一种制干冰用二氧化碳压缩系统的制作方法

本申请涉及干冰制作设备的领域，尤其是涉及一种制干冰用二氧化碳压缩系统。

背景技术：

干冰是固态的二氧化碳，其被广泛应用于较多领域，比如使用干冰在石油、化工、电力、食品、制药、印刷或精密零件等领域进行清洗设备、零件或产品。此外，干冰还可以用于冷藏运输领域，同时也可以被用于制造舞台效果。

在对干冰进行生产时，通常将气体二氧化碳进行压缩，使其体积减小，以形成液态二氧化碳，然后将液态二氧化碳输送至干冰机，使其形成干冰。

目前，在对气体二氧化碳压缩的过程中，通常使用二氧化碳压缩系统对其进行压缩，使得气体二氧化碳在高压下成为液态二氧化碳。

针对上述中的相关技术，发明人认为在采用上述常规二氧化碳压缩系统所得到的液态二氧化碳在进行干冰制备时，干冰的产率较低。

技术实现要素：

为了提高干冰的产率，本申请提供一种制干冰用二氧化碳压缩系统。

本申请提供的一种制干冰用二氧化碳压缩系统采用如下的技术方案：

一种制干冰用二氧化碳压缩系统，包括压缩罐组与冷却组件，所述压缩罐组设置有压缩件，所述压缩件用于压缩气体；所述冷却组件与所述压缩罐组的出料端连接，所述冷却组件用于对压缩后的气体冷却。

通过采用上述技术方案，二氧化碳压缩系统中，压缩件将二氧化碳进行压缩，由于在压缩过程中，二氧化碳的温度会升高，若未设置有冷却组件，则从压缩罐组制出的液态二氧化碳的温度可以达到170℃，当这部分二氧化碳进入干冰机进行制备干冰时，由于温度过高导致干冰的产率下降。而设置冷却组件后，液态二氧化碳的温度有所下降，基本可以达到室温，当采用这部分二氧化碳进行干冰制备时，干冰产率有所提高，且在厂房中，其温度也不会过高，工作人员的工作环境较为友好。

优选的，所述压缩罐组包括第一压缩罐、第二压缩罐与第三压缩罐；所述第一压缩罐的出料端与第二压缩罐的进料端连接；所述第二压缩罐的出料端与第三压缩罐的进料端连接；所述压缩件的数量为三个，且分别设置在第一压缩罐、第二压缩罐与第三压缩罐的进料端；所述第二压缩罐设置有风冷组件，所述风冷组件用于冷却第二压缩罐内的气体；所述第三压缩罐设置有水冷组件，所述水冷组件用于冷却第三压缩罐内的气体。

通过采用上述技术方案，压缩罐组通过三个压缩罐进行三级压缩，使得二氧化碳气体压缩成液态二氧化碳。由于在第一压缩罐对气体的压缩效果最大，待这部分二氧化碳进入第二压缩罐时，第二压缩罐设置的风冷组件，可以对这部分二氧化碳进行一级冷却，使其温度有所降低，当二氧化碳进入第三压缩罐时，被压缩件压缩后，温度有所上升，故采用水冷组件对其进行冷却，使得从压缩罐组出料的液体二氧化碳，其具有相对较低的温度，其温度可低于100℃。

优选的，所述第二压缩罐包括外管与内管，所述外管套设在内管外部，且二者的长度方向一致；所述内管的一端与第二压缩罐的进料口连通，所述内管的另一端与第二压缩管的出料端连通；所述外管的靠近进料口的一端与出风口连通，所述外管的靠近出料口的一端与进风口连通。

通过采用上述技术方案，第二压缩罐的进料端处进行压缩，压缩后的二氧化碳运动至出料端，在此过程中，外管与内管之间的空腔流动有冷却气体，使得内管的温度有所降低，以对内管中的二氧化碳进行降温。

优选的，所述内管沿进料口至出料口的方向管径增大。

通过采用上述技术方案，内管的进料口至出料口的方向管径增大，二氧化碳在运动过程中，靠近出料口的流速较靠近进料口的流速小，而且内管与冷却气体的接触面积有所增大，以提高其冷却效果。

优选的，所述第三压缩罐包括套管与内设管，所述套管套设在内设管外部，且二者的长度方向一致；所述内设管的一端与第三压缩罐的进料口连通，所述内设管的另一端与第三压缩管的出料端连通；所述套管的靠近进料口的一端与出水口连通，所述套管的靠近出料口的一端与进水口连通。

通过采用上述技术方案，第三压缩罐的进料端处进行压缩，压缩后的二氧化碳运动至出料端，在此过程中，套管与内设管之间的空腔流动有冷却液体，使得内设管的温度有所降低，以对内设管中的二氧化碳进行降温。而相比于第二压缩罐来说，采用水冷的方式冷却效果较好。

