Снеговая пушка принцип работы – Снежная пушка — Википедия

Разное

Снежная пушка — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Снежная пушка

Снежная пушка, так же снегомёт — устройство для производства искусственного снега. Искусственный снег образуется из мелких капель воды, распыляемой форсунками в создаваемый вентилятором сильный поток холодного воздуха. Пушка может работать при температуре воздуха ниже −1,5 градусов Цельсия. Снежные пушки часто используются на горнолыжных курортах, дополняя или заменяя естественный снежный покров и позволяя продлить горнолыжный сезон.[источник не указан 2134 дня]

Снежная пушка за работой

Любителями горных лыж считается, что искусственный снег уступает по своим характеристикам естественному. Это происходит потому, что естественный снег состоит из снежинок, а искусственный — из не всегда полностью замёрзших капель воды, в результате чего и плотность, и влажность создаваемого таким образом снежного покрова значительно выше. Искусственный снег лежит дольше естественного, тем самым оказывая влияние на почву, растительность и гидрологический режим поверхности.

Производительность искусственного снегометания[править | править код]

Производительность зависит от мощности морозильной установки, снегомётного винта и мотора, который приводит механизм в действие. Средняя производительность снегомёта составляет примерно несколько сотен м² в минуту.

ru.wikipedia.org

Ледяное оружие | Журнал Популярная Механика

Людей, катающихся на лыжах и сноубордах, становится все больше, а мест, пригодных для катания, — все меньше.

Александр Грек

Глобальное потепление привело к тому, что сезон на некоторых старейших горнолыжных курортах сократился с четырех месяцев до одного-двух. Существуют прогнозы, по которым центр европейской горнолыжной индустрии в ближайшее время сместится из Альп в Скандинавию. В поисках снега американцы уже начали осваивать Аляску. Все, дальше идти некуда. Осталось только применить оружие. Специальное. Если же вы не подались за снегом за Полярный круг, то, скорее всего, на любимом курорте вы катаетесь на эрзаце — искусственном, или техническом, как его называют профессионалы, снеге. Без специальных машин по изготовлению снега сегодня не обходится ни один курорт, начиная от французского Шамони и заканчивая подмосковным Воленом. Практически каждый катающийся не раз видел в деле снежные пушки и их облегченные версии — снежные ружья. Со стороны процесс снегообразования выглядит просто: гигантские вентиляторы распыляют воду, которая на морозе превращается в снег. Но это только со стороны.

Настоящий снег

Природный снег образуется из атмосферных водных паров. Когда водяные пары, которые являются газообразной формой воды, охлаждаются до точки конденсации, они переходят из газообразной в жидкую или твердую форму. Привычные нам облака состоят как раз из таких сконденсированных капель, правда настолько малых, что их без труда удерживают наверху потоки восходящего воздуха. Когда капельки становятся слишком тяжелыми, они выпадают на землю в качестве дождя. Если температура оказывается сильно ниже точки конденсации, водные пары минуют жидкую фазу, образуя маленькие кристаллы. На большей части земного шара привычный нам дождь начинается, как ни странно, со снегопада, однако снежинки по мере приближения к земле успевают растаять. Дело в том, что на высоте образования облаков всегда стоит отрицательная температура, сравнимая с якутскими морозами. Простым подтверждением этого факта является град жарким летом.

Однако вода не замерзает автоматически, когда температура падает ниже точки замерзания. Дистиллированную воду можно охладить до довольно низкой температуры -40°C, а она останется жидкостью. Однако в реальной жизни пар в облаках начинает кристаллизоваться уже при 0 °C. Дело в том, что для того, чтобы пошел процесс конденсации, воде нужны мельчайшие частички, вокруг которых могли бы оседать ее молекулы. Такими центрами конденсации в атмосфере выступают мельчайшие частички сажи, городского смога, бактерии и другие материалы. Например, именно так разгоняют облака, распыляя с самолетов над ними специальные реагенты (например, йодистое серебро), выступающие как раз такими центрами конденсации.

Кристаллизуясь, вода в облаках образует причудливые шестилучевые фрактальные формы, называемые снежинками. Чем более долгое время идет процесс кристаллизации, тем сложнее рисунок снежинки. В облаках этот процесс занимает десятки минут. Искусственный же снег образуется за секунды, поэтому при ближайшем рассмотрении его кристаллы выглядят как шестиугольные с зародышами лучей, а на ощупь напоминают крупу. Однако тает такой снег медленнее натурального, и лыжи на нем скользят по‑другому.

