RU2746587C1

RU2746587C1 - Fog dispersal device

Info

Publication number: RU2746587C1
Application number: RU2020128022A
Authority: RU
Inventors: Марина Алексеевна Васильева; Алексей Сергеевич Васильев; Алексей Алексеевич Палей; Юрий Владимирович Писанко; Эбрахим Саид Альмуалла Маджид; АльАли Омар
Original assignee: Алексей Алексеевич Палей
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2021-04-16

Abstract

FIELD: fog dispersal.SUBSTANCE: invention relates to the field of technology designed to disperse fog in a controlled area, in particular in airfields, high-speed roads, open areas for various sports and entertainment events, etc., where it is necessary to meet the requirements for atmospheric transparency and visibility range, as well as in devices for filtering humidified gas flows. The device contains waterproof plates installed one above the other at an angle to the horizon, in the gap between thereof a porous filter material with open pores is fixed. The filter material is made of steel fibers, with a thickness of no more than 1 mm, most of which are oriented in the vertical direction.EFFECT: increased efficiency of fog dispersal.2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области техники, предназначенной для рассеивания тумана на контролируемой территории (аэродромы, скоростные автодороги, открытые площадки для проведения различных спортивных и зрелищных мероприятий и т.д.), где необходимо выполнение требований по прозрачности атмосферы и обеспечению дальности видимости, а также в устройствах фильтрации увлажненных газовых потоков.The invention relates to the field of technology designed to disperse fog in a controlled area (airfields, high-speed roads, open areas for various sports and entertainment events, etc.), where it is necessary to fulfill the requirements for atmospheric transparency and ensuring the range of visibility, as well as in devices for filtering humidified gas streams.

Известны способы рассеивания туманов, основанные на искусственной конденсации паров воды путем использования специальных веществ (реагентов). См., например, патент RU №2357404, опубликованный 10.06.2009 г., патент RU №2175185, опубликованный 27.10.2001 г., патент RU №2061358, опубликованный 10.06.1996 г. Known methods of dispersing fogs based on artificial condensation of water vapor by using special substances (reagents). See, for example, RU patent No. 2357404 published on June 10, 2009, RU patent No. 2175185 published on October 27, 2001, RU patent No. 2061358 published on June 10, 1996.

Доставка реагентов и их распространения в тумане или облачности осуществляется с самолетов (см., например, патент США №2815928, МПК А01G 15/00, опубликованный 10.12.1957 г.), с помощью ракет (см., например, авторское свидетельство СССР №576839, МПК А01G 15/00), снарядов (см., например, Российская Федерация, патент №2034444, МПК 6 А01G 15/00, опубликованный 10.05.1995 г.). Применение данных методов ограничивается переохлажденными туманами (туманами, образуемыми в условиях отрицательных температур окружающего воздуха). Теплые туманы являются устойчивыми, и с помощью реагентов не рассеиваются.Delivery of reagents and their distribution in fog or clouds is carried out from aircraft (see, for example, US patent No. 2815928, IPC A01G 15/00, published on December 10, 1957), using rockets (see, for example, USSR inventor's certificate No. 576839, IPC A01G 15/00), shells (see, for example, Russian Federation, patent No. 2034444, IPC 6 A01G 15/00, published on 05/10/1995). The application of these methods is limited to supercooled fogs (fogs formed in conditions of negative ambient temperatures). Warm mists are stable and will not dissipate with reagents.

Известны способы электрического воздействия на аэрозольное облако, основанные на доставке в аэрозольное облако коронирующих проводов, соединенных с источником высокого напряжения (см., например, авторское свидетельство СССР №71260, МПК A01G 15/00, опубликованное 31.07.1948 г., патент США №3456880, МПК А01G 15/00, опубликованный 22.07.1969 г.).Known methods of electrical action on an aerosol cloud based on the delivery of corona wires connected to a high voltage source into the aerosol cloud (see, for example, USSR inventor's certificate No. 71260, IPC A01G 15/00, published July 31, 1948, US patent No. 3456880, IPC A01G 15/00, published on July 22, 1969).

