Sausas ledas vaidina svarbų vaidmenį šiuolaikinėse pramonės šakose. Jis plačiai naudojamas pramoniniam valymui, šaldymo grandinės transportavimui, maisto konservavimui ir medicinos logistikai. Skirtingai nuo paprasto ledo, sausas ledas sublimuojasi tiesiai iš kietos medžiagos į dujas –78,5 laipsnio (-109,3 laipsnio F) temperatūroje, nepalikdamas drėgmės ar likučių.
Dėl šios unikalios savybės jis yra neįkainojamas procesuose, kuriuose reikia vengti vandens ar laidumo.
Bet ar kada susimąstėte, kaip skystas CO₂ paverčiamas kietomis sauso ledo granulėmis?
Atsakymas slypi specializuotoje pramoninėje įrangoje, žinomoje kaip asauso ledo granuliatorius.
Šiame vadove išsamiai apžvelgsime, kaip veikia sauso ledo granuliatoriai, - išnagrinėsime jų veikimo principus, pagrindinius komponentus, gamybos procesą ir pramoninį pritaikymą.
Kas yra sauso ledo granuliatorius?
Sauso ledo granuliatorius yra mašina, skirta skystą anglies dioksidą (LCO₂) paversti kietomis sauso ledo granulėmis, naudojant greito slėgio mažinimo ir mechaninio suspaudimo procesą.
Iš esmės suskystintas CO₂, laikomas aukštu slėgiu, paverčiamas tankiomis cilindrinėmis granulėmis, paruoštomis naudoti įvairiose pramonės šakose.
Sauso ledo fizinės savybės
Dry ice is the solid form of carbon dioxide, and it behaves very differently from water-based ice.
Esant –78,5 laipsniui (–109,3 F) sausas ledas netirpsta į skystį - jis sublimuojasi tiesiai į CO₂ dujas, o tai reiškia:
- Nepalieka skysčių likučių,
- Jis ne{0}}laidus ir
- Jis netoksiškas- ir saugus netiesioginiam sąlyčiui su produktais.
Dėl šio „sauso“ aušinimo jis naudojamas tiksliam valymui, biomedicinos transportavimui ir šaldymui.
Granulės vs blokai vs griežinėliai
Sausas ledas būna kelių formų:
- Granulės – maži cilindriniai gabalėliai (dažniausiai 3 mm, 6 mm arba 9 mm skersmens). Jie naudojami sausojo ledo pūtimui, šaltosios grandinės logistikai ir vėsinimui pagal poreikį.
- Blokai – dideli, kompaktiški gabalai, skirti ilgalaikiam-šaldymui arba birių prekių gabenimui.
- Riekelės arba plokštės – plokšti lakštai, skirti maisto perdirbimo linijoms arba šaltoms vitrinoms.
Granulės yra populiariausia forma, nes jas lengva tvarkyti, susidaro mažiau atliekų ir jas galima nuolat gaminti naudojant automatinį granuliatorių.
Mokslas už sauso ledo susidarymo
Norėdami suprasti, kaip veikia sauso ledo granuliatoriai, pirmiausia turime pažvelgti į CO₂ fazės kitimo fiziką.
Procesas apima anglies dioksido dujų pavertimą skysčiu, o paskui kietu -, praleidžiant skystąją fazę esant normaliam slėgiui.
1 etapas: suskystinimas
Procesas prasideda, kai dujinis CO₂ suspaudžiamas ir atšaldomas, kad susidarytų skystas anglies dioksidas (LCO₂).
Paprastai tai įvyksta esant maždaug 6 250 kPa (apie 900 psi) slėgiui ir maždaug –17 laipsnių (1 laipsnio F) temperatūrai.
Tada skystis laikomas izoliuotame CO₂ rezervuare, paruoštame tiekti į granuliatorių.
2 etapas: išplėtimas (greitas slėgio kritimas)
Granuliavimo aparato viduje skystas CO₂ išleidžiamas per plėtimosi kamerą, kurioje slėgis staiga nukrenta.
Kai tai atsitiks:
- Dalis skysčio akimirksniu išgaruoja (virsta dujomis),
- Šis garinimas sugeria šilumą,
- Likusi skysčio dalis sukietėja į smulkų CO₂ sniegą -, vadinamą sauso ledo sniegu.
Šis „staigus užšalimo“ procesas yra pagrindas, kaip iš CO₂ susidaro sausas ledas.
3 etapas: sutankinimas (kietėjimas į granules)
Tada CO₂ sniegas formavimo kameroje suspaudžiamas esant aukštam slėgiui -, paprastai nuo 15 iki 25 MPa -.
Esant tokiam slėgiui, sniegas sutankina ir susilieja į tankų, kietą sausą ledą.