Снежные пушки

Идея, используемая для разгона облаков (конденсация воды вокруг искусственных центров конденсации), прекрасно подошла и для производства искусственного снега. Один из наиболее распространенных реагентов-кристаллизаторов, используемых для снегопроизводства, — специальный натуральный протеин Snowmax, который великолепно справляется с задачей притягивания молекул воды.

В первых конструкциях снежных пушек вода смешивалась со сжатым воздухом и выбрасывалась через форсунки под высоким давлением в поток воздуха, создаваемый мощным вентилятором. Сжатый воздух выполнял сразу три задачи: распылял воду, выбрасывал образовавшиеся капельки в воздух и дополнительно охлаждал воду. Последний эффект основан на том, что при адиабатическом расширении газы охлаждаются. Попробуйте вскрыть баллончик с углекислотой — он мгновенно охладится до минусовых температур, рискуя отморозить руки.

Недостатком такой схемы является большой расход воздуха. Поэтому более современные пушки работают по двухступенчатому процессу. Сначала путем смешивания сжатого воздуха и небольшого количества воды образуются мельчайшие кристаллики льда — зародыши искусственного снега. Затем эти «зародыши» попадают в поток распыленной мощными вентиляторами воды, которая, кристаллизуясь на них, быстро образует готовые кристаллы снега.

Отличительной чертой всех пушек является мощный вентилятор, выбрасывающий водо-воздушную смесь на десятки метров. За время такого полета успевают сформироваться кристаллы искусственного снега, к тому же высокая «дальнобойность» позволяет заснеживать большие пространства. На горнолыжных курортах можно увидеть и другую разновидность снежного оружия — снежные ружья. Отличие их от пушек — в отсутствии вентилятора.

Процесс снегообразования в них выглядит следующим образом. Разнесенные воздушная и первая водяная форсунки подают ограниченное количество воды и воздуха в зону смешивания, расположенную на расстоянии 810 см от ружья, где образуются зародыши кристаллов снега. Эти мини-кристаллы по инерции смещаются далее, на расстоянии приблизительно 20 см от ружья они попадают в поток воды из второй форсунки, где на них налипает вода. Кристаллизация снега происходит во время свободного падения кристаллов на землю с высоты не менее 4 м.

Условия снегообразования

Наличие снежной артиллерии еще не означает решения снежных проблем. Многое зависит и от условий снегообразования, важнейшими параметрами которых являются температура и относительная влажность (отношение фактически содержащегося в воздухе водяного пара к количеству водяного пара, соответствующему состоянию насыщения). Дело в том, что вода охлаждается собственным частичным испарением, то есть переходом части жидкости в пар. Однако чем выше относительная влажность, тем более замедленным будет процесс испарения и, следовательно, охлаждения.

Поэтому при низкой относительной влажности возможен процесс снегообразования при температуре выше 00С. При высокой же влажности и при низких температурах возможно получение вместо снега обычного дождя. При относительной влажности 30% снежные пушки возможно запускать при температуре -1°C, это считается хорошими условиями для снегообразования. Если же температура падает ниже -6,7°C, то тогда можно делать снег и при относительной влажности 100%. При температуре же ниже -10°C на влажность внимания можно и не обращать.

www.popmech.ru

4.10. Снежные пушки

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.

studfile.net

принцип работы, преимущества и применение

06.03.2017 08:38

На сегодняшний день снежные пушки – незаменимая вещь в самых различных областях. Это устройство для производства снега с мощным вентилятором. Снеговые пушки находят применение в авто – и авиастроительстве, в народном хозяйстве. Но особенно популярны они в сфере спортивного отдыха, на горнолыжных курортах. С помощью этого чудо устройства возможно не только создание искусственного снега, но и распыление его в нужном направлении на любом расстоянии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для чего и в каких случаях организаторы спортивных соревнований и активного отдыха прибегают к созданию искусственного снежного покрова? Первая причина – недостаточно снега на лыжной трассе или в районах, где находятся турбазы для активного зимнего отдыха. Также нельзя не отметить качество получаемого снега. Если настоящий снег состоит из снежинок, то искусственный – полностью из замерзших капель воды. Это повышает влажность и плотность получаемого снежного покрова, он остается ровным на всех участках. Таким образом, становится возможным создание одинаковых условий для всех участников спортивных мероприятий (которые проходят в районе с искусственным снежным покровом).

