1933
PRZEGLĄD TECHNICZNY
317
Rvs. 2. Wykres entronijny bezwodnika
bezwodnik we wszystkich trzech stanach skupienia. Jak dalsze rozważania pokażą, wytwarzanie suchego lodu w punkcie potrójnym przedstawia szczególne korzyści pod względem rozchodu energji. Produkcja suchego lodu odbywa się bowiem kosztem pracy zupełnie tak samo, jak wytwarzanie skutku chłodniczego w maszynach chłodniczych.
Przebieg idealny, t. zn. wymagający teoretycz nie najmniejszego nakładu pracy ALmim celem wytworzenia stałego bezwodnika, przedstawia rys. 3. Z rysunku tego czytamy, że musielibyśmy sprężać gazowy bezwodnik izotermicznie od. stanu A przy ciśnieniu 1 ata do takiego stanu B, aby przez następne rozprężania adja-
batyczne do 1 ata osiągnąć stan czyste- _
go lodu, odpowiadający punktowi C. w! Poczem, przez pobranie skutku chłodniczego 0,, powraca się do stanu początko- ~
ioone 06
wego. Pracę tego przebiegu, obliczoną z równania: ALmin — (S, — S._.)7\ — (i, — f2) Kal/kg, podaje tabela 1. Przebieg powyższy nie daje się praktycznie wykonać już choćby ze względu na olbrzymie ciśnienia CO. w stanie B, może tylko służyć jako miara sprawności przebiegów rzeczywistych. Praktycznie zadowalamy się skropleniem sprężonego bezwodnika, celem zaś oziębienia potrzebnego do zestalenia go wyzyskujemy efekt Joulea - Thomsona, ujawniający się w stosowanym zakresie, jako obniżenie temperatury ciekłego CO. przez dławienie, przyczem równo-
TABELA 1.
Zapotrzebowanie pracy do wytworzenia stałego bezwodnika przy przebiegu idealnym.
Temperatura początkowa gazu t °C |
Skutek chłodniczy • • /x - ł* Kal/kg |
Praca minimalna ^raio Kal/kg |
Praco minimalna ! ^-min - *00 860 KWh/100 kg |
20 |
156,6 |
74,3 |
*."U 8,64 |
10 |
154,5 |
66,1 |
7,68 |
0 |
152,4 |
58,8 |
i 6,84 |
- 10 |
150,4 |
51,2 |
5,95 |
cześnie część cieczy zamienia się na parę. Przebieg taki znajdujemy w wykresie 2 na linji i = = const. Cylinder ekspansyjny, pozwalający teoretycznie na zmniejszenie rozchodu pracy, pomijamy, ze względu na trudności, jakie w nim wywołałoby tworzenie się śniegu.
Aby uzyskać skroplenie bezwodnika zapomocą
wody chłodzącej, musimy go sprężyć do ciśnienia około 60 70 ata, zależnie zresztą od tempera
tury wody chłodzącej. Ze względu na wysoki stosunek ciśnień przy sprężaniu, bo wynoszący około 70, stosuje się sprężanie 3-stopniowe, przyczem w wypadku równego podziału na każdy stopień stosunek sprężania wynosi w każdym cylindrze 1 :4,1, nie dając za wysokich temperatur pod koniec sprężania. Ciecz skroploną dochładza się możliwie silnie wodą, co zmniejsza rozchód energji
Rys. 3. Idealny przebieg wytwarzania stałego bezwodnika
(min. pracy).
napędowej, poczem służy ona do dalszej przeróbki jednym z niżej opisanych sposobów.
1) Najstarszą z technicznie stosowanych jest metoda wyrobu stałego CO.Jf opracowana przez ,,Dry Ice Corporation" w Stanach Zjednoczonych, której schemat przedstawia rys. 4. 3-stopniowa