DE10030857A1

DE10030857A1 - Anlage zum Lagern von Trockeneispellets

Info

Publication number: DE10030857A1
Application number: DE2000130857
Authority: DE
Inventors: Juraj Petrovic; Boris Vojtech
Original assignee: Messer Griesheim GmbH; Messer Tatragas sro
Current assignee: Messer Griesheim GmbH; Messer Tatragas sro
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-10
Anticipated expiration: 2020-06-24
Also published as: DE10030857C2

Abstract

CO¶2¶-Pellets können in isolierten Behältern nur eine begrenzte Zeit vorgehalten werden, ohne ihre wesentlichen mechanischen Eigenschaften zu verlieren. DOLLAR A In der erfindungsgemäßen Anlage (1) wird in einem Behälter (2) zum Lagern von Trockeneispellets (3) ein Kühlmittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff, über eine mit einem Kühlmitteltank (8) verbundene Zuführleitung (7) eingesprüht. Die Kühlmittelzufuhr ist dabei über ein mit einem Temperaturfühler (12) im Behälter (2) verbundenes Regelventil (11) einstellbar. DOLLAR A Die für eine Trockeneisbestrahlung wesentlichen mechanischen Parameter der Trockeneispellets können in der erfindungsgemäßen Anlage über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern von Trockeneispellets.

Zum Entfernen von Verunreinigungen oder anderer Beschichtungen von Oberflächen hat sich die Bestrahlung mit Trockeneis bewährt. Dabei werden Partikel aus festem CO₂ (Trockeneispellets) mit hoher Geschwindigkeit auf die zu behandelnde Oberfläche gestrahlt. Die hohe kinetische Energie der Pellets sowie die deutliche Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Pellets und der Temperatur der Oberfläche führen zu einer Versprödung der zu entfernenden Beschichtung und schließlich zu ihrer Ablösung. Die Trockeneispellets sublimieren rückstandsfrei und werden der Umgebungsatmosphäre zugeführt.

Die Bestrahlung mit Trockenerispellets hat sich bei vielen Anwendungen in der Behandlung von Oberflächen bewährt. Sie kann jedoch nur dort eingesetzt werden, wo auch die Möglichkeit zur Herstellung von Trockeneispellets besteht, da diese naturgemäß, auch bei Lagerung in isolierten Behältern, nach einer kurzen Zeitspanne sublimieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der Trockeneispellets unter Wahrung ihrer für die Reinigungswirkung wesentlichen physikalischen Eigenschaften, wie Härte, Feuchtigkeitsgehalt, etc. über einen längeren Zeitraum gelagert werden können.

Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Anlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Bei der Erfindung werden die im Behälter gelagerten Trockeneispellets also kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitabständen mit Kühlmittel, das über die Zuführleitung herangeführt wird, beaufschlagt und so über einen längeren Zeitraum auf eine Temperatur gehalten, die weit unter ihrer Sublimationstemperatur unter Normalbedingungen (-78,5°C) liegt. Erwärmtes und/oder überschüssiges Kühlmittel wird über die Ableitung abgeführt. Mit der erfindungsgemäßen Anlage können Trockeneispellets über einen langen, prinzipiell unbegrenzten Zeitraum gelagert werden.

Um den Verbrauch von Kühlmittel zu minimieren, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den Kühlmittelzufluss zu regeln. Dazu ist der Behälter mit einer Messeinrichtung für einen physikalischen Parameter, etwa Temperatur oder Druck, ausgerüstet, und in der Zuführleitung ist ein Regelventil vorgesehen. Der gemessene Parameter dient als Stellgröße für den mittels des Regelventils geregelten Kühlmittelzufluss. So wird beispielsweise der Kühlmittelzufluss derart geregelt, dass im Behälter stets die gleiche Temperatur herrscht.

Um die im Behälter gelagerten Trockeneispellets möglichst gleichmäßig mit Kühlmittel zu beaufschlagen, ist in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen, die Zuführleitung in das Behälterinnere hineinzuführen und mit einer oder mehreren Sprühdüsen zu versehen.