Также искусственный снег не тает дольше обычного. С чем это связано? Ответ снова сводится к составу снега. Частички получаемого снега по своему внешнему виду больше похожи на мелкую крупу, они не кристаллизуются  до настоящих снежинок. Кроме того, снег из пушек – более чист и однороден, в нем нет инородных примесей, пыли и других веществ, способствующих быстрому таянию. 

Производство снега: миф или реальность?

 

В наши дни производство снега – не миф, а реальность. Получить снег нужного качества можно, с помощью чудо техники – снеговых пушек. Итак, первая функция снежной пушки – выработка снега. Как она работает? От чего зависит качество и физические свойства вырабатываемых снежных хлопьев?

Искусственный снег можно получить разный – все зависит от температуры воды и воздуха, а также длительности полета из распылителя. Снеговые хлопья смешиваются с воздухом, а затем выбрасываются в атмосферу. Снег получается более мягким по консистенции, если дольше находится в состоянии полета. Если бы снег падал на землю очень быстро, то он был бы тяжелым и влажным. Можно сказать, что все дело в устройстве пушки. Благодаря тому, что ее вентилятор мощный и может распылять воду на очень большие расстояния, и получается мягкий снег.

НАЗАД

snow-express.ru

Снеговая пушка принцип. Снеговые пушки

В последние годы в Европе даже зимой довольно тепло. «Нет снега» — в горах это уже не анекдот, а суровая правда жизни. Из-за этого переносятся старты, отменяются сборы, откладываются тренировки. Причем «нет снега» вовсе не всегда означает, что его действительно нет совсем. Просто он лежит не там, где надо, или не покрывает трассу целиком, или даже покрывает, но для катания непригоден — слишком сырой… Бывает, что турниры по горнолыжным дисциплинам проводят в городском парке или на площади, где вообще никогда не выпадает столько снега, сколько для этого нужно, да и гор никогда не было: вместо склонов сооружается искусственная трасса высотой в несколько этажей, а снег на ней может лежать самый настоящий — просто неместный.

У нас был подобный опыт: везли снег из Сибири, 4000 километров на машинах, — рассказывает «РР» президент спортивной дирекции «Новая лига» Екатерина Селяметова. — Мы договаривались с руководством местных горнолыжных трасс, они охотно шли навстречу. Снег в этом случае прессуется, чтобы не таял, складывается в специальные полиэтиленовые емкости — big bags — и на грузовой машине доставляется до места.

В прошлом году «Новая лига» в несколько приемов возила в Москву снег, понадобившийся организаторам этапа Кубка мира по фристайлу. Турнир должен был пройти в центре города, в парке Горького, погода выдалась очень холодная — минус пятнадцать, но совершенно сухая. Организаторы на это не рассчитывали, снежных пушек не поставили, а участники уже съехались со всего мира. В воздухе не было ни снежинки, и привезенная из Сибири в последний день перед турниром снежная посылка пришлась как нельзя кстати. Спортсмены и тренеры сами тащили мешки на вершину искусственной трассы — на высоту восьмиэтажного дома.

Водный залп

Вообще натуральный снег куда меньше подходит для проведения профессиональных соревнований — на них обычно используется только искусственный. Просто потому, что его гораздо легче загнать в нужные рамки качества, чтобы обеспечить всем спортсменам идеальное скольжение.

Искусственный не значит синтетический. Ничего общего с искрящимся полиэтиленом, сугробами, лежащими вокруг новогодних елок в квартирах. Искусственный — значит сотворенный не природой, а техникой. Но в остальном этот снег ничем не отличается от настоящего.

Речь идет о так называемых снежных пушках — самом распространенном средстве исправления недочетов по

triumf48.ru

принцип работы, преимущества и применение. Как делать снег Устройство водоснабжения для снеговых пушек

Евгений Ципорин / Александр Козлов / Александр Бутенко

Евгений Ципорин / Александр Козлов / Александр Бутенко

(Группа компаний «Горимпекс»)

Россия — страна, как с самым большим (в перспективе) рынком лыжного снаряжения, так и с самыми большими в мире возможностями по строительству и эксплуатации современных лыжных центров. Сегодня подавляющее большинство российских лыжников катаются не в самых лучших условиях, а значит — есть дефицит, а значит, — рынок для строительства подобного рода спортивных сооружений супер-перспективен, лыжные центры будут востребованы наверняка. Вместе с тем, этот рынок имеет ряд особенностей. Стоит отметить, что большинство существующих в реальности или на бумаге российских лыжных центров расположены поблизости от больших городов, что является как набором «плюсов» (удобно добираться от городской черты до лыжной трассы, удобно организовывать саму работу лыжного центра с точки зрения коммуникаций и т.п.), так и набором «минусов» и про вот один из таких «минусов» необходимо сказать подробно.

