RU2358900C2 - Способ и устройство для получения азотной пасты - Google Patents
Способ и устройство для получения азотной пасты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2358900C2 RU2358900C2 RU2006118348/15A RU2006118348A RU2358900C2 RU 2358900 C2 RU2358900 C2 RU 2358900C2 RU 2006118348/15 A RU2006118348/15 A RU 2006118348/15A RU 2006118348 A RU2006118348 A RU 2006118348A RU 2358900 C2 RU2358900 C2 RU 2358900C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrogen
- vessel
- liquid nitrogen
- pressure
- reduced pressure
- Prior art date
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 417
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 207
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 112
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 60
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 13
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 8
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 229940023462 paste product Drugs 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vacuum Packaging (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Способ получения азотной пасты, предусматривающий использование резервуара с жидким азотом, в который жидкий азот помещают заранее при пониженном давлении, вакуумного насоса для понижения давления внутри сосуда, сосуда с пониженным давлением для получения азотной пасты так, чтобы сосуд с пониженным давлением поддерживался при пониженном давлении при помощи вакуумного насоса и форсунки, расположенной в сосуде с пониженным давлением таким образом, чтобы распылять жидкий азот, подаваемый из резервуара с азотом, с диаметром форсунки и давлением распыления, регулируемыми для подержания жидкого азота в виде капель; распыление жидкого азота из форсунки, чтобы таким образом сформировать тонкодисперсные частицы жидкого азота, имеющие одинаковый размер частиц, и диспергировать указанные частицы в сосуд; испарение азота из капельных частиц во время пребывания их в пространстве сосуда для того, чтобы перевести частицы жидкого азота в твердое состояние за счет скрытой теплоты парообразования и образовать частицы твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц; и смешивание частиц твердого азота с жидким азотом посредством мешалки, расположенной в нижней части сосуда с пониженным давлением. Предложено также устройство, предназначенное для осуществления указанного выше способа, и вариант осуществления способа с использованием множества устройств, соединенных параллельно. Способ является недорогим и позволяет получить азотную шугу с хорошей текучестью и одинаковым размером частиц без использования охлаждения инертным газом. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для получения суспензии жидкого азота и частиц твердого азота, т.е. азотной пасты.
Уровень техники
Жидкий азот используют в качестве негорючего и портативного источника холода в различных производствах. Кроме того, низкотемпературный твердый азот плохо передает тепло при охлаждении твердой поверхности. Кроме того, азот не может быть использован в качестве текучей среды и, следовательно, его использование ограничено.
Недавно был открыт и применен на практике высокотемпературный сверхпроводящий материал. В результате появилась сверхпроводящая система, способная охлаждать при той же самой температуре, что и температура жидкого азота. Такая низкая температура, как 65 К является предельной для охлаждения без затвердевания жидкого азота, точка плавления которого составляет 63 К. Поскольку верхний предел непосредственно перед кипением составляет приблизительно 75 К, температурный диапазон, допускающий охлаждение с выделением тепла жидкого азота, изменяется на 10 К.
Поскольку удельная теплоемкость жидкого азота составляет 2 кДж/кг, теплосодержание на единицу массы жидкого азота, допускающее изменение энтальпии, составляет только 20 кДж/кг. Далее, фактически, свойство сверхпроводящего тела обычно более стабильно при низкой температуре (около температуры затвердевания жидкого азота), чем при высокой температуре (около температуры кипения жидкого азота).
Таким образом, поскольку температурный диапазон, допускающий охлаждение с выделением тепла жидкого азота, является узким, и его теплосодержание мало, необходимо большое количество жидкого азота. Следовательно, становиться необходимым большое сверхпроводящее устройство. Если температура охлаждения поднимается, например, до точки кипения, действие сверхпроводящего тела ограничивается этой температурой. Поэтому использование суспензии частиц твердого азота и жидкого азота, так называемой азотной пасты, которую возможно использовать совместно со скрытой теплотой фазового превращения (25 кДж/кг), позволяет поддерживать низкую температуру около тройной точки азота (63 К). Следовательно, вышеуказанная трудность может быть преодолена.
