BE1020437A3 - Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting. - Google Patents

Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting. Download PDF

Info

Publication number
BE1020437A3
BE1020437A3 BE2012/0342A BE201200342A BE1020437A3 BE 1020437 A3 BE1020437 A3 BE 1020437A3 BE 2012/0342 A BE2012/0342 A BE 2012/0342A BE 201200342 A BE201200342 A BE 201200342A BE 1020437 A3 BE1020437 A3 BE 1020437A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
cooling
measuring
circuit parameter
parameter
cooling device
Prior art date
Application number
BE2012/0342A
Other languages
English (en)
Inventor
Eric Rogiers
Kurt Verstraete
Steven Gunst
Original Assignee
Packo Inox Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Packo Inox Nv filed Critical Packo Inox Nv
Priority to BE2012/0342A priority Critical patent/BE1020437A3/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1020437A3 publication Critical patent/BE1020437A3/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J9/00Milk receptacles
    • A01J9/04Milk receptacles with cooling arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/002Liquid coolers, e.g. beverage cooler
    • F25D31/003Liquid coolers, e.g. beverage cooler with immersed cooling element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/025Compressor control by controlling speed
    • F25B2600/0251Compressor control by controlling speed with on-off operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/23Time delays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/17Speeds
    • F25B2700/172Speeds of the condenser fan
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/195Pressures of the condenser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/197Pressures of the evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/027Condenser control arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Description

KOELINRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HET KOELEN VAN EEN VLOEISTOF MET EEN DERGELIJKE KOELINRICHTING
Deze uitvinding betreft een koelinrichting voor het koelen van een vloeistof, omvattende: - een gesloten koelcircuit gevuld met een koelvloeistof, omvattende een verdamper, een compressor, een condensor en een expansieventiel; - een recipiënt voor de vloeistof, waarin de verdamper uit het koelcircuit is opgenomen; - een meetinrichting met meetmiddelen voor het meten van een eerste circuitparameter in het deel van het gesloten koelcircuit gelegen tussen de verdamper en de compressor.
Daarnaast betreft deze uitvinding ook een werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een koelinrichting volgens de uitvinding.
Soortgelijke koelinrichtingen worden in allerhande sectoren ingezet. Een gekend voorbeeld van een dergelijke koelinrichting is een melkkoeltank, voor het koelen van melk nadat dieren, bijvoorbeeld koeien, zijn gemolken op een melkveebedrijf. Het melkveebedrijf dient deze melk te stockeren totdat een verwerkend bedrijf deze melk ophaalt. Om de melk vers te houden, bacteriegroei te verminderen en de algemene kwaliteit te verzekeren is het noodzakelijk dat de melk vlug en goed gekoeld wordt. Na het melken wordt de melk in een dergelijke melkkoeltank dan ook afgekoeld van ongeveer 20 à 37°C naar een bewaartemperatuur van bijvoorbeeld 4°C. Ook bij melkverwerkende bedrijven worden zo’n koelinrichtingen ingezet om melk, de tussenproducten en de verwerkte producten zoals room, yoghurt enz. te stockeren.
Een ander gekend voorbeeld van een dergelijke koelinrichting zijn koelinrichtingen waarmee bloed van geslachte dieren gekoeld wordt. Wanneer dit bloed bewaard dient te worden voor verder gebruik in de voedingssector, dan wordt dit afgekoeld van ongeveer 20°C à 37°C naar een bewaartemperatuur van bijvoorbeeld ongeveer 4°C.
Bij het koelen van melk en bloed is het belangrijk dat deze vloeistoffen niet bevriezen omdat de kwaliteit van de vloeistof dan afiieemt. In het geval van bijvoorbeeld melk, ontstaat lipolyse.
