давление, v – локальная скорость газа, A - площадь местного сечения сопла, то перемещаясь по соплу Лаваля газ сжимается, температура и давление повышаются, затем расширяется, при этом его температура и давление падают, а скорость возрастает. Внутренняя энергия воздуха преобразуется в кинетическую энергию направленного движения. (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Глава Х. Одномерное движение сжимаемого газа. § 97. Истечение газа через сопло. Теоретическая физика – Т.6. Гидродинамика).
Водовоздушная смесь при выходе с большой скоростью из конического сопла испытывает аэродинамическое сопротивление атмосферного воздуха и распадается на множество мелких капель. На каплю воды действуют силы направленные против сил поверхностного натяжения и если эти силы превосходят силы поверхностного натяжения, то происходит «взрыв» капли (Паджи Д.Г., Галустов В.С. Распылители жидкостей.-М,Химия,1979,с. 176).
Чем сильнее «взрыв», тем мельче «осколки» разрушенной капли и тем быстрее происходит переход от полидисперсной системы к монодисперсной.
В способе производства снега с использованием центробежной форсунки важное значение отводится углу конусности α и корневому углу β. Значение угла α выбрано из условий максимального напора пневмогидравлического потока смеси по внутренней цилиндрической и конической поверхностям корпуса-насоса, а корневой угол центробежной форсунки β определен из условий максимального распыления водовоздушной смеси и высоты факела, их числовые значения определены экспериментально, при этом угол конусности α ≤ 45°, корневой угол центробежной форсунки β=42-56° , высота факела составляет 900-3000мм.
Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 – представлена схема «Установка производства искусственного снега для сельского хозяйства»; на фиг.2 - вид А-А; на фиг.3 - вид Б-Б.
Установка производства искусственного снега для сельского хозяйства содержит последовательно соединенные средство 1 подачи воздуха под давлением, сопло Лаваля 2, СВЧ-камеру 3, генератор СВЧ-энергии 4, смесительную камеру 5 и диффузор 6, средства подачи воды 7 и жидкой двуокиси углерода 8 со штуцерами 9 и 10 соответственно. Внутри выходного конуса сопла Лаваля по спирали под углом γ к образующей закреплены направляющие витки 11, а на крышке смесительной камеры установлена центробежная форсунка 12. В ее корпусе 13 (фиг. 2, вид А-А) имеется нижняя цилиндрическая часть 14 и верхняя коническая 15. Нижняя цилиндрическая часть корпуса центробежной форсунки образует камеру закручивания 16, которая через тангенциальные каналы 17 и конусные соединители 18 сообщаются со смесительной камерой 5. В цилиндрическом отверстии верхней конической части корпуса центробежной форсунки (фиг. 3, вид Б-Б) установлены наружный тонкостенный конус 19 и внутренний 20. Они образуют цилиндрическое сопло 21 и коническое сопло 22 с изменяющимся по высоте зазором между конусами.
Работает установка производства искусственного снега для сельского хозяйства следующим образом.
Воздух средством 1 нагнетается в сопло Лаваля 2, где в объеме выходного конуса сопла Лаваля посредством СВЧ-камеры 3 и генератора СВЧ-энергии 4 создается электромагнитное поле - радиоволны миллиметрового диапазона, которые концентрируются в центре конуса. Поток воздуха продувается по каналам между витками спирали 11, который переходит в турбулентное состояние, при этом он охлаждается за счет адиабатического расширения, увеличивается его скорость, под действием электромагнитного поля химические элементы в составе воздуха поляризуются, происходит аэрозольное распыление воды из влаги воздуха. Турбулентный поток воздуха перемещается в смесительную камеру 5, в нее же средствами 7 и 8 через штуцеры 9 и 10 подают к торцевой поверхности смесительной камеры воду и двуокись углерода, где под действием турбулентного потока происходит их распыление и смешивание. Смесь воздуха и жидкостей под давлением, которое создается в камере смешивания, подается в центробежную форсунку 12, установленную на крышке смесительной камеры 5. Процесс работы центробежной форсунки состоит в следующем. Раствор воды и двуокиси углерода с воздухом через конусное соединение 18, тангенциальные каналы 17 подается в цилиндрическую часть 14 камеры закручивания 16, приобретает в ней вращательное движение и по наклонной стороне конуса 15 продвигается одновременно к узкому цилиндрическому соплу 21.
Таким образом, в камере закручивания каждая частица пневмогидравлического потока (водовоздушной смеси) совершает винтовое движение, ускоряясь в окружном направлении при приближении к оси цилиндрического сопла форсунки. При входе в сопло и при движении по нему часть энергии вращательного движения преобразуется в поступательное осевое движение. За счет центробежных сил смесь одновременно прижимается к цилиндрической боковой поверхности камеры закручивания и цилиндрического сопла так, что приосевая зона форсунки освобождается от смеси, здесь образуется вихревая тяга. При выходе из цилиндрического сопла полая струя смеси, вращающаяся за счет центробежных сил, в зазоре 22 между наружным конусом 19 и внутренним 20 превращается за счет центробежных сил в полый тонкостенный конус, который плавно в воздухе утоньшается и на некотором расстоянии от конического сопла форсунки разрушается на множество мелких капель, образуя факел 23 (туман).
