Устройство для просветления тумана на надводных объектах

 

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для активных воздействий на атмосферу. Устройство включает воздухозаборник, вентилятор, теплообменник для нагрева засасываемого воздуха, привод и выходной патрубок. При этом теплообменник снабжен детурбулизатором, выполненным в виде решетки с цилиндрическими, например трехгранными, ячейками. Ячейки размещены с зазором друг относительно друга. Причем вход и выход теплообменника соединены трубами с выходным трубопроводом системы охлаждения. Изобретение позволяет повысить эффективность рассеяния тумана на надводных объектах, а также повысить эффективность использования затрагиваемой энергии. 1 ил.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для активных воздействий 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, Е 01 Н 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 нагретым воздухом, содержащее воздухозаборник, вентилятор, холодильную машину, содержащую компрессор, конденсатор и испаритель, привод и выходной патрубок. Воздух, содержащий капли тумана, засасывают с помощью вентилятора, где он, проходя через конденсатор, нагревается и затем через выходной патрубок выбрасывается в защищаемую зону (патент США 3598313, Е 01 Н 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.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности рассеяния тумана на надводных объектах и повышение эффективности использования затрачиваемой энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для просветления тумана на надводных объектах, включающее воздухозаборник, вентилятор, установленный за вентилятором теплообменник для нагрева засасываемого воздуха, привод и выходной патрубок, теплообменник для нагрева засасываемого воздуха снабжен детурбулизатором, выполненным в виде решетки с цилиндрическими, например трехгранными, ячейками, которые размещены с зазором друг относительно друга, причем вход и выход теплообменника соединены трубами с выходным трубопроводом системы охлаждения энергетической установки надводного объекта, при этом на входной трубе теплообменника установлен жидкостный насос.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа наличием установленного в теплообменике для нагрева засасываемого воздуха детурбулизатора, выполненного в виде решетки с цилиндрическими ячейками, которые размещены с зазором друг относительно друга, причем вход и выход теплообменника соединены трубами с выходным трубопроводом системы охлаждения, при этом на входной трубе теплообменника установлен жидкостный насос. 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 достигаемой целью, что позволяет сделать вывод о соответствии данного предложения критерию "изобретательский уровень".

На чертеже представлен общий вид устройства.

Устройство для просветления тумана на надводных объектах содержит воздухозаборник 1, вентилятор 2, привод 3, теплообменник 4 для нагрева засасываемого воздуха. В теплообменнике 4 установлен детурбулизатор 5, выполненный в виде решетки 6 с трехгранными цилинцрическими, например трехгрпнными, ячейками 7, которые установлены с зазором друг относительно друга. Теплообменник 4 имеет входную трубу 8 и выходную трубу 9. На входной трубе 8 установлен жидкостный насос 10. Устройство установлено на надводном объекте 11, который имеет энергетическую установку 12, связанную входным трубопроводом 13 и выходным трубопроводом 14 с системой охлаждения 15. Концы входной трубы 8 и выходной трубы 9 теплообменника 4 соединены с выходным из энергетической установки 12 трубопроводом 14 системы охлаждения 15.

Создание зон просветления в тумане на надводных объектах (корабли, буровые платформы и др. ) необходимо для обеспечения безопасной посадки летательных аппаратов в условиях тумана, а так же на движущихся судах, причаливающих в тумане, во избежание аварийных ситуаций.

Устройство для просветления тумана на надводных объектах работает следующим образом. При работе привода приводится в действие вентилятор 2. Вентилятор 2 через воздухозаборник 1 засасывает насыщенный парами и каплями воды атмосферный воздух из зоны тумана, который поступает на решетку 6 с трехгранными цилиндрическими ячейками 7 детурбулизатора 5. Детурбулизатор 5 установлен в теплообменнике 4. На надводном объекте 11 имеется энергетическая установка 12, связанная с системой охлаждения 15 трубопроводами. Холодная охлаждающая жидкость поступает в энергетическую установку 12 из системы охлаждения 15 по входному трубопроводу 13. Нагретая охлаждающая жидкость выходит из энергетической установки 12 по выходному трубопроводу 14 и поступает в систему охлаждения 15. Температура охлаждающей жидкости после выхода из энергетической установки значительно выше температуры окружающего воздуха. При работе жидкостного насоса 10 нагретая охлаждающая жидкость циркулирует по трубам 8 и 9 через теплообменник 4. Проходя в зазор между цилиндрическими, например трехгранными, ячейками 7, нагретая охлаждающая жидкость передает через их стенки тепло засасываемому атмосферному воздуху, проходящему через детурбулизатор 5. Воздух нагревается на 5-10^oC. После вентилятора струя воздуха сильно турбулизирована. Возмущенная турбулентная струя при выходе наружу имеет широкий угол рассеяния и небольшую дальность действия. Просветляемый такой струей участок будет коротким и нестабильным. Прохождение возмущенной турбулентной струи через трехгранные цилиндрические ячейки 7 решетки 6 ведет к подавлению турбулентных возмущений. После прохождения детурбулизатора 5 через выходной патрубок 16 в среду тумана выводится почти ламинарная струя слабо подогретого воздуха с плотностью, мало отличающейся от плотности окружающего воздуха. Поэтому архимедовы силы не будут выбрасывать ее наверх, и в этом случае удается сформировать просветленную область у поверхности водоема с сохранением устойчивости длительное время. Отсутствие турбулентных возмущений в выходном потоке обеспечивает максимальную протяженность струи.

Например, при нагреве воздуха в струе диаметром 2 м на 5^oС и скорости детурболизированной струи 20 м/с создается зона просветления на расстоянии до 100 м диаметром 15-20 м.

Таким образом, предложенное устройство позволяет эффективно создавать просветленные зоны над водной поверхностью с высокой эффективностью использования энергии.

Формула изобретения

Устройство для просветления тумана на надводных объектах с энергетической установкой, включающее воздухозаборник, вентилятор, установленный за вентилятором теплообменник для нагрева засасываемого воздуха, привод и выходной патрубок, отличающееся тем, что теплообменник для нагрева засасываемого воздуха снабжен детурбулизатором, выполненным в виде решетки с цилиндрическими, например трехгранными, ячейками, которые размещены с зазором друг относительно друга, причем вход и выход теплообменника соединены трубами с выходным трубопроводом системы охлаждения энергетической установки надводного объекта, при этом на входной трубе теплообменника установлен жидкостный насос.

РИСУНКИ

Рисунок 1