In bestaande koelinrichtingen voor het koelen van vloeistoffen die niet mogen bevriezen kan het aanvriezen van de vloeistof aan de wand van het recipiënt vermeden worden door pulserend te koelen. Het pulserend koelen gebeurt met behulp van een compressor en het aan- en uitzetten van deze compressor. Het aan- en uitzetten van de compressor wordt bepaald door insteltemperaturen. Er wordt een minimum temperatuur en een maximum temperatuur ingesteld. Als de temperatuur de maximumtemperatuur overschrijdt, dan wordt de compressor aangezet. Als de temperatuur lager wordt dan de minimumtemperatuur, dan wordt de compressor terug uitgeschakeld. Bij deze koelinrichtingen is er bij kleine vloeistofvolumes in het recipiënt risico op het ongewenst aanvriezen van deze vloeistof.
Om het risico op aanvriezen te vermijden, wordt bij hedendaagse koelinrichtingen de temperatuur van de koelvloeistof die in het gesloten koelcircuit is opgenomen in de verdamper zo dicht mogelijk bij de bewaartemperatuur gehouden. Dit gebeurt via middelen voor het meten van een eerste circuitparameter in het deel van het gesloten koelcircuit gelegen tussen de condensor en het expansieventiel (zone van hoge druk) en via aanstuurmiddelen voor het aansturen van de condensor op basis van de gemeten eerste circuitparameter. In de praktijk wordt de druk als eerste circuitparameter gemeten. Van zodra deze gemeten druk onder een kritische waarde (grenswaarde) komt, wordt de efficiëntie van de condensor verminderd. Deze condensor is meestal een luchtgekoelde condensor, die één of meerdere ventilatoren omvat. Wanneer de efficiëntie van de condensor wordt verminderd, dan worden één of meerdere ventilatoren stilgezet of vertraagd, door hun respectievelijke motor stil te leggen of te vertragen.
Als gevolg hiervan vergt het koelproces echter heel wat meer energie en tijd dan wanneer een vloeistof over een zelfde temperatuurverschil afgekoeld dient te worden zonder het gevaar op aanvriezen.
Vooral in de winter vergt een dergelijke koelinrichting meer energie en tijd. In de zomer, wanneer de omgevingstemperatuur van de omgeving waarin de koelinrichting is opgesteld bijvoorbeeld ongeveer 25°C bedraagt, blijft de druk in het gesloten koelcircuit tussen de condensor en het expansieventiel boven de genoemde kritische waarde. Bij lagere omgevingstemperaturen, zoals bijvoorbeeld in de winter bij ongeveer 10°C, kan het gebeuren dat de druk in het gesloten koelcircuit tussen de condensor en het expansieventiel onder de genoemde kritische waarde valt, met het gekende meerverbruik aan energie om de vloeistof over een bepaald temperatuurverschil af te koelen.
Het hoge energieverbruik vooral bij lagere omgevingstemperaturen kan worden opgelost door de aansturing van de condensor niet enkel te baseren op metingen tussen de condensor en het expansieventiel (zone van hoge druk), maar ook op metingen van de zone tussen de verdamper en de compressor (zone van lage druk) in het koelcircuit. Via deze tweede meting kan men ervoor zorgen dat in een eerste fase de vloeistof uiterst snel afgekoeld wordt tot op een zekere temperatuur waarbij zeker geen aanvriezen van deze vloeistof kan optreden, waarna de vloeistof vertraagd verder kan afgekoeld worden in het temperatuursgebied waar wel een risico op aanvriezen van de vloeistof bestaat. De efficiëntie van de koelinrichting wordt zo groter en het energieverbruik en de totale koeltijd worden kleiner.
Echter bij automatisatie van het melkproces met bijvoorbeeld melkrobots is er nog steeds risico op aanvriezen van de melk. Dit omdat het melkdebiet naar de tank kleiner is in vergelijking met het melkdebiet wanneer men zonder melkrobots werkt, waardoor er in het begin van het koelproces gedurende een relatief lange tijd weinig melk aanwezig kan zijn in de tank. Dit probleem kan worden opgelost door een tijdsvertraging in te bouwen en niet direct te koelen. De kwaliteit van de melk vermindert hierdoor echter omdat men de melk niet direct begint te koelen.
Het eerste doel van deze uitvinding is dan ook om te voorzien in een koelinrichting die bovenstaande nadelen niet heeft. De koelinrichting moet direct of sneller kunnen beginnen met koelen, er mag geen risico zijn op aanvriezen en het energieverbruik mag niet te hoog zijn.
