WO2000022360A1 - Procede de production de neige artificielle - Google Patents

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WO2000022360A1
WO2000022360A1 PCT/FR1999/002461 FR9902461W WO0022360A1 WO 2000022360 A1 WO2000022360 A1 WO 2000022360A1 FR 9902461 W FR9902461 W FR 9902461W WO 0022360 A1 WO0022360 A1 WO 0022360A1
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WO
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tank
drainage
liquid
solid phase
phase
Prior art date
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PCT/FR1999/002461
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English (en)
Inventor
Paul De Larminat
Joachim Paul
Michel Galvin
Original Assignee
York Neige
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Priority claimed from FR9901276A external-priority patent/FR2789161A1/fr
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Priority to AU60955/99A priority Critical patent/AU6095599A/en
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    • 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
    • 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
    • F25C2303/00—Special arrangements or features for producing ice or snow for winter sports or similar recreational purposes, e.g. for sporting installations; Special arrangements or features for producing artificial snow
    • F25C2303/044—Snow making using additional features, e.g. additives, liquid gas

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a snow substitute capable of being used, for example, for making and / or maintaining ski slopes. It also relates to the installation for the implementation of the method and the various elements which enter into this installation.
  • the production of artificial snow by conventional means of the snow cannon type requires an ambient temperature, on site, well below 0 ° C.
  • This type of installation is described in particular in document US-3 257 815.
  • the present invention provides a process which makes it possible to produce a snow substitute, that is to say a product obtained from ice and not from freezing. fine particles of water.
  • Snow substitutes obtained from ice are also well known.
  • snow is obtained by disintegration of a layer of ice which is formed continuously by freezing the water which flows on metal plates located on the bank of a ski slope.
  • this type of installation requires favorable climatic conditions and in particular a temperature significantly below 0 ° C.
  • the present invention provides a method which makes it possible to produce, under relatively simple and efficient conditions, large quantities of ice capable of constituting a snow substitute.
  • the process according to the invention consists firstly, in cooling by appropriate means, of water added with a component which lowers its freezing point, so as to prepare a frozen liquid product called liquid ice or two-phase ice , made up of fine ice crystals suspended in the liquid phase; this cold medium has the property of being able to be pumped and transported in pipes.
  • the process then consists in eliminating the liquid phase from this product by an appropriate drainage operation for example, in order to isolate and recover the solid phase which is in the form of ice crystals, whose properties and qualities are such that this solid phase constitutes a real substitute for snow that can be used in different forms as required.
  • the method consists of transporting the frozen product on site, for example on a ski slope, and carrying out drainage by simple gravity, in the form of decantation after mechanical projection of the liquid ice by pumping. for example.
  • This transport can be carried out continuously by means of suitable pipes with, possibly, recovery of the liquid phase resulting from drainage, by an appropriate network with a view to recycling in particular the step-down component of the freezing point.
  • the method consists, on the one hand, in feeding under pressure, from the production unit of the frozen product or from a storage tank, at least one tank in which the solid phase said iced product naturally occupies the upper part, agglomerates forming a sort of snow plug and is expelled under the combined effect of the supply pressure and the buoyancy, and, on the other hand, perform the drainage by filtration of said frozen product directly through the wall of said tank, at least part of which is porous over a portion which extends on either side of the equilibrium zone between the liquid and solid phases.
  • This drainage makes it possible to eliminate and evacuate the liquid phase, which liquid phase is preferably recycled and supplemented with water to compensate for the water losses due to the recovery of the solid phase.
  • the method also makes it possible to control the quality of the snow, that is to say its moisture content.
  • the process consists in recovering the drained liquid phase, in an appropriate enclosure which communicates with the phase separation and agglomeration tank of the solid phase, and to adjust the level of said liquid phase in the chamber, relative to the equilibrium zone between said phase liquid 'and solid.
  • the solid phase is subjected to an additional drying operation by an injection of compressed air previously cooled, through the wall of the tank, at the snow cap.
  • the solid phase is subjected to a rinsing operation by an injection of fresh water previously cooled, at the equilibrium zone and preferably through the lower part of the snow plug, to recover the additive for recycling.
  • the drainage of the solid phase can also be improved by centrifugation. This makes it possible both to obtain drier “snow” and to further eliminate the additives possibly used in the process for producing biphasic ice.
  • the invention also relates to the installation for implementing the method detailed above.
  • This installation comprises at least one device for producing the frozen liquid product called liquid ice or two-phase ice, and additional means for carrying out the drainage, making it possible to isolate the solid phase of said product with a view to its exploitation by appropriate means depending on the destination. .