Основным недостатком описываемого способа и известных устройств является необходимость подъема коронирующих проводов на высоту расположения облака, что предопределяет большие затраты ресурсов и не всегда осуществимо по погодным условиям.The main disadvantage of the described method and known devices is the need to raise the corona wires to the height of the cloud location, which predetermines large resource costs and is not always feasible due to weather conditions.

Известен способ, заключающийся в обдуве воздушным потоком, формируемым с помощью технических средств, коронирующих электродов, установленных у поверхности земли.The known method, which consists in blowing air flow, formed by technical means, corona electrodes installed at the surface of the earth.

Технические решения, которые реализуют известный способ - это способ вызывания дождя (см. авторское свидетельство СССР №29675, МПК A01G 15/00, опубликованное в 1948 г.), а также устройство для разрушения тумана (см. опубликованную заявку ФРГ №4005304, МПК Е01Н 13/00).Technical solutions that implement the known method are a method of causing rain (see USSR author's certificate No. 29675, IPC A01G 15/00, published in 1948), as well as a device for destroying fog (see published application of the Federal Republic of Germany No. 4005304, IPC E01H 13/00).

Описываемый способ способствует распространению ионизированного воздуха, т.е. электрически заряженных частиц вверх, ускоряя тем самым процесс выпадения осадков из облачности или осаждение тумана.The described method promotes the spread of ionized air, i. E. electrically charged particles upward, thereby accelerating the process of precipitation from clouds or the deposition of fog.

Известен способ рассеивания туманов и облаков, заключающийся в генерации электрических зарядов в атмосферу путем подключения к источнику высокого напряжения коронирующих проводов, закрепленных через изоляторы на опорах у поверхности земли, (см. "Журнал геофизических исследований", Кембридж, Массачусета, март 1962 г., т.67, стр 1073-1082). Сведения об этом способе отражены и в отечественной технической литературе (см. Л.Г. Качурин " Физические основы воздействия на атмосферные образования", Гидрометеоиздат, Ленинград, 1978 г. стр. 287-293).There is a known method of dispersing fogs and clouds, which consists in generating electric charges into the atmosphere by connecting corona wires to a high voltage source fixed through insulators on supports near the earth's surface, (see "Journal of Geophysical Research", Cambridge, Massachusetts, March 1962, vol. 67, pp. 1073-1082). Information about this method is reflected in the domestic technical literature (see L. G. Kachurin "Physical foundations of the impact on atmospheric formations", Gidrometeoizdat, Leningrad, 1978, pp. 287-293).

Как следует из приведенных источников информации, определяющим фактором рассеивания тумана в известном способе является пространственный заряд, воздействующий на атмосферные образования.As follows from the given sources of information, the determining factor in the dispersion of fog in the known method is the space charge affecting the atmospheric formations.

Известное устройство по патенту РФ №2124288 С1, кл. Е01Н 13/00, 19.12.1997 г, опубликованному 10.01.1999 г, бюл. №1, которое содержит подсоединенные к источнику тока провода с малым радиусом кривизны поверхности, закрепленные на изоляторах опор параллельно электропроводной сетке, смонтированной в вертикальной плоскости, проходящей через оси симметрии смежных опор. Генерируемый коронирующими проводами коронный разряд, создает ионный ветер, который направлен от коронирующих проводов к заземленной сетке. Облако тумана, проходя через область коронного разряда, получает электрический заряд и ионным ветром, а также внешним ветровым потоком направляется на заземленную сетку. Проходя через ячейки заземленной сетки, электрически заряженные капли тумана сепарируются от ветрового потока и очищенный от тумана ветровой поток направляется в область защищаемого от тумана пространства. Известное техническое решение обеспечивает сепарацию капель тумана из набегающего на защищаемый объект воздушного потока.The known device according to the patent of the Russian Federation No. 2124288 C1, class. E01H 13/00, 19.12.1997, published 10.01.1999, bul. No. 1, which contains wires connected to the current source with a small radius of curvature of the surface, fixed on the insulators of the supports parallel to the electrically conductive mesh mounted in a vertical plane passing through the axes of symmetry of the adjacent supports. The corona discharge generated by the corona wires creates an ionic wind that is directed from the corona wires to the grounded grid. A cloud of fog, passing through the corona discharge region, receives an electric charge and an ionic wind, as well as an external wind flow, is directed to the grounded grid. Passing through the cells of the grounded grid, electrically charged droplets of fog are separated from the wind flow and the wind flow cleared of fog is directed to the area of the space protected from fog. The known technical solution provides for the separation of mist droplets from the air stream running onto the protected object.