Een tweede doel van de uitvinding is te voorzien in een werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een koelinrichting volgens de uitvinding waarmee bovenstaande nadelen worden verholpen.
Het eerste doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een koelinrichting voor het koelen van een vloeistof, omvattende: - een gesloten koelcircuit gevuld met een koelvloeistof, omvattende een verdamper, een compressor, een condensor en een expansieventiel; - een recipiënt voor de vloeistof, waarin de verdamper uit het koelcircuit is opgenomen; - een meetinrichting met meetmiddelen voor het meten van een eerste circuitparameter in het deel van het gesloten koelcircuit gelegen tussen de verdamper en de compressor; waarbij de koelinrichting een niveausensor omvat voor het meten van het vloeistofniveau in het recipiënt en waarbij de koelinrichting aanstuurmiddelen omvat voor het aansturen van de compressor in functie van de gemeten eerste circuitparameter en in functie van het gemeten vloeistofniveau.
Doordat er niet alleen rekening wordt gehouden met de parameter die gemeten wordt tussen de verdamper en de compressor maar ook met het vloeistofniveau, wordt het mogelijk om de koeling aan te passen aan het vloeistofniveau. Er kan hierbij een minimumwaarde van het vloeistofniveau worden ingesteld, waarbij de compressor onder die minimumwaarde niet werkt bij 100% van zijn volledig vermogen. Het is mogelijk om het vermogen van een de compressor te regelen in een gebied van 0 tot 100%. Hierdoor kan gekoeld worden, waarbij de koeling beperkt blijft en wordt het risico op aanvriezen minder.
Bij voorkeur omvat de koelinrichting een timer, voor het inbouwen van een tijdsvertraging voorafgaand aan het aansturen van de compressor in functie van de gemeten eerste circuitparameter en in functie van het gemeten vloeistofniveau. Deze tijdsvertraging is nodig om het koelcircuit op regime te laten komen. Op deze manier verhoogt de levensduur van de compressor. Deze tijdsvertraging kan heel wat kleiner zijn dan de tijdsvertraging die bij de bestaande koelinrichtingen wordt toegepast om te zorgen dat de vloeistof niet aanvriest. Doordat de tijdsvertraging beperkt is, is er minder risico op afname van de kwaliteit van de melk.
In een specifieke uitvoeringsvorm is de eerste circuitparameter de druk en zijn de meetmiddelen voor het meten van deze druk een drukschakelaar.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het recipiënt een wand, die uit RVS is vervaardigd en omvat de niveausensor een RVS staaf, die in het recipiënt is opgesteld, en omvat de niveausensor middelen voor het meten van de weerstand tussen de RVS staaf en de wand van het recipiënt. RVS is uiterst geschikt voor vloeistoffen die gebruikt worden in de voedingsindustrie. Via de weerstandsmeting kan makkelijk het niveau in de tank worden bepaald.
In een specifieke uitvoeringsvorm omvat de condensor één of meerdere ventilatoren.
Voorkeurdragend omvat de koelinrichting een meetinrichting met meetmiddelen voor het meten van een tweede circuitparameter in het deel van het gesloten koelcircuit gelegen tussen de condensor en het expansieventiel en omvat het aanstuurmiddelen voor het aansturen van de condensor in functie van de gemeten tweede circuitparameter en in functie van de gemeten eerste circuitparameter en onafhankelijk van de omgevingstemperatuur rond de condensor. Door ook het vermogen van de condensor te regelen kan het koelen van de koelvloeistof nog beter worden gecontroleerd. Wanneer het vloeistofniveau zich na een tijdje boven het instelniveau bevindt, dan kan terug worden gekoeld volgens al bestaande technieken die goed werken bij hogere vloeistofniveaus.
Verder worden bij het aansturen van de condensor meer specifiek één of meerdere van zijn ventilatoren aangestuurd.
In een specifieke uitvoeringsvorm is de tweede circuitparameter druk en omvatten de meetmiddelen voor het meten van deze druk een drukschakelaar.