Также существует потребность в водородной пасте в качестве жидкого топлива для космической индустрии. Например, устройство для получения водородной пасты опубликовано в японской выложенной патентной публикации № 6-241647(1994), где водород сжижают с помощью теплообменника, используя холодный жидкий гелий. Часть жидкого водорода дальше затвердевает на твердой поверхности и охлаждается жидким гелием, и полученный твердый водород отламывается.
Японская выложенная патентная публикация № 6-281321(1994) описывает способ и устройство для получения водородной пасты путем затвердевания жидкого водорода на твердой поверхности с помощью жидкого гелия в криостатическом контейнере и отламывания полученного твердого водорода, где получают большое количество водородной пасты выпуском сверххолодного жидкого водорода в криостатический контейнер.
В японской выложенной патентной публикации № 8-283001(1996) способ и устройство для получения водородной пасты, в котором твердый водород получают продувкой газообразного водорода в жидкий гелий и жидкий водород тройной точки смешивают с полученным твердым водородом.
В каждом случае, водород превращают с применением гелия. Предполагается применить данную технологию к производству азотной пасты. При рециркуляции гелия конденсированием его как охлаждающего агента необходимо сжижающее устройство и необходимо, чтобы температура сжижения гелия была ниже, чем температура сжижения азота или водорода. Такой процесс имеет недостатки за счет потребности в большой аппаратуре и высоких производственных затрат.
Поэтому заявитель настоящего изобретения предложил способы получения азотной пасты на основании неопубликованных патентных заявок JP 2003-065571 и JP 2003-391508. Первая заявка представляет собой способ, в котором азотную пасту производят перекачиванием жидкого азота в низкотемпературный сосуд, используя в качестве рабочей жидкости низкотемпературный хладагент, способный генерировать твердый азот. Поскольку только гелий может быть использован в качестве низкотемпературного хладагента для получения твердого азота, необходимы особые приемы для предотвращения закупоривания форсунки эжектора твердым азотом. Что касается регулирования размера частиц твердого азота, хотя это возможно в некотором отношении регулированием диаметра форсунки или давления жидкости, существуют слишком много факторов регулирования для получения стабильно высокодисперсных частиц, имеющих одинаковый диаметр частиц. Последняя заявка представляет собой способ, в котором газовая фаза в сосуде с жидким азотом подвергается снижению давления для испарения азота в жидкой фазе с тем, чтобы понизить температуру в конце до тройной точки азота; твердый азот получается поддержанием тройной точки, и образованный твердый азот тонко распыляют, получая азотную пасту. Однако регулирование диаметра частиц затруднено.
Между тем, поскольку промышленное применение азотной пасты распространилось, свойство текучести жидкости стало весьма важным. В особенности требуется, чтобы частицы твердого азота в азотной пасте тонко распылялись, и размер частиц получался одинаковым, чтобы проявлять хорошее свойство текучести от небольшой потери давления. Таким образом, когда длинное и большое тело охлаждают в текущей азотной пасте, или азотную пасту перемещают на большое расстояние, охлаждение или перемещение может быть реализовано с высокой производительностью и высокой эффективностью.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение выполнено с точки зрения проблем, которые имеет вышеупомянутый предшествующий уровень техники и с точки зрения современных потребностей. Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа и устройства для получения азотной пасты, включающей высокодисперсные частицы твердого азота, которые регулируют по размеру частиц, без дорогостоящего хладагента или дополнительного оборудования.
В соответствии с настоящим изобретением способ получения азотной пасты включает этапы: распыление жидкого азота из форсунки в сосуд, поддерживаемый при пониженном давлении, диаметр форсунки и давление распыления так отрегулированы, чтобы жидкий азот сохранял форму капель, таким образом образуя высокодисперсные частицы жидкого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц, и диспергируя указанные частицы в сосуд; испарение азота из капельных частиц во время пребывания их в пространстве сосуда, чтобы перевести частицы жидкого азота в твердое состояние за счет скрытой теплоты парообразования и образовать однородные частицы твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц; и смешение частиц твердого азота с жидким азотом.
Размер частиц распыляемого жидкого азота определяется диаметром форсунки и скоростью потока, определяемого давлением распыления. Форма жидких капель, распыляемых в пространство, становится сферической. Испарение происходит со всей поверхности распыляемых сферических частиц жидкого азота, и скрытая теплота испарения отбирается так, что температура частиц жидкого азота становится ниже, чем температура затвердевания, чтобы частица затвердевала в сферической форме. Поскольку масса частиц твердого азота может быть получена вычитанием массы испаренного азота, соответствующей скрытой теплоте парообразования, необходимой для понижения настоящей температуры (известной) частиц жидкого азота до температуры затвердевания азота (63К) из массы распыленных частиц жидкого азота, диаметр частиц твердого азота может быть получен геометрическим расчетом из удельной массы твердого азота. Также, количество образованного твердого азота может быть легко получено измерением количества испаренного азота как газообразного азота из подаваемого жидкого азота.
Поскольку образованный твердый азот собирается на дне вакуумного сосуда, азотная паста заданной твердой концентрации может быть получена заливанием жидкого азота тройной точки в сосуд и перемешиванием жидкого и твердого азота.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения устройство для получения азотной пасты включает: вакуумный насос для понижения давления внутри сосуда, сосуд, способный поддерживать пониженное давление от вакуумного насоса, форсунку, расположенную таким образом, чтобы распылять жидкий азот в сосуд, насос для подачи жидкого азота к форсунке под давлением и мешалку для перемешивания содержимого сосуда. В данном устройстве форсунка может быть заменена на различные форсунки разных диаметров и давление подачи жидкого азота может быть отрегулировано. Жидкий азот распыляют в сосуд и поддерживают при пониженном давлении из форсунки, выбранной из форсунок, путем регулирования давления распыления так, чтобы образовать тонкодисперсные частицы жидкого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц, и диспергировать указанные частицы в сосуд. Азот испаряют из жидких частиц во время пребывания в пространстве сосуда для того, чтобы перевести частицы жидкого азота в твердое состояние за счет скрытой теплоты парообразования и образовать тонкодисперсные частицы твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц. В конце, частицы твердого азота смешивают с жидким азотом.
Таким образом, без специального дорогостоящего рефрижератора или хладагента данное устройство легко создается из вакуумного насоса, распыляющего устройства, диаметр которого регулируется (распыляющее устройство, которое заменяется на различные виды форсунок с разными отверстиями форсунки), вакуумного сосуда и устройства для подачи жидкого азота. Диаметр форсунки предпочтительно находится в диапазоне между 0,1 мм и 0,2 мм. Давление распыления форсунки предпочтительно находится в диапазоне между 7 кг/см2 и 10 кг/см2.
В соответствии с настоящим изобретением множество форсунок может быть предусмотрено в одном сосуде.
В соответствии с настоящим изобретением форсунка может быть многоструйного типа, имеющая множество отверстий.
В соответствии с настоящим изобретением множество устройств для получения азотной пасты могут быть соединены параллельно, и процесс образования частиц твердого азота и процесс смешения частиц твердого азота с жидким азотом, имеющим температуру вблизи тройной точки, могут быть выполнены в отдельных сосудах в одно и тоже время так, чтобы каждый процесс мог быть проведен последовательно и альтернативно в каждом сосуде для непрерывного выполнения всего процесса.
