HUH3850A

HUH3850A - Berendezés szénsavhó előállítására

Info

Publication number: HUH3850A
Application number: HU9402377A
Authority: HU
Inventors: Michael Bishop; Michael Karbanowicz
Original assignee: Boc Gases Australia Ltd.
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1994-08-17
Publication date: 1998-03-30
Also published as: JPH0797205A; HU9402377D0; CA2130281A1; ZA946267B; US5538184A; PL304675A1; SK97194A3; CZ193694A3; EP0639650A1

Description

A találmány tárgya berendezés szénsavhó előállítására, amelynek folyékony szén-dioxidot tartalmazó tartállyal összekötött legalább két hókibocsátó csöve van, amelyek a folyékony szén-dioxidot szénsavhóvá expandáltató fúvókákkal vannak ellátva.

Timikor olvadt fém atmoszférikus levegővel érintkezik, oxidok és nitridek keletkeznek, ami gőzképződéssel jár, és csökkentheti a fém metallurgiai tisztaságát. Ennek kivédésére a múltban számos módszert alkalmaztak. Például fedőporokkal takarták le az olvadt fém felületét, hogy azt elszigeteljék az atmoszférától.

Ez az eljárás nyilvánvalóan teljesen hatástalan fémöntésnél, mivel ilyenkor nem akadályozza meg az oxidációt és a

Az utóbbi időben szénsavhó alkalmazására is sor került erre a célra. A szén-dioxidnak más ipari gázokhoz képest előállítására szolgáló berendezést ismertet az EP 544967 sz. irat, amely szerint egy tartályból folyékony széndioxidot vezetnek hókibocsátó csövekbe _t varr. A hó kibocsátó csövek expandáltató fúvókákkal vannak ellátva, amelyeken át a folyékony szén-dioxidot atmoszférikus nyomásra expandáltatják, és ezáltal szénsavhót állítanak elő. Az így kapott szénsavhót a kívánt helyre fecskendezik.

A tapasztalatok szerint, ha a hó sebessége túl kicsi, akkor sugárképződés hiányában a hó nem éri el, vagy csak kevés hó éri el, a folyékony fém felületét. Az is tapasztalható volt, hogy ha a hó sebessége túl nagy,

• · akkor a hó levegőt sodor magával, ami nem kívánatos, mivel így a hó nem teljesíti a védőfunkciót, továbbá hőcsere megy végbe a forró levegő és a hó között, ami a hó idő előtti szublimálását okozza. Ezen kívül, ha a hó túlságosan nagy sebességgel lép ki a csőből, nagyon gyenge lesz a hóképződés. Ez azért van, mert a hó először tűhegynyi pelyhek formájában képződik. Nagyon nagy 'MM sebességnél a pelyhek üyen kicsik maradnak, és még az előtt szublimálnak, hogy védőhatásukat kifejthetnék. Kisebb sebességnél a tűhegynyi pelyhek olyan hópelyhekké egyesülnek, amelyek elegendően nagyok ahhoz, hogy ellenálljanak az idő előtti szublimációnak.

A kifecskendezési sebesség kritikus volta miatt a hókibocsátó csövet úgy méretezik, hogy a hórészecskék: kilépési sebessége olyan legyen, hogy a sugár elegendő kinetikus energiával rendelkezzen a szénsavhónak a kívánt e-S helyre történő irányításához, ül. permetezesehez, és közben levegőbeszívásra se kerüljön sor, amely a hó egy részének idő előtti szublimációját okozná, és ezáltal rontaná a védőhatást.

Egy adott belső átmérővel rendelkező hőkibocsátó csőnél az időegységenkénti átáramlást úgy választják meg, hogy a szénsavhó sebessége a konkrét alkalmazáshoz optimális legyen. Egy adott hókibocsátó cső ezért csak egy korlátozott sebességtartományban használható. Ha a különböző alkalmazásokhoz különböző átáramlások szükségesek, ennek biztosításához esetleg le kell állítani a berendezést, és ki kell cserélni egy vagy több • · · hókibocsátó csövet. Ez viszont növeli a szénsavhóberendezés működési költségeit.

Célunk a találmánnyal egy olyan berendezés létrehozása szénsavhó előállítására, amely sokkal rugalmasabb a különböző alkalmazások szempontjából.