Het tweede doel wordt bereikt door te voorzien in een werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een koelinrichting volgens de uitvinding, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: - het meten van de eerste circuitparameter met de meetmiddelen voor het meten van deze eerste circuitparameter; - het vergelijken van de gemeten eerste circuitparameter met een eerste instelparameter; - het meten van het vloeistofniveau met de niveausensor; - het vergelijken van het gemeten vloeistofniveau met een instelniveau; - het aansturen van de compressor op een vermogen lager dan het maximale vermogen van deze compressor wanneer de circuitparameter boven de instelparameter blijft en het vloeistofniveau onder het instelniveau blijft.
Alternatief zou de compressor met behulp van een vermogensregeling aangestuurd kunnen worden om de aansturing ervan nog verder te kunnen verfijnen in functie van de verschillende meetwaarden. Dit is echter een duurdere oplossing.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm blijft bij opstarten van het koelen, de compressor gedurende een ingestelde tijd onaangestuurd. Dit om het koelcircuit op regime te laten komen zodat de levensduur van de compressor niet aangetast wordt.
In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de koelinrichting een roerstaaf, waarbij de roerstaaf onaangestuurd blijft wanneer het vloeistofniveau onder het instelniveau blijft. Bij lage vloeistofniveaus is het ongewenst dat de vloeistof geroerd wordt omdat men een constante samenstelling van de vloeistof wil. Bij hogere vloeistofniveaus waar de niveausensor meet dat een bepaald instelniveau overschreden is, dient er terug geroerd te worden.
Wanneer de koelinrichting meetmiddelen omvat voor het meten van de tweede circuitparameter, dan omvat de werkwijze bij voorkeur volgende stappen: - het meten van de tweede circuitparameter met de meetmiddelen voor het meten van deze tweede circuitparameter; - het vergelijken van de gemeten tweede circuitparameter met een tweede instelparameter; - en wanneer het vloeistofniveau boven het instelniveau blijft: i. het aansturen van de condensor met een bepaalde efficiëntie, wanneer de eerste circuitparameter boven de eerste instelparameter blijft en/of wanneer de tweede circuitparameter boven de tweede instelparameter blijft; ii. het verminderen van de efficiëntie van de condensor wanneer de eerste circuitparameter en de tweede circuitparameter onder de eerste, respectievelijk de tweede instelparameter komt.
Alternatief kan de werkwijze bij een dergelijke koelinrichting de volgende stappen omvatten: - het meten van de tweede circuitparameter met de meetmiddelen voor het meten van deze tweede circuitparameter; - het vergelijken van de gemeten tweede circuitparameter met een tweede instelparameter; - en wanneer het vloeistofniveau boven het instelniveau blijft: i. het aansturen van de condensor met een bepaalde efficiëntie, wanneer de eerste circuitparameter boven de eerste instelparameter is; ii. de efficiëntie van de condensor laten toenemen met toenemende waarden van de tweede circuitparameter en laten afhemen met afhem ende waarden van de tweede circuitparameter, wanneer de eerste circuitparameter onder de eerste instelparameter is.
Een alternatief wanneer het vloeistoihiveau boven het instelniveau blijft, zou zijn dat naast de aansturing van de condensor er ook aansturing is van de compressor met behulp van een vermogensregeling. Het is ook mogelijk dat er alleen aansturing is van de compressor. Bij de omschakeling van het systeem dat gebruikt wordt voordat het instelniveau van de vloeistof is bereikt en het systeem dat gebruikt wordt nadat het instelniveau is bereikt, kunnen er ook tijdsvertragingen worden ingebouwd.
Nadat het vloeistofniveau is overschreden, is het mogelijk om de koelinrichting terug te doen werken zoals de bestaande koelinrichtingen: de condensor wordt gestuurd aan de hand van metingen tussen de condensor en het expansieventiel (zone van hoge druk), en metingen tussen de verdamper en de compressor (zone van lage druk) in het koelcircuit. Het is echter niet vereist om over te gaan op de gekende koeltechnieken nadat het instelniveau is overschreden.
Het grote voordeel van de koelinrichting en werkwijze volgens de uitvinding is dat er veel sneller begonnen wordt met koelen, want er moet niet gewacht worden tot een bepaald minimumniveau bereikt wordt zoals bij de conventionele koeltechnieken.