Очищенный от капель тумана воздушный поток обладает хорошей оптической прозрачностью и обеспечивает необходимую дальность видимости. Сепарация капель тумана в известном техническом решении осуществляется в два этапа: на первом этапе в области горения коронного разряда производят электрическое заряжание капель тумана; на втором этапе электрически заряженные капли сепарируются на заземленной поверхности. Эффективность сепарации капель в известном техническом решении определяется устойчивостью горения коронного разряда, которая может быть обеспечена в условиях высокой точности зазора разрядного промежутка по всей площади устройства, что является сложной технологической задачей и требует значительных финансовых затрат.The air stream purified from fog droplets has good optical transparency and provides the required visibility range. The separation of fog droplets in the known technical solution is carried out in two stages: at the first stage, in the area of combustion of the corona discharge, the fog droplets are electrically charged; in the second stage, electrically charged droplets are separated on a grounded surface. The efficiency of droplet separation in the known technical solution is determined by the stability of corona discharge combustion, which can be ensured under conditions of high accuracy of the gap of the discharge gap over the entire area of the device, which is a complex technological problem and requires significant financial costs.

Известно устройство для сепарации капель тумана (см. патент РФ на изобретение №2376056 RU). Данное устройство содержит свободный для прохождения очищаемого газового потока каркас, в котором смонтирован фильтрующий материал с открытыми порами, выполненный в виде установленных друг над другом с перекрытием лент. Известное устройство обеспечивает высокую эффективность сепарации капель из сформированного газового потока и очищенным от капель напором движущегося газа вытесняет туман из контролируемой территории. Вместе с тем, в известном устройстве капли жидкости, сепарируемые верхними лентами, стекают на низ лежащие ленты, перекрывают у них часть пор и переувлажняют их. Для рассеивания тумана на контролируемой территории необходимо обеспечить сепарацию капель из потока натекающего тумана высотой в несколько метров. Переувлажнение низ лежащих слоев и увеличение гидравлического сопротивления потоку с использованием известного устройства столь значительно, что вынуждает поток тумана не проходить свозь устройство туманоуловителя, а обтекать его, что снижает эффективность рассеивания тумана на контролируемой территории.A device for separating mist droplets is known (see RF patent for invention No. 2376056 RU). This device contains a frame free for the passage of the purified gas flow, in which the filter material with open pores is mounted, made in the form of belts installed one above the other with overlapping. The known device provides high efficiency of droplet separation from the formed gas stream and displaces the fog from the controlled area with the pressure of the moving gas purified from droplets. At the same time, in the known device, liquid droplets separated by the upper belts flow down to the lower lying belts, block part of their pores and overmoisten them. To disperse fog in the controlled area, it is necessary to ensure the separation of droplets from a stream of oncoming fog with a height of several meters. Waterlogging of the underlying layers and the increase in hydraulic resistance to the flow using the known device is so significant that it forces the fog flow not to pass through the mist eliminator device, but to flow around it, which reduces the efficiency of fog dispersion in the controlled area.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является устройство представленной в патенте на изобретение №2610316 Ru. Данное устройство содержит свободный для прохождения очищаемого газового потока каркас, в котором смонтирован фильтрующий материал с открытыми порами, выполненный в виде установленных друг над другом с перекрытием лент. В пространстве между лентами установлены под углом к горизонту перегородки, выполненные непроницаемыми для сепарируемой жидкости. Установленные между лентами фильтрующего материала непроницаемые для сепарируемой жидкости перегородки, обеспечивают отвод сепарируемой жидкости из устройства отдельно от каждой ленты фильтрующего материала. Сепарируемые капли из выше лежащих слоев не попадают на нижележащие слои, не перекрывают их поры, что обеспечивает высокую эффективность работы всего устройстваThe closest technical solution to the proposed method is the device presented in the patent for invention No. 2610316 Ru. This device contains a frame free for the passage of the purified gas flow, in which the filter material with open pores is mounted, made in the form of belts installed one above the other with overlapping. In the space between the belts, partitions are installed at an angle to the horizon, made impermeable for the liquid to be separated. Partitions impermeable to the liquid to be separated, installed between the belts of the filtering material, ensure the removal of the separated liquid from the device separately from each belt of the filtering material. Separated droplets from the layers above do not fall on the underlying layers, do not block their pores, which ensures high efficiency of the entire device

