[发明专利]颗粒状固态二氧化碳生产用的方法、机器与系统

说明书

技术领域

本发明属于颗粒状固态二氧化碳的生产领域。固态二氧化碳颗粒的适用范围包括各种工业设备部件上的操作和工艺污染的喷沙清理(RU2365486，RU2362890，US8187057，EP2280872，EP0786311，DE201320006953，CN203991508，CN104321164，CA2862129)以及各种项目的冷却(RU2235827，RU2315165，US2467268，US5503198，CN1847109，CN103918417)。

上述适用范围中，借助更高的硬度，不像另外被称为“雪”的，在固态二氧化碳压力急剧下降(第US1972240号专利第6页)而直接产生的二氧化碳碎屑，颗粒的较为密集的结构由于硬度更改而确保更有效的清理，此外有助于固态二氧化碳的计量，促进于固态二氧化碳的使用前存储时间的延长。

技术水平

属于前一代技术水平的最早之一出现的一种固态二氧化碳颗粒生产设备是瓦尔德马·赫斯林(Valdemar Hessling)的机器(US1919698，1928年)。至今为止，熟悉这个技术领域的人之间比较知名的颗粒状固态二氧化碳胜场设备主要有下列制造商：“ColdJet”(美国和比利时；www.coldjet.com；US5473903，US2012/0291479)，“Asco Carbon Dioxide”(瑞士；www.ascoco2.com)，“IceTech”(丹麦和美国；www.icetechworld.com)，“Aquila Triventek”(丹麦；www.aquila‐triventek.com；US6986265)，“TOMCO2 Systems”(美国；www.tomcosystems.com)，“COMTECSWISS”(瑞士；www.comtecswiss.com)，“ARTIMPEX”(丹麦；http://www.cryonomic.com)，“粵洋實業有限公司”(中国；www.china‐ice‐machine.com)，“AutoTransGaz，(俄罗斯萨马拉市；www.agtrans.ru)，“铁道交通工具工艺、监控与诊断科学研究所”(俄罗斯奥鄂木斯克市；www.niitkd.com；RU2350557)等。

固态二氧化碳的造粒过程会分为一个阶段或两个阶段。第一个阶段是固态二氧化碳粒子的压缩(或压制，或压实)成较为整体的结构(这个过程中，含有固体二氧化碳颗粒的密闭空间的体积减小)。为提高固态二氧化碳的造粒密度，以及为了同时出产几个额外颗粒，应用压缩固态二氧化碳粒子压出(或挤出)阶段，通过用于将固态二氧化碳挤挤出成更整体的结构，其中压缩装置的结构是专为形成一个或几个固态二氧化碳颗粒的不同轮廓而设置的。

为实现上述的过程，需要采用复杂性高尺寸大的动力系统(执行机构)，例如：齿轮减速器联动的液压系统或曲柄联杆机构，因此前一代技术水平机器的缺点就是以电动机为驱动执行机构的液压泵或空气压缩机或曲柄联杆机构的主要动力源(US7021081的第8条；US6240743的第6条；US5845516的第1条；US5735140的第1条)，导致外部电源的需求，从此整个装置可移动性更低，电能依赖度性更高。

前一代技术水平的机器不仅仅是尺寸和重量较大的(第US5419138号专利的第5与第6栏，第US6986265号专利的第1栏)，并且由于在机器的机制中有液压系统或较多数的摩擦力偶而需要经常的维修。

为了前一代技术水平压缩空气驱动的(US5735140)机器操作可靠性，必须装备蓄压器和空气准备系统，导致整个系统的重量和尺寸的增大。

属于前一代技术水平机器能效方面上的再一个缺陷是，气态二氧化碳从三相点压力值膨胀到外部介质压力值过程中可以获得的潜在能量的没有利用办法。经典上，气态二氧化碳是仅限遭到“flash”效果(0002第EP0792837条)的，科技上被称为“Joule‐Tompson”效果(第US2011550号专利第15页第1蓝，第US1659435号专利第18页第3蓝，第EP0247935号专利第1条)。本说明中，“压力骤降”概念被将用于描述“flash”效果和“Joule‐Tompson”效果。