Deze uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een koelinrichting en een werkwijze volgens deze uitvinding. De bedoeling van deze beschrijving is uitsluitend verduidelijkende voorbeelden te geven en om verdere voordelen en bijzonderheden van deze koelinrichting en deze werkwijze aan te duiden, en kan düs geenszins geïnterpreteerd worden als een beperking van het toepassingsgebied van de uitvinding of van de in de conclusies opgeëiste octrooirechten.
In deze gedetailleerde beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen, waarbij in - figuur 1 een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een koelinrichting volgens deze uitvinding schematisch is weergegeven, zonder het recipiënt van deze koelinrichting; - figuur 2 een mogelijke uitvoeringsvorm van een vereenvoudigde versie van een onderdeel van het elektrisch circuit wordt weergegeven van de koelinrichting, dat in werking treedt wanneer het vloeistofniveau lager is dan de instelwaarde van het vloeistofniveau; - figuur 3 wordt weergeven wanneer welke schakel al dan niet dicht is in het onderdeel van het elektrisch circuit zoals weergegeven in figuur 2.
De koelinrichting die hierna besproken wordt is een melkkoeltank. De opmerkingen die hierbij worden gemaakt, gelden mutatis mutandis ook voor koelinrichtingen voor vloeistoffen, waarbij er een gevaar is voor aanvriezen van de vloeistof en waarbij het bevriezen van de vloeistof nefast is voor de kwaliteit van de vloeistof. Een ander voorbeeld dan melk is bijvoorbeeld bloed.
In figuur 1 is het gesloten koelcircuit (1) van een melkkoeltank afgebeeld. Dit gesloten koelcircuit (1) is bijvoorbeeld gevuld met R-404a als koelmiddel. Uiteraard kan een ander koelmiddel ingezet worden. Het gesloten koelcircuit (1) omvat een verdamper (2), een compressor (3), een condensor (4) en een expansieventiel (5). De condensor (4) is hier een luchtgekoelde condensor (4) die twee ventilatoren (7) omvat.
De verdamper (2) is hierbij opgenomen in de tank (recipiënt) van de melkkoeltank, die hier echter niet werd afgebeeld. De wand van de tank is vervaardigd uit RVS. De wand kan echter uit een ander geschikt materiaal vervaardigd zijn. In het recipiënt is een niveausensor opgesteld die een staaf uit RVS omvat. Deze niveausensor omvat middelen voor het meten van de weerstand tussen de RVS staaf en de wand van het recipiënt. Uit deze weerstandsmeting kan het vloeistofniveau in de tank worden bepaald.
Om de koelende werking van de melkkoeltank af te remmen wanneer er weinig melk in de tank is, draait de compressor (3) niet op volle toeren. Of de compressor (3) al dan niet werkt op een lager vermogen dan 100% hangt af van welke schakels gesloten zijn in het elektrisch circuit, zoals in een vereenvoudigde versie is weergegeven in figuur 2. Dit circuit treedt in werking wanneer de niveausensor een vloeistofniveau meet dat lager is dan het instelniveau. Andere circuits die hetzelfde effect bekomen als het circuit in figuur 2 zijn uiteraard ook bruikbaar. Het elektrisch circuit omvat een startschakelaar (9), een drukschakelaar (10), een tijdschakelaar (11) en een timer (12) die bepaalt of de timerschakelaar (13) open of gesloten is. In dit circuit bevinden zich ook aanstuurmiddelen (6, 8) voor de compressor (3) en de condensor (4). De drukschakelaar (10) is gesloten of open afhankelijk van de druk gemeten tussen de verdamper (2) en de compressor (3) (lage druk zone). Als de gemeten druk zich onder de instelparameter bevindt is de drukschakelaar (10) open. Als de gemeten druk zich boven de instelparameter bevindt is de drukschakelaar (10) gesloten. De startschakelaar (9) sluit van zodra er melk toekomt in de tank. De tijdschakelaar (11) past de tijdsvertraging toe van zodra er melk is in de tank waarna ze sluit na de tijdsvertraging.
