Снежные пушки

Замораживание капель воды при распылении форсункой

При распылении воды с помощью пневматической форсунки путём регулирования давления воды и воздуха на входе в форсунку могут быть получены капли различных диаметров (Рис. 16). Двигаясь в охлаждённой воздушной среде, капли могут замерзать, образуя ледяные кристаллы. Преимущество данного метода состоит в том, что при генерировании капель с помощью форсунки образуются строго сферические частицы и имеется возможность управления размером этих частиц путём изменения параметров воды и воздуха, подаваемых на форсунку.

Рис. 16. Процесс замораживания капель воды при распылении форсункой.

Для реализации данного метода необходимо распыление воды проводить в охлаждаемом и осушаемом пространстве – в морозильной камере, снабжённой осушителем-вымораживателем. Можно поместить форсунку внутрь морозильной камеры так, чтобы генерируемые капли, двигаясь в охлаждаемом пространстве, замерзали.

На Рис 17представлены результаты расчёта замерзания для капель диаметром 200, 400 и 1000 мкм. Из графика следует, что полное замерзание капель диаметром 200 мкм происходит на расстоянии 3,8м, а замерзание капель диаметром 400 и 1000 мкм на расстоянии 4 м от форсунки не происходит.

Рис. 17 Замерзание капель диаметром 200, 400 и 1000 мкм при движении в охлаждённом воздухе

Таким образом, анализируя график становится очевидно, что для генерации лк, удовлетворяющих нормам, необходим большой размер холодильной камеры, что не является практичным для использования в сертификационных испытаниях.

Вентиляторные снегогенераторы (снежные пушки) предназначены для использования на открытом воздухе при отрицательных температурах

- основание в различных вариантах исполнения - компрессор

Рис. 18. Снежная пушка ESG-260 Ключевыми факторами влияющими на качество искуственного снега являются: 1. Температура воздуха и воды, 2. Влажность воздуха, 3. Особенности системы искусственного снега (Благодаря охлаждению воды, производство и качество искусственного снега может быть значительно улучшено) 4. Кроме того, угол наклона склона играет важную роль: чем круче гора, тем дальше распыляются частицы, соответственно оснежение склона проходит более качественно. В среднем начальный уровень оснежения склона равняется 0,29 –0,30 м, при температуре воздуха -4 -6 С°, воды +4 С°. При таких параметрах для оснежения одного квадратного метра склона необходимо 0,45 м.куб. воды и 0,388 kWh энергии. Количество и качество произведеного искуственного снега напрямую зависит от температуры воздуха и воды, давления воды и т.д. При использовании снежного оборудования, в среднем, температура может быть от – 1,5 С° до -13 С°. При T= -13 С° оборудование будет работать с наибольшей эфективностью, но даже если температура опустится ниже, пушки будут продолжать производить искусственный снег высокого качества. Классификация снежных пушек Пропеллерные снеговые пушки · продуктивность пропеллерной снеговой пушки в 5 раз выше, чем мачтовой · возможность направлять поток снега даже при сильном ветре · высокая дальность полета снега · высокое качество снега при давлении воды в 8-35 Bar · оборудование будет работать при напоре воды от 11 до 660 л/сек. · качество снега может быть отрегулировано автоматически · высокая производительность при – 6 -7 С° Мачтовые пушки · для работы на безветренной территории/погоде · при наличии высокого давления воды (30-40 Bar) · при ширине склонов средних размеров · легкая транспортировка · для склонов где снежное покрытие необходимо часто обновлять Возможна многофункциональность снежных пушек, например, можно соеденить системы оснежения и освещения трасс. что является достоинством данного вида льдгенераторов. Характеристики качественного искусственного снега, получаемого с помощью снежных пушек Качество снега – интересный и спорный вопрос. Вес снега (например 400-450 кг/м) – это вес воды в снеге, кроме того, важными характеристиками являются уровень плотности и структура кристаллов. Вес снега не единственный показатель его качества. Наиболее важными показателями качественного искусственного оснежения являются: · высокое сопротивление к таянью · снег, который не скатывается со склона при катании · минимальное использование энергии при производстве снега Для качественного оснежения склона дальность полета частиц играет большую роль поскольку: · заморажевание капель продолжается даже во время полета частиц в воздухе · возможность производства снега с необходимым уровнем влажности · пушки могут работат при сухом воздухе · первый снег получается «мягким» Принцип работы Этап 1: Начальный размер капли 100мк Этап 2: Маленькие охлажденные капельки объединяются с большими каплями Этап 3: Капли приобретают свой конечный размер, охлаждение воды с минимальным испарением Этап 4: Выведенные частички объединяются и замораживаются Этап 5: Распределение снега происходит без добавления воды Итог: принципиальным недостатком снежной пушки является сезонность. Соответственно, не представляется возможным использование данного вида льдогенератора в какое – либо время года, кроме зимы. Таким образом, снежная пушка удовлетворяет нормативным требованиям, но является с о в е р ш е н н о не практичной в применении.