ГЕНЕРАТОР АЭРОЗОЛЯ Российский патент 1998 года по МПК A01G15/00 E01H13/00 

Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для активных воздействий на атмосферные процессы, для рассеивания облаков и туманов, вызывания осадков.

Известен генератор аэрозоля жидкого хладореагента, содержащий баллон для жидкого реагента, запорный орган и распылитель (патент Великобритании N 870653, кл. A 01 G 15/00, 1959).

Недостатком известного технического решения является невозможность его использования для жидкого азота.

Наиболее близким по технической сущности является генератор аэрозоля, содержащий баллон для жидкого хладореагента, насадок, входной патрубок, запорный орган и распылитель (патент России N 2013936, кл. A 01 G 15/00, 1991).

Недостатком известного генератора является низкая производительность, невозможность управления качеством образуемого аэрозоля, его однородностью и количеством генерируемого аэрозоля.

Целью изобретения является повышение производительности и качества генерируемого аэрозоля и возможность управления этими параметрами в зависимости от конкретных условий в зоне воздействия.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый генератор аэрозоля содержит емкость для жидкого хладореагента, насадок, входной патрубок, предохранительный клапан, теплообменник, установленный рядом с нижней частью входного патрубка и распылитель, установленный на выходе входного патрубка, в теплообменнике выполнена полость, в которой установлен нагреватель, насадок снабжен дренажным патрубком, выход которого соединен с выходом входного патрубка, дренажный патрубок и входной патрубок снабжены вентилями, входной патрубок снабжен предохранительной мембраной, а насадок содержит игольчатый выступ и закреплен на емкости для хладореагента посредством оттарированной пружины, опирающейся на игольчатый выступ.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа наличием нагревателя, установленного в полости, выполненной в теплообменнике, наличием дренажного патрубка, выход которого соединен с выходом входного патрубка, наличием вентилей на входном и дренажном патрубке, наличием предохранительной мембраны на входном патрубке, выполнением на насадке игольчатого выступа и закреплением насадка на емкости для хладореагента при помощи оттарированной пружины.

На чертеже представлен общий вид устройства.

Генератор содержит емкость 1 для жидкого хладореагента, в которую заливают жидкий азот 2. В емкость 1 вставляется насадок 3 с прокладкой 4. Насадок 3 содержит входной патрубок 5, рядом с которым проходит штырь 6, на котором установлен теплообменник 7 рядом с нижней частью входного патрубка 5. В полости теплообменника 7 установлен нагреватель 8 с проводом 9 электропитания. Насадок 3 содержит дренажный патрубок 10, выход которого соединен с выходом входного патрубка 5. Дренажный патрубок 10 и входной патрубок 5 снабжены вентилями 11 и 12. Насадок 3 содержит манометр 13 и предохранительный клапан 14. Входной патрубок 5 содержит предохранительную мембрану 15. Насадок 3 содержит игольчатый выступ 16 и закреплен на емкости 1 через прокладку 4 посредством оттарированной пружины 17, опирающейся на игольчатый выступ 16.

Устройство работает следующим образом.

Нагреватель 8, нагреваясь, усиливает испарение жидкого азота, при этом в незаполненном пространстве емкости 1 при закрытых вентилях 11 и 12 повышается давление, величину которого показывает манометр 13. Регулируемый клапан 14 настраивается на заданную величину рабочего давления и открывается при превышении этого давления. Предохранительная мембрана 15 защищает трубопровод входного патрубка 5. За счет избыточного давления газообразного азота жидкий азот при открывании вентиля 12 подается через входной патрубок 5 к распылителю 18, в котором поток диспергируется на мелкие частицы и вводится в обрабатываемое облако. Существенным фактором, влияющим на эффективность воздействия хладореагентом является размер обрабатываемого облака, который определяется временем нуклеационной активности, т.е. временем нагревания капель хладореагента до пороговой температуры гомогенной нуклеации льда (-42^oC). Время нуклеационной активности определяется изотермическим временем - временем испарения жидкого азота при температуре частицы -196^oC. Изотермическое время нуклеационной активности существенно зависит от количества жидкого азота в частице и от массовой скорости его испарения. Открывая вентиль 11, регулируют давление в емкости 1, при этом пары азота по дренажному патрубку 10 попадают на выход входного патрубка 5 и вместе с жидким азотом выходят в распылитель. Смешение паров и жидкого азота дает возможность регулирования скорости подачи хладореагента и дисперсии его частиц, т.е. возможность регулировать изотермическое время и тем самым существенно повысить эффективность воздействия хладореагентом на обрабатываемое облако. При работе в критическом режиме, когда давление паров высокое, игольчатый выступ 16 отжимает пружину 17, которая оттарирована на определенную нагрузку и рвется при ее превышении.

Предложенное устройство позволяет получить однородный поток диспергированных частиц хладореагента с регулированием скорости его подачи. Это позволяет обеспечить эффективное воздействие на переохлажденные облака большой мощности или при воздействии над верхней границей облака, где требуются большие времена нуклеационной активности.

Генератор аэрозоля предназначен для рассеивания облаков и туманов, вызывания осадков и может быть использован, например, в сельском хозяйстве. В баллоне с жидким азотом имеются теплообменник, входной и дренажный патрубки. Размещенный в полости теплообменника нагреватель усиливает испарение жидкого азота. Вентили регулируют смешение паров азота и жидкого азота. Это позволяет регулировать скорость подачи реагента и дисперсию его частиц. 1 ил.

Генератор аэрозоля, содержащий емкость для жидкого хладореагента, насадок, входной патрубок, предохранительный клапан, теплообменник, установленный рядом с нижней частью входного патрубка, и распылитель, отличающийся тем, что он снабжен нагревателем, установленным в выполненной в теплообменнике полости, и дренажным патрубком, выход которого соединен с выходом входного патрубка, причем дренажный патрубок и входной патрубок снабжены вентилями, при этом входной патрубок снабжен предохранительной мембраной, а насадок содержит игольчатый выступ и закреплен на емкости для хладореагента посредством опирающейся на игольчатый выступ оттарированной пружины.