SUMINISTRO DE DIÓXIDO DE CARBONO PARA INSTALACIONES DE FUNDICIÓN INYECTADA.

Procedimiento para suministrar a un consumidor (13a, 13b) dióxido de carbono líquido con una temperatura nominal de más de 0ºC y una presión nominal de más de 30 bares,

en el que se extrae el dióxido de carbono de un tanque (1) en el que el dióxido de carbono líquido está almacenado a una temperatura por debajo de la temperatura nominal y a una presión por debajo de la presión nominal y en el que se eleva (3, 21) la presión del dióxido de carbono, caracterizado porque se sobreenfría el dióxido de carbono y en el estado sobreenfriado se le transporta hasta el consumidor y se le calienta (14a, 14b) a la temperatura nominal en las proximidades del consumidor

La invención concierne a un procedimiento para suministrar a un consumidor dióxido de carbono líquido con una temperatura nominal de más de 0ºC y una presión nominal de más de 30 bares, en el que se extrae el dióxido de carbono de un tanque en el que está almacenado el dióxido de carbono líquido a una temperatura por debajo de la temperatura nominal y a una presión por debajo de la presión nominal, y en el que se incrementa la presión del di-óxido de carbono. Para la refrigeración de útiles de fundición inyectada o moldes de fundición inyectada se utiliza entre otros también dióxido de carbono. A este fin, se suministra a tubitos capilares o toberas de expansión dióxido de carbono líquido exento de burbujas que se expande hacia dentro de los tubitos capilares y extraen entonces calor del útil de fundición inyectada.

Para una refrigeración uniforme y reproducible es esencial que el dióxido de carbono sea alimentado al útil con una presión nominal determinada entre 40 y 70 bares y una temperatura nominal fija en el rango de la temperatura ambiente. El mantenimiento del rango de temperatura “caliente” es necesario para evitar la condensación de humedad del aire sobre las tuberías de conducción del dióxido de carbono y sobre los útiles de inyección. En efecto, la humedad o el agua de goteo que gotea hacia dentro en los útiles de inyección influyen sobre la calidad de las piezas moldeadas producidas y alberga el riesgo de que se corroan los útiles.

El dióxido de carbono con las propiedades de presión y temperatura citadas se extrae usualmente de un llamado tanque de presión media en el que el dióxido de carbono está almacenado ya en el intervalo de presión deseado de aproximadamente 50 a 70 bares y a la temperatura de ebullición correspondiente de 15 a 25ºC. El dióxido de carbono líquido es conducido desde el tanque de presión media, a través de tuberías, hasta uno o más útiles de fundición inyectada.

La refrigeración de los útiles se controla y ajusta normalmente mediante la activación cíclica temporal de una válvula magnética dispuesta en la tubería que va al útil de fundición inyectada. Para lograr una refrigeración reproducible es necesario que la presión y la temperatura del dióxido de carbono sean siempre iguales delante de la válvula magnética. Cuando, por ejemplo en verano, la temperatura en la nave de producción es más alta que la temperatura de ebullición correspondiente a la presión del tanque, el dióxido de carbono puede evaporarse parcialmente ya en la tubería que une el tanque de presión media con el útil, de lo que resulta una refrigeración más deficiente y más irregular.

Por tanto, el problema de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y un dispositivo correspondiente para suministrar dióxido de carbono líquido a un consumidor, en los que se eviten los problemas anteriormente citados.

Este problema se resuelve mediante un procedimiento según la reivindicación 1. Según la invención, se extrae di-óxido de carbono líquido de un tanque en el que dicho dióxido está almacenado a una presión por debajo de la presión nominal requerida y a una temperatura por debajo de la temperatura nominal. Se alimenta después el dióxido de carbono líquido, preferiblemente en la proximidad inmediata del tanque, a una instalación de elevación de presión, por medio de la cual se eleva la presión del dióxido de carbono, en concreto preferiblemente hasta la presión nominal deseada. Debido a la elevación de presión según la invención se sobreenfría el dióxido de carbono, es decir que la temperatura del dióxido de carbono está por debajo de la temperatura de ebullición correspondiente a la presión elevada. De este modo, el dióxido de carbono no se evapora durante el transporte ulterior hasta el consumidor y se mantiene en estado líquido. Lo más cerca posible del consumidor se calienta después el dióxido de carbono hasta la temperatura nominal y se le alimenta en forma líquida al consumidor. El procedimiento según la invención garantiza que no se evapore dióxido de carbono en el camino del tanque al consumidor y que hay siempre dióxido de carbono líquido en el consumidor.

Preferiblemente, el dióxido de carbono es extraído de un tanque de baja presión con una presión comprendida entre 10 y 30 bares y una temperatura de ebullición correspondiente de aproximadamente -40ºC a -10C. De manera especialmente preferida, se emplea un tanque de baja presión con una presión comprendida entre 14 y 25 bares. Se eleva después la presión del dióxido de carbono preferiblemente hasta 40 a 90 bares y de manera especialmente preferida hasta 50 a 70 bares.