Tada ši kieta medžiaga stumiama per ekstruzijos štampą, suformuojant ištisines sruogas, kurios vėliau supjaustomos į granules.
Viso proceso metu išnaudojamas unikalus sauso ledo gebėjimas sublimuoti - perėjimą iš kieto į dujinį tiesiogiai, nelydant.
Dėl šios savybės sausas ledas tampa „sausas“, švarus ir puikiai tinka jautrioms pramonės ir logistikos reikmėms.
Pagrindiniai sauso ledo granuliatoriaus komponentai
Šiuolaikinis sauso ledo granuliatorius yra sudėtinga sistema, integruojanti kriogeninę inžineriją, hidraulinę mechaniką ir automatikos valdymą.
Kiekvienas komponentas veikia kartu, kad užtikrintų, jog CO₂ būtų efektyviai paverčiamas didelio -tankio granulėmis.
Skysto CO₂ saugojimo ir pristatymo sistema
Ši sistema prieš apdorodama išlaiko CO₂ skystą.
Tai apima izoliuotas talpyklas, slėgio reguliatorius ir tiekimo linijas, kurios transportuoja skystą CO₂ į granuliavimo įrenginį.
Stabilus skystas padavimas užtikrina pastovų granulių tankį ir našumą.
Išsiplėtimo kamera
Čia skystas CO₂ greitai mažina slėgį ir virsta CO₂ sniegu.
Išsiplėtimo kamera yra tiksliai sukurta taip, kad saugiai tvarkytų slėgio kritimą ir atskirtų dujas nuo naujai susidariusio kietojo CO₂.
Tinkama kameros konstrukcija pagerina konversijos efektyvumą ir apsaugo nuo CO₂ nuostolių.
Hidraulinė suspaudimo sistema
Tai yra granuliatoriaus „širdis“.
Hidraulinis presas itin aukštu slėgiu suspaudžia CO₂ sniegą į tankią masę.
Jis nustato granulių tankį, formą ir kietumą, tiesiogiai paveikdamas sauso ledo veikimą valant ar vėsinant.
Aukštos{0}}kokybės hidraulinė sistema užtikrina stabilumą, energijos vartojimo efektyvumą ir ilgą tarnavimo laiką.
Ekstruzijos štampas ir formavimo galvutė
Po suspaudimo kietas sausas ledas praeina per štampavimo plokštę su daugybe skylių.
Šios skylės nustato granulių skersmenį -, paprastai 3 mm, 6 mm arba 9 mm -, atsižvelgiant į numatomą naudojimą.
Štampas pagamintas iš didelio-stipraus legiruotojo plieno, kad atlaikytų nuolatinius slėgio ir temperatūros svyravimus.
Pjovimo ir surinkimo sistema
Kai sauso ledo gijos išeina iš štampavimo, pjovimo mechanizmas jas supjausto į vienodas granules.
Granulės patenka į izoliuotą surinkimo dėžę, kuri sumažina sublimacijos nuostolius.
Kai kurios sistemos taip pat integruoja automatizuotus pakavimo arba transportavimo įrenginius nuolatiniam veikimui.
Automatikos ir valdymo sistema
Šiuolaikiniai granuliatoriai aprūpinti jutikliniais valdymo pultais, jutikliais ir PLC sistemomis.
Jie valdo slėgį, padavimo greitį, ekstruzijos greitį ir saugos stebėjimą realiuoju laiku.
Automatika užtikrina stabilią gamybą, sumažina operatoriaus darbo krūvį ir padidina bendrą saugumą.
Žingsnis{0}}po-sauso ledo granulių gamybos procesas
Sauso ledo granulių gamyba yra nuolatinis pramoninis procesas, kuriame derinama kriogeninė fizika ir aukšto{0}}slėgio mechanika. Žemiau pateikiamas supaprastintas šešių pagrindinių etapų, vykstančių šiuolaikiniame sausojo ledo granuliavimo aparate, suskirstymas.
CO₂ įvestis
Procesas prasideda skystu CO₂ tiekimu iš izoliuoto rezervuaro į granuliavimo įrenginį per kriogeninę tiekimo liniją. Norint užtikrinti pastovų granulių tankį ir gamybos efektyvumą, labai svarbu išlaikyti stabilią skystą CO₂.
Greitas slėgio kritimas (blykstės išsiplėtimas)
Išsiplėtimo kameroje skysto CO₂ slėgis greitai sumažėja. Dėl šio staigaus kritimo dalis CO₂ akimirksniu išgaruoja, o likusi dalis užšąla į smulkų CO₂ „sniegą“.
