Установка для производства плиток сухого льда

Изобретение относится к установкам для производства плиток сухого льда из сжиженной углекислоты. Установка включает корпус, гильзу с перфорированными стенками с установленным в ней подвижным поршнем, крышку, камеру, каналы подачи жидкой углекислоты и вывода газообразной углекислоты. На наружных поверхностях гильзы в местах сопряжения с корпусом выполнены П-образные проточки, образующие с корпусом герметичную замкнутую полость, связанную с камерой посредством перфорированных отверстий и соединенную дополнительными каналами с запорной арматурой и клапаном давления. В нижней части корпуса под проточкой размещены нагревательные элементы для испарения сжиженного газа CO₂. Крышка установлена с возможностью осевого перемещения для выгрузки плиток сухого льда. Изобретение обеспечивает повышение плотности и прочности плиток сухого льда. 2 ил.

 

Изобретение относится к установкам для производства плиток сухого льда из сжиженной углекислоты и может быть использовано в различных применениях для целей охлаждения. Примерами этого являются использование плиток сухого льда в пищевой промышленности, а также в медицинской технике.

Известна установка для производства гранул сухого льда (SU 1709156 A1, F25C 1/22, С01В 31/22, опубл. 1992), содержащая корпус, дроссельное устройство, нагреватель, теплообменник, приспособление для прессования, включающее матрицу и ролики. Недостатком этой установки является возможность получения гранул предельной плотности 1,56 г/см³.

Наиболее близким к изобретению является устройство для прессования гранул сухого льда (SU 1465682 A1, F25D 3/12, В30В 11/26, опубл. 1982), содержащее корпус, внутри которого концентрично установлена гильза с перфорированными стенками, экраном и газопроницаемой облицовкой. Внутри гильзы установлен с возможностью перемещения внутри ее поршень. Экран с облицовкой установлены с зазором внутри корпуса и образованием газосборной камеры.

Недостатком известного устройства состоит в том, что стекающая на дно поршня сжиженная углекислота в процессе прессования попадает в гранулы сухого льда, что снижает их плотность, ухудшается прочность, они становятся хрупкими и произвольно разламываются.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании установки для перевода углекислоты из жидкого агрегатного состояния в твердое с получением твердых частиц - плиток сухого льда, обладающих повышенной плотностью и улученной прочностью, что исключает их ломкость.

Указанный результат достигается тем, что в установке для производства плиток сухого льда, включающей корпус, гильзу с перфорированными стенками с установленным в ней подвижным поршнем, крышку, камеру, каналы подачи жидкой углекислоты и вывода газообразной углекислоты, согласно изобретению крышка установлена с возможностью осевого перемещения для выгрузки плиток сухого льда, на наружных поверхностях гильзы в местах сопряжения с корпусом выполнены П-образные проточки, образующие замкнутую полость, связанную с камерой перфорированными отверстиями и соединенную каналами с запорной арматурой и клапаном давления, а в нижней части корпуса под проточкой размещены нагревательные элементы для испарения сжиженного газа CO₂.

Таким образом, при образовании кристаллов в виде сухого льда сжиженный диоксид углерода (CO₂) может выводиться из камеры и, таким образом, не препятствует производству плиток сухого льда с повышенной прочностью.

Указанные признаки за счет достаточно простых конструктивных решений опосредованно формируют возможность получения готового продукта, плиток сухого льда с повышенной прочностью.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

На фиг. 1 представлена установка для производства плиток сухого льда, общий вид;

На фиг. 2 представлен разрез А-А на фиг. 1.

Установка для производства плиток сухого льда содержит корпус 1, гильзу 2, с установленным во внутренней полости поршнем 3, крышку 4. В корпусе 1 установлен клапан давления 5, запорная арматура 6 и нагревательные элементы 7. Гильза 2 выполнена с П-образными проточками 8, 9 и перфорированными отверстиями 10. Проточки 8 и 9 образуют замкнутую полость 11, которая каналом 12 связана с запорной арматурой 6, а каналом 13 с клапаном давления 5. Крышка 4 и поршень 3 образуют камеру 14, в которой выполнен канал 15 подачи сжиженного газа CO₂.

Установка работает следующим образом. В исходном состоянии крышка 4 сопряжена с гильзой 2, поршень 3 находится в крайнем левом положении для образования камеры 14, запорная арматура 6 закрыта. Через канал 15 в камеру 14 впрыскивается жидкая фаза углекислоты CO₂ из стандартной емкости под номинальным давлением. Происходит процесс объемного вскипания с образованием газа CO₂ и сжиженного газа CO₂. В камере начинает подниматься давление, которое поддерживается клапаном 5. При давлении 0,5 МПа начинает возгоняться сухой лед в виде кристаллов. В камере образуется трехфазная среда, состоящая из кристаллов снега, капель сжиженного CO₂ и газообразного CO₂. Далее клапан 6 открывается для сбрасывания излишков газа CO₂ из камеры. При ходе поршня 3 кристаллы сухого льда смещаются в сторону крышки 4 и происходит процесс прессования. Поршень спрессовывает кристаллы сухого льда в плитку с плотностью 1,67 г/см³. После окончания цикла прессования, крышка 4 сдвигается в осевом направлении с образованием щели через которую готовая плитка продавливается из камеры 14. Образовавшийся в полости камеры 14 газ CO₂ выходит из полости камеры 14 через перфорированные отверстия 10, полость 11 и каналы 13 и 12 на утилизацию. Сжиженный CO₂ через перфорированные отверстия 10 сливается в проточку 9, где происходит его нагрев нагревательными элементами 7 для его испарения и далее на утилизацию Процесс испарения по времени больше, чем цикл возгонки и для исключения попадания сжиженного CO₂ в процессе нескольких циклов в камеру 14 проточка 9 выполнена увеличенного сечения. После удаления готовой плитки крышка 4 и поршень 3 возвращаются в исходное состояние, арматура 6 закрывается и цикл прессования повторяется.

Установка для производства плиток сухого льда, включающая корпус, гильзу с перфорированными стенками с установленным в ней подвижным поршнем, крышку, камеру, каналы подачи жидкой углекислоты и вывода газообразной углекислоты, отличающаяся тем, что на наружных поверхностях гильзы в местах сопряжения с корпусом выполнены П-образные проточки, образующие с корпусом герметичную замкнутую полость, связанную с камерой посредством перфорированных отверстий и соединенную дополнительными каналами с запорной арматурой и клапаном давления, при этом в нижней части корпуса под проточкой размещены нагревательные элементы для испарения сжиженного газа CO₂, а крышка установлена с возможностью осевого перемещения для выгрузки плиток сухого льда.