  • the production device forming part of the installation comprises at least - a tank containing water with an additive making it possible to reduce its freezing point, which tank comprises means for supplying water and optional additive as well as draining means, - a generator making it possible to produce biphasic ice and - a pump which circulates the water and its additive between the tank and the generator then, at the outlet of the latter, through from a three-way valve for example, to one or more drainage devices or back to the tank for recycling, in particular during the commissioning of said production device.
  • the biphasic ice generator can be constituted by a heat exchanger and its refrigeration unit, or by a machine-using the known method of producing ice under vacuum at the triple point of water.
  • the drainage and agglomeration device comprises a tank supplied under pressure from the generator or else from a storage tank, which tank comprises at least one drain located at the heart of the frozen product, which drain has a porous portion, along its height, in the form of a grid, for example consisting of a wire mesh, which grid extends on either side of the level of the equilibrium zone between the liquid phase and the solid phase of said product, allowing separation and evacuation of said liquid phase.
  • the liquid phase is collected in an enclosure which forms, for example, a sort of double wall around the separation and agglomeration tank, which enclosure contains means making it possible to adjust the level of the phase. liquid collected in relation to the equilibrium zone between the solid and liquid phases so as to regulate the humidity rate of the solid phase.
  • the tank of the drainage device comprises, at the level of the equilibrium zone between the liquid and solid phases, means in the form of a peripheral chamber, making it possible to produce, through the wall of said tank, a injection of cold water to rinse the solid phase with a view to recovering, if necessary, the water-freezing step-down additive.
  • the tank of the drainage device comprises a peripheral chamber which makes it possible, through the wall of said tank, still at the equilibrium zone, to inject cold compressed air into the lower part in particular, of the snow plug, in order to dry said snow.
  • the installation according to the invention also comprises a distribution network for liquid or two-phase ice, interposed between the production unit and, as the case may be, spraying devices such as snow cannons or turbines, or drainage and drainage devices. agglomeration from which snow can be picked up and spread as needed.
  • the distribution network includes a return circuit for recycling the drainage water and / or the liquid phase.
  • FIG. 1 shows, schematically, an installation according to the invention comprising, on the one hand, a unit for producing liquid ice or two-phase ice and, on the other hand, means for drainage and dispersion of snow obtained;
  • - Figure 2 shows a device for drainage and separation of the two phases, and agglomeration of the solid phase;
  • FIG. 3 shows a diagram of the use network comprising snow cannons and drainage and agglomeration devices
  • Figure 4 shows a variant of Figure 1, at the drainage means.
  • FIG. 1 there is a tank 1 into which water is introduced by means of the pipe 2 and an additive 3 contained in a tank 4, controlled by a valve 5.
  • This additive such as sodium chloride or other, lowers the freezing point of water.
  • Tray 1 also has the possibility of emptying.
  • This tank 1 is connected by means of the conduit 7 to a pump 8 which propels the product 10 contained in the tank 1 in a generator 11 of two-phase ice which cools the initial product 10, and / or enriches it in solid phase, which product returns by means of a conduit 12, to the tank 1 after it has passed through a three-way valve 13 which also makes it possible to send the product 10 to an appropriate operation detailed below.
  • the generator 11 can be in the form of a heat exchanger associated with a refrigeration unit; it can also be a machine which uses the process of producing ice under vacuum at the triple point of water. Firstly, the product 10 circulates in a closed circuit to reach its optimum temperature which gives it a state of liquid ice or two-phase ice, that is to say a pumpable fluid ice.
  • a motor 14 which actuates an agitator 15 making it possible to maintain sufficient fluidity for the product 10 contained in the tank 1.
  • the control of the mixing makes it possible to optimize the quality of the two-phase ice when the suction is pump.
  • the frozen liquid product 10 can be transported via the line 16 at the outlet of the valve 13, to a drainage device detailed in FIG. 2 or to a simple spreading device which then allows drainage by simple gravity on site.
  • the drainage device 20, shown in FIG. 1, comprises a return circuit 21 connected to the tank 1 which makes it possible to recycle part of the cooled water and, optionally, of the additive used to lower the freezing point.
  • FIG. 2 represents a device for draining and agglomerating the solid phase of the product 10 which is introduced via line 16 into a tank 23 the upper part of which is at atmospheric pressure. The product 10 is introduced under pressure into the tank and there is observed in this tank a separation of the liquid phase and the solid phase consisting of ice crystals which are similar to snow.
  • a separation zone indicated by the reference 26 is naturally established between the liquid and solid phases and it is with respect to this zone that complementary elements associated with this drainage device are positioned.
  • the first complementary element consists of a drain 27.
  • This drain is in the form of a tube preferably arranged in the center of the tank 23, vertically, and this tube comprises a porous portion 29 which extends on either side another of the equilibrium zone 26 and which extends above this zone above all.
