专利名称：深冷高效干冰机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用液体二氧化碳制干冰的干冰机，特别是利用深泠液体冷却液体二氧化碳，使液体二氧化碳高效转变成干冰的干冰机。
现有干冰机一般是利用高压或中低压液体二氧化碳的节流膨胀降温，使液体二氧化碳凝结成固体二氧化碳雪，然后在干冰成型机内经柱塞紧压成密实的块状或粒状产品。通常，可以将液态CO2在中压(1.6～2.0MPa)或低压(0.7～0.9MPa)下通过自动加料阀引入干冰压制机的雪桶，桶内压力稍高于三相点压力(约0.55MPa)；加料量由定时器控制或根据雪桶内液面高度进行调节。节流膨胀降压使部份液态CO2汽化，产生的冷蒸汽通过热交换器使液态CO2进一步冷却。当冷却到三相点温度(-56.6℃)以下，压力降到0.518MPa时，液态CO2固化成雪状干冰。若压力降到大气压附近，将有约60％的液态CO2固化。最后用压机把生成的雪状CO2压成干冰块或丸。
目前国内外干冰机制造干冰基本依此原理，其缺点是因节流膨胀降温必使相当部分的液体二氧化碳变成二氧化碳气体放空，因此干冰得率较低。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为深冷高效干冰机，其特征在于由带液体二氧化碳进口、干冰出口和安全泄放装置的压力容器、深冷盘管、压力容器支座、保温层组成；深冷盘管固定在压力容器内壁上、外壁上、或内外壁上。
所述的压力容器为立式奥氏体不锈钢或耐低温钢板制作的压力容器，其主体形状为迥转壳式，由上封头、筒节、下封头组成，特殊情况下可无筒体，仅由上封头和下封头组成或由上封头和下锥体组成。上封头可为椭园形、碟形或球形，筒节为园柱壳状或园锥壳状，下封头为锥形、椭园形、碟形或球形。为了满足压力容器内部零部件安装、检查和检修的需要，上封头与筒节、下封头与筒节间可用法兰连接，或在压力容器上设入孔。
所述的深冷盘管形状为园柱螺旋状或园锥螺旋状盘管，或园柱螺旋状盘管和园锥螺旋状盘管的组合。所述的深冷盘管为1根至数根。由奥氏体不锈钢无缝钢管或无缝铜管焊接盘制而成，深冷盘管安装在容器内壁上或外壁上，或内外壁上；深冷盘管安装在容器内壁上能最大限度地增大换热面积、减少热传递距离，充分利用深泠液化空气产品的冷量；当在容器外壁上安装深冷盘管时，为有效增加换热面积、改善换热性能，深冷盘管应贴服容器壳体外表面，并在盘管与壳体外表面之间的间隙进行钎焊。
安全泄放装置可用安全阀、爆破片装置，或其组合，是为保证压力容器在意外情况下自动放空泄压用，保障压力容器安全。
保温层应按常规低温液体CO2贮槽的要求设计制作，可采用聚氨脂保温、夹套式珠光砂真空绝热保温或夹套式珠光砂常压绝热保温，以及其它可靠的低温绝热工艺结构。
如上所述的深冷高效干冰机，在压力容器中设置搅拌出料系统，包括搅拌刮干冰装置和螺旋出料装置，搅拌刮干冰装置和螺旋出料装置可连为一体也可分开设置；容积较小时甚至不设搅拌装置，在压力容器上部设快开孔，采用手工出料。
如上所述的深冷高效干冰机，压力容器上部带放空测满阀，作用是为压力容器内的CO2气体吹扫、CO2气体放空、液体CO2溢流测满。
如上所述的深冷高效干冰机出口控制，可以用球阀，也可以用快开孔或快开门装置；其干冰出口阀、快开孔或快开门装置是在压力容器放空泄压后，用于出干冰。