Als er geen vloeistof aanwezig is in de tank - wanneer dus nog geen melk gepompt is in de tank - is de startschakelaar (9) open en werken de compressor (3) en de condensor (4) niet. Wat er gebeurt voor en nadat er melk wordt toegevoegd aan de tank wordt weergegeven in figuur 3.
In figuur 3 verwijzen de nummers bovenaan op de achtereenvolgende tijdsintervallen.
De termen links in dit schema verwijzen naar: - niveau: vloeistofniveau; - druk: drukschakelaar (10); - tijd: tijdschakelaar (11); - timer: timer (12), - C: compressor (3).
Een dikke balk in dit schema betekent ofwel dat de betreffende schakelaar gesloten is, de timer (12) een signaal afgeeft, het vloeistofniveau hoger is dan het instelniveau, of de compressor (3) werkt. Een dunne streep betekent het tegenovergestelde.
Op tijdsinterval 1 is er geen melk in de tank aanwezig, is de startschakelaar (9) open, is het vloeistofniveau onder het instelniveau, is de druk lager dan de instelparameter en is de tijdschakelaar (11) open (en past dus de tijdsvertraging D2 nog niet toe). De timer (12) geeft wel al een signaal af, maar dit signaal kan de timerschakelaar (13) niet bereiken waardoor deze open blijft. De aanstuurmiddelen (6, 8) van de compressor (3) en de condensor (4) sturen de compressor (3) en de condensor (4) niet aan.
Vanaf tijdsinterval 2 wordt er melk gepompt naar de tank waardoor de startschakelaar (9) sluit. Het vloeistofniveau is nog steeds onder het instelniveau, de druk is lager dan de instelparameter en de tijdschakelaar (11) past de tijdsvertraging D2 toe. De timer (12) geeft nog steeds een signaal af die de timerschakelaar (13) niet bereikt, waardoor de timerschakelaar (13) open is. De compressor (3) en de condensor (4) werken niet.
In het begin van tijdsinterval 3 is het vloeistofniveau onder het instelniveau, de druk is lager dan de instelparameter, maar de tijdsvertraging D2 van de tijdschakelaar (11) is afgelopen waardoor de tijdschakelaar (11) gesloten is. De timerschakelaar (13) is gesloten omdat het uitgezonden signaal van de timer (12) de timerschakelaar (13) kan bereiken. De aanstuurmiddelen (6, 8) sturen de compressor (3) en de condensor (4) aan, waardoor deze werken in tijdsinterval 3.
In tijdsinterval 3 bouwt de druk zich op en in tijdsinterval 4 overschrijdt de druk de instelparameter waardoor de drukschakelaar (10) sluit. De tijdschakelaar (11) is nog steeds gesloten. De timer (12) geeft nog steeds een signaal door naar de timerschakelaar (13) waardoor deze gesloten is. De compressor (3) en de condensor (4) werken. De timer (12) blijft een bepaalde periode, hier weergegeven als Dl, na het eindigen van D2 een signaal geven. Het is belangrijk dat de timer (12) niet te vroeg stopt met signaal geven, zodat de druk voldoende kan stijgen en de compressor (3) en de condensor (4) een voldoende lange tijd blijven werken nadat de tijdsvertraging is afgelopen.
In tijdsinterval 5 is de druk nog steeds hoger dan de instelparameter, is de tijdschakelaar (11) nog steeds gesloten maar geeft de timer (12) géén signaal meer door aan de timerschakelaar (13) waardoor deze open is. De timer (12) mag geen signaal blijven doorgeven aan de timerschakelaar (13) omdat men wil dat de koeling afhangt van de gemeten druk, zodat de koeling kan worden stopgezet of verminderd worden als blijkt dat de temperatuur in het koelcircuit (1) (dus ook de druk) te laag is, dit om aanvriezen van de melk te vermijden. De compressor (3) en de condensor (4) werken nog in tijdsinterval 5.
In tijdsinterval 6 is de druk afgenomen tot een waarde lager dan de instelparameter waardoor de drukschakelaar (10) terug open gaat. Hierdoor krijgt de tijdschakelaar (11) ook een signaal om open te gaan en krijgt de timer (12) het signaal om terug een signaal af te geven. De compressor (3) werkt niet.