Вместе с тем, в данном устройстве сепарируются от потока лишь только те капли, которые в процессе движения потока касаются поверхностей конструктивных элементов фильтрующего материала. Воздушный же поток при прохождении через поры фильтрующего материала обтекает конструктивные элементы, а так как капли тумана маленькие, то аэродинамические силы, которые пропорциональны квадрату размера капли, значительно превышают инерционные, которые пропорциональны кубу размера капли.At the same time, in this device, only those drops are separated from the flow, which, in the course of the flow, touch the surfaces of the structural elements of the filter material. The air flow, when passing through the pores of the filter material, flows around the structural elements, and since the fog drops are small, the aerodynamic forces, which are proportional to the square of the droplet size, significantly exceed the inertial forces, which are proportional to the cube of the droplet size.

где F_ν - аэродинамическая сила;where F _ν - aerodynamic force;

F_i - инерционная сила;F _i - inertial force;

r - характерный размер капли;r is the characteristic droplet size;

k, k₁, k₂ - постоянные коэффициенты.k, k ₁ , k ₂ are constant coefficients.

Для маленькой капли, размер которой

значение

For a small drop, the size of which

value

То есть, мелкие капли тумана как бы заморожены в поток и обтекают препятствие практически по линиям тока движения воздуха. Учитывая малые скорости движения воздушных масс через поры фильтрующего материала и малый размер капель, лишь незначительная часть мелкодисперсных капель вследствие турбулентных завихрений может попасть на тыльную часть обтекаемой поверхности. Теория инерционного осаждения, см., например, Ветошкин А.Г. Основы инженерной защиты окружающей среды. - М.: Инфра-Инженерия, 2019. - 452 с, показывает, что частицы малого размера следуют в большей степени по линям тока движения воздуха и не соприкасаются с фронтальной (передней) частью обтекаемого тела. Капли тумана имеют малый размер, радиус капель тумана обычно колеблется от 1 до 30 мкм. Большинство же капель имеет радиус 5-15 мкм при положительной температуре воздуха и 2-5 мкм при отрицательной (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%83%D0%BC%D0%B0%D0%BD). Таким образом, в известном устройстве значительная часть капель тумана обтекает конструктивные элементы пористого фильтрующего материала и выходит наружу в контролируемое пространство. Что снижает эффективность известного устройства. Увеличение эффективности сепарации капель тумана путем уменьшения размера пор фильтрующего материала в значительной мере повышает аэродинамическое сопротивление устройства. Естественный воздушный поток его просто обтекает. А использование принудительного продвижения воздушного потока через фильтрующий материал, в котором уменьшен размер пор, например, с использованием вентилятора и ограничительного канала для передвижения фильтрующего воздушного потока повышает энергопотребление, что также снижает эффективность использования известного устройства.That is, small droplets of fog are, as it were, frozen into a stream and flow around the obstacle practically along the streamlines of air movement. Considering the low velocities of air masses through the pores of the filter material and the small size of the droplets, only a small part of the finely dispersed droplets due to turbulent vortices can fall on the rear part of the streamlined surface. The theory of inertial deposition, see, for example, Vetoshkin A.G. Fundamentals of Environmental Engineering. - M .: Infra-Engineering, 2019. - 452 s, shows that small particles follow to a greater extent along the streamlines of air movement and do not come into contact with the frontal (front) part of the streamlined body. Fog droplets are small, the radius of fog droplets usually ranges