Вузол для дроселювання в установці для надкритичної флюїдної екстракції

1. Вузол для дроселювання в установці для надкритичної флюїдної екстракції, що містить підключений до блока керування випускний дросельний вентиль (рестриктор), з'єднаний з екстрактором через клапан, який відрізняється тим, що до 3 перекриття каналу дросельного вентиля. Поставлена задача вирішується в вузлі для дроселювання в установці для надкритичної флюїдної екстракції, що патентується. Він, як і пристрій, прийнятий за прототип, містить підключений до блоку керування випускний дросельний вентиль (рестриктор), з'єднаний з екстрактором через клапан. На відміну від прототипу до дросельного вентиля (рестриктора) приєднані датчик температури і терморегулятор. Крім того, внутрішній діаметр отвору вихідної частини каналу дросельного вентиля (рестриктора) складає від 0,045 до 0,055 мм. Для можливості тонкого регулювання тиску в екстракторі загальний об'єм каналу рестриктора повинен не менше ніж в 10 разів бути меншим від об'єму екстрактора. Щоб витримувати робочий тиск флюїду товщина торцевої стінки вихідної (звуженої) частини каналу рестриктора (а відтак і довжина звуженої частини каналу) повинна бути не меншою за товщину бічної стінки його основної частини. Зменшення діаметру вихідної частини каналу дросельного вентиля (рестриктора) забезпечує при відсутності прогріву швидке утворювання пробки із замороженого флюїду (двоокису вуглецю), яка перекриває канал. Замороження відбувається завдяки швидкому зниженню температури флюїду при його дроселюванні і випаровуванні. Для відкриття каналу пробку можна швидко розморозити, прогріваючи відповідну частину дросельного вентиля. Це і спрощує пристрій. Крім цього, такий пристрій дозволяє проводити більш тонке дроселювання, що, відповідно, сприяє тонкому регулюванню тиску в екстракторі. Датчик температури і терморегулятор, підключені до блоку керування, дозволяють здійснювати весь процес екстракції автоматично за заданою програмою. Розмір діаметру вихідної частини каналу рестриктора повинен бути від 0,045 до 0,055 мм. Це встановлено при випробуваннях. Такий розмір каналу забезпечує швидке створення пробки при замерзанні флюїду і швидке розморожування при прогріванні. При діаметрі каналу меншому ніж 0,045 мм ускладнюється процес дроселювання. Якщо діаметр більший ніж 0,055 мм втрачається можливість тонкого регулювання процесу дроселювання і, відповідно, тонкого регулювання зміною тиску в екстракторі. Сутність корисної моделі пояснюється графічними матеріалами. На фіг. 1 зображена схема вузла для дроселювання. На фіг. 2 зображено переріз дросельного вентиля (рестриктора). Розглянемо приклад, який пояснює можливість здійснення пристрою, що патентується. Вузол для дроселювання в установці для надкритичної флюїдної екстракції (див. фіг. 1) з'єднаний з екстрактором 1 через електромагнітний клапан 2. 57756 4 З іншого боку цей клапан з'єднаний з рестриктором 3, який розміщений над стаканом 4. До рестриктора приєднані терморегулятор 5 і датчик температури 7, які разом із клапаном 2 підключені до блоку керування 6. Рестриктор має канал, який складається з основної частини 8 і вихідної частини 9 (див. фіг.2). Діаметр вихідної частини каналу має розмір, який знаходиться в діапазоні від 0,045 до 0,055 мм. Довжина і діаметр основної частини каналу мають розміри, які відповідають величині його об'єму, який менший від об'єму екстрактора в 50 разів. Вузол для дроселювання використовується в установці для надкритичної флюїдної екстракції, де процес екстракції потрібної речовини відбувається наступним чином. Вуглекислий газ із балону через компресор і систему клапанів та фільтрів потрапляє в ресивер, (на фігурах не показані), де при певному тиску і температурі створюють надкритичний стан двоокису вуглецю. Підтримуючи цей стан, при досягненні потрібного тиску і температури, двоокис вуглецю направляють в екстрактор 1 (див. фіг. 1), де знаходиться матеріал, з якого треба екстрагувати потрібну речовину. Для покращання процесу екстракції тиск двоокису вуглецю в екстракторі періодично змінюють за певним законом. Для цього відкривають клапан 2. Двоокис вуглецю, проходить через канали 8 і 9 (див. фіг. 2) дросельного вентилю - рестриктора 3, при швидкому зниженні тиску. При цьому поглинається значна кількість теплоти й температура рестриктора падає до температури замерзання вуглекислого газу. Він заморожується і створює пробку, яка перекриває вихідну частину рестриктора 9. Періодично розморожуючи рестриктор за допомогою терморегулятора 5, відповідно, змінюють тиск в реакторі 1 для покращення витягу екстракту. Після завершення циклу екстракції в реакторі надкритичну вуглекислоту з екстрактом випускають через рестриктор 3, постійно прогріваючи його. При цьому тиск вуглекислого газу падає до атмосферного. Він втрачає розчинюючу здатність, випаровується, а екстракт потрапляє в стакан 4. Регулюючи рівень потужності на нагрівачі за допомогою блоку керування 6, який одержує інформацію про тиск у реакторі 1 і температуру рестриктора 3 від датчика температури 7, можна забезпечити в реакторі 1 зниження тиску від максимального до потрібного за заданим законом. Таким чином, завдяки відмінним особливостям вузла для дроселювання, що патентується, він значно спрощується і відтворюється можливість тонкого регулювання тиску в екстракторі при дроселюванні флюїду. Джерела інформації: 1. Патент РФ RU № 2271850, 2006.03.20 2. Патент США US № 6228394 B1, 2001.05.08 (прототип) 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 57756 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601