  • This porous portion is for example made up of a grid produced with metallic wire.
  • the same tank 23 can comprise several drains 27.
  • the system can also be reversed, by injecting biphasic ice inside the cylinder (s) 27, inside which or from which the concentration of the solid phase occurs, while the liquid phase flows outward. - * -
  • the solid phase 25 forms a sort of plug at the top of the tank 23 and agglomerates under the combined effect of the pressure of the frozen product introduced into said tank and the buoyancy.
  • the liquid phase tends to be evacuated through the drain 27, passing through the porous portion 29. This drained liquid phase flows through the drain 27 into an enclosure 30 which envelops the tank 23.
  • This enclosure 30 has at its lower part a discharge pipe 31 whose flow can be controlled by means of a valve 32.
  • the liquid phase recovered by drainage partially fills the enclosure 30 and its level 33 can be adjusted as indicated by the arrow 34, by means of the valve 32, in order to substantially modify the humidity level in the solid phase 25.
  • the tank 23 is doubled over a portion of its height, on both sides and d other of the equilibrium zone 26, practically opposite the porous part 29 of the drain 27.
  • This lining 35 forms a peripheral chamber and the wall of the tank 23 at the level of this chamber is also porous to allow for example an injection compressed air supplied by the tube 37 and in particular cooled compressed air which will make it possible to improve the drying of the solid phase 25.
  • the chamber 35 can also be used with the pipe 37 to inject cooled water into the lower part of the solid phase 25 in order to rinse this solid phase and recover the additive which is then recycled through line 31 and brought back through line 21, in the initial tank 1.
  • the upper part of the tank 23 may include means such as knives or shovels 40 which allow the solid phase to be removed and removed, which is in the form of dry compact snow, directly usable for making ski slopes. for example.
  • FIG. 3 represents a distribution network for the product 10 prepared in the unit detailed in FIG. 1.
  • This distribution network includes a circuit for transport 41 where the product is propelled by means of a pump 42 for example.
  • This network 41 can communicate with snow cannons 43 distributed for example at the edge of a track. These snow cannons 43 spray the product and a separation or rather a drainage by simple gravity is observed. The solid phase is deposited and the liquid phase is evacuated naturally.
  • the transport pipe 41 can also supply drainage and agglomeration devices 20.
  • These drainage devices 20 of the type detailed in FIG. 2, make it possible to directly supply recovery machines 45 and a return circuit 46, comprising a pump 47, makes it possible to recycle the liquid phase, that is to say water with possibly the additive which makes it possible to lower its freezing point.
  • the production unit of the frozen liquid product can advantageously be in the form of a compact assembly of the container type, easily transportable on site.
  • the drainage device which makes it possible to produce the snow can be in a compact form, constituting a kind of module which can be easily installed either next to the unit for producing the frozen liquid product, or on site, that is to say. - say at the edge of the ski slope or other.
  • the drainage device or concentrator 20 can be supplemented or replaced as shown in FIG. 4, by a centrifuge, intended to improve the drying of the snow produced.
  • the concentrator 20 is replaced by a centrifuge 48.
  • the dried snow is expelled by the outlet 49, while the separated liquid is recycled to tank 1 by line 21.
  • the centrifuge can also be arranged downstream of the concentrator 20, described above, constituting an additional means for improving the quality of the snow, by improving the drying.
  • This centrifuge 48 comprises a perforated tank 50, of frustoconical shape, centered on a horizontal axis 51 and this tank is driven by suitable means not shown.
  • the tank 50 rotates in a closed casing 52 which recovers the liquid phase and the additive, which are recycled through line 21, that is to say reintroduced directly into tank 1 of the installation detailed previously in FIG. 1.
  • the mixture is introduced into the tank 50 by an elbow 53 which is supplied by the pipe 16 of the installation.
  • the snow drained into the tank 50 is evacuated automatically by centrifugation or by means of appropriate mechanical means of the scraper or other type and is recovered at the outlet 49 from the centrifuge 48.
  • This snow can also be projected directly on site by means of an outlet arranged for example in the form of a volute, the snow being propelled by centrifugation directly.

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Abstract

Le procédé de production d'un substitut de neige à refroidir, par des moyens appropriés, de l'eau éventuellement additionnée d'un composant qui permet d'abaisser son point de congélation, pour préparer un produit liquide glacé, et il consiste à éliminer la phase liquide de ce produit par une opération de drainage afin d'isoler et de récupérer la phase solide qui se présente sous la forme de cristaux de glace dont les propriétés et qualités sont telles que cette phase solide constitue un véritable substitut de neige utilisable sous différentes formes selon les besoins. L'opération de drainage peut s'effectuer naturellement par simple gravité après projection du produit liquide glacé directement sur site, au moyen de canons (43) par exemple. Elle peut également s'effectuer au moyen de dispositifs de drainage qui permettent également d'agglomérer la phase solide, laquelle phase solide est récupérée pour être utilisée sur site, comme par exemple sur les pistes de ski.