Как описано выше, эффекты настоящего изобретения суммируются следующим образом: азотная паста, содержащая тонкодисперсные частицы твердого азота, имеющие регулируемый диаметр частиц, может быть произведена без дорогостоящего рефрижератора или дополнительного устройства распылением жидкого азота из форсунки в сосуд, поддерживаемый при пониженном давлении, диаметр форсунки и давление распыления так отрегулированы, чтобы жидкий азот сохранял форму капель, чтобы таким образом сформировать высокодисперсные частицы жидкого азота, имеющие одинаковый размер частиц, и диспергировать указанные частицы в сосуд; испарение азота из капельных частиц во время пребывания их в пространстве сосуда для того, чтобы перевести частицы жидкого азота в твердое состояние за счет скрытой теплоты парообразования и образовать высокодисперсные частицы твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц; и смешение частиц твердого азота с жидким азотом.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схематическую иллюстрацию одного варианта осуществления устройства для получения азотной пасты в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 представляет собой иллюстрацию одного варианта осуществления устройства для непрерывного получения азотной пасты, где множество устройств соединены в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Настоящее изобретение будет теперь описано в деталях на основании примера со ссылкой на сопровождающие чертежи. Следует понимать, однако, что описание здесь специфических вариантов осуществления, которые касаются размеров, видов материала, конфигураций и относительных расположений основных частей и подобного, не имеет намерения ограничить изобретение конкретно описанными формами; намерение заключается в описании ради примера, если не описано специально иным образом.
Первый вариант осуществления
Фиг.1 представляет собой схематическую иллюстрацию одного варианта осуществления устройства для получения азотной пасты в соответствии с настоящим изобретением. На фиг.1 1 представляет собой сосуд; 2 представляет собой форсунку, формирующую капли распылением жидкого азота; 3 представляет собой резервуар с жидким азотом; 4 представляет собой вакуумный насос, который поддерживает внутри сосуда вакуум; 5 представляет собой мешалку для перемешивания жидкого азота и частиц твердого азота, подготовленных в нижней части сосуда; 6 представляет собой жидкий азот; 7 представляет собой подводящий трубопровод для подачи жидкого азота; 8 представляет собой трубопровод для вывода продукта азотной пасты; 9 представляет собой частицы жидкого азота, образованные форсункой; 10 представляют собой частицы твердого азота, затвердевшие из частиц жидкого азота; 11 представляет собой насос для подачи жидкого азота к форсунке под давлением.
Ссылаясь на фиг.1, конструкция устройства и способ по первому варианту осуществления в соответствии с настоящим изобретением поясняются следующим образом. Подводящий трубопровод 7 для подачи жидкого азота соединен с резервуаром жидкого азота 3, один конец которого соединен через насос 11 с форсункой 2. Различные форсунки с разными диаметрами отверстия подготовлены и могут быть заменены в диапазоне размеров отверстия. Давление внутри форсунки может быть отрегулировано скоростью вращения насоса 11 или устройством для регулирования давления, расположенным с напорной стороны насоса 11 (не показано). Другой конец подводящего трубопровода для подачи жидкого азота соединен с сосудом 1. Вакуумный трубопровод соединен с потолочным трубопроводом сосуда, чтобы понижать давление внутри сосуда вакуумным насосом. Мешалка 5 предусмотрена в нижней части сосуда так, чтобы перемешивать содержимое сосуда. Трубопровод 8 для вывода продукта расположен вблизи низа обечайки сосуда 1.
Жидкий азот помещают в резервуаре жидкого азота 3 заранее или пополняют так, чтобы поддерживать соответствующий уровень жидкости. Азот подают к форсунке 2 через подводящий трубопровод 7 под давлением от 7 до 10 кг/см2. При распылении жидкого азота из форсунки диаметр форсунки 2 варьируют в диапазоне между 0,1 мм и 0,2 мм, и вакуумный насос 4 эксплуатируют таким образом, чтобы внутреннее давление сосуда становилось приблизительно 93 торр (которое является тройной точкой). В результате получают частицы твердого азота, имеющие любой из диаметров между 0,05 мм и 0,1 мм. Порошок твердого азота, имеющий точное распределение частиц по размеру получают, если используется форсунка с определенным диаметром отверстия и поддерживается постоянное давление подачи и постоянное пониженное давление.