from 1 to 30 microns. Most of the droplets have a radius of 5-15 microns at positive air temperatures and 2-5 microns at negative temperatures (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%83%D0%BC%D0%B0% D0% BD). Thus, in the known device, a significant part of the mist droplets flows around the structural elements of the porous filter material and goes outside into the controlled space. This reduces the effectiveness of the known device. Increasing the efficiency of separating mist droplets by reducing the pore size of the filter material significantly increases the aerodynamic resistance of the device. Natural air flow simply flows around it. And the use of forced air flow through the filter material, in which the pore size is reduced, for example, using a fan and a restrictive passage to move the filter air flow, increases power consumption, which also reduces the efficiency of using the known device.

Целью предполагаемого изобретения является повышение эффективности рассеивания тумана.The object of the proposed invention is to improve the efficiency of fog dispersion.

Для достижения заявленной цели в известном устройстве рассеивания тумана, содержащем установленные друг над другом под углом к горизонту водонепроницаемые пластины, в зазоре между которыми закреплен пористый с открытыми порами фильтрующий материал, фильтрующий материал выполнен из стальных волокон, толщиной не более 1 мм, большая часть которых ориентирована в вертикальном направлении;To achieve the stated goal in a known fog dispersing device containing waterproof plates installed one above the other at an angle to the horizon, in the gap between which a porous filter material with open pores is fixed, the filter material is made of steel fibers with a thickness of not more than 1 mm, most of which oriented in the vertical direction;

волокна фильтрующего материала выполнены электропроводными с удельным электрическим сопротивлением не более 10^-5 Ом*м и заземлены.the fibers of the filtering material are electrically conductive with a specific electrical resistance of no more than 10 ^-5 Ohm * m and are grounded.

Технический результат в предполагаемом изобретении достигается за счет того, что без сокращения площади свободной для прохождения воздушного потока на единицу площади поперечного сечения фильтрующего материала, без уменьшения размера пор фильтрующего материала, увеличивается количество конструктивных элементов на единицу площади фильтрующего материала (волокон). На электрически заряженные капли помимо инерционных сил будут воздействовать также и силы электростатического взаимодействия, которые будут отклонять капли от линий тока воздуха, притягивать капли к заземленным волокнам. Увеличивается вероятность столкновения капель тумана с элементами конструкции фильтрующего материала за счет инерционных сил и сил электростатического взаимодействия. Увеличивается вероятность сепарации капель от воздушного потока, и, в конечном счете, повышается эффективность рассеивания тумана.The technical result in the proposed invention is achieved due to the fact that without reducing the area free for the passage of air flow per unit cross-sectional area of the filtering material, without reducing the pore size of the filtering material, the number of structural elements per unit area of the filtering material (fibers) increases. In addition to inertial forces, electrically charged droplets will also be affected by electrostatic forces, which will deflect droplets from the air flow lines and attract droplets to grounded fibers. The probability of collision of fog drops with structural elements of the filter material increases due to inertial forces and forces of electrostatic interaction. The likelihood of droplets separating from the air stream is increased, and ultimately the efficiency of mist dispersion is improved.