Description

PROCEDE DE PRODUCTION DE NEIGE ARTIFICIELLE
La présente invention concerne un procédé de production d'un substitut de neige susceptible d'être utilisé par exemple pour la confection et/ou l'entretien de pistes de ski. Elle concerne également l'installation pour la mise en œuvre du procédé et les différents éléments qui entrent dans cette installation.
La production de neige artificielle par des moyens classiques du type canon à neige, nécessite une température ambiante, sur site, nettement inférieure à 0°C. Pour surmonter cet inconvénient, il a déjà été proposé de recréer artificiellement des conditions neigeuses en pulvérisant de l'eau dans une enceinte appropriée à l'intérieur de laquelle toutes les conditions climatiques sont optimisées pour obtenir de la neige. Ce type d'installation est notamment décrit dans le document US-3 257 815. La présente invention propose un procédé qui permet de produire un substitut de neige c'est-à-dire un produit tiré de la glace et non d'une congélation de fines particules d'eau.
Des substituts de neige obtenus à partir de glace sont également bien connus. Ainsi, dans le document EP-34930, la neige est obtenue par désagrégation d'une couche de glace qui se forme de façon continue par congélation de l'eau qui ruisselle sur des plaques métalliques situées en rive d'une piste de ski.
Ce type d'installation nécessite comme pour les canons à neige, des conditions climatiques favorables et en particulier une température nettement inférieure à 0°C.
La présente invention propose un procédé qui permet de produire dans des conditions relativement simples et efficaces, de grandes quantités d'une glace susceptible de constituer un substitut de neige.
Le procédé conforme à l'invention consiste dans un premier temps, à refroidir par des moyens appropriés, de l'eau additionnée d'un composant qui abaisse son point de congélation, de façon à préparer un produit liquide glacé dénommé glace liquide ou glace biphasique, constitué de fins cristaux de glace en suspension dans la phase liquide ; ce médium froid présente la propriété de pouvoir être pompé et transporté dans des canalisations. Le procédé consiste ensuite à éliminer la phase liquide de ce produit par une opération appropriée de drainage par exemple, afin d'isoler et de récupérer la phase solide qui se présente sous la forme de cristaux de glace, dont les propriétés et qualités sont telles que cette phase solide constitue un véritable substitut de neige utilisable sous différentes formes selon les besoins.
Selon une première possibilité de l'invention, le procédé consiste à transporter le produit glacé sur site, par exemple sur une piste de ski, et à effectuer le drainage par simple gravité, sous forme de décantation après projection mécanique de la glace liquide par pompage par exemple. Ce transport peut s'effectuer en continu au moyen de conduites appropriées avec, éventuellement, récupération de la phase liquide résultant du drainage, par un réseau approprié en vue de recycler notamment le composant abaisseur du point de congélation.
Selon une autre possibilité de l'invention le procédé consiste, d'une part, à alimenter sous pression, à partir de l'unité de production du produit glacé ou d'un réservoir de stockage, au moins une cuve dans laquelle la phase solide dudit produit glacé occupe naturellement la partie supérieure, s'agglomère en formant une sorte de bouchon de neige et est expulsée sous l'effet combiné de la pression d'alimentation et de la poussée d'Archimède, et, d'autre part, à effectuer le drainage par filtration dudit produit glacé directement à travers la paroi de ladite cuve dont une partie au moins est poreuse sur une portion qui s'étend de part et d'autre de la zone d'équilibre entre les phases liquide et solide. Ce drainage permet d'éliminer et d'évacuer la phase liquide, laquelle phase liquide est de préférence recyclée et complétée avec de l'eau pour compenser les pertes d'eau dues à la récupération de la phase solide.
Toujours selon l'invention, le procédé permet également de maîtriser la qualité de la neige c'est-à-dire sa teneur en humidité. Le procédé consiste à récupérer la phase liquide drainée, dans une enceinte appropriée qui communique avec la cuve de séparation des phases et d'agglomération de la phase solide, et à régler le niveau de ladite phase liquide dans cette enceinte, par rapport à la zone d'équilibre entre lesdites phases liquidé' et solide.
Selon une autre disposition de l'invention, qui permet d'améliorer également la qualité de la neige, la phase solide est soumise à une opération complémentaire de séchage par une injection d'air comprimé préalablement refroidi, à travers la paroi de la cuve, au niveau du bouchon de neige.