Дело в том, что большинство российских городов, а особенно — городов- «миллионников», вокруг которых и собраны лыжные центры, расположены в зоне с неустойчивыми зимами, с изменчивой погодой с ноября по март и с мгновенно исчезающим бесценным снежным покровом в случае оттепели. Все помнят «чудовищную» зиму сезона 2006–2007 г.г., побившую все показатели по высоким температурам — до +14 °С в Москве в январе и такие «рекорды» были установлены по всей европейской территории России.

Естественно, что такие природные катаклизмы «убивают» любой спрос на услуги лыжных центров, сводят на нет все усилия по строительству и благоустройству: нет снега — никто из лыжников не приедет поглядеть на зеленую травку, протаявшую сквозь перемерзшую грязь. Вместе с тем, даже такие «минусы» можно превращать в «плюсы», используя современные технологии, а именно — устанавливая на лыжных центрах системы механического оснежения, попросту говоря — системы, делающие искусственный снег.

Подобные технологии используются на Западе уже много лет, они тщательно проработаны и позволяют даже в условиях города (пример — ежегодный этап Кубка мира по лыжным гонкам в Дюссельдорфе) делать полноценную лыжную трассу.

Вместе с тем, эти технологии имеют ряд особенностей, учитывать которые необходимо.

Практически все лыжные центры Европы используют производство снега с помощью систем оснежения в периоды, когда природного снега недостаточно для полноценного катания на лыжах. Процесс образования искусственного снега требует трех составляющих — низкой температуры окружающей среды, значительного количества воды и, наконец, наличия сжатого воздуха. При получении снега с помощью снегогенераторов (снежных пушек) используются значительные объемы воды и электрические мощности. Эта статья включает в себя следующие разделы:

1. Системы оснежения

2. Резервуары

3. Температура по влажному/сухому термометру

4. Специальные добавки

5. Системы предварительного охлаждения воды

6. Управление системами оснежения

7. Воздушные компрессоры

8. Трубопроводы

1. Системы оснежения

Профессиональный подход к производству качественного снега очень важен, и многие из поставщиков систем оснежения говорят «Производство снега — искусство». Качество снега, полученного в результате применения систем оснежения, может варьироваться от «очень сухого» до «очень влажного». Трассы для новичков, для массового использования не такие, как трассы для профессионалов, и требуют совершенно другой толщины снежного покрова и качества снега. Качество снега также влияет на удобство процесса распределения его по лыжным трассам. К примеру, для получения трассы исключительного качества, зачастую, на основной слой влажного тяжелого снега бывает необходимо уложить слой сухого и легкого снега.

Системы оснежения воспроизводят природный процесс снегообразования. В природе снег образуется в результате конденсации водных паров в микрокристаллы льда при низкой температуре окружающей среды и низкой относ

autokam.ru

Как сделать снеговую пушку своими руками. Снежная пушка. Как сделать искусственный снег своими руками

В последние годы в Европе даже зимой довольно тепло. «Нет снега» — в горах это уже не анекдот, а суровая правда жизни. Из-за этого переносятся старты, отменяются сборы, откладываются тренировки. Причем «нет снега» вовсе не всегда означает, что его действительно нет совсем. Просто он лежит не там, где надо, или не покрывает трассу целиком, или даже покрывает, но для катания непригоден — слишком сырой… Бывает, что турниры по горнолыжным дисциплинам проводят в городском парке или на площади, где вообще никогда не выпадает столько снега, сколько для этого нужно, да и гор никогда не было: вместо склонов сооружается искусственная трасса высотой в несколько этажей, а снег на ней может лежать самый настоящий — просто неместный.

У нас был подобный опыт: везли снег из Сибири, 4000 километров на машинах, — рассказывает «РР» президент спортивной дирекции «Новая лига» Екатерина Селяметова. — Мы договаривались с руководством местных горнолыжных трасс, они охотно шли навстречу. Снег в этом случае прессуется, чтобы не таял, складывается в специальные полиэтиленовые емкости — big bags — и на грузовой машине доставляется до места.

