Устройство для получения охлажденных аэрозолей
Полезная модель относится к устройствам для получения охлажденных аэрозолей при воздействии на атмосферные процессы, с целью создания или рассеяния переохлажденных облаков и туманов.
Задачей полезной модели является создание активных охлажденных льдообразующих аэрозолей из всех существующих веществ, за исключением веществ, при взаимодействии с которыми идет реакция тепловыделения.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается пропускании полученного мелкодисперсного аэрозоля через холодильное устройство с температурой аэрозоля не выше минус 45°С. Причем аэрозоль можно использовать любых химических соединений за исключением веществ, выделяющих тепло при контакте с влагой.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для получения охлажденных аэрозолей содержит сосуд Дьюара объемом 2 л, одноходовый холодообменник, выполненный из медной трубки диаметром 3 мм общим объемом 18 мл, охлаждающую смесь, приготовленный из ацетона и твердой углекислоты, термоизоляционный материал «Пеноплекс» для изоляции сосуда Дьюара, металлический тонкостенный цилиндрический корпус для установки всего устройства, пробки, изолирующие внутреннюю полость медной трубки от атмосферной влаги, термоизоляционный материал для термоизоляции выходных концов медной трубки из сосуда и пенопластовую заглушку сосуда Дьюара.
Устройство для получения охлажденных аэрозолей состоит из сосуда Дьюара 6 объемом 2 л, одноходового холодообменника 8, выполненной из медной трубки диаметром 3 мм общим объемом 18 мл, охлаждающей смеси 7, термоизоляционного материала «Пеноплекс» 5, металлического тонкостенного цилиндрического корпуса 4, пробки 3, термоизоляционного материала 2 и заглушки 1.
Применение охлажденных аэрозолей, в качестве льдообразующих реагентов для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы при использовании предлагаемого устройства создает благоприятные условия для интенсивной агрегации кристаллов с последующим их обзернением и выпадением. Льдообразующая активность полученных охлажденных аэрозолей составляет при минус 10°С 8,0·10 14-1,5·1015 г-1, а при минус 1-2°С-6,5·1011 г-1.
Использование предлагаемого устройства позволяет повысить льдообразующую активность веществ на 2-3 порядка по сравнению существующими устройствами и методами диспергирования твердой углекислоты. Он прост в изготовлении и эксплуатации.
Полезная модель относится к устройствам для получения охлажденных аэрозолей при воздействии на атмосферные процессы, с целью создания или рассеяния переохлажденных облаков и туманов.
В настоящее время генерация ледяных кристаллов в переохлажденном облаке (тумане) проводится с помощью гранул твердой углекислоты, сбрасываемых с самолета [Абшаев М.Т., Дубинин Б.Н., Шимшилашвили М.Э. Перспективы использования хладореагентов для активных воздействий /Труды ВГИ.- 1991. - Вып.83. - С. 102-109].
При испытаниях жидкой и твердой углекислоты в поточной камере холода ВГИ и нами получен удельный выход кристаллов от 5·10 -11 до 9·10-11 г-1.
У льдообразующих реагентов порог льдообразования составляет от минус 8 до минус 10°С.
При воздействии на процессы осадкообразования, рассеяния или создания переохлажденных облаков и туманов необходимо обеспечить засев активными ядрами кристаллизации в количестве 1013-1014 г -1.
В настоящее время для рассеяния переохлажденных облаков и туманов в качестве основного активного льдообразующего реагента используется йодистое серебро. Поиск менее дефицитных и более дешевых его заменителей, обладающих сравнимой льдообразующей эффективностью, приводит к использованию хладореагентов.
К наиболее эффективным хладореагентам относится твердая углекислота, в ряде работ утверждается, что поиски других хладореагентов для воздействия на переохлажденные облака нецелесообразны [Двадцать пять лет исследований в ЦАО в области искусственного воздействия на облака и туманы (обзор) //Труды ЦАО. - 1976. - Вып.104. - С. 3-6]. Однако и углекислота не нашла должного практического применения при воздействии на процессы осадкообразования и чаще всего используется в исследовательских и опытных работах [Красновская Л.И. Физические основы искусственных воздействий на переохлажденные облака с помощью хладореагентов //Труды ЦАО. - 1964. - Вып.58. - С.79]. Такое положение связано со сложностью долговременного хранения твердой углекислоты [Абшаев М.Т., Дубинин Б.Н., Шимшилашвили М.Э. Об эффективности технических средств воздействия на градовые процессы //Труды ВГИ. - 1986. - Вып.63. - С.110-126].
Сравнение льдообразующей эффективности пиротехнических составов йодистым серебром и хладореагентами в поточной камере холода с учетом агрегации кристаллов показало преимущество хладореагентов в области температур от минус 1 до минус 5°С.
Таким образом, все вышеперечисленные устройства имеют недостатки, которые в той или иной мере не позволяют получать активные ядра кристаллизации, эффективно обеспечивающих засев переохлажденных облаков и туманов.
Задачей полезной модели является создание активных охлажденных льдообразующих аэрозолей из всех существующих веществ, за исключением веществ, при взаимодействии с которыми идет реакция тепловыделения.
Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается пропускании полученного мелкодисперсного аэрозоля через холодильное устройство с температурой аэрозоля не выше минус 45°С. Причем аэрозоль можно использовать любых химических соединений за исключением веществ, выделяющих тепло при контакте с влагой.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для получения охлажденных аэрозолей содержит сосуд Дьюара объемом 2 л, одноходовый холодообменник, выполненный из медной трубки диаметром 3 мм общим объемом 18 мл, охлаждающую смесь, приготовленный из ацетона и твердой углекислоты, термоизоляционный материал «Пеноплекс» для изоляции сосуда Дьюара, металлический тонкостенный цилиндрический корпус для установки всего устройства, заглушек, изолирующие внутреннюю полость медной трубки (одноходового холодообменника) от атмосферной влаги с обеих концов, термоизоляционный материал для термоизоляции выходных концов медной трубки из сосуда и пенопластовую пробку сосуда Дьюара.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для генерации охлажденных аэрозолей в собранном и рабочем положении.
Устройство для получения охлажденных аэрозолей состоит из сосуда Дьюара 6 объемом 2 л, одноходового холодообменника 8, охлаждающей смеси 7, термоизоляционного материала «Пеноплекс» 5, металлического тонкостенного цилиндрического корпуса 4, пробки 3, термоизоляционного материала 2 и заглушек 1.
Охлаждающая смесь готовится следующим образом. В сосуд Дьюара заливается ацетон 2/3 объема, затем твердая углекислота, обвернутая в тряпку или полотенце разбивается на мелкие куски размером 1-2 см. Полученные куски твердой углекислоты пинцетом осторожно вносятся в сосуд Дьюара и охлажденную смесь, контролируя термометром, доводят до минус 70-75°С. Затем в сосуд Дьюара медленно опускают одноходовой холодообменник, закрывают пенопластовой пробкой и через 5-10 мин устройство готово к работе.
Предлагаемое устройство для получения охлажденных аэрозолей работает следующим образом.
Перед применением устройство необходимо собрать в соответствии с фиг.1. Затем готовится к работе климатическая камера и камера для возгонки аэрозолей. В камере для возгонки аэрозолей возгоняется вещество, отбирается шприцом определенный объем полученного аэрозоля и вносится в климатическую камеру через предлагаемое устройство, предварительно открыв перед применением заглушки 1. После этого, одноходовый холодообменник, закрывается заглушками 1 с нагнетательного и выходного канала.
Применение охлажденных аэрозолей, в качестве льдообразующих реагентов для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы при использовании предлагаемого устройства создает благоприятные условия для интенсивной агрегации кристаллов с последующим их обзернением и выпадением. Льдообразующая активность полученных охлажденных аэрозолей предлагаемым устройством составляет при минус 10°С от 8,0·1014 до 1,5·1015 г-1, а при минус 1-5°С от 2,0·1012 до 6,5·1013 г -1.
Использование предлагаемого устройства позволяет повысить льдообразующую активность веществ на 2-3 порядка по сравнению существующими устройствами и методами диспергирования твердой углекислоты при высоких температурах воздействия. Он прост в изготовлении и эксплуатации.
Устройство для получения охлажденных аэрозолей, включающее трубу, представляющее собой систему параллельных каналов одного радиуса, заполненных пористым слоем твердой углекислоты, отличающееся тем, что оно содержит сосуд Дьюара, заполненный охлаждающей смесью, одноходовый холодообменник, выполненный из медной трубки, металлический тонкостенный цилиндрический корпус, пробки, термоизоляционный материал и заглушку.
