PL6995B1 - Sposób i urzadzenie do wytwarzania zimna. - Google Patents

Description

, Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania zimna zapomoca odparowy¬ wania plynów, szczególnie zas wody, wzglednie z wodnych roztworów soli. U- rzadzenie przeznaczone do urzeczywistnie¬ nia tego sposobu odznacza sie prostota, pewnoscia dzialania i nie wymaga znacz¬ nego napiecia uwagi lub zlozonej obslugi, gdyz wytwarzanie zimna uskutecznione jest bez reakcji chemicznej. Dzieki swej pro¬ stocie urzadzenie jest nader tanie, wsku¬ tek czego staje sie dostepnem dla szer¬ szych warstw. Sposób ten opiera sie na ad- sorbcji pary zapomoca cial porowatych, przebiegajacej przedewszystkiem w nie¬ obecnosci trudno skraplajacych sie gazów.Cialo porowate wchlania dzieki adsorbcji w swe pory pare, a po wydzieleniu jej w sposób wlasciwy mozna je zuzytkowac po¬ nownie. Cialo adsorbcyjne, aby moglo ad- sorbowac pare o nieznacznej preznosci, musi posiadac pory bardzo drobne. Nale¬ zy wiec stosowac cialo, które w tempera¬ turze 30° C i cisnieniu 22 mm slupa rte¬ ci adsorbuje co najmniej taka ilosc wody, jaka stanowi 10°/0 jego ciezaru wlasnego.Na rysunku uwidoczniono w zarysie urzadzenie chlodnicze, zbudowane wedlug wynalazku.Na rysunku tym uwidoczniono wypar¬ ke 10 w piostaci naczynia zamknietego, po¬ laczonego przewodem 12 z pochlanialni- kiem 11. Wyparke 10 napelnia sie np. roz¬ tworem soli, który nalezy odparowac dla wytworzenia zimna. Pochlanialnik ksztaltu dowolnego wypelniony jest cialem porowa-tern 13, nadajacem sie do adsorbowania pary- i Pory ciala adsorbcyjnego, jakie nalezy stosowac w wynalazku niniejszym, posia¬ daja wymiary ultramikroskopijne, wsku¬ tek czego wielkosc ich i ksztalt trudno jest wyrazic cyfrowo. Sposób porównywania wielkosci i objetosci porów w dwu róznych cialach porowatych polega wiec na okre¬ sleniu ilosci wody, jaka pochlania gram odnosnego ciala umieszczonego w parze wodnej o okreslonej temperaturze i okre- slonem cisnieniu czasteezkowem. Ilosc wody, pochlonieta przez cialo przy tempe¬ raturze okreslonej i ókreslonem cisnieniem czasteezkowem, zalezy tak od szerokosci porów, jak od ogólnej ich objetosci. Dwa rózne ciala moga wiec posiadac jednakowa pojemnosc porów, rózniac sie jednak ich szerokoscia. W danym wypadku cialo o mniejszych porach adsorbuje pare wodna przy nizszem cisnieniu czasteezkowem, niz cialo o porach wiekszych, to jest pory mu¬ sza byc dosc male, aby mogly adsorbowac pare o niskiem cisnieniu czasteezkowem.Pojemnosc porów zwyklego kawalka cegly jest np, taka sama, jak pojemnosc porów kawalka zelu kwasu krzemowego o takim samym ciezarze, pomimo to kawalek ce¬ gly prawie ze nie adsorbuje wody, przy pisnieniu ponizej atmosferycznego, pod¬ czas gdy zel adsorbuje znaczne jej ilosci przy nieznacznem cisnieniu czasteezkowem.Nalezy to przypisac nastepujacemu zjawi¬ sku fizycznemu. Plyn w rurce wloskowatej wznosi sie ponad poziom plynu, znajduja¬ cego sie nazewnatrz rurki. Róznica pozio¬ mów plynu wewnatrz i nazewnatrz rurki zalezy od srednicy rurki wloskowatej. Prez¬ nosc pary wewnatrz rurki jest mniejsza od preznosci pary nazewnatrz. To zmniejszenie sie preznosci w rurce wloskowatej staje sie dostrzegalnem dopiero, gdy srednica rurki jest dostatecznie mala i im mniejszy jest przeswit rurki wloskowatej, tern spadek preznosci bedzie wiekszy. Wskutek tego preznosc