Doordat de timer (12) terug een signaal afgeeft, krijgt de tijdschakelaar (11) een signaal om de tijdsvertraging terug in te zetten, waardoor de cyclus zich terug kan herhalen. De cyclus zal zich blijven herhalen totdat het vloeistofniveau het instelniveau overschrijdt. Belangrijk hierbij is dat de compressor (3) niet op volle toeren werkt om aanvriezen van de melk te vermijden.
Nadat het instelniveau is bereikt, werkt de koelinrichting terug zoals bij de bestaande koelinrichtingen en zal de compressor (3) op volle toeren werken en zal de condensor (4) geregeld worden aan de hand van de gemeten druk tussen de condensor (4) en het expansieventiel (5) (hoge druk zone) en de gemeten druk tussen de verdamper (2) en de compressor (3) (lage druk zone). Het vermogen van de condensor (4) wordt geregeld door één of twee van de ventilatoren (7) op een lager toerental te laten werken of één of beide ventilatoren (7) uit te schakelen.
De regeling van de koelinrichting gebeurt onder andere aan de hand van druksensoren. Andere sensoren zoals temperatuursensoren zouden eventueel deze druksensoren kunnen vervangen. Men meet de druk omdat het geweten is dat de druk in de hoge druk zone toeneemt of afneemt wanneer de temperatuur in deze zone toeneemt, respectievelijk afneemt, en dat analoog de druk in de lage druk zone toeneemt of afneemt, wanneer de temperatuur in deze zone toeneemt, respectievelijk afiieemt. Door het meten van de druk in deze zones meet men onrechtstreeks ook de temperatuur in deze zones. Omgekeerd meet men, wanneer men de temperatuur in deze zones meet, ook onrechtstreeks de druk.
Nadat het instelniveau door het vloeistofniveau overschreden wordt, is het niet noodzakelijk dat men terug overgaat naar de werking van de bestaande koelinrichtingen. Zo kan men ook bijvoorbeeld blijven koelen door de compressor (3) te regelen afhankelijk van één of meerdere gemeten drcuitparameters of kan men zowel de werking van de compressor (3) als van de. condensor (4) regelen. Uiteraard zijn andere vormen van regeling van de koeling ook mogelijk.

Claims (13)

1. Koelinrichting voor het koelen van een vloeistof, omvattende: - een gesloten koelcircuit (1) gevuld met een koelvloeistof, omvattende een verdamper (2), een compressor (3), een condensor (4) en een expansieventiel (5); - een recipiënt voor de vloeistof, waarin de verdamper (2) uit het koelcircuit (1) is opgenomen; - een meetinrichting met meetmiddelen voor het meten van een eerste circuitparameter in het deel van het gesloten koelcircuit (1) gelegen tussen de verdamper (2) en de compressor (3); met het kenmerk dat de koelinrichting een niveausensor omvat voor het meten van het vloeistofniveau in het recipiënt en dat de koelinrichting aanstuurmiddelen (6) omvat voor het aansturen van de compressor (3) in functie van de gemeten eerste circuitparameter en in functie van het gemeten vloeistofniveau.
2. Koelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de koelinrichting een timer (12) omvat, voor het inbouwen van een tijdsvertraging voorafgaand aan het aansturen van de compressor (3) in functie van de gemeten eerste circuitparameter en in functie van het gemeten vloeistofniveau.
3. Koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de eerste circuitparameter druk is en dat de meetmiddelen voor het meten van deze druk een drukschakelaar (10) omvatten.
4. Koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het recipiënt een wand omvat, die uit RVS is vervaardigd en dat de niveausensor een RVS staaf omvat, die in het recipiënt is opgesteld, en middelen omvat voor het meten van de weerstand tussen de RVS staaf en de wand van het recipiënt.
5. Koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de condensor (4) één of meerdere ventilatoren (7) omvat.
6. Koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de koelinrichting een meetinrichting omvat met meetmiddelen voor het meten van een tweede circuitparameter in het deel van het gesloten koelcircuit (1) gelegen tussen de condensor (4) en het expansieventiel (5) en aanstuurmiddelen (8) omvat voor het aansturen van de condensor (4) in functie van de gemeten tweede circuitparameter en in functie van de gemeten eerste circuitparameter en onafhankelijk van de omgevingstemperatuur rond de condensor (4).
