Введение
Одним из самых первых устройств предшествующего уровня техники для производства гранулированного твердого диоксида углерода является устройство Валдемара Хесслинга (US1919698, 1928 г.). В настоящий момент существуют несколько производителей грануляторов сухого льда, принцип работы которых основывается на устройстве Хесслинга.
Устройство Валдемара Хесслинга (US1919698, 1928 г.)
Обобщенная схема аналогичных грануляторов
На рисунке справа представлено обобщенное схема гидравлических или механических грануляторов, которые выпускаются во всем мире.
Все устройства содержат камеру прессования 2, поршень для прессования 5, силовой привод 7, клапан впрыска 4 и фильтрационные элементы 6.
От цистерны 1 с жидким СО2 по трубопроводу поступает поток жидкого СО2 L1, который впрыскивается в камеру прессования, где поддерживается около атмосферное давление. В процессе дросселирования жидкий СО2 трансформируется в крошку сухого льда и большой объем газообразного СО2, который проходит через фильтры и выходит в окружающую среду или повторно сжимается, охлаждается и сжижается. После завершения цикла впрыска оставшийся снег сухого льда начинается прессоваться поршнем при давлении 160-220 атм, за счет чего снег приобретает стекловидную структуру. Силовой привод при этом работает от внешнего источника электрической энергии.
Далее лед сухого льда выдавливается через матрицу с отверстиями, на что также расходуется огромная энергия.
Так газообразный СО2 после выхода из камеры прессования имеет температуру ниже температуры поступающего жидкого СО2, то в грануляторе может быть предусмотрен теплообменный аппарат, в котором за счет газообразного СО2 охлаждается жидкий СО2 и тем самым повышается коэффициент конвертации.
Обобщенная схема модуля PU20
Модули PU20 также состоят из камеры прессования, силового привода и теплообменного аппарата. Но все эти узлы отличаются от подобных узлов в существующих грануляторах. кроме теплообменного аппарата.
Камера прессования имеет диаметр 20 мм, в который также впрыскивается жидкий СО2, поступающий из цистерны. Но впрыск происходит при давлении выше атмосферного и ниже тройной точки СО2 (5.1 атм), таким образом из камеры отводится сжатый газообразный СО2 при повышенном давлении и в дальнейшем используется в силовом приводе. Силовой привод из себя представляет специальный криогенный пневмоцилиндр, который формирует силу на плунжере, который в свою очередь прессует снег сухого льда в камере при давлении до 250 атм. Таким образом данная система не требует энергии от внешнего источника.
Примечание: Данная машина не является вечным двигателем, так как она работает на энергии, которая изначально заложена в сжатом жидком СО2.