Применение центробежной форсунки увеличивает образование мельчайших капель из пневногидравлического потока (водовоздушной смеси) – мелкодисперсных центров кристаллизации, что интенсифицирует процесс образования снега.
Claims (1)
- Способ производства искусственного снега для сельского хозяйства, включающий обработку СВЧ-энергией турбулентного потока воздуха, поляризацию химических элементов воздуха и капель воды из его влаги, смешивание воздуха, воды и двуокиси углерода и струйный выброс смеси под давлением в атмосферу, отличающийся тем, что турбулентному водовоздушному потоку смеси придают вращательное движение в зазоре между усеченными конусами и выбрасывают в атмосферу центробежным способом, превращая в атмосфере поток водовоздушной смеси в полый тонкостенный конус из воздушной смеси с образованием мельчайших капель – ядер снежинок на расстоянии 800-1000 мм от конца конического сопла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109933A RU2701666C1 (ru) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | Способ производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109933A RU2701666C1 (ru) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | Способ производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701666C1 true RU2701666C1 (ru) | 2019-09-30 |
Family
ID=68170639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019109933A RU2701666C1 (ru) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | Способ производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701666C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1744385A1 (ru) * | 1989-02-03 | 1992-06-30 | Мгту Им.Н.Э.Баумана | Способ получени искусственного снега |
RU2089796C1 (ru) * | 1994-03-29 | 1997-09-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Способ получения искусственого снега и устройство для его осуществления |
SU1801284A3 (ru) * | 1991-01-09 | 1999-08-27 | Научно-исследовательский центр хранения и переработки сельскохозяйственной продукции | Способ получения искусственного снега и устройство для его осуществления |
RU2676134C1 (ru) * | 2017-10-27 | 2018-12-26 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ получения искусственного снега для сельского хозяйства |
-
2019
- 2019-04-04 RU RU2019109933A patent/RU2701666C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1744385A1 (ru) * | 1989-02-03 | 1992-06-30 | Мгту Им.Н.Э.Баумана | Способ получени искусственного снега |
SU1801284A3 (ru) * | 1991-01-09 | 1999-08-27 | Научно-исследовательский центр хранения и переработки сельскохозяйственной продукции | Способ получения искусственного снега и устройство для его осуществления |
RU2089796C1 (ru) * | 1994-03-29 | 1997-09-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности | Способ получения искусственого снега и устройство для его осуществления |
RU2676134C1 (ru) * | 2017-10-27 | 2018-12-26 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ получения искусственного снега для сельского хозяйства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU54825U1 (ru) | Распылитель жидкости | |
RU2612631C1 (ru) | Форсунка вихревая | |
RU2676134C1 (ru) | Способ получения искусственного снега для сельского хозяйства | |
US3326467A (en) | Atomizer with multi-frequency exciter | |
JP2009226402A (ja) | エアロゾルの生成および噴霧を行う装置 | |
EP1710519B1 (en) | A method and device for snow making | |
RU2701666C1 (ru) | Способ производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства | |
JP2011131168A (ja) | 噴霧造粒装置および噴霧造粒方法 | |
RU2711596C1 (ru) | Установка производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства | |
RU2665405C1 (ru) | Центробежный газопромыватель | |
SU1623781A1 (ru) | Пневматический распылитель жидкости - туманообразователь | |
US4063686A (en) | Spray nozzle | |
RU2624112C1 (ru) | Форсунка с активным рассекателем | |
RU2701329C1 (ru) | Способ производства искусственного снега для сельского хозяйства | |
RU2701303C1 (ru) | Линия производства искусственного снега для нужд сельского хозяйства | |
RU2317862C1 (ru) | Насадок дождевального агрегата | |
RU124891U1 (ru) | Насадок для пожаротушения | |
CN107185741A (zh) | 一种高声强气液二相流雾化喷嘴 | |
RU2647028C1 (ru) | Форсунка распылителя дискового | |
CN106714955B (zh) | 用于使液体、优选为尿素熔体变成颗粒状的装置和方法 | |
RU2669832C2 (ru) | Скруббер вентури | |
RU2657979C1 (ru) | Пневматический распылитель жидкости с акустической головкой | |
WO2015122793A1 (ru) | Пневматическая форсунка (варианты) | |
RU2611867C1 (ru) | Форсунка распылителя дискового | |
RU2328670C1 (ru) | Сушильная установка для термолабильных материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210405 |