Способ получения углекислотного льда в закрытой емкости и устройство для его осуществления
Изобретение относится к способам и устройствам для получения льда в горной промышленности при ведении горноспасательных работ в шахтах в условиях высоких температур. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение эффективности использования углекислотного льда за счет получения его на месте потребления. Для этого произврдят замораживание части жидкой углекислоты путем ее переохлаждения при возгонке и отводе газообразной Изобретение относится к способам и. устройствам для получения углекислотного льда и может быть использовано о различных областях для получения эффективного хладагента, в частности в горной промышленности при ведении горноспасательных работ в глубоких шахтах, в условиях высоких температур окружающей среды. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение эФфективнофазы , причем выпуск газовой фазы при возгонке жидкой углекислоты чередуют с подачей в емкость жидкой фазы углекислоты с интервалами времени, определяемыми скоростью наполнения емкости жидкой углекислотой . Устройство для получения углекислотного льда включает баллон высокого давления для жидкой углекислоты, уртановленный вентилем вниз, емкость для углекислотного льда, соединенную трубопроводом с вентилем баллона. Емкость для углекислотного льда выполнена в виде баллона высокого давления, в горловине которого установлен дополнительный вентиль, а баллон для жидкой углекислоты снабжен также дополнительным вентилем с удлиненной трубкой, установленной в баллоне, сообщающейся с газовой фазой углекислоты, соединенным трубопроводом с дополнительным вентилем баллона для углекислотного льда. При этом баллон для жидкой углекислоты установлен с превышением над баллоном для углекислотного льда и один из трубопроводов посредством вентиля сообщен со средой, в которой давление газа ниже давления углекислоты в тройной точке, например с атмосферой. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. сти использования углекислотного льдз за счет получения его на месте потребления. Замораживание масти жидкой углекислоты производят путем ее переохлаждения при возгонке и отводе газообразной фазы, при этом выпуск газообразной фазы из емкости чередуют с подачей в емкость жидкой фазы углекислоты с интервалами времени, определяемыми скоростью наполнения емкости жидкой углекислотой: (Л с sl о со о -™А -J
,.: Фр, .Ф: Я) Цл
О) 3 СОГ-;Г ) С«1Х.С)1И ЛИС 1)ЕСКИХ г Е .) г л, 1 к
ГОСУДЛРСТ))Е))НЫИ КО ЛИТЕТ
ПО ИЗОБРГТЕНИЯ Л И с ТКРЫТИЯМ
Г)РИ ГКНТ ССг:P
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
О
М
0",3> (а (21) 4725161/26 ("2) 31.07.89 (46) 07.01.92. Бюл, М. 1 (71) Центральный штаб военизированных
1орноспасательных частей Донбасса (72) М,Н.Судиловский, И.И.Кондратенко, А.Е.Горбатенко и А.Е.Ильин (53) 621,564.23(088.8) (56) Патент Англии
1ч" 1344731. кл. F 25 J 1/02. 1974.
Справочник по горноспасательному оборудованию, аппаратуре и измерительным приборам, — Углетехиздат, 1957, с. 257. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕКИСЛОТНОГО ЛЬДА В ЗАКРЫТОЙ ЕМКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам и устройствам дпя получения льда в горной промышленности при ведении горноспасательных работ в шахтах в условиях высоких температур. Цель изобретения — упрощение устройства и повышение эффективности использования углекислотного льда за счет получения его на месте потребления. Для этого проиэврдят замораживание части жидкой углекислоты путем ее переохлаждения при возгонке и отводе газообразной
Изобретен 1е относится к способа 1 и. устройствам для получения углскислот))ого льда и может быть использовано в различных областях для получения эффективного хладагента, в частности в горной прол ышленнасти при ведении горноспасатепы)ых работ в глубоких шахтах, в условиях высоких температур окружающей среды.
Целью изобретения является упрощение устройства и повь шение эффективно„„SU ÄÄ 1703617А1
Замораживание части жидкой углекислоты производят путем ее переохлаждения при возгонке и отводе газообразной фазы, при этол1 выпуск газообразной фазы из емкости чередуют с подачей в емкость жидкой фазы углекислоты с интервалами времени, определяемыми скоростью наполнения емкости жидкой углекислотой: 1703617 20 30 40 вода о пятой степени, 45 55,„(.) =1,1.- - ")" " (1) (1-0,2;l)" V„(2) m где f, (o) — продал>ките IbllocTI, A-го наполнеlII.я еt I .Оcòll жидKoй углек11слотой, мин; ц,(п) — продолжительность п-ro выпуска газовой фазы углекислоты, мин; 0m — минимальный внутренний диаметр патрубков емкостей для жидкой углекислоты и углекислотного льда, мм; Ч,> — обьем внутренней полости емкости для углекпслотного льда, л; n — порядковый помер очередного наполнения эакрытсй ьчлкости углекислотой. Прп возгонке жидкой углек11слоты после первого 1аполнения емкости количестlIo углек11слотного льда. полученного при за,лораж11иаIIèè части жидкой углекислоты в IIII.Kней части емкости, составляет 24,2% о| обье1ла жидкой углекислоты (обьема внутрен11е11 полости емкости), Свободный объем внутренней полости емкости для второго наполнения равен (1-0,24) Vp, для третьего (1-0,24) (1-0,24) VI> и т.