压力容器用于盛装从低温液体CO2贮槽过来的液态CO2，通过深冷盘管中深泠液化空气产品的冷冻变成干冰；当内压降到一定数值时，例如0.05MPa左右，打开放空测满阀，使压力容器卸压，通过搅拌出料系统进行搅拌刮干冰和螺旋出料，使容器内的干冰从底部出料球阀排到容器外的干冰接受容器或贮存容器；若将此雪状干冰送入压机，即可压制成各种形状的干冰块或丸。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于无因节流膨胀降压降温所致的部份液态CO2汽化损失，大大提高了液态CO2的干冰转化率，具有很高的经济效益。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如
图1所示，深冷高效干冰机，包括一压力容器6、一深冷盘管7，一干冰搅拌出料系统12，深冷盘管7贴在压力容器6内壁，压力容器6外有保温层8、压力容器6上部带放空测满阀14、安全阀9、爆破片装置10、压力表11，带阀的进液口3，底部带干冰出口阀1。制干冰时，液态二氧化碳从带阀的进液口3充入压力容器6中，深泠源介质(如液化空气产品液氮、液氧或液氩)通过深泠源介质进口4进入干冰机的深冷盘管7，吸收深冷高效干冰机压力容器6内液体CO2的热量，从深泠源介质出口13出去，使液体CO2的温度和压力急剧降低，待液态CO2冷却到三相点(约0.518MPa、-56.6℃)以下时，液体CO2变成雪花状干冰；继续冷却，则二氧化碳气体不断转变成干冰，气相压力不断降低，干冰温度也随之下降。当内压降到一定数值时，例如0.05MPa左右，打开放空测满阀14，使压力容器6卸压。打开底部出料球阀1，通过搅拌出料系统12的搅拌刮干冰装置5和螺旋出料装置2进行刮下干冰及螺旋搅拌出料，使压力容器6内的干冰从干冰出口阀1和干冰出口15排到压力容器6外的干冰接受容器或贮存容器；若将此雪状干冰送入压机，即可压成各种形状的干冰块或丸。
权利要求1.深冷高效干冰机，其特征在于由液体二氧化碳进口、干冰出口和安全泄放装置的压力容器、深冷盘管、压力容器支座、保温层组成，深冷盘管固定在压力容器内壁上、外壁上或内外壁上。
2.如权利要求1所述的深冷高效干冰机，其特征在于在压力容器中设置搅拌出料系统，包括搅拌刮干冰装置和螺旋出料装置，搅拌刮干冰装置和螺旋出料装置可连为一体也可分开设置。
3.如权利要求1所述的任一深冷高效干冰机，其特征在于所述的深冷盘管的形状为园柱螺旋状盘管、园锥螺旋状盘管、或园柱螺旋状盘管和园锥螺旋状盘管的组合。
4.如权利要求3所述的深冷高效干冰机，其特征在于所述的深冷盘管为数根。
5.如权利要求1所述的深冷高效干冰机，其特征在于压力容器上部带放空测满阀。
6.如权利要求1所述的深冷高效干冰机，其特征在于压力容器主体为迥转壳式形状。
7.如权利要求6所述的深冷高效干冰机，其特征在于所述的压力容器主体由上封头、筒节、下封头组成，上封头与筒节、下封头与筒节间用法兰连接。
8.如权利要求6所述的深冷高效干冰机，其特征在于所述的压力容器主体由上封头和下封头组成或由上封头和下锥体组成。
9.如权利要求1所述的深冷高效干冰机，其特征在于在压力容器的上部设快开孔或快开门。
10.如权利要求1-9所述的深冷高效干冰机，其特征在于所述的深冷盘管连接深冷源。
专利摘要本实用新型涉及利用深泠液体冷却液体二氧化碳，使液体二氧化碳高效转变成干冰的干冰机。是为克服目前干冰机干冰得率较低的缺点而设计的。深冷高效干冰机，其特征在于由带液体二氧化碳进口、干冰出口和安全泄放装置的压力容器、深冷盘管、压力容器支座、保温层组成，深冷盘管固定在压力容器内壁上、外壁上或内外壁上，在压力容器中设置搅拌出料系统，包括搅拌刮干冰装置和螺旋出料装置。与现有技术相比，本实用新型的优点在无因节流膨胀降压降温所致的部分液态CO
文档编号F25J1/00GK2539946SQ0221666
公开日2003年3月12日 申请日期2002年4月8日 优先权日2002年4月8日
发明者朱行郎 申请人:朱行郎