專利名稱：深冷高效干冰機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用液體二氧化碳制干冰的干冰機，特別是利用深泠液體冷卻液體二氧化碳，使液體二氧化碳高效轉(zhuǎn)變成干冰的干冰機。
現(xiàn)有干冰機一般是利用高壓或中低壓液體二氧化碳的節(jié)流膨脹降溫，使液體二氧化碳凝結(jié)成固體二氧化碳雪，然后在干冰成型機內(nèi)經(jīng)柱塞緊壓成密實的塊狀或粒狀產(chǎn)品。通常，可以將液態(tài)CO2在中壓(1.6～2.0MPa)或低壓(0.7～0.9MPa)下通過自動加料閥引入干冰壓制機的雪桶，桶內(nèi)壓力稍高于三相點壓力(約0.55MPa)；加料量由定時器控制或根據(jù)雪桶內(nèi)液面高度進行調(diào)節(jié)。節(jié)流膨脹降壓使部份液態(tài)CO2汽化，產(chǎn)生的冷蒸汽通過熱交換器使液態(tài)CO2進一步冷卻。當冷卻到三相點溫度(-56.6℃)以下，壓力降到0.518MPa時，液態(tài)CO2固化成雪狀干冰。若壓力降到大氣壓附近，將有約60％的液態(tài)CO2固化。最后用壓機把生成的雪狀CO2壓成干冰塊或丸。
目前國內(nèi)外干冰機制造干冰基本依此原理，其缺點是因節(jié)流膨脹降溫必使相當部分的液體二氧化碳變成二氧化碳氣體放空，因此干冰得率較低。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為深冷高效干冰機，其特征在于由帶液體二氧化碳進口、干冰出口和安全泄放裝置的壓力容器、深冷盤管、壓力容器支座、保溫層組成；深冷盤管固定在壓力容器內(nèi)壁上、外壁上、或內(nèi)外壁上。
所述的壓力容器為立式奧氏體不銹鋼或耐低溫鋼板制作的壓力容器，其主體形狀為迥轉(zhuǎn)殼式，由上封頭、筒節(jié)、下封頭組成，特殊情況下可無筒體，僅由上封頭和下封頭組成或由上封頭和下錐體組成。上封頭可為橢園形、碟形或球形，筒節(jié)為園柱殼狀或園錐殼狀，下封頭為錐形、橢園形、碟形或球形。為了滿足壓力容器內(nèi)部零部件安裝、檢查和檢修的需要，上封頭與筒節(jié)、下封頭與筒節(jié)間可用法蘭連接，或在壓力容器上設(shè)入孔。
所述的深冷盤管形狀為園柱螺旋狀或園錐螺旋狀盤管，或園柱螺旋狀盤管和園錐螺旋狀盤管的組合。所述的深冷盤管為1根至數(shù)根。由奧氏體不銹鋼無縫鋼管或無縫銅管焊接盤制而成，深冷盤管安裝在容器內(nèi)壁上或外壁上，或內(nèi)外壁上；深冷盤管安裝在容器內(nèi)壁上能最大限度地增大換熱面積、減少熱傳遞距離，充分利用深泠液化空氣產(chǎn)品的冷量；當在容器外壁上安裝深冷盤管時，為有效增加換熱面積、改善換熱性能，深冷盤管應(yīng)貼服容器殼體外表面，并在盤管與殼體外表面之間的間隙進行釬焊。
安全泄放裝置可用安全閥、爆破片裝置，或其組合，是為保證壓力容器在意外情況下自動放空泄壓用，保障壓力容器安全。
保溫層應(yīng)按常規(guī)低溫液體CO2貯槽的要求設(shè)計制作，可采用聚氨脂保溫、夾套式珠光砂真空絕熱保溫或夾套式珠光砂常壓絕熱保溫，以及其它可靠的低溫絕熱工藝結(jié)構(gòu)。
如上所述的深冷高效干冰機，在壓力容器中設(shè)置攪拌出料系統(tǒng)，包括攪拌刮干冰裝置和螺旋出料裝置，攪拌刮干冰裝置和螺旋出料裝置可連為一體也可分開設(shè)置；容積較小時甚至不設(shè)攪拌裝置，在壓力容器上部設(shè)快開孔，采用手工出料。
如上所述的深冷高效干冰機，壓力容器上部帶放空測滿閥，作用是為壓力容器內(nèi)的CO2氣體吹掃、CO2氣體放空、液體CO2溢流測滿。
如上所述的深冷高效干冰機出口控制，可以用球閥，也可以用快開孔或快開門裝置；其干冰出口閥、快開孔或快開門裝置是在壓力容器放空泄壓后，用于出干冰。
壓力容器用于盛裝從低溫液體CO2貯槽過來的液態(tài)CO2，通過深冷盤管中深泠液化空氣產(chǎn)品的冷凍變成干冰；當內(nèi)壓降到一定數(shù)值時，例如0.05MPa左右，打開放空測滿閥，使壓力容器卸壓，通過攪拌出料系統(tǒng)進行攪拌刮干冰和螺旋出料，使容器內(nèi)的干冰從底部出料球閥排到容器外的干冰接受容器或貯存容器；若將此雪狀干冰送入壓機，即可壓制成各種形狀的干冰塊或丸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于無因節(jié)流膨脹降壓降溫所致的部份液態(tài)CO2汽化損失，大大提高了液態(tài)CO2的干冰轉(zhuǎn)化率，具有很高的經(jīng)濟效益。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