Selon une autre disposition de l'invention, la phase solide est soumise à une opération de rinçage par une injection d'eau douce préalablement refroidie, au niveau de la zone d'équilibre et de préférence à travers la partie inférieure du bouchon de neige, pour récupérer l'additif en vue de son recyclage. Cette particularité permet d'une part de réduire la consommation de cet additif et de diminuer, voire supprimer, les risques de pollution pouvant découler du drainage de cet additif sur le site à enneiger par exemple.
Selon une autre disposition de l'invention, le drainage de la phase solide peut également être amélioré par centrifugation. Ceci permet à la fois d'obtenir une « neige » plus sèche, et d'éliminer de manière plus poussée les additifs éventuellement utilisés dans le procédé de production de la glace biphasique.
L'invention concerne également l'installation pour la mise en œuvre du procédé détaillé précédemment. Cette installation comprend au moins un dispositif de production du produit liquide glacé dénommé glace liquide ou glace biphasique, et des moyens complémentaires pour réaliser le drainage, permettant d'isoler la phase solide dudit produit en vue de son exploitation par des moyens appropriés selon la destination.
Toujours selon l'invention, le dispositif de production faisant partie de l'installation, comprend au moins - un bac contenant de l'eau avec un additif permettant de diminuer son point de congélation, lequel bac comporte des moyens d'alimentation en eau et en additif éventuel ainsi que des moyens de vidange, - un générateur permettant de produire de la glace biphasique et - une pompe qui fait circuler l'eau et son additif entre le bac et le générateur puis, en sortie de ce dernier, par le biais d'une vanne trois voies par exemple, vers un ou plusieurs dispositifs de drainage ou en retour vers le bac pour réaliser un recyclage notamment lors de la mise en service dudit dispositif de production. Le générateur de glace biphasique peut être constitué par un échangeur de chaleur et son groupe frigorifique, ou par une machine-utilisant le procédé connu de production de glace sous vide au point triple de l'eau.
Toujours selon l'invention, le dispositif de drainage et d'agglomération comprend une cuve alimentée sous pression à partir du générateur ou bien à partir d'un réservoir de stockage, laquelle cuve comporte au moins un drain situé au cœur du produit glacé, lequel drain comporte une portion poreuse, sur sa hauteur, en forme de grille par exemple constituée d'un treillis métallique, laquelle grille s'étend de part et d'autre du niveau de la zone d'équilibre entre la phase liquide et la phase solide dudit produit, permettant une séparation et une évacuation de ladite phase liquide.
Toujours selon l'invention, la phase liquide est recueillie dans une enceinte qui forme, par exemple, une sorte de double paroi autour de la cuve de séparation et d'agglomération, laquelle enceinte renferme des moyens permettant d'ajuster le niveau de la phase liquide recueillie par rapport à la zone d'équilibre entre les phases solide et liquide de façon à régler le taux d'humidité de la phase solide.
Toujours selon l'invention, la cuve du dispositif de drainage comporte, au niveau de la zone d'équilibre entre les phases liquide et solide, des moyens en forme de chambre périphérique, permettant de réaliser au travers de la paroi de ladite cuve, une injection d'eau froide pour rincer la phase solide en vue de récupérer le cas échéant l'additif abaisseur du point de congélation de l'eau.
Selon une autre disposition de l'invention, la cuve du dispositif de drainage comprend une chambre périphérique qui permet de réaliser à travers la paroi de ladite cuve, toujours au niveau de la zone d'équilibre, une injection d'air comprimé froid dans la partie inférieure notamment, du bouchon de neige, afin de sécher ladite neige.
L'installation selon l'invention comprend également un réseau de distribution de la glace liquide ou biphasique, interposé entre l'unité de production et selon le cas, des dispositifs de pulvérisation genre canons à neige ou turbines, ou des dispositifs de drainage et d'agglomération à partir desquels la neige peut être reprise et étalée selon les besoins. Selon une autre disposition de l'invention, le réseau de distribution comporte un circuit retour pour recycler l'eau de drainage et/ou la phase liquide.
L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif et dans lesquels :
- la figure 1 représente, de façon schématique, une installation selon l'invention comprenant, d'une part, une unité de production de glace liquide ou glace biphasique et, d'autre part, des moyens de drainage et de dispersion de la neige obtenue ; - la figure 2 représente un dispositif de drainage et de séparation des deux phases, et d'agglomération de la phase solide ;
- la figure 3 représente un schéma de réseau d'utilisation comprenant des canons à neige et des dispositifs de drainage et d'agglomération ;
- la figure 4 représente une variante de la figure 1 , au niveau des moyens de drainage.
Comme représenté figure 1 , on trouve un bac 1 dans lequel on introduit de l'eau au moyen du conduit 2 et un additif 3 contenu dans un réservoir 4, contrôlé par une vanne 5.
