Способ получения искусственного снега - RU2129690C1

Описание

Изобретение относится к технологии получения искусственного снега.

Известен способ получения искусственного снега, предусматривающий подачу в камеру смешения в сверхзвуковой воздушный поток воды и жидкой углекислоты (SU 1206579 A, F 25 C 3/00, 23.01.86). Этот способ позволяет получать снег с большим холодильным потенциалом и большой продолжительность хранения за счет образования ядра из твердой углекислоты с температурой минус 76 - минус 78^oC, вокруг которого формируется ледяная оболочка, препятствующая его сублимации.

К недостаткам этого способа можно отнести то, что получение снега происходит экстенсивно из-за отсутствия коагулирующего воздействия на аэрозоль.

Известен способ получения искусственного снега, предусматривающий введение в камеру смешения в охлажденный адиабатным расширением сверхзвуковой поток воздуха и распыление в нем воды и жидкой углекислоты. Для повышения качества получаемого снега и его однородности по размерам частиц воду и жидкую углекислоту заряжают разноименными зарядами (SU 1814717 A3, F 25 C 3/00, 07.05.93).

Однако в этом способе нанесение статического заряда производится на дисперсные потоки компонентов, что обеспечивает только повышение однородности состава получаемого снега. Дисперсность распыляемых воды и жидкой углекислоты не регулируется.

Известен способ получения искусственного снега, предусматривающий подачу в камеру смешения сверхзвукового потока воздуха и совместное ультразвуковое распыление в него воды и жидкой двуокиси углерода (RU 2053464 C1, F 25 C 3/00, 27.01.96). Этот способ является наиболее близким к данному изобретению по технической сущности. Он принят в качестве ближайшего аналога.

Недостатком его является получение снега с нерегулируемым холодильным потенциалом.

Данное изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в расширении технологических возможностей за счет обеспечения регулирования свойств получаемого снега, зависящих от величины его частиц, их однородности по размерам и холодильного потенциала.

Для достижения этого технического результата способ получения искусственного снега, предусматривающий подачу в камеру смешения сверхзвукового потока воздуха и ультразвуковое распыление в него воды и жидкой двуокиси углерода, отличается тем, что распыление воды и двуокиси углерода осуществляют независимо с нанесением на них через рабочие органы ультразвуковых распылителей электростатических зарядов противоположных потенциалов.

Способ реализуют следующим образом.

В камеру смешения подают сверхзвуковой воздушный поток, охлаждаемый за счет адиабатного расширения. В ней же одновременно и независимо осуществляют ультразвуковое распыление в этот воздушный поток воды и жидкой двуокиси углерода. В это же время на рабочие органы ультразвуковых распылителей, на концентраторы, подают от источника постоянного тока заряды противоположных потенциалов, которые наносятся на распыляемые воду и жидкую двуокись углерода. Под действием ультразвука и электростатического заряда потоки воды и жидкой двуокиси углерода диспергируются до размера частиц около 0,05 мкм. Двуокись углерода частично испаряется, а частично образует мелкодисперсные кристаллы твердой фазы, служащие центрами кристаллизации для дисперсной воды. Электростатические взаимодействия между диспергируемыми компонентами снега препятствуют коагуляции в поле ультразвуковых колебаний капель одного и того же потока, что обеспечивает образование каждой частицы получаемого снега с заданным соотношением воды и двуокиси углерода. Это, в свою очередь, обеспечивает получение искусственного снега с заданным комплексом технологических свойств: лежкоспособностью и холодильным потенциалом.

В описываемом способе нанесение статического заряда осуществляется непосредственно в процессе диспергирования воды и жидкой двуокиси углерода, что дополнительно к повышению однородности состава получаемой смеси повышает дисперсность распыления компонентов. Технический результат создается за счет одновременного воздействия на компоненты снега (CO₂ и H₂O) ультразвука и электростатических сил. При этом достигается степень дисперсности компонентов выше, чем от суммарного последовательного воздействия этих факторов.

Данный способ позволяет регулировать свойства получаемого снега за счет гарантированного обеспечения заданного соотношения воды и двуокиси углерода в каждой его частице, их величины и однородности по размерам.

Реферат

Изобретение предназначено для получения искусственного снега. При независимом ультразвуковом распылении в сверхзвуковой воздушный поток воды и жидкой двуокиси углерода на них через рабочие органы ультразвуковых распылителей наносят электростатический заряд противоположных потенциалов. Способ позволяет регулировать технологические свойства получаемого снега за счет обеспечения при производстве заданного соотношения воды и жидкой двуокиси углерода в каждой его частице, величины частиц и однородности их по размерам.

Формула