На рис. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство включает в себя каркас, выполненный в виде стоящих друг напротив друга стоек 1. Между стойками 1 друг над другом под углом α к горизонту и с зазором между собой δ установлены перегородки 2. В зазоре между перегородками 2 закреплен фильтрующий элемент 3. Фильтрующий элемент 3 выполнен из пучка беспорядочно уложенных тонких стальных проволок, собранных в виде пластины или ленты уложенной и закрепленной на каркасе 4, выполненном в виде сетки с ячейками. Размер ячейки сетки выбирается на стадии проектирования из условия надежного крепления на ней фильтрующего материала, надежного крепления образующего фильтрующего элемента 3 в зазоре между перегородками 2 и минимально аэродинамического сопротивления для прохождения воздушного потока. В проводимых авторами изобретения экспериментах размер ячейки сетки составлял не менее 2 мм. Толщина элементов каркаса сетки его конструктивное выполнение и его размеры выбираются на стадии проектирования в зависимости от зазора между перегородками 2, толщины слоя пластины, ленты, степени ее плотности и количества укладываемых слоев. На рис 1 представлен вариант каркаса сетки, выполненной в виде пластины, на поверхности которой уложен слой ленты из пучка беспорядочно уложенных тонких стальных проволок. Каркас сетки может быть выполнен и в виде цилиндрической поверхности, конуса, параллелепипеда и пр. поверхностей, технологически удобных для закрепления на них слоев ленты и монтажа образованной конструкции в зазоре между перегородками 2. Несмотря на так называемую беспорядочную укладку тонких стальных проволок, в поставляемых на рынке лентах и пластинах стальной ваты большая часть стальных проволок ориентирована в них по долевому направлению лент. Укладка металлической ленты выполняется таким образом, чтобы большая часть волокон тонких стальных проволок был ориентирован на устройстве рассеивания тумана в плоскости вертикальной к поверхности Земли. На рисунке волокна условно изображены в идее тонких линий, обозначенных позицией 3. Металлическая лента или пластина может быть выполнена аналогично известному специальному металлическому материалу, который используется для финишной полировки изделий. Это, так называемая стальная вата (в литературе также встречается ее название как «железная вата», «металлическая шерсть», «стальная шерсть», «steel wool», «iron wool», «wire wool», «steel wire», «wire sponge» и пр.), которая представляет собой пучок беспорядочно уложенных стальных проволок диаметром не более 1 мм.In fig. 1 shows a schematic diagram of the proposed device. The device includes a frame made in the form of racks facing each other 1. Between the racks 1, one above each other at an angle α to the horizon and with a gap between them δ, partitions are installed 2. A filter element 3 is fixed in the gap between the partitions 2. made of a bundle of randomly laid thin steel wires, assembled in the form of a plate or tape, laid and fixed on the frame 4, made in the form of a mesh with cells. The size of the mesh cell is selected at the design stage from the condition of reliable attachment of the filtering material on it, reliable attachment of the forming filter element 3 in the gap between the partitions 2 and the minimum aerodynamic resistance for the passage of the air flow. In the experiments carried out by the inventors, the grid cell size was at least 2 mm. The thickness of the mesh frame elements, its structural performance and its dimensions are selected at the design stage, depending on the gap between the partitions 2, the thickness of the layer of the plate, tape, the degree of its density and the number of layers to be laid. Figure 1 shows a variant of the mesh frame, made in the form of a plate, on the surface of which a layer of tape is laid from a bundle of randomly laid thin steel wires. The mesh frame can also be made in the form of a cylindrical surface, a cone, a parallelepiped and other surfaces that are technologically convenient for fixing tape layers on them and for mounting the formed structure in the gap between the partitions 2. Despite the so-called random laying of thin steel wires, supplied to In the market for strips and sheets of steel wool, most of the steel wires are oriented in them along the fractional direction of the strips. The metal strip is laid in such a way that most of the fibers of the thin steel wires are oriented on the fog dispersing device in the vertical plane to the Earth's surface. In the figure, the fibers are conventionally depicted in the idea of thin lines, indicated by the position 3. The metal strip or plate can be made similar to the known special metal material that is used for the final polishing of products. This is the so-called steel wool (in the literature its name is also found as "iron wool", "metal wool", "steel wool", "steel wool", "iron wool", "wire wool", "steel wire", " wire sponge ", etc.), which is a bundle of randomly laid steel wires with a diameter of no more than 1 mm.