Cet additif du genre chlorure de sodium ou autre, permet d'abaisser le point de congélation de l'eau.
Le bac 1 comporte également une possibilité de vidange.
Ce bac 1 est relié au moyen du conduit 7 à une pompe 8 qui propulse le produit 10 contenu dans le bac 1 dans un générateur 11 de glace biphasique qui refroidit le produit initial 10, et/ou l'enrichit en phase solide, lequel produit retourne au moyen d'un conduit 12, vers le bac 1 après son passage dans une vanne trois voies 13 qui permet également d'envoyer le produit 10 vers une exploitation appropriée détaillée ci-après.
Le générateur 11 peut se présenter sous la forme d'un échangeur de chaleur associé à un groupe frigorifique ; il peut aussi s'agir d'une machine qui utilise le procédé de production de glace sous vide au point triple de l'eau. Dans un premier temps, le produit 10 circule en circuit fermé pour atteindre sa température optimale qui lui confère un état de glace liquide ou glace biphasique, c'est-à-dire une glace fluide pompable.
On remarque, toujours figure 1 , un moteur 14 qui actionne un agitateur 15 permettant de conserver une fluidité suffisante au produit 10 contenu dans le bac 1. Le contrôle du brassage permet d'optimiser la qualité de la glace biphasique à l'aspiration de la pompe.
Le produit liquide glacé 10 peut être transporté par le biais de la conduite 16 en sortie de la vanne 13, vers un dispositif de drainage détaillé figure 2 ou vers un simple dispositif d'épandage qui permet ensuite un drainage par simple gravité sur site.
Le dispositif de drainage 20, représenté figure 1 , comporte un circuit retour 21 connecté au bac 1 qui permet de recycler une partie de l'eau refroidie et, éventuellement, de l'additif utilisé pour abaisser le point de congélation. La figure 2 représente un dispositif de drainage et d'agglomération de la phase solide du produit 10 qui est introduit par la conduite 16 dans une cuve 23 dont la partie supérieure est à la pression atmosphérique. Le produit 10 est introduit sous pression dans la cuve et on observe dans cette cuve une séparation de la phase liquide et de la phase solide constituée de cristaux de glace qui s'apparentent à de la neige. Une zone de séparation indiquée par le repère 26 s'établit naturellement entre les phases liquides et solides et c'est par rapport à cette zone que l'on positionne des éléments complémentaires associés à ce dispositif de drainage. Le premier élément complémentaire consiste en un drain 27. Ce drain se présente sous la forme d'un tube disposé de préférence au centre de la cuve 23, verticalement, et ce tube comporte une portion poreuse 29 qui s'étend de part et d'autre de la zone d'équilibre 26 et qui s'étend surtout au-dessus de cette zone. Cette portion poreuse est par exemple constituée d'une grille réalisée avec du fil métallique.
En alternative, une même cuve 23 peut comporter plusieurs drains 27. Selon le même principe, le système peut également être inversé, par injection de la glace biphasique à l'intérieur du ou des cylindre(s) 27, à l'intérieur duquel ou desquels se produit la concentration de la phase solide, tandis que la phase liquide s'écoule vers l'extérieur. -*-
La phase solide 25 forme une sorte de bouchon à la partie supérieure de la cuve 23 et s'agglomère sous l'effet combiné de la pression du produit glacé introduit dans ladite cuve et de la poussée d'Archimède. La phase liquide tend à s'évacuer par le drain 27, traversant la portion poreuse 29. Cette phase liquide drainée s'écoule par le drain 27 dans une enceinte 30 qui enveloppe la cuve 23.
Cette enceinte 30 comporte à sa partie inférieure une tubulure d'évacuation 31 dont le débit peut être contrôlé au moyen d'une vanne 32. En effet, la phase liquide récupérée par drainage remplit partiellement l'enceinte 30 et son niveau 33 peut être réglé comme indiqué par la flèche 34, au moyen de la vanne 32, pour modifier sensiblement le taux d'humidité dans la phase solide 25. Tel que représenté figure 2, la cuve 23 est doublée sur une portion de sa hauteur, de part et d'autre de la zone d'équilibre 26, pratiquement en face de la partie poreuse 29 du drain 27. Ce doublage 35 forme une chambre périphérique et la paroi de la cuve 23 au niveau de cette chambre est également poreuse pour permettre par exemple une injection d'air comprimé amené par la tubulure 37 et en particulier de l'air comprimé refroidi qui va permettre d'améliorer le séchage de la phase solide 25.
Dans le cas d'une utilisation d'un additif, la chambre 35 peut également être utilisée avec le conduit 37 pour injecter de l'eau refroidie dans la partie inférieure de la phase solide 25 afin de rincer cette phase solide et de récupérer l'additif qui est ensuite recyclé par le conduit 31 et ramené par le conduit 21 , dans le bac 1 initial.
La partie supérieure de la cuve 23 peut comporter des moyens du genre couteaux ou pelles 40 qui permettent de prélever et d'évacuer la phase solide qui se présente sous la forme d'une neige compacte sèche, directement utilisable pour la confection de pistes de ski par exemple.
La figure 3 représente un réseau de distribution du produit 10 préparé dans l'unité détaillée figure 1. Ce réseau de distribution comprend un circuit de transport 41 où le produit est propulsé au moyen d'une pompe 42 par exemple. Ce réseau 41 peut communiquer avec des canons à neige 43 répartis par exemple en bordure d'une piste. Ces canons à neige 43 pulvérisent le produit et on observe une séparation ou plutôt un drainage par simple gravité. La phase solide se dépose et la phase liquide s'évacue naturellement.
La conduite de transport 41 peut également alimenter des dispositifs de drainage et d'agglomération 20. Ces dispositifs de drainage 20 du type de celui détaillé figure 2, permettent d'alimenter directement des engins de reprise 45 et un circuit retour 46, comportant une pompe 47, permet de recycler la phase liquide c'est-à-dire de l'eau avec éventuellement l'additif qui permet d'abaisser son point de congélation.
L'unité de production du produit liquide glacé peut avantageusement se présenter sous la forme d'un ensemble compact du genre conteneur, facilement transportable sur site. De même, le dispositif de drainage qui permet de produire la neige peut se présenter sous une forme compacte, constituant une sorte de module facilement implantable soit à côté de l'unité de production du produit liquide glacé, soit sur site c'est-à-dire en bordure de piste de ski ou autre.
Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de drainage ou concentrateur 20 peut être complété ou remplacé comme représenté figure 4, par une centrifugeuse, destinée à améliorer le séchage de la neige produite. Selon cette figure 4, le concentrateur 20 est remplacé par une centrifugeuse 48. La neige séchée est expulsée par la sortie 49, tandis que le liquide séparé est recyclé au bac 1 par la ligne 21. Selon une autre disposition, non représentée, la centrifugeuse peut aussi être disposée en aval du concentrateur 20, décrit précédemment, constituant un moyen complémentaire pour améliorer la qualité de la neige, par une amélioration du séchage.
Cette centrifugeuse 48 comporte une cuve perforée 50, de forme tronconique, centrée sur un axe horizontal 51 et cette cuve est entraînée par des moyens appropriés non représentés. La cuve 50 tourne dans un carter fermé 52 qui récupère la phase liquide et l'additif, lesquels sont recyclés par la conduite 21, c'est-à-dire réintroduits directement dans la cuve 1 de l'installation détaillée précédemment figure 1.
Le mélange est introduit dans la cuve 50 par un coude 53 qui est alimenté par la conduite 16 de l'installation.
La neige drainée dans la cuve 50 s'évacue automatiquement par centrifugation ou par le biais de moyens mécaniques appropriés du type racleurs ou autres et elle est récupérée à la sortie 49 de la centrifugeuse 48.
Cette neige peut également être projetée directement sur site au moyen d'une sortie aménagée par exemple en forme de volute, la neige étant propulsée par centrifugation directement.

Claims

- REVENDICATIONS - 1.- Procédé de production d'un substitut de neige, caractérisé en ce qu'il consiste - à refroidir par des moyens appropriés de l'eau additionnée d'un composant qui abaisse son point de congélation, en vue de préparer un produit liquide glacé dénommé glace liquide ou glace biphasique, et - à éliminer la phase liquide de ce produit glacé par une opération de drainage afin d'isoler la phase solide qui se présente sous la forme de cristaux de glace.
2.- Procédé de production d'un substitut de neige selon la revendication
1 , caractérisé en ce qu'il consiste à transporter le produit glacé sur site, par exemple sur une piste de ski, et à effectuer le drainage par simple gravité, sous forme de décantation, après projection mécanique de la glace liquide par pompage par exemple, ou sous forme de centrifugation.
3.- Procédé de production d'un substitut de neige selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à alimenter sous pression, à partir de l'unité de production du produit liquide glacé, ou d'un réservoir de stockage, au moins une cuve dans laquelle la phase solide dudit produit occupe naturellement la partie supérieure, s'agglomère et est expulsée sous l'effet combiné de la pression d'alimentation et de la poussée d'Archimède et, d'autre part, à effectuer le drainage par filtration dudit produit à travers une partie de la paroi de ladite cuve, laquelle partie est poreuse sur une portion qui s'étend de part et d'autre de la zone d'équilibre entre les phases liquide et solide, lequel drainage permet l'évacuation de la phase liquide, laquelle phase liquide est de préférence recyclée.
