引言干冰机是一种众所周知的材料，可以应用于许多工业领域。干冰最常见的用途是冷冻食品，饮料和实验室生物样品。由于CO2是化学稳定的，因此在冷却过程中也可以防止有机化合物的氧化或其他反应。为了继续利用其制冷效果，已经证明了使用CO2作为工作流体的循环制冷系统，该系统有望用CFC（氯氟化碳）流体代替旧系统，这会引起臭氧消耗问题。它也被认为是通过回收二氧化碳并将其用作制冷剂来减轻温室效应的好方法，可以将其视为二氧化碳的捕获和储存。引起医学界关注的另一种应用是药物制粒。超临界溶液（RESS）快速膨胀产生的纳米级药物细颗粒可通过膨胀过程中产生的干冰颗粒聚集。药物附聚物的粒度，粒度分布，孔隙率和球形度可以通过产生的干冰的状态来控制，以改善药物的输送和加工。干冰的这些特定特性（例如升华和柔软性）使干冰能够克服许多工业清洁问题。干冰可用作喷砂介质（干冰喷砂），以通过喷砂去除污染物。由于干冰喷射后干冰最终会升华，因此可以避免二次污染的问题，即由研磨介质引起的污染。干冰及其热力学干冰的制造是固态的CO2，密度在1400-1600 kgm-3范围内，并且不能在室温（即1个大气压和25°C）下存在。图1.1显示了CO2的相图。当条件低于三点温度（-56.4°C和5.13 atm）时，CO2将从固体变为气体，而不会干扰液体。这个过程称为升华。另一方面，将CO2从气态转变为固态的过程称为沉积。这些特征特别不同于大多数其他材料，在这些材料中，气态在变成固态之前先以液态进行干预。这种相变（即升华或沉积）将在-78.5°C（1个大气压）下发生，使其能够为许多工业目的应用气固两相流。由于干冰仅在低温下存在，因此可以用作低温颗粒。另外，CO 2通常以液态储存在圆筒中以在工业中运输。因此，干冰的生产和制造基本上来自液态二氧化碳。干冰的生产效率将取决于二氧化碳从液态变为固态的过程。基于焦耳-汤姆森效应，可以通过使液态二氧化碳迅速通过喷嘴膨胀来产生干冰。焦耳-汤姆森过程是一个恒定的过程。在此过程中，压力将迅速降低并导致一些液态CO2蒸发。因此，温度迅速下降，导致残留的液态二氧化碳固化。因此，通过膨胀产生CO 2气固两相流。干冰和雪，即膨胀的二氧化碳两相流，可以进一步压缩和挤出，形成干冰颗粒或块状。可以基于产生的干冰和雪的百分比获得CO2的压力-焓相图。通常，在25°C时充满液态CO2的气瓶的压力约为6.5 MPa。当液态CO 2在绝缘条件下通过喷嘴膨胀时，压力将显着降低，并且焓值不会改变为B点，其中CO 2是气体，固态平衡。因此，可以根据B点处CO2的最终状态确定干冰和雪的百分比。换句话说，百分比随液态CO2的初始状态或膨胀模式而变化。例如，通过使用非绝热喷嘴膨胀过程，干冰和雪的百分比将更小，即最终状态将在固气区中的B点的右侧。因此，膨胀喷嘴的设计被认为是实现有效的干冰和雪产生的重要问题。基于基于焦耳-汤姆森效应的液态二氧化碳的膨胀，干冰颗粒的团聚过程可产生干冰射流。干冰喷射可以用作去除表面污染物的干洗方法。这个概念最初是被提出的。在干冰喷射系统中，产生的干冰颗粒可以穿透边界层到达污染物，并且它们的机械冲击可以去除牢固粘附在表面上的细颗粒。常规的空气喷射器使用空气阻力来去除污染物，而干冰喷射器使用机械​​冲击和干冰颗粒的空气阻力来去除污染物。这两种机制的结合极大地提高了去除效率。干冰的粒径是影响污染物去除效率的重要因素。因此，具有强的惯性和动能的大的干冰颗粒对于去除具有强粘附性的细颗粒是有利的。此外，大的干冰颗粒不会像小颗粒那样升华，因此大颗粒可以持续更长的时间，并且会对更多的污染物产生影响。但是，由于几何形状的限制，大的干冰颗粒可能会被限制以去除细颗粒。除用于清洁应用外，干冰的粒度还对其制冷效果或药物造粒效果产生很大影响。直径为几微米的小型干冰颗粒通常称为干冰和雪，并且可以聚集为大型干冰颗粒，称为干冰颗粒或干冰块。包括两个聚结室的喷嘴被设计成有效地产生干冰颗粒以去除细颗粒。另外，在膨胀喷嘴的端部安装有绝热室以产生附聚物，从而提高了干冰颗粒的生产效率。然而，尚未详细研究干冰颗粒的产生，大小和状态以及附聚过程。结论工业过程中二氧化碳的减少和循环利用已成为预防温室问题的重中之重，致力于开发有效的二氧化碳循环系统以及干冰应用中与干冰相关的应用，无论是来自运输，清洁，储存等方面的应用致谢TCM25a制冰机是作为测试设备提供的。