czasteczkowa wewnatrz porów ciala adsorbcyjnego o malych porach jest mniejsza, niz w cialach o porach wiek¬ szych, z czego wynika, iz ciala o porach drobniejszych adsorbuja pary lub gazy o mniejszem cisnieniu czasteezkowem. Po¬ równywaj ac wiec ilosci np. pary wodnej, pochlonietej przez kilka cial w jednych i tych samych warunkach, to jest przy tem¬ peraturze jednakowej i przy tern samem cisnieniu czasteezkowem, ijiozna tern sa¬ mem porównac wielkosc i objetosc ogólna ich porów. Mozna np. ustalic, ze zel kwasu krzemowego posiada wystarczajacy odse¬ tek porów tak malych i takiej objetosci, z przy temperaturze 30° C i cisnieniu wy- noszacem 22 mm slupa rteci pochlonie on po osiagnieciu równowagi ilosc wody, wy¬ noszaca 21°/0 ciezaru wlasnego.Do przeprowadzenia sposobu niniejsze¬ go nalezy stosowac cialo adsorbcyjne, któ¬ rego pory sa tak drobne, iz przy tempera¬ turze 30° C i cisnieniu wynoszacem 22 mm slupa rteci adsorbuje pare wodna w ilosci, stanowiacej niewiele mniej od 10°/0 jego wagi. Dotyczy to szczególnie zelu kwasu krzemowego, który posiada pory takich wymiarów, iz przy temperaturze 30° C i cisnieniu czasteezkowem 22 mm slupka rteci dzieki adsorbeji chlonie pare wodna w ilosci okolo 21°/0 swego ciezaru wlasne¬ go. Rozumie sie, ze mozna stosowac i inne ciala adsorbcyjne z warunkiem, aby odset¬ ki porów drobnych byly dostatecznie wyso¬ kie i odpowiadaly prawidlu podanemu po¬ wyzej. Tak np. w obecnosci pary wodnej mozna stosowac czynny wegiel kokosowy, skoro chodzi o gazy, dajace sie z latwoscia wydzielac z wegla. Ze wzgledu jednak na obecny stan techniki zel kwasu krzemowe¬ go odpowiada najbardziej celowi niniejsze¬ mu. Granica 10°/0 nie stanowi bynajmniej warunku koniecznego dla sposobu niniej¬ szego.Pozostaje jeszcze jedynie dac pojecie o wielkosci porów. Wogóle wyniki sa tem — 2 —pomyslniejszef iz mniejsze sa srednice po¬ rów odnosnego ciala adsorbcyjnego. Za¬ miast zelu kwasu krzemowego mozna sto¬ sowac zele tlenków cyny, wolframu, glinu, toru, zelaza i L d. oraz zele mieszane, skla¬ dajace sie z dwu lub wiecej tlenków koloi¬ dalnych, jak np. zel kwasów krzemowego i wolframowego.Stosownie do wynalazku wyparka pola¬ czona jest z pochlanialnikiem w ten spo¬ sób, by wytworzone pary adsorbowal zel kwasu krzemowego. Dotychczas jednak adsorbcja prowadzona w ten sposób prak¬ tycznie nie dala sie, jak wiadomo, usku¬ tecznic, gdyz przebieg jej byl zbyt powol¬ ny. Tymczasem stwierdzono, ze adsorbcja przebiega nadzwyczaj szybko, jezeli przed¬ siewziac srodkii, aby w ukladzie nie bylo gazów stalych.Do usuwania z ukladu gazów stalych sluzy pompa prózniowa 14 (fig. 1), która polaczona jest przewodem 15 z pochlanial¬ nikiem. Po nasyceniu ciala adsorbcyjnego parami, mozna je uwolnic od nich i uzywac go w dalszym ciagu do adsorbcji. Czynnosc te, w której doprowadza sie do stanu czynnego cialo adsorbcyjne, uskuteczniona jest w sposób wskazany na rysunku.Gazy gorace doplywaja z pieca lub in¬ nego zródla ciepla 16 przewodem 17 do pochlanialnika; gazy te ogrzewaja cialo ad¬ sorbcyjne, wydzielajac z jego porów po¬ chloniete pary, które przewodem 18 plyna do wywietrznika 19. Praca w urzadzeniu prowadzona jest w ten sposób, iz z poczat¬ ku zamykane sa kurki 20 i 21, podczas gdy kurki 22 i 23 pozostaja otwarte. Po wyssa¬ niu przez pompe prózniowa gazów stalych z pochlanialnika i wyparki plyn w tejze