Способ получения углекислотного льда в закрытой емкости и устройство для его осуществления

.СЛИ ЛИС11 ГСКИХгЕ ,пт Ь л,1 к ГОСУДЛРСТ В ЕНЫИ КОЛИТЕ ТПО ИЗОБРГТЕНИИ 1 ИТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральный штаб военизированныхорноспасательных частей Донбасса(56) Патент Англиийг 1344731, кл, Е 25 3 1/02, 1974,Справочник по горноспасательномуоборудованию, аппаратуре и измерительным приборам, - Углетехиздат, 1957, с. 257. 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕКИСЛОТ- НОГО ЛЬДА В ЗАКРЫТОЙ ЕМКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам и устройствам для получения льда в орной 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 Изобретение относится к способа 1 и. устройствам для получения угл;кислотного льда и может быть использовано о различных областях для получения эффективного хладагента, в частности в горной про 1 лышленнасти при ведении горноспасатепьных работ в глубоких шахтах, в условиях высоких температур окружающей среды,Целью изобретения является упрощение устройства и повь шение зффектионо,.5 Ц 1703617 А 1.О 1 С 01 В 31/22, Г 25 1 1/02 фазы, 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, установленный 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 дополнител ьн ыл 1 вентилем баллона для углекислот- ного 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 льда за счет получения его на месте потребления.Замораживание части 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:( )О (1-0,2)иЧ, (2)с 1 игде с,(и) - продал,ительцость и-го наполнен л с 1 ости жидкой углекислотой, мин;сс(и) - продолжительность и-го выпуска Газоой фдэы углекислоты, мин;сп - минимальный внутренний диаметр патрубков емкостей для жидкой углекислоты и углекислотного льда, мм;Чо - обьем внутренней полости емкости для углекпслотцого льда, л;и - порядковый помер очередного наполцсчя закрытой счлкости углекислотой.Прц возгонке жидкой углекислоты после периого дполцения емкости количество углекцслотцого льда, полученного при зтлордкадили части жидкой углекислоты в ц.хнечасти емкости, состдвлЯет 24,2 огь отобьогд жидкой углекислоты (обьема внутрегге 1 полости емкости), Свободный обьем внутренней полости емкости для второго цдполцеция равен (1-0,24) Чо, для третьего (1-0,24) (1-0,24) фЧо и т.д.В соответствии с аксперимецтальными дд пыл 1 время истечения жидкой углекислоты из 30-литрового баллона через патрубок диал;етром 10 лгм в среднем составляет 1,7 миц, гдзообразцой углекислоты - 3 мин.Поэтому с учетом истечения уклегислоты по двум пдтрубкам (на емкостях для жидкой углекислоты и углекислотного льда) коэ+1 цецп ы а формулах (1) и (2) принимакт радцыми для каждой и газообразной углекислоты соответственно 1,15 и 2,0.Влиянием трубопровода, соединяющео бдллоц с емкостью, можно пренебречь из-за небольшой длины и увеличенного дидлвтрд, 3 ЛЕЗцдЧИтЕЛЬНОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ дИаматра трубопрооодд приводит к резкому сц;жсчцю его сопротивления, пропорциональному цтношец 1 ю диаглетров трубопрододд о пятой степени,Пд чертеже показано устройство для осуществления способа,Устройство состоит иэ закрытой емкост 1 1 для получеция углекислотого льда,ил,егс 1 а 1 в верхнечасти дед пдтрубка 2 и 3 саллена 4. дполцс нного жидкой углекисло о 1, имеющего дед выхсдцьх патрубка 5 ц 9, Г 1 дтрубок 5.соедиц 6 н с жидкостной част,о б баллона 4 для жидкой углекислоты и 1 осредстаол оецтля 7 и трубоиросода 8 С пдтрубком 2 емкости 1 для углекислотного льда, Патрубок 9 соединен удлиненной трубкой с газовой частью 10 баллона 4 и иосредстоогл вентиля 11 и трубопровода 12 с идтрубком 3 елкости 1 для углекислотного льда, Трубопровод 12 через вентиль 13 сообщен С атмосферой,Баллон 4 для жидкой углекислоты уста. нолен 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 емкостьдля 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 угле- кислотного льда.Закрывают вентиль 13. открывают вентили 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 углекислотн ым льдом до 80-90 ее обьема производят 7-8 циклов наполнения-выпуска углекислоты,Пример осуществления способа дан в таблице (емкость Чо - 5 л, б " 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.17036 17 Составитель А,СондорРедактор И.Шмакова Техред М,Моргентал Корректор О.Ку Тираж Подписнотвенного комитета по изобретениям и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 37 ВНИИПИ Гос ям при ГКНТ ССС дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101оизеодстве Оормула изобретения1, Способ получения углекислотногольда в закрытой емкости, основанный назамораживании жидкой углекислоты в эакрытойемкости,отличающийся тем, 5что, с целью повышения эффективности использования за счет получения его углекислотного льда на месте потребления,замораживание части жидкой углекислотыпроизводят путем ее переохлаждения при 10возгонке и отводе газообразной фазы, приэтом выпуск газообразной фазы из емкостичередуют с подачей в емкость жидкой фазыуглекислоты с интервалами времени, определяемыми скоростью наполнения емкости 15жидкой 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 высокоо 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.