Когда порошок твердого азота образуется и собирается в нижней части сосуда, жидкий азот вводят в сосуд через подводящий трубопровод 7 и содержимое перемешивают мешалкой 5 с образованием частиц твердого азота, имеющих одинаковый диаметр частиц. Азотную пасту выводят из трубопровода 8 для вывода продукта азотной пасты к концу одного периодического процесса.
Второй вариант осуществления
Фиг.2 представляет собой схематическую иллюстрацию устройства второго варианта осуществления в соответствии с настоящим изобретением. Фиг.2 включает элементы из фиг.1, которые отмечены также, поэтому специальное пояснение в отношении этих элементов не включено. Ссылаясь на фиг.2, конструкция устройства и способ по второму варианту осуществления в соответствии с настоящим изобретением поясняются следующим образом.
Устройства для получения азотной пасты 100 и 200, похожие на устройство, поясненное в первом варианте осуществления, располагаются параллельно. Маршруты подачи материала обоих устройств соединены с тем же резервуаром жидкого азота 3, и их маршруты удаления продукта соединены с тем же маршрутом удаления продукта 80. В устройстве для получения азотной пасты 100 внутренняя часть сосуда 1 поддерживается при пониженном давлении работой насоса 4, жидкий азот 6 подается под давлением к форсунке 2, расположенной в сосуде 1 для образования частиц жидкого азота 9, затем получают порошок твердого азота, включающий частицы твердого азота 10. Тем временем как порошок твердого азота, полученный в предыдущей загрузке, остается в устройстве 200, жидкий азот 6 вводят в сосуд 1 устройства 200 из резервуара азота 3, и мешалка 5 приводится в действие для перемешивания содержимого сосуда с жидким азотом для получения азотной пасты, содержащей однородные тонкодисперсные частицы твердого азота. После этого продукт выводится маршрутом удаления продукта 80. Процесс получения тонкодисперсных частиц твердого азота в устройстве 100 предполагается закончить в то же время, когда процесс смешения и удаления содержимого в устройстве 200 закончен. Затем, последовательно, процесс получения частиц твердого азота заменяют на процесс смешения и удаления так, чтобы производить частицы твердого азота в устройстве 200 и смешивать и удалять содержимое в устройстве 100. После этого данные процессы выполняются альтернативно и непрерывно.
Промышленное применение
В соответствии с настоящим изобретением азотная паста, имеющая хорошее свойство текучести, может быть получена недорогим устройством и способом, и большие и длинные объекты могут быть эффективно охлаждены, в соответствии с чем настоящая технология может быть широко использована в индустрии сверхпроводящих устройств, среди прочих индустрий.
Claims (5)
1. Способ получения азотной пасты, предусматривающий:
использование резервуара (3) с жидким азотом, в котором жидкий азот помещают заранее при пониженном давлении, вакуумного насоса (4) для понижения давления внутри сосуда (1), сосуда (1) с пониженным давлением для получения азотной пасты так, чтобы сосуд с пониженным давлением поддерживался при пониженном давлении, то есть давлении, которое, по существу, является давлением тройной точки азота, при помощи вакуумного насоса, и форсунки (2), расположенной в сосуде с пониженным давлением таким образом, чтобы распылять жидкий азот, подаваемый из резервуара (3) с азотом, с диаметром форсунки и давлением распыления, регулируемыми для поддержания жидкого азота в виде капель;
распыление жидкого азота из форсунки сосуда с пониженным давлением, чтобы таким образом сформировать тонкодисперсные частицы (9) жидкого азота, имеющие одинаковый размер частиц, и диспергировать указанные частицы в сосуд;
испарение азота из капельных частиц во время пребывания их в пространстве сосуда для того, чтобы перевести частицы жидкого азота в твердое состояние за счет скрытой теплоты парообразования и образовать частицы (10) твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц; и
смешивание частиц твердого азота с жидким азотом посредством мешалки (5), расположенной в нижней части сосуда с пониженным давлением.
использование резервуара (3) с жидким азотом, в котором жидкий азот помещают заранее при пониженном давлении, вакуумного насоса (4) для понижения давления внутри сосуда (1), сосуда (1) с пониженным давлением для получения азотной пасты так, чтобы сосуд с пониженным давлением поддерживался при пониженном давлении, то есть давлении, которое, по существу, является давлением тройной точки азота, при помощи вакуумного насоса, и форсунки (2), расположенной в сосуде с пониженным давлением таким образом, чтобы распылять жидкий азот, подаваемый из резервуара (3) с азотом, с диаметром форсунки и давлением распыления, регулируемыми для поддержания жидкого азота в виде капель;
распыление жидкого азота из форсунки сосуда с пониженным давлением, чтобы таким образом сформировать тонкодисперсные частицы (9) жидкого азота, имеющие одинаковый размер частиц, и диспергировать указанные частицы в сосуд;
испарение азота из капельных частиц во время пребывания их в пространстве сосуда для того, чтобы перевести частицы жидкого азота в твердое состояние за счет скрытой теплоты парообразования и образовать частицы (10) твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц; и
смешивание частиц твердого азота с жидким азотом посредством мешалки (5), расположенной в нижней части сосуда с пониженным давлением.
2. Устройство для получения азотной пасты, включающее:
резервуар (3) с жидким азотом, в который жидкий азот помещают заранее при пониженном давлении,
вакуумный насос (4) для понижения давления внутри сосуда (1),
сосуд (1) с пониженным давлением для получения азотной пасты, в котором жидкий азот распыляют из форсунки сосуда с пониженным давлением с регулированием давления распыления в соответствии с выбранным диаметром форсунки, чтобы образовать тонкодисперсные частицы жидкого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц и диспергировать указанные частицы в сосуд,
азот испаряют из жидких частиц во время пребывания в пространстве сосуда с пониженным давлением для того, чтобы перевести в твердое состояние частицы жидкого азота за счет скрытой теплоты парообразования и образовать тонкодисперсные частицы твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц, так, чтобы сосуд с пониженным давлением поддерживался при пониженном давлении, то есть давлении, которое, по существу, является давлением тройной точки азота, при помощи вакуумного насоса (4);
форсунку (2), расположенную в сосуде с пониженным давлением таким образом, чтобы распылять жидкий азот, подаваемый из резервуара (3) с азотом с диаметром форсунки и давлением распыления, регулируемыми для поддержания жидкого азота в виде капель;
насос (11) для подачи жидкого азота к форсунке (2) из резервуара (3) с жидким азотом под давлением так, чтобы давление было регулируемым,
и мешалку (5), расположенную в нижней части сосуда для перемешивания содержимого сосуда с пониженным давлением,
где форсунку (2) можно заменять на различные виды форсунок с разными диаметрами так, чтобы регулировать давление подачи жидкого азота.
резервуар (3) с жидким азотом, в который жидкий азот помещают заранее при пониженном давлении,
вакуумный насос (4) для понижения давления внутри сосуда (1),
сосуд (1) с пониженным давлением для получения азотной пасты, в котором жидкий азот распыляют из форсунки сосуда с пониженным давлением с регулированием давления распыления в соответствии с выбранным диаметром форсунки, чтобы образовать тонкодисперсные частицы жидкого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц и диспергировать указанные частицы в сосуд,
азот испаряют из жидких частиц во время пребывания в пространстве сосуда с пониженным давлением для того, чтобы перевести в твердое состояние частицы жидкого азота за счет скрытой теплоты парообразования и образовать тонкодисперсные частицы твердого азота, имеющие одинаковый диаметр частиц, так, чтобы сосуд с пониженным давлением поддерживался при пониженном давлении, то есть давлении, которое, по существу, является давлением тройной точки азота, при помощи вакуумного насоса (4);
форсунку (2), расположенную в сосуде с пониженным давлением таким образом, чтобы распылять жидкий азот, подаваемый из резервуара (3) с азотом с диаметром форсунки и давлением распыления, регулируемыми для поддержания жидкого азота в виде капель;
насос (11) для подачи жидкого азота к форсунке (2) из резервуара (3) с жидким азотом под давлением так, чтобы давление было регулируемым,
и мешалку (5), расположенную в нижней части сосуда для перемешивания содержимого сосуда с пониженным давлением,
где форсунку (2) можно заменять на различные виды форсунок с разными диаметрами так, чтобы регулировать давление подачи жидкого азота.
3. Устройство по п.2, в котором дополнительные форсунки предусмотрены в одном сосуде с пониженным давлением (1).
4. Устройство по п.2, в котором форсунка является форсункой многоструйного типа, имеющей множество отверстий форсунки.
5. Способ получения азотной пасты с использованием множества устройств, соединенных параллельно, где каждое из устройств включает резервуар (3) с жидким азотом, в который жидкий азот помещают заранее при пониженном давлении, вакуумный насос (4) для понижения давления вакуума внутри сосуда, сосуд (1) с пониженным давлением для получения азотной пасты так, чтобы сосуд с пониженным давлением поддерживался при пониженном давлении, то есть давлении, которое, по существу, является давлением тройной точки азота, при помощи вакуумного насоса (4), по меньшей мере, одну форсунку (2), которая является форсункой многоструйного типа, имеющей множество отверстий, и которая расположена в сосуде с пониженным давлением таким образом, чтобы распылять жидкий азот, подаваемый из резервуара (3) с азотом, с диаметром форсунки, диаметром отверстия форсунки и давлением распыления, регулируемыми для поддержания жидкого азота в виде капель, насос (11) для подачи жидкого азота к форсунке (2) из резервуара (3) жидкого азота под давлением, регулируя таким образом давление, мешалку (5), расположенную в нижней части сосуда с пониженным давлением для перемешивания содержимого сосуда с пониженным давлением, подводящий трубопровод жидкого азота, связанный с резервуаром (3) жидкого азота, трубопровод вывода (8) азотной пасты, соединенный с трубопроводом удаления (80) азотной пасты, в котором в устройстве (100) для получения азотной пасты жидкий азот (6) подают под давлением посредством насоса (11) к форсунке (2), расположенной в сосуде (1) с пониженным давлением для образования частиц (9) жидкого азота, затем получают порошок твердого азота, содержащий частицы (10) твердого азота, в то время как в устройстве (200) для получения азотной пасты жидкий азот (6) при температуре, близкой к тройной точке азота, подают в порошок твердого азота, полученный в предыдущем периодическом способе в сосуде (1) с пониженным давлением устройства (200), при этом мешалка (5) работает таким образом, чтобы смешивать содержимое сосуда с жидким азотом с получением азотной пасты, содержащей однородные тонкодисперсные частицы твердого азота.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006118348/15A RU2358900C2 (ru) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Способ и устройство для получения азотной пасты |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006118348/15A RU2358900C2 (ru) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Способ и устройство для получения азотной пасты |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006118348A RU2006118348A (ru) | 2007-12-10 |