po¬ czyna wrzec i wydzielone pary zostaja po¬ chloniete przez cialo porowate 13. Paro¬ wanie plynu w wyparce wywoluje w spo¬ sób znany powstawanie zimna. Po ukon¬ czeniu adsorbcji zamykane sa kurki 22 i 23 i po uruchomieniu wywietrznika 19 otwierane sa kurki 20 i 21. Wywietrznik ssie gazy gorace ze zródla ciepla 16; prze¬ dostajace sie gazy przez cialo adsorbcyjne, wydzielaja pare pochlonieta i czynia je przydatne do dalszej pracy adsorbcyjne).Po ukoóczonem oddzialywaniu kurki 20 i 21 sa zamykane a kurki 22 i 23 otwierane, wskutek czego cialo adsorbcyjne 13 poczy¬ na pochlaniac ponownie wydzielajace sie pary. Plyn odparowany w wyparce zaste¬ powany jest plynem doplywajacym rura 24.Skoro trzeba prowadzic adsorbcje w sposób ciagly, nalezy wyposazyc wyparke w drugi pochlanialnik, aby podczas ad¬ sorbcji w jednym pochlaniaczu mozna bylo jednoczesnie doprowadzac do stanu czyn¬ nego cialo adsorbcyjne w drugim. Uwi¬ docznia to rysunek, na którym drugi po¬ chlaniacz 13a zaopatrzony jest w kurki i przewody. Praca natenczas prowadzona jest w ten sposób, ze podczas gdy np. przez pochlaniacz 13 przeplywaja gazy gorace, to jest, gdy kurki 22 i 23 sa zamkniete, kurki 20 i 21 sa otwarte, z drugiej strony zamykane sa kurki 20a i 21a, otwierane kurki 22a i 23 i uruchomiona jest pompa prózniowa 14, W ten sposób wiec jeden z pochlanialników polaczony jest naprze- mian z wyparka, podczas gdy drugi z wy¬ wietrznikiem ssacym gazy gorace. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania zimna, zna¬ mienny tern, ze w przestrzeni pozbawionej praktycznie gazów stalych odparowuje sie plyn i pary jego adsorbuje cialem o porach tak drobnych, by przy temperaturze 30° C i pod cisnieniem czastkowem wynoszacem 22 mm slupa rteci cialo to zatrzymywalo wode w ilosci nie mniejszej jak 10°/0 cie¬ zaru wlasnego.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze w charakterze ciala adsorbcyj¬ nego stosuje sie cialo, które przy tempera¬ turze 30° i cisnieniu czastkowem, wyno-szacem 22 mm slupa rteci w stanie równo- wagrzatrzyjnuje pare w ilosci okolo 21°/0 ciezaru wlasnego,

3. Sposób wedlug zastrz. 1 \ 2, zna¬ mienny tern, ze w charakterze ciala ad- sorbcyjnego stosuje sie zel kwasu krzemo¬ wego.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna- miemny tem, ze cialo adsorbcyjne po nasy¬ ceniu parami wzglednie plynem zostaje od niego np. przez ogrzewanie uwolnione, aby mozna je bylo stosowac ponownie.

5. Urzadzenie do wykonania sposobu wedlug zastrz. 1—4, znamienne tem, ze sklada sie z wyparki polaczonej z jednym lub kilku zawierajacemi cialo adsorbcyjne pochlaniaczami i ewentualnie z pompy próz¬ niowej.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, zna¬ mienne..tenv ze pochlaniacz po ukonczonej adsorbcji wylacza sie z wyparki i w celu doprowadzenia do stanu czynnego tuz na miejscu zawartego w nim ciala adsorbcyj- nego wlacza sie grzejnik, który dzieki ogrzewaniu posredniemu uwalnia cialo ad¬ sorbcyjne od substancji pochlonietej, przy- czem cialo adsorbcyjne laczy sie ponownie z wyparka.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, zna¬ mienne tem, ze w pochlaniaczu miesci sie przyrzad do wymiany ciepla, np. wezow- nica, zapomoca której mozna cialo adsorb¬ cyjne zaleznie od potrzeby ogrzewac lub oziebiac. The Si li ca Gel Corporation, Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL