Sausajam ledusm ir izšķiroša nozīme mūsdienu nozarēs. To plaši izmanto rūpnieciskajai tīrīšanai, aukstās ķēdes transportēšanai, pārtikas konservēšanai un medicīnas loģistikā. Atšķirībā no parastā ledus, sausais ledus sublimējas tieši no cietas vielas līdz gāzei –78,5 grādos (–109,3 °F), neatstājot mitrumu vai atlikumus.
Šī unikālā īpašība padara to nenovērtējamu procesos, kuros jāizvairās no ūdens vai vadītspējas.
Bet vai esat kādreiz domājuši, kā šķidrais CO₂ tiek pārveidots cietā sausā ledus granulās?
Atbilde slēpjas specializētā rūpnieciskā aprīkojuma daļā, kas pazīstama kā asausā ledus granulēšanas iekārta.
Šajā rokasgrāmatā mēs pilnībā apskatīsim, kā darbojas sausā ledus granulēšanas iekārtas, - izpētot to darbības principus, galvenās sastāvdaļas, ražošanas procesu un rūpnieciskos lietojumus.
Kas ir sausā ledus granulēšanas iekārta?
Sausā ledus granulēšanas iekārta ir iekārta, kas paredzēta šķidrā oglekļa dioksīda (LCO₂) pārvēršanai cietā sausā ledus granulās, izmantojot ātru spiediena samazināšanas un mehāniskas saspiešanas procesu.
Būtībā tas paņem sašķidrinātu CO₂, kas tiek uzglabāts augstā spiedienā, un pārvērš to blīvās, cilindriskās granulās, kas ir gatavas lietošanai dažādās nozarēs.
Sausā ledus fizikālās īpašības
Sausais ledus ir ciets oglekļa dioksīda veids, un tas uzvedas ļoti atšķirīgi no ūdens{0}}ledus.
Pie –78,5 grādiem (–109,3 °F) sausais ledus nekūst šķidrumā -, tas sublimējas tieši CO₂ gāzē, kas nozīmē:
- Tas neatstāj šķidru atlikumu,
- Tas nav-vadošs, un
- Tas nav-toksisks un drošs netiešam kontaktam ar produktiem.
Šī "sausā" dzesēšanas darbība ir iemesls, kāpēc to izmanto tādās lietojumprogrammās kā precīza tīrīšana, biomedicīnas transportēšana un saldētava.
Granulas vs bloki vs šķēles
Sausais ledus ir pieejams vairākos veidos:
- Granulas – mazi cilindriski gabali (parasti 3 mm, 6 mm vai 9 mm diametrā). Tos izmanto sausā ledus spridzināšanai, aukstās ķēdes loģistikai un dzesēšanai pēc-pieprasījuma.
- Bloki — lieli, kompakti gabali{0}}ilgtermiņa saldēšanai vai lielapjoma preču piegādei.
- Šķēles vai plātnes – plakanas loksnes, kas paredzētas pārtikas pārstrādes līnijām vai aukstuma displejiem.
Granulas ir vispopulārākais veids, jo tās ir viegli apstrādājamas, rada mazāk atkritumu un tās var ražot nepārtraukti, izmantojot automatizētu granulēšanas iekārtu.
Zinātne aiz sausā ledus veidošanās
Lai saprastu, kā darbojas sausā ledus granulēšanas iekārtas, vispirms ir jāaplūko CO₂ fāzes izmaiņu fizika.
Process ietver oglekļa dioksīda pārveidošanu šķidrumā un pēc tam cietā vielā -, izlaižot šķidro fāzi normālā spiedienā.
1. posms: sašķidrināšana
Process sākas, kad gāzveida CO₂ tiek saspiests un atdzesēts, veidojot šķidru oglekļa dioksīdu (LCO₂).
Tas parasti notiek aptuveni 6250 kPa (apmēram 900 psi) spiedienā un aptuveni –17 grādu (1 grāds F) temperatūrā.
Pēc tam šķidrumu uzglabā izolētā CO₂ tvertnē, kas ir gatavs ievadīšanai granulēšanas iekārtā.
2. posms: izplešanās (ātrs spiediena kritums)
Granulētājā šķidrais CO₂ tiek izlaists caur izplešanās kameru, kurā pēkšņi pazeminās spiediens.
Kad tas notiek:
- Daļa šķidruma uzreiz iztvaiko (pārvēršas gāzē),
- Šī iztvaikošana absorbē siltumu,
- Atlikusī šķidruma daļa sacietē smalkā CO₂ sniegā -, kas pazīstams kā sausā ledus sniegs.
Šis "zibens sasaldēšanas" process ir pamats tam, kā no CO₂ tiek radīts sausais ledus.
3. posms: sablīvēšana (sacietēšana granulās)
Pēc tam CO₂ sniegs tiek saspiests zem augsta spiediena -, parasti no 15 līdz 25 MPa - formēšanas kamerā.
Zem šī spiediena sniegs sablīvē un saplūst kopā, veidojot blīvu, cietu sausu ledu.
Pēc tam šo cieto materiālu izspiež caur ekstrūzijas veidni, veidojot nepārtrauktas šķipsnas, kuras vēlāk sagriež granulās.
Visā procesā tiek izmantota sausā ledus unikālā spēja sublimēt tieši - pāreju no cietas vielas uz gāzi bez kušanas.
Šī īpašība padara sauso ledu "sausu", tīru un lieliski piemērotu jutīgiem rūpniecības un loģistikas lietojumiem.
Sausā ledus granulēšanas iekārtas galvenās sastāvdaļas
Mūsdienīgs sausā ledus granulēšanas iekārta ir sarežģīta sistēma, kas apvieno kriogēno inženieriju, hidraulisko mehāniku un automatizācijas vadību.
Katrs komponents darbojas kopā, lai nodrošinātu, ka CO₂ tiek efektīvi pārveidots augsta{0}}blīvuma granulās.
Šķidrā CO₂ uzglabāšanas un piegādes sistēma
Šī sistēma pirms apstrādes uztur CO₂ šķidrā stāvoklī.
Tas ietver izolētas tvertnes, spiediena regulatorus un piegādes līnijas, kas transportē šķidro CO₂ uz granulēšanas iekārtu.
Stabila šķidruma padeve nodrošina nemainīgu granulu blīvumu un izlaidi.
Izplešanās kamera
Šeit šķidrais CO₂ tiek strauji pazemināts, pārvēršoties par CO₂ sniegu.
Izplešanās kamera ir precīzi izstrādāta, lai droši apstrādātu spiediena kritumu un atdalītu gāzi no jaunizveidotā cietā CO₂.
Pareiza kameras konstrukcija uzlabo konversijas efektivitāti un novērš CO₂ zudumus.
Hidrauliskā kompresijas sistēma
Tā ir granulētāja "sirds".
Hidrauliskā prese ārkārtīgi augsta spiediena apstākļos saspiež CO₂ sniegu blīvā masā.
Tas nosaka granulu blīvumu, formu un cietību, tieši ietekmējot sausā ledus veiktspēju tīrīšanas vai dzesēšanas lietojumos.
Kvalitatīva{0}}hidrauliskā sistēma nodrošina stabilitāti, energoefektivitāti un ilgu kalpošanas laiku.
Ekstrūzijas forma un formēšanas galva
Pēc saspiešanas cietais sausais ledus iziet cauri veidnes plāksnei ar vairākiem caurumiem.
Šie caurumi nosaka granulas diametru - parasti 3 mm, 6 mm vai 9 mm - atkarībā no paredzētā lietojuma.
Matrica ir izgatavota no augstas -stiprības leģēta tērauda, lai izturētu pastāvīgas spiediena un temperatūras svārstības.
Griešanas un savākšanas sistēma
Kad sausā ledus šķipsnas iziet no presformas, griešanas mehānisms sagriež tās viendabīgās granulās.
Granulas iekrīt izolētā savākšanas tvertnē, kas samazina sublimācijas zudumus.
Dažās sistēmās nepārtrauktai darbībai ir integrētas arī automatizētas iepakošanas vai transportēšanas vienības.
Automatizācijas un vadības sistēma
Mūsdienu granulēšanas iekārtas ir aprīkotas ar skārienekrāna vadības paneļiem, sensoriem un PLC sistēmām.
Tie pārvalda spiedienu, padeves ātrumu, ekstrūzijas ātrumu un drošības uzraudzību reāllaikā.
Automatizācija nodrošina stabilu ražošanu, samazina operatora darba slodzi un uzlabo vispārējo drošību.
Soli{0}}pa-Sausā ledus granulu ražošanas process
Sausā ledus granulu ražošana ir nepārtraukts rūpniecisks process, kurā apvienota kriogēnā fizika un augstspiediena mehānika. Tālāk ir sniegts vienkāršots sešu galveno posmu sadalījums, kas notiek modernā sausā ledus granulēšanas iekārtā.
CO₂ ievade
Process sākas ar šķidro CO₂ ievadīšanu no izolētas uzglabāšanas tvertnes granulēšanas iekārtā caur kriogēno piegādes līniju. CO₂ uzturēšana stabilā šķidrā stāvoklī ir ļoti svarīga konsekventam granulu blīvumam un ražošanas efektivitātei.
Straujš spiediena kritums (zibspuldzes izplešanās)
Izplešanās kamerā šķidrais CO₂ tiek strauji samazināts. Šis pēkšņais kritums liek daļai CO₂ uzreiz iztvaicēt, bet pārējais sasalst smalkā CO₂ "sniegā".