Como instalación de elevación de presión se emplea preferiblemente un compresor neumática o hidráulicamente accionado. Resulta así posible conducir el dióxido de carbono directamente al consumidor a través de una tubería derivada después de la elevación de la presión, sin que se tenga que devolver nuevamente una parte del dióxido de carbono al tanque o a otro recipiente de presión o tanque intermedio. Sin embargo, es posible también utilizar un compresor eléctricamente accionado o una bomba centrífuga o una bomba de pistón, los cuales hacen necesario un retorno de al menos una parte del dióxido de carbono al tanque.

Después de la elevación de la presión, el dióxido de carbono se presenta en estado fuertemente sobreenfriado, es decir que su temperatura está netamente por debajo de la temperatura de ebullición correspondiente a la presión del dióxido de carbono. En estas condiciones, no tiene lugar ninguna evaporación de dióxido de carbono líquido.

Antes de la elevación de la presión, el dióxido de carbono se encuentra en estado de equilibrio, es decir que no está todavía sobreenfriado. En este estado, se puede evaporar dióxido de carbono mediante una aportación de calor correspondiente. Por este motivo, la instalación de elevación de la presión está prevista lo más cerca posible del tanque de dióxido de carbono. Preferiblemente, la longitud de la tubería entre el tanque y la instalación de elevación de la presión asciende a menos de 2 metros y de manera especialmente preferida a menos de 1 metro.

Ha demostrado ser también favorable que se prevea en la tubería entre el tanque de dióxido de carbono y el consumidor un recipiente tampón en el que pueda almacenarse transitoriamente dióxido de carbono líquido. Se prefiere prever aguas abajo del calentador e inmediatamente delante del consumidor un recipiente tampón con una capacidad comprendida entre 5 y 50 kg de dióxido de carbono y de manera especialmente preferida entre 10 y 30 kg de dióxido de carbono. Como recipiente tampón entra en consideración especialmente una botella de tubo de subida.

Cuando se suministra dióxido de carbono líquido a varios consumidores desde un tanque de dióxido de carbono, es posible también utilizar como recipiente tampón un manojo de botellas con una capacidad de, por ejemplo, hasta 450 kg de dióxido de carbono.

El calentamiento del dióxido de carbono se efectúa preferiblemente a una temperatura en el intervalo de 5ºC a 25ºC y de manera especialmente preferida de 10ºC a 20ºC. El empleo de este intervalo de temperatura correspondiente a aproximadamente al calor del ambiente tiene la ventaja de que se evita ampliamente la condensación de humedad del aire sobre el consumidor y sobre las tuberías que conducen el dióxido de carbono. En efecto, según el campo de utilización, puede ser poco deseable la humedad del aire. Así, hay que evitar humedad especialmente cuando se emplea dióxido de carbono para refrigerar útiles de fundición inyectada o moldes de fundición inyectada, ya que esta humedad puede conducir a corrosiones en los útiles o tiene repercusiones negativas sobre las superficies de las piezas de fundición inyectada fabricadas en los útiles o moldes.

El calentamiento del dióxido de carbono líquido debe realizarse de modo que no tenga lugar ninguna evaporación durante el calentamiento y en el camino del calentador al consumidor. Como calentador entran en consideración evaporadores de aire, evaporadores de agua o un calentador eléctricamente operado. Preferiblemente, por motivos de espacio, se utiliza un calentador eléctricamente operado debido a la seguridad de funcionamiento y a la precisión de regulación. El calentador se dispone preferiblemente lo más cerca posible del consumidor.

El calentador eléctricamente operado se dimensiona de modo que no se pueda evaporar dióxido de carbono líquido... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para suministrar a un consumidor (13a, 13b) dióxido de carbono líquido con una temperatura nominal de más de 0ºC y una presión nominal de más de 30 bares, en el que se extrae el dióxido de carbono de un tanque (1) en el que el dióxido de carbono líquido está almacenado a una temperatura por debajo de la temperatura nominal y a una presión por debajo de la presión nominal y en el que se eleva (3, 21) la presión del dióxido de carbono, caracterizado porque se sobreenfría el dióxido de carbono y en el estado sobreenfriado se le transporta hasta el consumidor y se le calienta (14a, 14b) a la temperatura nominal en las proximidades del consumidor.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se eleva la presión del dióxido de carbono hasta 40 a 90 bares, preferiblemente 50 a 70 bares.

3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque se calienta el dióxido de carbono a una temperatura de 5ºC a 25ºC, preferiblemente 10ºC a 20ºC.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se calienta el dióxido de carbono por medio de un calentador eléctricamente operado (14a, 14b).

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, después de la elevación de la presión (3), se conduce el dióxido de carbono al consumidor (13a, 13b) a través de una tubería derivada (11).

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, después de la elevación de la presión (21), se retorna una parte del dióxido de carbono al tanque (1) y se alimenta una parte del dióxido de carbono al consumidor (13a, 13b).

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se suministra dióxido de carbono a una máquina de fundición inyectada (13a, 13b).