如


圖1所示，深冷高效干冰機，包括一壓力容器6、一深冷盤管7，一干冰攪拌出料系統(tǒng)12，深冷盤管7貼在壓力容器6內(nèi)壁，壓力容器6外有保溫層8、壓力容器6上部帶放空測滿閥14、安全閥9、爆破片裝置10、壓力表11，帶閥的進液口3，底部帶干冰出口閥1。制干冰時，液態(tài)二氧化碳從帶閥的進液口3充入壓力容器6中，深泠源介質(zhì)(如液化空氣產(chǎn)品液氮、液氧或液氬)通過深泠源介質(zhì)進口4進入干冰機的深冷盤管7，吸收深冷高效干冰機壓力容器6內(nèi)液體CO2的熱量，從深泠源介質(zhì)出口13出去，使液體CO2的溫度和壓力急劇降低，待液態(tài)CO2冷卻到三相點(約0.518MPa、-56.6℃)以下時，液體CO2變成雪花狀干冰；繼續(xù)冷卻，則二氧化碳氣體不斷轉(zhuǎn)變成干冰，氣相壓力不斷降低，干冰溫度也隨之下降。當內(nèi)壓降到一定數(shù)值時，例如0.05MPa左右，打開放空測滿閥14，使壓力容器6卸壓。打開底部出料球閥1，通過攪拌出料系統(tǒng)12的攪拌刮干冰裝置5和螺旋出料裝置2進行刮下干冰及螺旋攪拌出料，使壓力容器6內(nèi)的干冰從干冰出口閥1和干冰出口15排到壓力容器6外的干冰接受容器或貯存容器；若將此雪狀干冰送入壓機，即可壓成各種形狀的干冰塊或丸。
權(quán)利要求1.深冷高效干冰機，其特征在于由液體二氧化碳進口、干冰出口和安全泄放裝置的壓力容器、深冷盤管、壓力容器支座、保溫層組成，深冷盤管固定在壓力容器內(nèi)壁上、外壁上或內(nèi)外壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的深冷高效干冰機，其特征在于在壓力容器中設(shè)置攪拌出料系統(tǒng)，包括攪拌刮干冰裝置和螺旋出料裝置，攪拌刮干冰裝置和螺旋出料裝置可連為一體也可分開設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的任一深冷高效干冰機，其特征在于所述的深冷盤管的形狀為園柱螺旋狀盤管、園錐螺旋狀盤管、或園柱螺旋狀盤管和園錐螺旋狀盤管的組合。
4.如權(quán)利要求3所述的深冷高效干冰機，其特征在于所述的深冷盤管為數(shù)根。
5.如權(quán)利要求1所述的深冷高效干冰機，其特征在于壓力容器上部帶放空測滿閥。
6.如權(quán)利要求1所述的深冷高效干冰機，其特征在于壓力容器主體為迥轉(zhuǎn)殼式形狀。
7.如權(quán)利要求6所述的深冷高效干冰機，其特征在于所述的壓力容器主體由上封頭、筒節(jié)、下封頭組成，上封頭與筒節(jié)、下封頭與筒節(jié)間用法蘭連接。
8.如權(quán)利要求6所述的深冷高效干冰機，其特征在于所述的壓力容器主體由上封頭和下封頭組成或由上封頭和下錐體組成。
9.如權(quán)利要求1所述的深冷高效干冰機，其特征在于在壓力容器的上部設(shè)快開孔或快開門。
10.如權(quán)利要求1-9所述的深冷高效干冰機，其特征在于所述的深冷盤管連接深冷源。
專利摘要本實用新型涉及利用深泠液體冷卻液體二氧化碳，使液體二氧化碳高效轉(zhuǎn)變成干冰的干冰機。是為克服目前干冰機干冰得率較低的缺點而設(shè)計的。深冷高效干冰機，其特征在于由帶液體二氧化碳進口、干冰出口和安全泄放裝置的壓力容器、深冷盤管、壓力容器支座、保溫層組成，深冷盤管固定在壓力容器內(nèi)壁上、外壁上或內(nèi)外壁上，在壓力容器中設(shè)置攪拌出料系統(tǒng)，包括攪拌刮干冰裝置和螺旋出料裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在無因節(jié)流膨脹降壓降溫所致的部分液態(tài)CO
文檔編號F25J1/00GK2539946SQ0221666
公開日2003年3月12日 申請日期2002年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月8日
發(fā)明者朱行郎 申請人:朱行郎