Šis reiškinys yra žinomas kaip greitas užšalimas, dėl kurio susidaro žaliava, kuri virs sauso ledo granulėmis.
CO₂ sniego kolekcija
Naujai susidaręs CO₂ sniegas kaupiasi suspaudimo kameroje, o dujų perteklius saugiai išleidžiamas arba surenkamas. Tinkamas surinkimas užtikrina tolygų tiekimą tankinimo etape ir apsaugo nuo energijos nuostolių.
Aukšto{0}}slėgio tankinimas
Tada hidraulinė sistema suspaudžia CO₂ sniegą į tankią kietą masę.
Šis procesas paprastai veikia tarp 15–25 MPa, sudarydamas kietą sauso ledo stulpelį, kurio tankis yra apie 1,3–1,45 g/cm³.
Sutankinimo slėgis lemia granulių kietumą, sublimacijos greitį ir bendrą kokybę.
Ekstruzija ir pjovimas
Sustingusi sauso ledo kolonėlė išspaudžiama per ekstruzijos štampą - plokštę su keliomis skylutėmis, kurios sausąjį ledą paverčia ištisinėmis gijomis.
Šios sruogos iš karto supjaustomos į granules, kurių skersmuo svyruoja nuo 3 mm iki 19 mm, priklausomai nuo štampo konfigūracijos.
YJCO2YJ.GB500P sauso ledo granuliavimo mašinaPavyzdžiui, naudojant 15 kW hidraulinę sistemą, per valandą galima pagaminti iki 500 kg sauso ledo.
Surinkimas ir saugojimas
Granulės patenka į izoliuotus surinkimo konteinerius, kur supakuojami į maišus transportavimui arba vežami tiesiai į{0}}naudojimo vietas, pvz., sprogdinimo mašinas arba šaltas{2}}grandines dėžes.
Tinkama izoliacija sumažina sublimacijos nuostolius ir išlaiko granulių vientisumą ilgesniam naudojimui.
Sauso ledo granulių panaudojimas
Sauso ledo granulės yra universalios, švarios ir galingos aušinimo priemonės. Dėl kompaktiškos formos ir vienodo tankio jie tinkami įvairiems pramoniniams ir komerciniams tikslams.
Pramoninis valymas (sauso ledo pūtimas)
3 mm granulės dažniausiai naudojamos sauso ledo pūtimo sistemose.
Varomos suslėgto oro, šios granulės pašalina alyvą, dažus, anglį ir teršalus be dilimo ar antrinių atliekų.
Jie plačiai naudojami automobilių gamyboje, elektronikoje ir formų priežiūrai.
Maisto ir šaltojo{0}}grandinio transportas
Kadangi sausas ledas neturi drėgmės ir netirpsta, jis idealiai tinka greitai gendančių maisto produktų ir šaldytų prekių konservavimui transportavimo metu.
Tai užtikrina temperatūros stabilumą dideliais atstumais jūros gėrybių, kepyklų ir gatavų{0}}valgių logistikoje.
Naudojimas medicinoje ir farmacijoje
Ligoninės, laboratorijos ir farmacijos įmonės naudojasi sauso ledo granulėmis, kad galėtų laikyti ir gabenti vakcinas, biologinius mėginius ir reagentus, kuriems reikalinga itin žema temperatūra.
Vienoda granulių forma leidžia tiksliai kontroliuoti temperatūrą medicininiuose aušintuvuose.
Gamyba ir pramoninis aušinimas
Sausas ledas naudojamas greitam pelėsių aušinimui, guminių dalių išblukimui ir proceso temperatūros kontrolei plastiko ir metalo gamyboje.
Granulės užtikrina greitą šilumos perdavimą, nesukeldamos drėgmės į jautrią įrangą.
Specialieji efektai ir įvykių programos
Pramogų metu sauso ledo granulės naudojamos kuriant žemai{0}}gulinčio rūko efektus scenose, pramogų parkuose ir filmavimo aikštelėse.
Sumaišius su šiltu vandeniu, jie akimirksniu sukuria tirštą baltą rūką, išlaikant žemą drėgmę.
Kaip išsirinkti tinkamą sauso ledo granuliatorių
Tinkamo granuliavimo įrenginio pasirinkimas priklauso nuo gamybos masto, veiklos tikslų ir sąnaudų.
Gamybos pajėgumai
Nustatykite reikiamą našumą - mažo masto agregatai gali gaminti 30 kg/h, o pramoninės sistemos siekia 300–500 kg/h ar daugiau.
Pasirinkite talpą, atitinkančią jūsų kasdienį suvartojimą, kad sumažintumėte atliekų kiekį ir sumažintumėte išlaidas.
