Устройство для рассеяния тумана

 

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для активного воздействия на атмосферу с целью изменения погодных условий. Устройство снабжено соединенным с приводом двигателем внутреннего сгорания. Теплообменник установлен перед вентилятором и закреплен на трубопроводе выхлопных газов. Двигатель внутреннего сгорания снабжен теплообменником-рекуператором, установленным за выходом узла осушения. Выход трубопровода выхлопных газов соединен со входом узла осушения. Конденсатор холодильной машины установлен на выходе узла осушения. Изобретение позволяет повысить эффективность рассеяния тумана и использования затрачиваемой энергии. 1 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для активного воздействия на атмосферу с целью изменения погодных условий.

Известно устройство для рассеяния тумана, имеющее несколько авиационных двигателей, установленных вдоль взлетно-посадочной полосы. Нагретый воздух из двигателей поступает в трубопроводы, которые направляют его под различными углами наклона относительно поверхности взлетной полосы (Патент США 4125223, E 01 H 13/00, 1977 г.).

Недостатком такого устройства является то, что при сгорании углеводородного топлива образуется большое количество паров воды, которые конденсируются при поступлении нагретого воздуха в зону тумана и снижают эффективность рассеяния.

Известно устройство для рассеяния тумана осушенным и охлажденным воздухом, содержащее воздухозаборник, вентилятор, холодильную машину, содержащую конденсатор, компрессор, камеру конденсации с установленным в ней испарителем холодильной машины, привод и выходной патрубок. Воздух, содержащий капли тумана, засасывают с помощью вентилятора в камеру конденсации, где он обезвоживается путем охлаждения, а затем через выходной патрубок его выбрасывают в защищаемую зону (Патент США 3598313, E 01 H 13/00, 1971 г.).

Недостатком такого устройства является низкая эффективность использования подводимой энергии, поскольку значительная часть ее используется для подогрева воздуха, который направляется за пределы зоны рассеяния тумана.

Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение эффективности рассеяния тумана и повышение эффективности использования затрачиваемой энергии.

Технический результат достигается тем, что устройство для рассеяния тумана, включающее воздухозаборник, вентилятор, узел осушения, включающий холодильную машину, содержащую конденсатор, компрессор, камеру конденсации с установленным в ней испарителем холодильной машины, привод и выходной патрубок, снабжено соединенным с приводом двигателем внутреннего сгорания, на трубопроводе выхлопных газов которого закреплен теплообменник, причем теплообменник установлен перед вентилятором, а двигатель внутреннего сгорания снабжен теплообменником-рекуператором, установленным за выходом узла осушения, при этом выход трубопровода выхлопных газов соединен со входом узла осушения, а конденсатор холодильной машины установлен на выходе узла осушения.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа наличием двигателя внутреннего сгорания, на трубопроводе выхлопных газов которого закреплен теплообменник, причем теплообменник установлен перед вентилятором, а двигатель внутреннего сгорания снабжен теплообменником-рекуператором, установленным за выходом узла осушения, при этом выход трубопровода выхлопных газов соединен со входом узла осушения, а конденсатор холодильной машины установлен на выходе узла осушения. Следовательно, предложенное техническое решение удовлетворяет критерию "новизна".

При изучении других технических решений в данной области признаки, отличающие предложенное устройство от прототипа, не были выявлены. Кроме того, проявляется непосредственная связь между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом, что позволяет сделать вывод о соответствии данного предложения критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлен общий вид устройства.

Воздействие на туманы осуществляется главным образом в районах аэродромов, морских и речных портов, на автомагистралях в связи с необходимостью увеличения дальности видимости. Поэтому имеется необходимость в мобильных автономных установках, способных рассеивать туман при возникновении чрезвычайных ситуаций. Эффективность рассеяния тумана существенно зависит от плотности воздуха, выходящего из устройства рассеяния. Оптимальным является плотность, примерно равная плотности окружающего воздуха, в этом случае выходящий воздух остается долгое время на месте воздействия и способствует вытеснению тумана, надвигающегося с других сторон.

Устройство для рассеяния тумана содержит воздухозаборник 1, вентилятор 2, узел осушения 3, включающий дополнительный вентилятор 4, выходное сопло 5, холодильную машину 6, содержащую испаритель 7, установленный в камере конденсации 8, компрессор 9 и конденсатор 10. Камера конденсации 8 имеет емкость 11 для сбора конденсата. За выходом узла осушения 3 установлен теплообменник-рекуператор 12 двигателя внутреннего сгорания 13, на трубопроводе выхлопных газов 14 которого закреплен теплообменник 15, который установлен перед вентилятором 2. Выход трубопровода 14 соединен со входом узла осушения 3. Компрессор 9 холодильной машины 6, вентиляторы 2 и 4 посредством привода 16 соединены двигателем 13, за которым расположен выходной патрубок 17. Устройство может быть установлено на транспортное средство.

Устройство работает следующим образом. При работе двигателя внутреннего сгорания 13 и посредством привода 16 приводятся в действие вентиляторы 2, 4 и компрессор 9 холодильной машины 6. Вентилятор 2 через воздухозаборник 1 засасывает атмосферный воздух из зоны тумана, насыщенный парами и каплями воды. Проходя через теплообменник 15, воздух нагревается, охлаждая идущие по трубопроводу 14 выхлопные газы. Часть засасываемого воздуха вместе с выхлопными газами двигателя 13, поступающими по трубопроводу 14, попадает в узел осушения 3. Проходя камеру конденсации 8 за счет наличия в ней испарителя 7 холодильной машины 6, воздух охлаждается и происходит конденсация и осаждение капель. Конденсат собирается в емкости 11 для сбора конденсата.

Осушенный воздух перед выходным соплом 5 подогревается, проходя через конденсатор 10 холодильной машины 6 и через теплообменник-рекуператор 12. В результате нагрева капли тумана испаряются. Смесь нагретого и осушенного воздуха выводится через выходной патрубок 17 и, смешиваясь с атмосферным воздухом, способствует рассеянию тумана. При мощности двигателя внутреннего сгорания 250-350 кВт, при оптимальном режиме работы двигателя образуется поток тепловой энергии 1000-1400 кДж/с, что позволяет подогреть струю воздуха на 10^oC.

Варьирование плотности воздуха на выходе устройства достигается регулировкой смешиваемых на выходе потоков более плотного осушенного воздуха из осушителя и менее плотного нагретого воздуха, что позволяет получить на выходе струю с плотностью, равной плотности окружающего воздуха и больше. Такой воздух будет ложиться на дорогу и находиться над ней в отсутствие бокового ветра до тех пор, пока из-за турбулентного перемешивания его относительная влажность не приблизиться к относительной влажности в тумане.

Таким образом, предложенное устройство позволяет эффективно прокладывать путь в тумане и рассеивать туман с высокой эффективностью использования подводимой энергии.

Формула изобретения

Устройство для рассеяния тумана, включающее воздухозаборник, вентилятор, узел осушения, включающий холодильную машину, содержащую конденсатор, компрессор, камеру конденсации с установленным в ней испарителем холодильной машины, привод и выходной патрубок, отличающееся тем, что оно снабжено соединенным с приводом двигателем внутреннего сгорания, на трубопроводе выхлопных газов которого закреплен теплообменник, причем теплообменник установлен перед вентилятором, а двигатель внутреннего сгорания снабжен теплообменником-рекуператором, установленным за выходом узла осушения, при этом выход трубопровода выхлопных газов соединен со входом узла осушения, а конденсатор холодильной машины установлен на выходе узла осушения.

РИСУНКИ

Рисунок 1