RU2053464C1 - Artificial show production process - Google Patents

Abstract

FIELD: refrigerating engineering. SUBSTANCE: water and liquid carbon dioxide are introduced and sprayed in supersonic air flow cooled by adiabatic expansion to obtain aqueous aerosol with centers of crystallization. To intensify snow production process, water and liquid carbon dioxide are introduced by their simultaneous admission to different sections of ultrasonic vibration concentrator accommodated in mixing chamber. EFFECT: intensified snow production process. 1 dwg

Description

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к способам получения искусственного снега для снегования сельскохозяйственных и пищевых продуктов, увлажнения воздуха в камерах хранения пищевых продуктов, изготовления искусственных снежных покрытий при положительных и отрицательных температурах окружающей среды. The invention relates to refrigeration, and in particular to methods for producing artificial snow for snowing agricultural and food products, humidification of air in food storage rooms, the manufacture of artificial snow coatings at positive and negative ambient temperatures.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения искусственного снега, предусматривающий подачу в камеру смешения через сопло Лаваля струи воздуха в виде сверхзвукового потока, введение и распыление в нее воды и жидкой углекислоты для получения водной аэрозоли с центрами кристаллизации. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of producing artificial snow, which involves supplying a jet of air in the form of a supersonic stream into the mixing chamber through a Laval nozzle, introducing and spraying water and liquid carbon dioxide into it to obtain an aqueous aerosol with crystallization centers.

Этот способ позволяет получать снег с большим холодильным потенциалом за счет образования снега с ядром из твердой углекислоты с температурой -76-78^оС и большой продолжительностью хранения за счет образования вокруг низкотемпературного ядра ледяной оболочки, препятствующей его сублимации, однако получение снега происходит экстенсивно из-за отсутствия коагулирующего воздействия на аэрозоль.This method allows to obtain a large snow refrigerating capacity due to formation of solid carbon dioxide snow from a core temperature of -76-78 ^{° C,} and a large storage duration due to the formation of low temperature around core ice shell, preventing its sublimation, but snow receipt occurs extensively iz for the absence of a coagulating effect on the aerosol.

Цель изобретения интенсификация процесса снегообразования. The purpose of the invention is the intensification of the process of snow formation.

Цель достигается тем, что в способе получения искусственного снега, предусматривающем подачу в камеру смешения через сопло Лаваля струи воздуха в виде сверхзвукового потока введение и распыление в нее воды и жидкой углекислоты для получения водной аэрозоли с центрами кристаллизации, согласно изобретению используют камеру смешения с размещенным в нее концентратором ультразвуковых колебаний, а введение воды и жидкой углекислоты осуществляют путем их одновременной подачи к различным участкам торцовой поверхности концентратора ультразвуковых колебаний. The goal is achieved by the fact that in a method for producing artificial snow, which comprises applying a jet of air in the form of a supersonic stream to the mixing chamber through a Laval nozzle, introducing and spraying water and liquid carbon dioxide into it to obtain an aqueous aerosol with crystallization centers, according to the invention, a mixing chamber with her concentrator of ultrasonic vibrations, and the introduction of water and liquid carbon dioxide is carried out by simultaneously supplying them to different parts of the end surface of the ultrasonic concentrator sonic vibrations.

Это позволяет получить поток распыленных до 0,1 мкм капель воды и кристаллов углекислоты, который, являясь носителем ультразвуковой волны, интенсифицирует образование снега в смесительной камере при коагуляции частиц аэрозоли под действием ультразвука. This allows you to get a stream of water drops and carbon dioxide crystals sprayed up to 0.1 μm, which, being a carrier of an ultrasonic wave, intensifies the formation of snow in the mixing chamber during coagulation of aerosol particles under the action of ultrasound.

На чертеже показана схема установки для реализации способа. The drawing shows the installation diagram for implementing the method.

Установка содержит нагнетатель 1 воздуха, сопло 2 Лаваля, камеру 3 смешения, источник 4 и 5 воды и углекислоты, источник 6 ультразвука соединенный с концентратором 7 колебаний с радиальным 8 и осевым 9 каналами, снегогенераторный канал 10 и диффузор 11. The installation comprises an air blower 1, a Laval nozzle 2, a mixing chamber 3, a source of water and carbon dioxide 4 and 5, an ultrasound source 6 connected to a vibration concentrator 7 with radial 8 and axial 9 channels, a snow-generating channel 10 and a diffuser 11.