д. В соответствии с экспериментальными ДЛ и П Ы М11 ВРЕМЯ ИСТЕЧЕНИЯ жИДКОй УГЛЕКИСлоты из 30-литрового баллона через патрубок диа1:етром 10 мм в среднем составляет 1,7 мин, газообразной углекислоты — 3 мин. Поэтому с учетом истечения уклегислоты по двум патрубкам (на емкостях для жидкой углекислоты и углекислотного льда) коэф+11циенпы в формулах (1) и (2) принимают равными для каждой и газообразной yrneKIIcno t I соответственно 1,15 и 2,0. Влиянием трубопровода, соединяющеI(> баллон с емкостью, можно пренебречь из-за небольшой длины и увеличенного див лотра. I1езначительное увеличение диаь етра трубопровода приводит к резкому I. II же пню e I o сопроти аления, пропорционаленoпo;лу цтнаше1п1ю диа1летров трубопро)1а чертеже показано усгройстоо для осуществлспил способа. Устройство состоит из закрытой емкостll 1 для пo Iуче)(ия углекислотllого льда, III lB>0Il1I 1I в неpxIII II части два патрубка 2 и 3 баллона 4, па полис нного жидкой углекисло1о11, имеющегo два выхс дных патрубка 5 119. Патрубок 5.соединен с жидкостной частью 6 баллона 4 для жидкой углекислоты и посредством оепт11ля 7 и трубопровода 8 С пагрубком 2 емкости 1 для углекислотного льда, Патрубок 9 соединен удлиненной трубкой с газовой частью 10 баллона 4 и посредством вентиля 11 и трубопровода 12 с пзтрубком 3 емкости 1 для углекислотного льда. Трубопровод 12 через вентиль 13 сообщен с а1мосферой, Баллон 4 для жидкой углекислоты установлен выше емкости 1 для углекислотного льда, что обеспечивает естественный перелив жидкой углекислоты при наполнении ею емкости 1 для углекислотного льда. Способ осуществляют следующим образом. Открывают вентили 11 и 7 выходных патрубков емкости 4 для жидкой углекислоты и в течение времени, предварительно определенного по формуле (1), переливают жидкую углекислоту из баллона 4 в закрытую емкость 1 для углекислотного льда. После этого закрывают вентили 7 и 11. открывают вентиль 13 и в течение времени, определенного по формуле (2), сбрасывают газовую фазу углекислоты, образующуюся при возгонке жидкой углекислоты, в атмосферу или в емкость для утилизации газообразной углекислоты. При открытом вентиле 13 в верхней части емкости, наполненной жидкой углекислотой, происходят резкое падение давления и возгонки жидкой углекислоты. При этом часть ее (до 24%) переохлаждается и замо. раживается в нижней части емкости 1. 8 емкости 1 образуется первый слой 14 углекислотного льда. Закрывают вентиль 13. открывают вен- . тили 11 и 7 и в течение времени, определен.ного по формуле (1) для второго йаполнения, переливают жидкую углекислоту иэ баллона 4 в емкость 1. Затем, закрыв вентили 7 и 11 и открыв вентиль 13, осуществляют дросселирование газообразной углекислоты иэ емкости 1 в течение времени. определенного по формуле (2) для второго цикла наполнения-выпуска углекислоты. Получают второй слой 15 углекислотного льда в емкости 1 и т.д. Для наполнения емкости 1 углекислотным льдом до 80-90% ее объема производят 7-8 циклов наполнения-выпуска углекислоты. Пример осуществления способа дан в таблице (емкость Чо - 5 л, dm - 4 мм). Получение на месте работ эффективного, длительного действующего хладагента удобно в применении в подземных условиях, позволяет обеспечить воэможность ведения горноспасательных работ в сложных температурных условиях, повысить безопасность труда, При этом эакрйтая емкость (например, транспортный баллон) для получения углекислотного льда является льдогенератором и одновременно используется в качестве хладагента, источника хладоносителя и источника тяги. 1703617 Составитель А.Сондор Техред М,Моргентал Корректор О.Кундрик Редактор И.Шмакова Заказ 37 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ©ормула изобретения 1. Способ получения углекислотного льда в закрытой емкости, основанный на замораживании жидкой углекислоты в эакрытойемкости,отличающийся тем, 5 что, с целью повышения эффективности использования за счет получения его углекислотного льда на месте потребления, замораживание части жидкой углекислоты производят путем ее переохлаждения при 10 возгонке и отводе газообразной фазы, при этом выпуск газообразной фазы из емкости чередуют с подачей в емкость жидкой фазы углекислоты с интервалами времени, определяемыми скоростью наполнения емкости 15 жидкой углекислотой, 2, Устройство для получения углекислотного льда в закрытой емкости, включающее баллон высокого давления для жидкой 20 углекислоты, установленный вентилем вниз, емкость для углекислотного льда, соединенный трубопроводом с вентилем баллона,отл ича ю ще ес я тем, что. с целью упрощения устройства и повышения эффективности использования углекислотного льда за счет получения его на месте потребления, емкость для углекислотного льда выполнена в виде баллона высоко о давления, в горловине которого установлен дополнительный вентиль, а баллон для жидкой углвкислоты снабжен также дополнительным вентилем с удлиненной трубкой, установленной в баллоне и сообщающейся с газовой фазой углекислоты, соединенным трубопроводом с дополнительным вентилем баллона для углекислотного льда, при этом баллон для жидкой углекислоты установлен с превышением над баллоном для углекислотного льда и один иэ трубопроводов посредством вентиля сообщен со средой, в которой давление газа ниже давления углекислоты в тройной точке, например с атмосферой.