Šī parādība ir pazīstama kā ātra sasalšana, veidojot izejvielu, kas kļūs par sausā ledus granulām.
CO₂ sniega kolekcija
Jaunizveidotais CO₂ sniegs uzkrājas kompresijas kamerā, savukārt liekā gāze tiek droši izvadīta vai reģenerēta. Pareiza savākšana nodrošina vienmērīgu padevi blīvēšanas stadijā un novērš enerģijas zudumus.
Augsta{0}}spiediena blīvēšana
Pēc tam hidrauliskā sistēma saspiež CO₂ sniegu blīvā cietā masā.
Šis process parasti darbojas starp 15–25 MPa, veidojot cietu sausā ledus kolonnu ar blīvumu aptuveni 1,3–1,45 g/cm³.
Blīvēšanas spiediens nosaka granulas cietību, sublimācijas ātrumu un kopējo kvalitāti.
Ekstrūzija un griešana
Sacietējušā sausā ledus kolonna tiek izspiesta caur ekstrūzijas veidni - plāksni ar vairākiem caurumiem, kas veido sauso ledu nepārtrauktās šķipsnās.
Šīs šķipsnas nekavējoties sagriež granulās, kuru diametrs ir no 3 mm līdz 19 mm, atkarībā no formas konfigurācijas.
YJCO2YJ.GB500P sausā ledus granulēšanas iekārtaPiemēram, var saražot līdz 500 kg sausā ledus stundā, izmantojot 15 kW hidraulisko sistēmu.
Savākšana un uzglabāšana
Granulas nonāk izolētos savākšanas konteineros, kur tās vai nu tiek iepakotas maisos transportēšanai, vai arī tiek nogādātas tieši uz --izmantošanas vietām, piemēram, spridzināšanas iekārtām vai aukstajām-ķēžu kastēm.
Pareiza izolācija samazina sublimācijas zudumus un saglabā granulu integritāti ilgākai lietošanai.
Sausā ledus granulu pielietojumi
Sausā ledus granulas ir daudzpusīgas, tīras un jaudīgas dzesēšanas vielas. To kompaktā forma un vienmērīgais blīvums padara tos piemērotus plašam rūpniecisku un komerciālu lietojumu klāstam.
Rūpnieciskā tīrīšana (sausā ledus strūkla)
3 mm granulas parasti izmanto sausā ledus strūklas sistēmās.
Šīs granulas, ko darbina saspiests gaiss, noņem eļļu, krāsu, oglekli un piesārņotājus bez noberšanās vai sekundāriem atkritumiem.
Tos plaši izmanto automobiļu ražošanā, elektronikā un veidņu apkopē.
Pārtikas un aukstās{0}}ķēdes transports
Tā kā sausais ledus nesatur mitrumu un nekūst, tas ir ideāli piemērots ātrbojīgu pārtikas produktu un saldētu preču konservēšanai transportēšanas laikā.
Tas nodrošina temperatūras stabilitāti lielos attālumos jūras velšu, maizes izstrādājumu un gatavo{0}}ēdienu loģistikā.
Lietošana medicīnā un farmācijā
Slimnīcas, laboratorijas un farmācijas uzņēmumi paļaujas uz sausā ledus granulām, lai uzglabātu un nosūtītu vakcīnas, bioloģiskos paraugus un reaģentus, kuriem nepieciešama īpaši zema temperatūra.
Granulu viendabīgā forma ļauj precīzi kontrolēt temperatūru medicīniskajos dzesētājos.
Ražošana un rūpnieciskā dzesēšana
Sausais ledus tiek izmantots ātrai veidņu dzesēšanai, gumijas detaļu atslābināšanai un procesa temperatūras kontrolei plastmasas un metāla ražošanā.
Granulas nodrošina ātru siltuma pārnesi, neievadot mitrumu jutīgās iekārtās.
Specefekti un notikumu lietojumprogrammas
Izklaidei sausā ledus granulas tiek izmantotas, lai radītu zemu{0}}miglas efektus skatuvēm, atrakciju parkiem un filmām.
Sajaucot ar siltu ūdeni, tie uzreiz rada biezu, baltu miglu, vienlaikus saglabājot zemu mitruma līmeni.
Kā izvēlēties pareizo sausā ledus granulēšanas iekārtu
Pareizā granulētāja izvēle ir atkarīga no ražošanas apjoma, darbības mērķiem un izmaksu apsvērumiem.
Ražošanas jauda
Nosakiet nepieciešamo jaudu - maza mēroga vienības var ražot 30 kg/h, savukārt rūpnieciskās sistēmas sasniedz 300–500 kg/h vai vairāk.
Izvēlieties jaudu, kas atbilst jūsu ikdienas patēriņam, lai samazinātu atkritumu daudzumu un izmaksas.
