Способ получения искусственного снега

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5l)4 F 25 С 3/00 l.

"2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3624288/28-13 (22) 15.07.83 (46) 23.01.86 Бюл. Ф 3 (71) Краснодарский политехнический институт и Северо-Кавказское отделение Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторско-техноло гического .института холодильной промышленности (72) В.М. Шляховецкий, А.Г. Криштафович и P.È. Шаззо, (53) 621.581 (088.8) (56) Бобков В.А. Производство и применение водного льда. M.: Пищевая промышленность, 1961, с. 78.

Патент США У 3596476, кл. F 25 С 3/02, 1971. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО СНЕГА, предусматривающий подачу в камеру смешения воды под давле„„SU„„! 2065?9 A кием 0,1-0,12 мПа в струю воздуха, подаваемого под давлением для обеспечения дробления воды на капли, и подачу суфрактанта для образова( ния центров кристаллизации, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью получения снега с более высоким холодильным потенциалом и увеличения продолжительности сохранения полученных кристаллов снега, воздух под давлением 0,4-0,6 мПа и температурой ниже 30 С вводят в камеру смешения через сопло Лаваля для образования сверхзвукового воздушного потока.и получения при смешении с водой аэрозольной смеси, а в качестве суфрактанта используют жидкую углекислоту, которую подают в аэрозольную смесь под давлением

5,8 - 7,0 мПа.

1206579

1

Изобретение относится к области холодильной техники, 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.

Цель изобретения - получение снега с более высоким холодильным потенциалом и увеличение продолжительности сохранения полученных кристаллов снега.

Это достигается благодаря формированию двухслойного снега, в центре которого — кристаллы углекисло-, ты -с температурой от — 76 до - 78 С, а снаружи — водная ледяная оболочка, предотвращающая сублимацию паров с поверхности кристаллов. Температура искусственного снега таким образом существенно ниже температуры окружающей среды и, следовательно, холодильный потенциал его повышается, а продолжительность сохранения увеличивается.

На чертеже представлено устройство для .осуществления способа.

Способ получения искусственного снега предусматривает подачу в камеру смешения воды под давлением

0,1 - 0,12 мПа .в струю воздуха, подаваемого под давлением для обеспечения дробления воды на капли, и подачу суфрактанта для образования центров кристаллизации. Воздух с температурой .ниже 30 С и давлением 0,4-0,6 мПа вводят в камеру смешения .через сопло Лаваля, воду подают в сверхзвуковой воздушныи поток для образования аэрозольной смеси, а в качестве суфрактанта используют жидкую углекислоту, которую подают в аэрозольную смесь под давлением 5,8 — 7 MIIa с температурой 20"С.

Устройство для осуществелния способа содержит нагнетатель 1, сопло 2 Лаваля, камеру 3 смешения, дозатор 4 воды, насос 5 для подачи воды в камеру 3 смешения, источник

6 углекислоты, дозатор 7 подачи углекислоты, снегогенераторный ка.нал 8, диффузор 9.

Способ получения искусственного снега осуществляют следующим образом, 2

Воздух, сжатый в нагнетателе 1 до давления 0,4 — 0,6 мПа и с температурой ниже 30 С подают через сопло 2 Лаваля в камеру 3 смешения.

В сопле 2 Лаваля воздух адиабатно расширяется до давления 0,1 мПа с получением низкой температуры,(до ь

120 С ) и сверхзвуковой скорости (до 300 500 м/с.), Температура выходящего из сопла 2 Лаваля воздуха зависит от степени отношения давления или при конечном давлении

0,1 MIIa от начального давления и температуры воздуха. Поскольку охлаждение компремированного воздуха осуществляется в объемных компрессорах водой оборотного водоснабжения или окружающим машину воздухом, то наиболее целесообразно подавать воздух с температурой ниже 30 С. Такая температура и давление перед соплом 0,4-0,6 мПа обеспечивают,температуру воздуха после сопла 2 Лаваля ниже, чем температуРа замеРзания воды до -120 С).

Через дозатор 4 в поток холодноI го воздуха вводят воду, подаваемую под небольшим избыточным давлением

0,1-0,12 мПа насосом 5. В камере 3 смешения происходит энергообмен между воздушным сверхскоростным холодным потоком и водой, в результате которого за счет большой кинетической энергии потока вода дробится на капли диаметром не, более 20 мкм и охлаждается до температуры, близкой к температуре замерзания. Процессы дробления воды с образованием .аэроэольной смеси и охлаждения капель протекают одновременно. 0бразовавшаяся аэрозольная смесь, проходя камеру 3 смешения, приобретает однородную (по размерам капель, температуре, скорости и направлению) структуру. В поток этой смеси от источника 6 углекислоты через дозатор 7 вводят суфрактант-жидкую углекислоту с давлением 5,8 — 7,0 мПа в интервале изменения температуры окружающей среды 20 — 30 С. При этом одновременно протекают процессы дробления капель жидкой углекислоты и фазово

ro перехода в твердую фазу (кристаллы сухого льда) с образованием паров углекислоты. В снегогенераторном канале 8 на кристаллы из потока аэрозольной смеси осаждается вода, которая замерзает на поверх1206579

Составитель М. Шабалина

Редактор О. Бугир Техред Ж.Кастелевич Корректор С. Черни

Заказ 8690/40 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 ности кристаллов. Через диффузор 9 смесь из кристаллов снега, воздуха и паров углекислоты выводится к объекту использования.

Образование паров углекислоты и теплообмен в потоке ведут к увеличению объема смеси, что соответственно вызывает повышение давле ния смеси. Это приводит к появлению дополнительного скоростного напора, используя который обеспечивается подача искусственного снега через диффузор 9 к потребителю сне га.

Проведение адиабатного расшире-. ния воздуха с понижением его температуры позволяет обеспечить независимость процесса от внешней окружающей среды, температура которой может быть выше О С, Получение высокоскоростного потока воздуха позволяет использовать кинетическую энергию потока для дробления вводимой в поток воды на капли диаметром не более 20 мкм и создания аэрозоля. . При вводе в поток аэрозоля жидкой углекислоты с температурой 20-30цС и давлением 5,8-7,0 мПа через доза- ,тор обеспечивается переход ее в твердую фазу с образованием и паровой фазы углекислоты. Так как температура кристаллов и паров углекислоты составляет от — 76 до

78 C и существенно ниже температуры аэрозоля, происходит интенсивное охлаждение мелких капель, конденсация водяных паров из пото10 ка, их выпадение на поверхности кристаллов.

Образованный искусственный снег содержит два слоя: наружный — из водного льда и внутренний — из крис15 таллов углекислоты.

Такой снег характеризуется высоким холодильным потенциалом и большой продолжительностью использования. Наличие в искусственном снеге

20-кристаллов сухого льда не сказывается на качестве пищевых или сельскохозяйственных продуктов, для охлаждения или хранения которых он может быть использован. При хранении

25 и снеговании продукта в камерах выделение паров углекислоты в помещении камеры является дополнительным консервирующим фактором.