优选的，所述内设管包括依次连接的三段，分别为第一段、第二段与第三段；第二段包括多个平行间隔设置的通气管，且通气管的一端均与第一段连通，通气管的另一端均与第三段连通。

通过采用上述技术方案，压缩后的二氧化碳依次从第一段、第二段运动至第三段，并从第三段的出料端出料，以进入冷却组件。由于第二段是设置有多个平行间隔设置的通气管，故冷却液体可以在通气管与套管之间的间隔流动，增大了通气管内的二氧化碳与冷却液体的热交换的面积，提高了冷却效率。

优选的，所述通气管沿第一段至第三段的方向，其管径逐渐变大。

通过采用上述技术方案，通气管的第一段至第三段的方向管径增大，二氧化碳在运动过程中，靠近第三段的流速较靠近第一段的流速小，单个通气管与冷却液体的接触面积有所增大，以提高其冷却效果。

优选的，所述冷却组件包括冷却管，冷却管包括里层管与外层管；所述外层管套设在里层管上，所述里层管用于容纳冷却后的液体，所述外层管与里层管形成的夹层用于容纳冷却水；所述里层管的进料端与所述压缩罐组的出料端连通。

通过采用上述技术方案，冷却组件通过冷却管对压缩后的二氧化碳进行冷却，冷却的方式为冷却水进行冷却，冷却效果较好，且成本较低。

优选的，所述外层管的管径为215-225mm，里层管的管径为110-130mm。

通过采用上述技术方案，当外层管的管径为215-225mm，里层管的管径为110-130mm时，冷却组件的冷却效果较好。

优选的，所述外层管与里层管通入冷却水的流速为4.5-5.5m³/h。

通过采用上述技术方案，当冷却水的流速为4.5-5.5m³/h时，冷却效果较好，且冷却水的浪费较少。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.冷却组件对压缩得到的液态二氧化碳进行降温，以在制备干冰时提高干冰的产率，且一定程度上减低厂房的温度。

2.第二压缩罐处进行一级风冷，第三压缩罐处进行第二级水冷，然后再输入至冷却组件，以进行第三次水冷，通过三级冷却，以使得压缩后的二氧化碳由170℃左右的高度降至40℃以下的温度，冷却效果较好。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种制干冰用二氧化碳压缩系统的结构示意图。

图2是本发明的一实施例提供的一种制干冰用二氧化碳压缩系统的压缩二氧化碳运动示意图。

图3是本发明的一实施例提供的一种第三压缩罐的结构示意图

图4是本发明的一实施例提供的一种第三压缩罐的第二段的结构示意图

附图标记说明：1、压缩罐组；11、第一压缩罐；12、第二压缩罐；121、外管；122、内管；13、第三压缩罐；131、套管；132、内设管；1321、第一段；1322、第二段；1323、第三段；1324、通气管；1325、安装盘；14、压缩件；2、冷却组件；21、冷却管；211、里层管；212、外层管；22、进水管；23、出水管；24、供水件；3、风冷组件；31、进风管；32、出风管；33、风机；4、水冷组件；41、进液管；42、出液管；43、水泵。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种制干冰用二氧化碳压缩系统。参照图1，一种制干冰用二氧化碳压缩系统包括压缩罐组1与冷却组件2，压缩罐组1用于压缩二氧化碳气体，使得二氧化碳气体成为液态二氧化碳，冷却组件2用于对压缩后的气体冷却，使其冷却至40℃以下。

具体的，压缩罐组1包括第一压缩罐11、第二压缩罐12与第三压缩罐13，三者依次连通。第一压缩罐11、第二压缩罐12与第三压缩罐13的底部均为进料端，具有进料口。三者的顶部均设置有出料端，具有出料口。在第一压缩罐11、第二压缩罐12与第三压缩罐13的进料端处，均设置有一个压缩件14，压缩件14用于压缩位于进料端处的二氧化碳。在本实施例中，压缩件14选用再生空气泵。如图2所示，二氧化碳从进料口处进入再生空气泵以进行压缩，压缩完成的二氧化碳从再生空气泵的出料端逸出，以进入对应的压缩罐中，并从压缩罐的出料口进入下一压缩罐或者出料。

第一压缩罐11为一个空心罐体，空心处用于暂储二氧化碳。在第一压缩罐11的进料口与出料口处，均可以安装一个气压表，以便于工作人员检测是否气压正常。第一压缩罐11的出料口通过管道与第二压缩罐12的进料口连接。

第二压缩罐12为包括外管121与内管122，其中，外管121同轴套设在内管122外部，且二者的长度方向一致。内管122作为二氧化碳的暂存腔，其底部开口为第二压缩罐12的进料口，其顶部开口为第二压缩罐12的出料口，内管122沿进料口至出料口的方向管径增大。内管122与外管121之间的空腔用于通入风冷组件3进入的冷却气体，即外管121表面设置有进气口与出气口，进气口设置在外管121的顶部，出气口设置在外管121的底部，以使得冷却气体在外管121内的运动方向与二氧化碳在内管122内的运动方向相对。