4.- Procédé de production d'un substitut de neige selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer la phase liquide drainée dans une enceinte appropriée et à régler le niveau de ladite phase liquide dans cette enceinte, par rapport à la zone d'équilibre entre les phases liquide et solide afin d'ajuster le taux d'humidité de ladite phase solide.
5.- Procédé de production d'un substitut de neige selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter dans la phase solide, située dans la cuve, de l'air comprimé refroidi afin d'améliorer le séchage de ladite phase solide.
6.- Procédé de production d'un substitut de neige selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste7'dans le cas d'une utilisation d'un additif qui permet d'abaisser le point de congélation de l'eau, à effectuer une opération de rinçage de la phase solide, dans la cuve, au moyen d'une injection d'eau douce de préférence préalablement refroidie.
7.- Installation pour la mise en œuvre du procédé de production d'un substitut de neige selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de production d'un produit liquide glacé dénommé glace liquide ou glace biphasique, et des moyens complémentaires pour réaliser le drainage, afin d'isoler la phase solide dudit produit en vue de son exploitation par des moyens appropriés selon la destination.
8.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend : au moins - un bac (1) contenant de l'eau avec un additif permettant d'abaisser la température de son point de congélation, lequel bac comporte des moyens d'alimentation en eau et éventuellement en additif, - un échangeur de chaleur générateur de glace avec son groupe frigorifique (11) - et une pompe (8) qui fait circuler l'eau entre le bac (1) et ledit générateur puis, en sortie de ce dernier, éventuellement par le biais d'une vanne trois voies (13), vers un ou plusieurs dispositifs de drainage (20) ou vers ledit bac (1) pour réaliser un recyclage notamment lors de la mise en service dudit dispositif de production.
9.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un générateur (11) de glace biphasique par la technique du point triple et un ou plusieurs dispositifs de drainage (20).
10.- Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que le dispositif de drainage et d'agglomération comprend une cuve (23) alimentée en glace biphasique sous pression à partir du générateur (11) ou bien à partir d'un réservoir de stockage, laquelle cuve comporte au moins un drain (27) qui comporte une portion poreuse (29) en forme de grille constituée par exemple d'un treillis métallique, laquelle grille s'étend de part et d'autre du niveau de la zone (26) qui correspond à la zone d'équilibre entre la phase liquide et la phase solide, permettant ainsi une séparation et une évacuation de ladite phase liquide. "*"
11.- Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que la cuve communique avec une enceinte (30) qui permet de recueillir la phase liquide drainée, laquelle enceinte peut comporter, au niveau de ses moyens de vidange, des moyens complémentaires qui permettent d'ajuster le niveau de la phase liquide recueillie, par rapport à la zone d'équilibre (26) entre les phases solide et liquide, de façon à régler le taux d'humidité de ladite phase solide.
12.- Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 11 , caractérisée en ce que la cuve (23) comporte au niveau de la zone d'équilibre (26) entre les phases liquide et solide, des moyens par exemple en forme de chambre périphérique permettant de réaliser au travers de la paroi de ladite cuve aménagée à cet effet, une injection d'eau ou d'air comprimé refroidi qui permet de traiter la phase solide, soit pour le rinçage afin d'éliminer l'additif éventuel, soit pour le séchage au moyen de l'air comprimé.
13.- Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend un réseau de distribution du produit liquide glacé, interposé entre l'unité de production et en particulier le générateur (11) et selon le cas, des dispositifs de projection du type canon à neige (43) ou turbine, ou des dispositifs de drainage (20) à partir desquels la neige peut être reprise et étalée selon les besoins, lequel réseau de distribution peut également comporter un circuit retour pour notamment recycler l'eau de drainage et/ou la phase liquide contenant éventuellement un additif.
14.- Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisée en ce qu'elle comporte en association avec le ou les dispositifs de drainage (20), des moyens motorisés du genre couteaux ou pelles (40) qui permettent de prélever, découper et évacuer le bouchon de phase solide au fur et à mesure de son expulsion, et des moyens pour transporter ledit substitut de neige, par exemple de type projection par turbine ou transport par air comprimé.
15.- Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un dispositif de production d'un produit liquide glacé dénommé glace liquide ou glace biphasique, et des moyens complémentaires pour réaliser le drainage, afin d'isoler la phase solide dudit produit en vue de son exploitation par des moyens appropriés selon la destination, lesquels moyens de drainage sont constitués d'une centrifugeuse (48).
16.- Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce que la centrifugeuse (48) est disposée en aval de moyens de drainage du genre concentrateur (20) dans lesquels on effectue une simple séparation gravitaire par exemple.
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