| RU2358900C2 true RU2358900C2 (ru) | 2009-06-20 |
Family
ID=38903507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006118348/15A RU2358900C2 (ru) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Способ и устройство для получения азотной пасты |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2358900C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3354662A (en) * | 1964-02-21 | 1967-11-28 | Malaker Lab Inc | Dynamic flash production of hydrogen slush |
| US5168710A (en) * | 1991-03-08 | 1992-12-08 | Iwatani Sangyo Kabushiki Kaisha | Slush hydrogen production apparatus |
| RU2027062C1 (ru) * | 1990-05-30 | 1995-01-20 | Ман Нуцфарцойге АГ | Многоструйная форсунка с регулируемым поперечным сечением |
| US6405541B1 (en) * | 1998-03-16 | 2002-06-18 | Mi Developments Austria Ag & Co Kg | Method and device for the production of slush from liquefied gas |
-
2004
- 2004-02-06 RU RU2006118348/15A patent/RU2358900C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3354662A (en) * | 1964-02-21 | 1967-11-28 | Malaker Lab Inc | Dynamic flash production of hydrogen slush |
| RU2027062C1 (ru) * | 1990-05-30 | 1995-01-20 | Ман Нуцфарцойге АГ | Многоструйная форсунка с регулируемым поперечным сечением |
| US5168710A (en) * | 1991-03-08 | 1992-12-08 | Iwatani Sangyo Kabushiki Kaisha | Slush hydrogen production apparatus |
| US6405541B1 (en) * | 1998-03-16 | 2002-06-18 | Mi Developments Austria Ag & Co Kg | Method and device for the production of slush from liquefied gas |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БЕЛЯКОВ В.П. Криогенная техника и технология. - М.: Энергоиздат, 1982, с.71-76. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006118348A (ru) | 2007-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4346037B2 (ja) | スラッシュ窒素の製造方法、製造装置及び該スラッシュ窒素を用いた冷却方法及びその装置 | |
| US7526925B2 (en) | Method and apparatus for producing slush nitrogen | |
| Li et al. | Fine spherical powder production during gas atomization of pressurized melts through melt nozzles with a small inner diameter | |
| US4897111A (en) | Method for the manufacture of powders from molten materials | |
| US6284302B1 (en) | Method and device for cooling and atomizing liquid or paste-like substances | |
| CN104254417A (zh) | 用于生产粒子的设备和方法 | |
| CN101522937A (zh) | 用于向热喷射过程供给涂层材料微粒的方法 | |
| EP0131796B1 (en) | Method and apparatus for making fine magnetic powder | |
| CN101723465A (zh) | 使用流化床反应器制备六氟化钨的方法及其装置 | |
| US7591138B2 (en) | Process for producing slush fluid and apparatus therefor | |
| JPS63503239A (ja) | 冷気を蓄積復元する方法と方法を実施するための装置 | |
| JP4006617B2 (ja) | 液化ガスからスラッシュを製造する方法及び装置 | |
| JP2003517411A5 (ru) | ||
| RU2358900C2 (ru) | Способ и устройство для получения азотной пасты | |
| CN101543736A (zh) | 一种喷射制备气体水合物的可视化装置 | |
| HU207670B (en) | Method and apparatus for controlling the temperature of chemical reactions | |
| JPS58124528A (ja) | 昇華性物質の球状化物、その製法及び製造装置 | |
| JP3581425B2 (ja) | スラッシュ水素の製造方法及び装置 | |
| Wang et al. | The liquid volume expansion effect as a simple thermodynamic criterion in cholesterol micronization by supercritical assisted atomization | |
| EP0904172B1 (en) | A process and plant for producing atomized metal powder, metal powder and the use of the metal powder | |
| RU2205882C1 (ru) | Способ растворения металла | |
| CN115318168B (zh) | 一种低温浆体制备和浓度调节装置及其方法 | |
| KR102631056B1 (ko) | 음극재용 동박 소재 제조 설비 | |
| JP2002226903A (ja) | 微細金属球製造装置 | |
| JP2019058889A (ja) | 液化混合ガス製造方法、液化混合ガス貯槽および液化混合ガス製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130207 |