Zweckmäßigerweise steht die Zuführleitung mit einem Kühlmitteltank in Strömungsverbindung, in dem das Kühlmittel gelagert wird. Wird etwa Flüssiggas als Kühlmittel eingesetzt, so kann es sich um einen Drucktank handeln, in dem das Kühlmittel über einen längeren Zeitraum hinweg gelagert werden kann.

Um den Verlust an Kühlmittel zu begrenzen und den Eintrag von feuchter Außenluft zu verhindern, ist die Ableitung mit einem Entlüftungsventil ausgerüstet. Als bevorzugtes Kühlmittel kommt ein verflüssigtes oder kaltes gasförmiges Gas zum Einsatz. Mit einem derartigen Kühlmittel lassen sich die erforderlichen Temperaturen von unter 78,5°C problemlos und mit überschaubarem Aufwand erreichen. Besonders empfiehlt sich flüssiger oder kalter gasförmiger Stickstoff als Kühlmittel.

Besonders vorteilhaft ist die Montage der Anlage auf einer mobilen Transporteinheit, beispielsweise auf einem LKW. Die kalt gelagerten Pellets lassen sich so mühelos zum Einsatzort bringen.

Anhand der Zeichnung soll nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden.

Die einzige Zeichnung (Fig. 1) zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anlage zum Lagern von Trockeneispellets.

Die Anlage 1 umfasst einen Behälter 2 zum Aufnehmen und Lagern von Trockeneispellets 3. Der Behälter 2 ist mit einer Isolierung 4, etwa eine Superisolierung, versehen und weist eine Zuführung 5 und eine Entnahmeleitung 6 für Trockeneispellets 3 auf. In den Behälter 2 mündet des weiteren eine Zuführleitung 7 für ein Kühlmittel, als das im Ausführungsbeispiel flüssiger Stickstoff zum Einsatz kommt. Die Zuführleitung 7 steht mit einem Flüssiggastank 8, etwa einem Drucktank, in Strömungsverbindung. Die Zuführleitung 7 reicht in das Innere des Behälters 2 hinein und mündet in mehrere parallel zueinander angeordnete Sprühdüsen 9 aus, deren Austrittsöffnungen in Richtung der im Behälter 2 eingelagerten Trockeneispellets 3 weisen. Zum Regeln des Kühlmittelzuflusses ist in der Zuführleitung 7 ein regelbares Ventil 11 angeordnet, das mit einem innerhalb des Behälters 2 angeordneten Temperaturfühler 12 und einem einstellbaren Regler 13 in Datenaustausch steht. Zum Abführen des beim Kühlen der Trockeneispellets 3 verdampften Stickstoffs ist eine aus dem Behälter 2 herausführende Ableitung 10 vorgesehen.

Beim Betrieb der Anlage 1 wird zunächst Trockeneis in Pelletform, beispielsweise Pellets mit einem Durchmesser von ca. 3 mm, über die Zuführung 5 in den Behälter 2 geleitet. Dabei steht ein in der Zuführung 5 angeordnetes Ventil 15 in Offenstellung. Nach abgeschlossener Befüllung des Behälters 2 wird das Ventil 15 geschlossen. Die Einleitung von flüssigem Stickstoff in den Behälter 2 erfolgt nach Öffnen des Ventils 11 über die Zuleitung 7, wobei der Stickstoff mittels der Sprühdüsen 9 gleichmäßig auf die im Behälter 2 befindlichen Trockeneispellets 3 versprüht wird. Bei Unterschreiten einer im Regler 13 voreingestellten und mittels des Temperaturfühlers 12 gemessenen Betriebstemperatur wird das regelbare Ventil 11, auf ein entsprechendes Signal des Reglers 13 hin, betätigt und die Zufuhr von Stickstoff in den Behälter 2 wird gedrosselt, oder - je nach Einstellung des Reglers 13 - gestoppt. Im Laufe der Zeit verdampft der in den Behälter 2 eingesprühte flüssige Stickstoff und entweicht über die Ableitung 10. Um den Eintrag von Außenluft und damit von Feuchtigkeit zu vermeiden ist die Ableitung 10 mit einem Entlüftungsventil 16 versehen, das nur bei Bestehen eines, gewissen, einstellbaren Überdrucks im Behälter 2 öffnet. Der über die Ableitung 10 abgeführte Stickstoff wird an die Außenatmosphäre abgegeben.