Slėgis ir pavaros sistema
Daugumoje pramoninių modelių naudojamos hidraulinės sistemos, užtikrinančios didesnį tankį ir stabilumą, o mažesni mechaniniai modeliai reikalauja mažiau priežiūros ir lengvesnio nustatymo.
Štampo ir granulių dydžio parinktys
Jei jūsų programai reikalingi skirtingi granulių skersmenys (3 mm pūtimui, 9 mm aušinimui), pasirinkite mašiną su keičiamais štampais, kad padidintumėte universalumą.
Energijos efektyvumas ir CO₂ panaudojimas
Ieškokite mašinų, sukurtų su optimizuotu dujų regeneravimu ir mažesnėmis energijos sąnaudomis, kurios tiesiogiai sumažina eksploatavimo išlaidas.
Automatika ir valdymas
Šiuolaikiniai granuliatoriai turi jutiklinio ekrano plokštes, PLC sistemas ir nuotolinį stebėjimą, kad būtų užtikrintas saugus ir nuoseklus veikimas.
Automatika ypač vertinga visą parą veikiančiai pramoninei gamybai.
Išlaidų ir priežiūros balansas
Nors pažangių modelių išankstinės išlaidos gali būti didesnės, jų ilgaamžiškumas, automatizavimas ir CO₂ efektyvumas paprastai lemia geresnę ilgalaikę IG.
Laboratorijoms ar nedidelėms patalpoms gali pakakti kompaktiško pusiau{0}}automatinio įrenginio.
Saugos ir priežiūros patarimai
Norint saugiai eksploatuoti sauso ledo granuliatorių, reikia skirti dėmesio ir CO₂ tvarkymui, ir mechaninei priežiūrai.
Vėdinimas
Visada užtikrinkite tinkamą oro srautą gamybos zonoje. CO₂ dujos gali išstumti deguonį ir sukelti uždusimo pavojų uždarose erdvėse.
Apsauga nuo šalčio
Dirbdami su sausu ledu, operatoriai turi mūvėti izoliuotas pirštines ir dėvėti akių apsaugą, kad išvengtų nušalimų.
Įrangos apžiūra
Reguliariai tikrinkite, ar hidraulinės žarnos, sandarikliai ir jungiamosios detalės nėra sandarios arba nesusidėvėjusios. Profilaktinė priežiūra leidžia išvengti brangių prastovų.
Elektros sauga
Įsitikinkite, kad visa įranga yra tinkamai įžeminta. Ant šaltų paviršių gali susidaryti kondensatas, todėl elektrinius komponentus reikia apsaugoti.
Slėgio mažinimo sistemos
Granuliavimo įrenginiuose visada turi būti sertifikuotų slėgio{0}}apsauginių vožtuvų, kad būtų išvengta-per didelio slėgio ir būtų užtikrintas saugus veikimas.
Reguliarus ekstruzijos štampo ir hidraulinės sistemos valymas taip pat padeda išlaikyti optimalų našumą ir granulių kokybę.
Išvada
Paprastais žodžiais tariant, sauso ledo granuliatoriaus veikimo principas yra paversti skystą CO₂ į kietas granules greitai sumažinant slėgį, suspaudžiant ir išspaudžiant. Tada, naudojant įvairias ekstruzijos formas, gaminamos skirtingų dydžių granulės.
Pramonės šakoms ir toliau ieškant ekologiškų-be drėgmės-ir ekonomiškų-efektyvių vėsinimo ir valymo metodų, sausojo ledo technologija išliks pirmaujanti. Jei jūsų įmonė naudojasi sausu ledu valymui, vėsinimui ar saugojimui, apsvarstykite galimybę ištirti pažangias granuliavimo sistemas, sukurtas jūsų gamybos mastui.
Apie Autorius
TheYJCO2Prekės ženklas sujungia išsamiausius sausojo ledo valymo pramonės išteklius Kinijoje, siūlydamas visą -pirkimo paslaugą-nuo žaliavų iki įrangos. Net jei klientai negali vietoje gauti sauso ledo ar oro kompresorių, YJCO₂ vis tiek gali pasiūlyti išsamų „sauso ledo + įrangos + pagalbinių sistemų“ sprendimą, pašalinant visas eksploatacines problemas.
Mūsų YJ.GB500P sausojo ledo granuliavimo aparatas, turintis aukštą automatizavimo lygį, daug{0}}dydžių granulių ir didelį gamybos pajėgumą, yra labai mėgstamas naudotojų ir nuolat tiekia patikimą, didelio-tankio sausąjį ledą šiuolaikiniams pramonės poreikiams.
Susisiekite su mumis dabar ir gaukite nemokamą mūsų sauso ledo granuliavimo aparato kainą.