风冷组件3包括进风管31、出风管32与风机33，其中风机33用于将冷却气体输送至进风管31，进风管31远离风机33的一端与进气口连通，出风管32的一端与出风口连通，且出风管32的自由端用于排出厂房外部。为了降低出风管32中的气体热量散发在厂房中较多，导致厂房的温度提高较多，出风管32外部还包裹由隔温层，隔温层可在现有技术中选取，比如采用隔热海绵进行制作隔温层。第二压缩罐12的出料口通过管道与第三压缩罐13的进料口连接。

参照图3与图4，第三压缩罐13包括套管131与内设管132，其中，套管131同轴套设在内设管132外部，且二者的长度方向一致。内设管132作为二氧化碳的暂存腔，其底部开口为第三压缩罐13的进料口，其顶部开口为第三压缩罐13的出料口。在本实施例中，内设管132包括依次连接的三段，分别为第一段1321、第二段1322与第三段1323。其中，第一段1321为内设管132具有进料口的一段，第二段1322为中间段，第三段1323为内设管132具有出料口的一段。第一段1321与第三段1323的管径可以相同，也可以第一段1321的管径较第三段1323的管径小。第二段1322包括多个平行间隔设置的通气管1324，其中通气管1324的一端均与第一段1321连通，通气管1324的另一端均与第三段1323连通。

内设管132具有两个安装盘1325，安装盘1325设置有通孔，通孔的数量与通气管1324的数量相同，且一一对应。安装盘1325的通孔处焊接有对应的通气管1324，而通气管1324的两端分别与对应的安装盘1325连接。一个安装盘1325与第一段1321远离进料口的一端焊接，另一个安装盘1325与第三段1323远离出料口的一端焊接。这里需要注意的是，通气管1324可以为管径不变的圆柱形通气管1324，也可以为管径逐渐变大的通气管1324，且沿第一段1321至第三段1323的方向，通气管1324的管径逐渐变大。

套管131的顶部设置有出水口，套管131的底部设置有进水口，水冷组件4包括进液管41、出液管42与水泵43，其中水泵43用于将冷却液体输送至进液管41，进液管41远离水泵43的一端与进水口连通，出液管42的一端与出水口连通，且出水管23的自由端用于排出厂房外部，这部分冷却液可以回收利用。

第三压缩罐13的出料口通过管道与冷却组件2的进料口连接。

回看图1与图2，冷却组件2包括冷却管21、进水管22、出水管23与供水件24。其中，供水件24为一个水泵43，供水件24将水输送至进水管22，进水管22与冷却管21的进水口连通。具体的，冷却管21包括里层管211与外层管212，外层管212同轴套设在里层管211，里层管211的底部设置有出料口，里层管211的顶部设置有进料口，里层管211用于容纳冷却后的液体。里层管211与外层管212之间的夹层用于容纳冷却水。外层管212的顶部设置有出水口，外层管212的底部设置有进水口。外层管212的进水口与进水管22远离供水件24的一端连通，外层管212的出水口与出水管23连通。出水口流出的冷却水循环冷却后，可再次利用。在本实施例中，冷却管21的数量为三个，且平行设置，且通过管道连通。此外，冷却管21的外层管212的管径（直径）为215-225mm，比如可以为215、217、219、220、222或225mm，里层管211的管径（直径）为110-130mm，比如可以为110、115、120、125或130mm。

在进行冷却的过程中，对于风冷组件3来说，冷空气的流速可以为6-8m³/h，水冷组件4中，冷却水的流速可以为2.5-3.5m³/h，冷却组件2中，冷却水的流速可以为4.5-5.5m³/h。采用上述参数后，从冷却组件2的最后一根冷却管21流出的压缩后的二氧化碳，其温度低于40℃。采用该冷却后的二氧化碳，在制备干冰时，其产率为约1.2t/h，而使用普通产线所获得的温度为170℃的压缩后的二氧化碳进行干冰制备时，其产率约为1t/h，采用本申请所记载的二氧化碳压缩系统来压缩二氧化碳，在生产干冰时，其产率提高约20%，效果较好。

这里需要说明的是，附图中为了显示清晰，故将风机33与水泵43均放置在图中的上端，实际风机33与水泵43的放置可以根据实际情况进行选择，比如通过增加较长的管道，使得风机33与水泵43放置在地面上。

本申请实施例一种制干冰用二氧化碳压缩系统的实施原理为：通过风冷组件3、水冷组件4以及冷却组件2，以对压缩后的二氧化碳进行三级冷却，使得获得的压缩后的二氧化碳其温度低于40℃，在制备干冰时，可以有效提高产率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。