Ist der eingesprühte Stickstoff verdampft, erhöht sich die Temperatur im Behälter 2 allmählich wieder und erreicht einen im Regler 13 voreingestellten Grenzwert. Der Regler gibt dann einen Steuerbefehl zum Betätigen des regelbaren Ventils 11 und die Stickstoffzufuhr aus der Zuführleitung 7 in den Behälter 2 wird erhöht bzw. von neuem eingeleitet. Auf diese Weise kann die Temperatur im Behälter 2 zuverlässig auf einen im wesentlichen konstant niedrigen Wert, bis hinab zur Siedetemperatur des flüssigen Stickstoffs von - 196°C, gehalten werden.

Zum Einsatz der gelagerten Pellets wird ein Ventil 17 in der Entnahmeleitung 6 geöffnet und die Trockeneispellets 3 stehen für eine Verwendung, beispielsweise zum Trockeneisstrahlen, zur Verfügung.

Die Anlage 1 ist in hier nicht gezeigter Weise auf die Ladefläche eines Transportfahrzeugs montierbar und kann so leicht auch an entfernte Einsatzorte transportiert werden.

Die Anlage 1 ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise den Einsatz von Trockeneispellets 3 auch dort, wo keine Möglichkeit zur Pelletherstellung besteht. Die wesentlichen mechanischen Eigenschaften der Trockeneispellets 3, wie Härte, Größe, Feuchtigkeitsgehalt, etc. können über einen langen Zeitraum von Stunden bis zu einigen Tagen oder Wochen problemlos aufrechterhalten werden.

Bezugszeichenliste

1

Anlage

2

Behälter

3

Trockeneispellets

4

Isolierung

5

Zuführung

6

Entnahmeleitung

7

Zuführleitung (für Kühlmittel)

8

Flüssiggastank

9

Sprühdüse

10

Ableitung

11

regelbares Ventil

12

Temperaturfühler

13

Regler

14

-

15

Ventil

16

Entlüftungsventil

17

Ventil

Claims

1. Anlage zum Lagern von Trockeneispellets (3) mit einem zum Aufnehmen und Lagern von Trockeneispellets (3) bestimmten, vorzugsweise thermisch isolierten Behälter (2), der mit einer Zuführleitung (7) für ein gasförmiges oder flüssiges Kühlmittel sowie mit einer Ableitung (10) für erwärmtes Kühlmittel ausgerüstet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) mit einer Messeinrichtung (12) für einen physikalischen Parameter, etwa Temperatur oder Druck, ausgerüstet ist, welcher Parameter als Stellgröße für ein in der Zuführleitung angeordnetes Regelventil (11) vorgesehen ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (7) im Behälter (2) zwecks gleichmäßiger Beaufschlagung von im Behälter (2) gelagerten Trockeneispellets (3) mit Kühlmittel in einer oder mehreren Sprühdüse/n (9) ausmündet.

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Zuführleitung (7) mit einem Kühlmitteltank (8) in Strömungsverbindung steht.

5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Ableitung (10) mit einem Entlüftungsventil (16) ausgerüstet ist.

6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass als Kühlmittel zur Kühlung der Trockeneispellets (3) im Behälter (2) ein verflüssigtes oder kaltes gasförmiges Gas, etwa Stickstoff vorgesehen ist.

7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Montage der Anlage (1) auf einer mobilen Transporteinheit.