В прошлом году «Новая лига» в несколько приемов возила в Москву снег, понадобившийся организаторам этапа Кубка мира по фристайлу. Турнир должен был пройти в центре города, в парке Горького, погода выдалась очень холодная — минус пятнадцать, но совершенно сухая. Организаторы на это не рассчитывали, снежных пушек не поставили, а участники уже съехались со всего мира. В воздухе не было ни снежинки, и привезенная из Сибири в последний день перед турниром снежная посылка пришлась как нельзя кстати. Спортсмены и тренеры сами тащили мешки на вершину искусственной трассы — на высоту восьмиэтажного дома.

Водный залп

Вообще натуральный снег куда меньше подходит для проведения профессиональных соревнований — на них обычно используется только искусственный. Просто потому, что его гораздо легче загнать в нужные рамки качества, чтобы обеспечить всем спортсменам идеальное скольжение.

Искусственный не значит синтетический. Ничего общего с искрящимся полиэтиленом, сугробами, лежащими вокруг новогодних елок в квартирах. Искусственный — значит сотворенный не природой, а техникой. Но в остальном этот снег ничем не отличается от настоящего.

Речь идет о так называемых снежных пушках — самом распространенном средстве исправления недочетов погоды. Сегодня такие пушки (официально они называются снегогенераторы) стоят на всех горнолыжных курортах.

Принцип их работы со стороны кажется не очень сложным, однако один такой генератор обслуживает огромная дорогостоящая система. В нее входит не только сама пушка (мачтовая, в виде высокой палки, или вентиляторная, как большая турбина), но также приспособления для забора воды, фильтры, на хороших курортах даже бактерицидные, насос высокого давления, трубы для подвода воды к каждой пушке и электрокабель. При этом трубы обычно закапывают в землю, чтобы не замерзали.

Снег делается из воды, подающейся под давлением, — объяснили «РР» в компании Is-SpoRt, занимающейся производством и торговлей оборудованием для горнолыжных склонов. — В системе есть два вида форсунок, механических распылителей. Один — нуклеаторы: здесь вода, поданная насосом высокого давления, смешивается со сжатым охлажденным воздухом от компрессора, и получается «зародыш снежинки». Второй — обычные водные форсунки, через которые под большим давлением просто распыляется вода.

Частицы воды, смешавшись с воздухом в нуклеаторе, с силой выбрасываются из крошечных отверстий — при резком расширении воздух охлаждается и замораживает воду. Заодно к «зародышу» приклеиваются мельчайшие капли обычной воды из другой форсунки. Все это вентилятор пушки гонит прочь, вода замерзает, падая на землю снегом. Чем дальше вода улетит от генератора, чем больше времени у нее будет, тем лучше получится снег. Вот и все. Никакой химии.

В итоге банальное распыление воды превращается в настоящую науку. Проверить ее мудреность легко, стоит только попробовать в морозную ночь распылить воду из пульверизатора. Даже если она успеет замерзнуть, снега не будет — будет лед. А все потому, что для получения идеальной снежинки нужно учитывать температуру воздуха, воды, влажность и необходимое давление.

Нужно четко соблюдать много условий, — рассказывает Екатерина Селяметова. — Если нужен большой объем снега, то необходимое условие — температура воздуха минус пять и ниже, а температура воды, которая заливается в снеговые пушки, должна быть не выше плюс трех. Если нужен не очень большой объем или в запасе много времени на подготовку, то можно применять пушки, создающие ледовую крошку, — ее можно использовать даже при высоких плюсовых температурах: до плюс тридцати. Однако есть нюанс: ледовая крошка не подходит для профессиональных соревнований. Ее можно использовать как подложку под снег или для любительского катания.

Качество снега определяется его плотностью. Если для туристических трасс подходящая плотность — от 380 до 420 килограммов на кубический метр, то для скоростного спуска снега должно быть 500 килограммов на кубометр. Плотность его зависит от структуры снежинки: чем она менее пушистая, тем он плотнее. Все это сейчас можно контролировать на снегогенераторе, автоматически выставляя качество снега. Например, заказал «качество снега № 5» — и техника сама сделает все, чтобы на выходе была определенная плотность. Погодная станция определит температуру воздуха и влажность, а потом необходимую температуру воды и нужное давление. Гипотетически сейчас все это можно сделать без участия человека, но ведь и нажимать на кнопку надо не бездумно.

owix.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о