A találmány szerinti szénsavhó-berendezés legalább két hókibocsátó csővel rendelkezik, amelyek belső átmérője különböző, és - célszerűen egymástól függetlenül vezérelhető szelepek segítségével - választhatóan egyenként vagy együttesen működtethetőeX. v'X VaAIoiVuUo·

A javasolt megoldásnak az az előnye, hogy a berendezés hatékonyan működtethető különböző szén-dioxid áramok mellett, miközben fenntartható az optimális kilépési sebesség. Ennek megfelelően hókibocsátó cső egyedül működtethető a kisebb átmérőjű ha időegységenként kevés szénsavhóra van szükség;

a nagyobb átmérőjű hókibocsátó cső egyedül működtethető, ha mérsékelt átáramlás szükséges; és végül mindkét hókibocsátó cső együttesen működtethető, ha nagy átáramlásra van szükség.

Előnyösen a hókibocsátó csövek egymás mellett vannak elhelyezve, és hosszuk önmagában ismert módon, mentén kiválasztott pontokon pl. hegesztéssel, ±ΐ±. hegesztett vannak merev és stabil, aminek következtében a csöveket nagyobb hosszon nem kell megtámasztani. Ez különösen a szénsavhót nehezen hozzáférhető helyre kell eljuttatni.

• · • · • · · ·

A berendezés célszerűen a hókibocsátó csövek egyenkénti vagy együttes működését automatikusan vezérlő eszközzel rendelkezik.

A találmány tárgyát a továbbiakban kiviteli példa és rajz alapján ismertetjük részletesebben. Az &ajzon a találmány szerinti szénsavhó-berendezés oldalnézete látható. S . .

Az ábráéit· 2 szénsavhó-berendezés két hókibocsátó csővel, mégpedig a 4 és 6 hókibocsátó csővel rendelkezik, amelyek választhatóan egyenként vagy kombinálva működtethetők.

A 4, 6 hókibocsátó csövek mindegyike egy (nem ábrázolt) tartályból egy 8 vezetéken át érkező folyékony szén-dioxid fogadására alkalmasan van kialakítva. A 4 és 6 hókibocsátó csövek egy-egy 10 expandáltató fúvókával is rendelkeznek, amelyen keresztül a szén-dioxidot atmoszférikus nyomásra expandáltatjuk, és ezáltal szénsavhót állítunk elő. Kísérleti úton megállapítottuk, hogy a nyílás és a cső belső átmérőjének optimális aránya 1:12,5, ha a folyadék nyomása 1200-1500 kPa. Az említett arány előnyösen az 1:9 és 1:15 közötti tartományban van. A szénsavhó a 4, 6 hókibocsátó csövek távolabbi 12, 14 végein lép ki.

A 15, 16 szelepek a 8 vezetékben és a 4, 6 hókibocsátó csövekben vannak elhelyezve, és a 18 vezérlőszekrény segítségével önmagában ismert módon működtethetők. A 15, 16 szelepek működtetése pl. elektromosan vagy pneumatikusan történhet.

A 4 és 6 hókibocsátó csövek egymás mellett vannak elhelyezve, és hosszuk mentén kiválasztott 20, 22, 24 és 26 pontokon hagyományos módon vannak összeerősítve. Az mq összeerősítés történhet hegesztéssel, Ili-. hegesztett elemekkel, de bármilyen más ismert kötés is alkalmazható. Ez a kiviteli alak meglepően előnyös merevséget és stabilitást biztosít, aminek következtében a csöveket nagyobb hosszon nem kell megtámasztani.

Az ábrázolt kiviteli alaknál a 4 és 6 hókibocsátó csövek a 28 utánfutóra vannak felszerelve, és még egy 30 oszloppal és 32 tartórendszerrel vannak rögzítve.

A találmányt a fentiekben egy kiviteli pálda alapján ismertettük; szakember számára azonban nyilvánvaló, hogy számos további kiviteli alak is lehetséges.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1.

Berendezés szénsavhó előállítására, amely berendezésnek folyékony szén-dioxidot tartalmazó tartállyal összekötött legalább két hókibocsátó csöve van, amelyek a folyékony szén-dioxidot szénsavhóvá expandáltató fúvókákkal vannak ellátva, azzal j ellemezve, hogy a legalább két hókibocsátó cső (4, 6) választhatóan egyenként vagy együttesen «w kídtaM-UC’ működtethető<^é^{s a} két hókibocsátó cső (4, 6) belső átmérője különböző.
2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal j ellemezve, hogy a hókibocsátó csövek (4, 6) egymás mellett vannak elhelyezve, és hosszuk mentén kiválasztott pontokon (20, 22, 24) össze vannak erősítve.
3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal j ellemezve, hogy a hókibocsátó csövek (4, 6) hegesztéssel vagy hegesztett elemekkel vannak összeerősítve.

······ · « • · ······ · · ····· · ··
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a hókibocsátó csövek (4, 6) egyenkénti vagy együttes működését automatikusan vezérlő eszközzel rendelkezik.