Spiediens un piedziņas sistēma
Lielākajā daļā rūpniecisko modeļu tiek izmantotas hidrauliskās sistēmas lielākam blīvumam un stabilitātei, savukārt mazāki mehāniskie modeļi nodrošina mazāku apkopi un vieglāku uzstādīšanu.
Preces un granulu izmēra iespējas
Ja jūsu pielietojumam ir nepieciešami dažādi granulu diametri (3 mm spridzināšanai, 9 mm dzesēšanai), izvēlieties mašīnu ar maināmām presformām, lai palielinātu daudzpusību.
Energoefektivitāte un CO₂ izmantošana
Meklējiet iekārtas, kas izstrādātas ar optimizētu gāzes atgūšanu un mazāku enerģijas patēriņu, kas tieši samazina ekspluatācijas izmaksas.
Automatizācija un kontrole
Mūsdienu granulu iekārtās ir skārienekrāna paneļi, PLC sistēmas un attālā uzraudzība drošai un konsekventai darbībai.
Automatizācija ir īpaši vērtīga 24/7 rūpnieciskai ražošanai.
Izmaksu un uzturēšanas bilance
Lai gan uzlabotajiem modeļiem var būt augstākas sākotnējās izmaksas, to izturība, automatizācija un CO₂ efektivitāte parasti nodrošina labāku ilgtermiņa IA.
Laboratorijām vai nelielām telpām var pietikt ar kompaktu pus{0}}automātisko ierīci.
Drošības un apkopes padomi
Lai droši darbinātu sausā ledus granulēšanas iekārtu, jāpievērš uzmanība gan CO₂ apstrādei, gan mehāniskai apkopei.
Ventilācija
Vienmēr nodrošiniet pareizu gaisa plūsmu ražošanas zonā. CO₂ gāze var izspiest skābekli un radīt nosmakšanas risku slēgtās telpās.
Aizsardzība pret aukstumu
Operatoriem, strādājot ar sauso ledu, jāvalkā izolēti cimdi un acu aizsargi, lai novērstu apsaldējumus.
Aprīkojuma pārbaude
Regulāri pārbaudiet, vai hidrauliskajām šļūtenēm, blīvēm un veidgabaliem nav noplūdes vai nodiluma. Profilaktiskā apkope ļauj izvairīties no dārgām dīkstāvēm.
Elektriskā drošība
Pārliecinieties, vai viss aprīkojums ir pareizi iezemēts. Uz aukstām virsmām var veidoties kondensāts, tāpēc elektriskās sastāvdaļas ir jāaizsargā.
Spiediena samazināšanas sistēmas
Granulētājos vienmēr ir jāiekļauj sertificēti spiediena{0}}pārslodzes vārsti, lai izvairītos no pārmērīga-spiediena un nodrošinātu drošu darbību.
Regulāra ekstrūzijas formas un hidrauliskās sistēmas tīrīšana arī palīdz uzturēt optimālu veiktspēju un granulu kvalitāti.
Secinājums
Vienkārši izsakoties, sausā ledus granulēšanas iekārtas darbības princips ir pārvērst šķidro CO₂ cietās granulās, ātri samazinot spiedienu, saspiežot un izspiežot. Pēc tam tiek ražotas dažādu izmēru granulas, izmantojot dažādas ekstrūzijas veidnes.
Tā kā nozares turpina meklēt videi-draudzīgas, bez mitruma-un izmaksu-efektīvas dzesēšanas un tīrīšanas metodes, sausā ledus tehnoloģija joprojām būs priekšplānā. Ja jūsu uzņēmums izmanto sauso ledu tīrīšanai, dzesēšanai vai uzglabāšanai, apsveriet iespēju izpētīt uzlabotas granulēšanas sistēmas, kas paredzētas jūsu ražošanas apjomam.
Par Autoru
TheYJCO2zīmols apvieno vispilnīgākos sausā ledus tīrīšanas nozares ķēdes resursus Ķīnā, piedāvājot pilnu -iepirkšanas pakalpojumu-no izejvielām līdz aprīkojumam. Pat ja klienti nevar lokāli piekļūt sausajam ledus vai gaisa kompresoriem, YJCO₂ joprojām var nodrošināt pilnīgu "sausā ledus + aprīkojuma + atbalsta sistēmu" risinājumu, novēršot visas darbības problēmas.
Mūsu YJ.GB500P sausā ledus granulēšanas iekārta ir ļoti populāra ar augstu automatizācijas līmeni, daudzizmēru granulu iespējām un lielo ražošanas jaudu, un tas nepārtraukti piegādā uzticamu, augsta blīvuma{3}} sauso ledu mūsdienu rūpniecības vajadzībām.
Sazinieties ar mums tūlīt, lai saņemtu bezmaksas piedāvājumu mūsu sausā ledus granulēšanas iekārtai.