Способ получения искусственного снега осуществляется следующим образом. The method of producing artificial snow is as follows.

Воздух, сжатый в нагнетателе 1, подают через сопло 2 Лаваля в камеру 3 смешения. В сопле 2 Лаваля воздух адиабатно расширяется с получением низкой температуры (до -120^оС) и сверхзвуковой скорости (до 300+500 м/с), т.е. с температурой ниже температуры замерзания воды. Из источников 4 и 5 различные участки торцовой поверхности концентратора 7 колебаний, колебаемого от источника 6 ультразвука, подают воду и жидкую углекислоту в заданном соотношении. При этом для исключения преждевременного контракта воды и углекислоты, последнюю подают к торцовой поверхности концентратора 7 по его боковой стороне, а воду через радиальный канал 8, расположенный на линии нулевых смещений, и осевой канал 9. С торцовой поверхности концентратора 7 происходит распыление с дисперсностью до 0,1 мкм воды и углекислоты, которые поступают в воздушный поток в виде потока тумана, являющегося носителем ультразвуковой волны. Суфрактант, жидкая углекислота, дробленная ультразвуком до указанного размера кристаллизуется с образованием паров, повышая давление в камере 3 и образуя центры кристаллизации. Под действием ультразвука происходит коагуляция частиц аэрозоли и интенсивное снегообразование при намерзании воды на кристаллы углекислоты под действием скоростного напора сверхзвукового газового потока, поступающего из сопла 2 Лаваля, и повышения давления в камере 3 при испарении углекислоты, генерированный снег выводится через диффузор 11 к потребителю.The air compressed in the supercharger 1 is fed through a Laval nozzle 2 into the mixing chamber 3. The Laval nozzle 2 the air expands adiabatically to obtain a low temperature (-120 ° ^C) and supersonic speeds (up to 300 + 500 m / s), i.e., with a temperature below the freezing temperature of water. From sources 4 and 5, various sections of the end surface of the oscillation concentrator 7, oscillated from the ultrasound source 6, supply water and liquid carbon dioxide in a predetermined ratio. Moreover, in order to avoid a premature contract of water and carbon dioxide, the latter is supplied to the end surface of the concentrator 7 along its lateral side, and water is supplied through the radial channel 8 located on the line of zero displacements and the axial channel 9. From the end surface of the concentrator 7, dispersion up to 0.1 microns of water and carbon dioxide, which enter the air stream in the form of a stream of fog, which is the carrier of an ultrasonic wave. Sufractant, liquid carbon dioxide, crushed by ultrasound to a specified size crystallizes with the formation of vapors, increasing the pressure in chamber 3 and forming crystallization centers. Under the action of ultrasound, aerosol particles coagulate and intensive snow formation occurs when water freezes onto carbon dioxide crystals under the influence of the velocity pressure of a supersonic gas stream coming from Laval nozzle 2 and pressure increase in the chamber 3 during carbon dioxide evaporation, the generated snow is discharged through the diffuser 11 to the consumer.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс генерации снега за счет получения озвученного потока аэрозоли. Thus, the proposed method allows to intensify the process of snow generation by obtaining a sonicated aerosol stream.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО СНЕГА, предусматривающий подачу в камеру смешения через сопло Лаваля струи в виде сверхзвукового потока, введение и распыление в нее воды и жидкой углекислоты для получения водной аэрозоли с центрами кристаллизации, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса снегообразования используют камеру смешения с размещенным в ней концентратором ультразвуковых колебаний, а введение воды и жидкой углекислоты осуществляют путем их одновременной подачи к различным участкам торцевой поверхности концентратора ультразвуковых колебаний. A METHOD FOR PRODUCING AN ARTIFICIAL SNOW, which involves supplying a jet in the form of a supersonic stream into a mixing chamber through a Laval nozzle, introducing and spraying water and liquid carbon dioxide into it to obtain an aqueous aerosol with crystallization centers, characterized in that a mixing chamber is used to intensify the snow formation process with placed in it a concentrator of ultrasonic vibrations, and the introduction of water and liquid carbon dioxide is carried out by simultaneously supplying them to different parts of the end surface of the concen Rathore ultrasonic vibration.

Images