(https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D 0%B0%D1%8F %D0%B2%D0%B0%D 1%82%D0%B0).(https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D 0% B0% D1% 8F% D0% B2 % D0% B0% D 1% 82% D0% B0).

При необходимости усиления динамического напора ветрового потока вокруг устройства могут быть смонтированы динамические отражатели 5, направляющие естественный ветровой поток из окружающего устройства пространства для прохождения его через поперечное сечение устройства. Размер динамических отражателей выбирается на стадии проектирования и может составлять не более 30% линейного размера устройства. Отражатели устанавливаются под острым углом β к направлению ветрового потока. Перегородки 2, могут быть выполнены из любого материала. Основное требование к перегородкам водонепроницаемость. Шаг перегородок выбирается путем экспериментального подбора в зависимости от пористости фильтрующего материала, его толщины и допустимого его переувлажнения. При толщине упомянутого выше фильтрующего материала 25 мм делать шаг перегородок более 500 мм нецелесообразно. Поры нижних слоев при скорости потока более 3 м/сек, при шаге перегородок 500 мм, забиваются водой, капли выносятся потоком наружу, что свидетельствует о снижении эффективности работы устройства. Угол наклона перегородок α для обеспечения устойчивого стекания накопленной влаги составляет не менее 3°. Для повышения надежности вывода сепарированной жидкости из устройства перегородки 2 могут быть установлены под острым углом γ по направлению к одной из стоек. Угол наклона γ также должен составлять не менее 3°. При этом, по краю перегородки выполнена канавка 6 для отвода сепарируемой жидкости.If it is necessary to increase the dynamic head of the wind flow, dynamic reflectors 5 can be mounted around the device, directing the natural wind flow from the space surrounding the device to pass it through the cross-section of the device. The size of dynamic reflectors is selected at the design stage and can be no more than 30% of the linear size of the device. Reflectors are installed at an acute angle β to the direction of the wind flow. Partitions 2 can be made of any material. The main requirement for partitions is water resistance. The step of the baffles is selected by experimental selection depending on the porosity of the filter material, its thickness and its permissible waterlogging. When the thickness of the above filtering material is 25 mm, it is impractical to make a step of the partitions of more than 500 mm. The pores of the lower layers at a flow rate of more than 3 m / s, with a step of the partitions of 500 mm, are clogged with water, drops are carried out by the flow, which indicates a decrease in the efficiency of the device. The angle of inclination of the partitions α to ensure stable drainage of accumulated moisture is at least 3 °. To increase the reliability of the withdrawal of the separated liquid from the device, partitions 2 can be installed at an acute angle γ towards one of the racks. The angle of inclination γ must also be at least 3 °. In this case, a groove 6 is made along the edge of the partition for draining the separated liquid.

Для повышения эффективности устройства путем сбора мелкодисперсных капель тумана, волокна фильтрующего материала выполняются из электропроводных волокон с удельным электрическим сопротивлением не более 10^-5 Ом*м и заземляются.To increase the efficiency of the device by collecting fine mist droplets, the fibers of the filter material are made of conductive fibers with a specific electrical resistance of no more than 10 ^-5 Ohm * m and are grounded.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

