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.
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].
-11
-11
-1
При испытаниях жидкой и твердой углекислоты в поточной камере холода ВГИ и нами получен удельный выход кристаллов от 5·10 до 9·10 г.
У льдообразующих реагентов порог льдообразования составляет от минус 8 до минус 10°С.
13
14
-1
При воздействии на процессы осадкообразования, рассеяния или создания переохлажденных облаков и туманов необходимо обеспечить засев активными ядрами кристаллизации в количестве 10-10 г.
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.
14
15
-1
12
13
-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 предлагаемым устройством составляет при минус 10°С от 8,0·10 до 1,5·10 г, а при минус 1-5°С от 2,0·10 до 6,5·10 г.
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.