Предлагаемое устройство устанавливается между набегающим потоком тумана и защищаемым объектом. Набегающий поток W под действием избыточного давления, образованного скоростным напором, проходит через поры фильтрующего материала, огибая конструктивные элементы, выполненные в виде тонких металлических нитей 3. Содержащиеся в очищаемом потоке капли жидкости под действием инерционных сил отклоняются от линий тока и сталкиваются с нитями, осаждаясь на их поверхности. Многие капли тумана имеют электрический заряд. См., например Джуманджи В.А. Физические свойства упорядоченного водного аэрозольного кластера. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкого». Санкт-Петербург. 2013 год. Фильтрующий материал выполнен из электропроводных заземленных волокон, и на электрически заряженные капли будут воздействовать помимо инерционных сил также и силы электростатического взаимодействия, которые будут отклонять капли от линий тока воздуха, притягивать капли к заземленным волокнам. По мере увеличения количества осажденных на поверхности волокон капель, они укрупняются и под действием гравитационных сил стекают вниз к перегородке 2 и далее по канавке 6 выводятся из устройства. Учитывая, что большая часть волокон тонких стальных проволок ориентирована на устройстве рассеивания тумана в вертикально направлении, снижается сопротивление движению капель вниз под действием сил гравитации. Уменьшается количество пор заполненных водой, что способствует более свободному прохождению через фильтрующий элемент воздушному потоку (снижается его аэродинамическое сопротивление). Очищенный от капель поток чистого воздуха вытесняет туман из контролируемой территории и обеспечивает выполнение задачи рассеивания тумана в окрестности защищаемого объекта. Таким образом, предложенное техническое решение благодаря новому, ранее неизвестному признаку, обеспечивает увеличение вероятности столкновения капель тумана с конструктивными элементами фильтрующего материала, что увеличивает вероятность их сепарации от проходящего воздушного потока без увеличения аэродинамического сопротивления, что повышает эффективность устройства и позволяет достичь цели предполагаемого изобретения.The proposed device is installed between the oncoming fog stream and the protected object. The incident flow W under the action of excess pressure formed by the high-speed pressure passes through the pores of the filter material, bending around the structural elements made in the form of thin metal threads 3. The liquid drops contained in the purified flow under the action of inertial forces deviate from the streamlines and collide with the threads, settling on their surface. Many fog droplets are electrically charged. See, for example, Jumanji V.A. Physical properties of an ordered water aerosol cluster. Dissertation for the degree of candidate of physical and mathematical sciences. FSBI "Main Geophysical Observatory named after A.I. Voeiky ". St. Petersburg. year 2013. The filter material is made of electrically conductive grounded fibers, and in addition to inertial forces, electrostatic forces will also act on electrically charged droplets, which will deflect droplets from the air stream lines, attract droplets to the grounded fibers. As the amount of droplets deposited on the surface of the fibers increases, they grow larger and, under the action of gravitational forces, flow down to the partition 2 and then are removed from the device along the groove 6. Considering that most of the fibers of the thin steel wires are oriented vertically on the fog diffuser, the resistance to the droplets moving downward under the action of gravity is reduced. The number of pores filled with water decreases, which contributes to a more free passage of air through the filter element (its aerodynamic resistance decreases). A stream of clean air purified from drops displaces fog from the controlled area and provides the task of dispersing fog in the vicinity of the protected object. Thus, the proposed technical solution, due to a new, previously unknown feature, provides an increase in the probability of collision of fog drops with structural elements of the filter material, which increases the likelihood of their separation from the passing air stream without increasing aerodynamic drag, which increases the efficiency of the device and allows you to achieve the goal of the proposed invention.

Claims

1. A device for dispersing fog, containing waterproof plates installed one above the other at an angle to the horizon, in the gap between which a porous, open-pored filter material is fixed, characterized in that the filter material is made of steel fibers with a thickness of not more than 1 mm, most of which oriented in the vertical direction.

2. A device for dispersing fog according to claim 1, characterized in that the fibers of the filter material are electrically conductive with a specific electrical resistance of not more than 10 ^-5 Ohm · m and are grounded.