7. Koelinrichting volgens conclusie 5 en 6, met het kenmerk dat bij het aansturen van de condensor (4) één of meerdere van zijn ventilatoren (7) worden aangestuurd.
8. Koelinrichting volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk dat de tweede circuitparameter druk is en dat de meetmiddelen voor het meten van deze druk een drukschakelaar (10) omvatten
9. Werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een koelinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat deze werkwijze de volgende stappen omvat: - het meten van de eerste circuitparameter met de meetmiddelen voor het meten van deze eerste circuitparameter; - het vergelijken van de gemeten eerste circuitparameter met een eerste instelparameter; - het meten van het vloeistofniveau met de niveausensor; - het vergelijken van het gemeten vloeistofniveau met een instelniveau; - het aansturen van de compressor (3) op een vermogen lager dan het maximale vermogen (3) van deze compressor (3) wanneer de circuitparameter boven de instelparameter blijft en het vloeistofniveau onder het instelniveau blijft.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk dat bij opstarten van het koelen, de compressor (3) gedurende een ingestelde tijd onaangestuurd blijft.
11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10 voor het koelen van een vloeistof met een koelinrichting die een roerstaaf omvat, met het kenmerk dat de roerstaaf onaangestuurd blijft wanneer het vloeistofniveau onder het instelniveau blijft.
12. Werkwijze volgens één van de conclusies 9 tot en met 11 voor het koelen van een vloeistof met een koelinrichting volgens één van de conclusies 6 tot 8, met het kenmerk dat deze werkwijze de volgende stappen omvat: - het meten van de tweede circuitparameter met de meetmiddelen voor het meten van deze tweede circuitparameter; - het vergelijken van de gemeten tweede circuitparameter met een tweede instelparameter; - wanneer het vloeistofniveau boven het instelniveau blijft: i. het aansturen van de condensor (4) met een bepaalde efficiëntie, wanneer de eerste circuitparameter boven de eerste instelparameter blijft en/of wanneer de tweede circuitparameter boven de tweede instelparameter blijft; ii. het verminderen van de efficiëntie van de condensor (4) wanneer de eerste circuitparameter en de tweede circuitparameter onder de eerste, respectievelijk de tweede instelparameter komt.
13. Werkwijze volgens één van de conclusies 9 tot en met 11 voor het koelen van een vloeistof met een koelinrichting volgens één van de conclusies 6 tot 8, met het kenmerk dat deze werkwijze de volgende stappen omvat: - het meten van de tweede circuitparameter met de meetmiddelen voor het meten van deze tweede circuitparameter; - het vergelijken van de gemeten tweede circuitparameter met een tweede instelparameter; - wanneer het vloeistofniveau boven het instelniveau blijft: i. het aansturen van de condensor (4) met een bepaalde efficiëntie, wanneer de eerste circuitparameter boven de eerste instelparameter is; ii. de efficiëntie van de condensor (4) laten toenemen met toenemende waarden van de tweede circuitparameter en laten afhemen met afhem ende waarden van de tweede circuitparameter, wanneer de eerste circuitparameter onder de eerste instelparameter is.
BE2012/0342A 2012-05-23 2012-05-23 Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting. BE1020437A3 (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2012/0342A BE1020437A3 (nl) 2012-05-23 2012-05-23 Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE201200342 2012-05-23
BE2012/0342A BE1020437A3 (nl) 2012-05-23 2012-05-23 Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1020437A3 true BE1020437A3 (nl) 2013-10-01

Family

ID=46464922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2012/0342A BE1020437A3 (nl) 2012-05-23 2012-05-23 Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting.

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1020437A3 (nl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039014A1 (de) * 2000-08-10 2002-02-21 Gm Etscheid Anlagen Gmbh Milchkühlanlage bestechend aus mindestes einer Kältaemaschine und einem Milchkühltank
WO2002074069A1 (en) * 2001-03-20 2002-09-26 Delaval Holding Ab Cooling of milk in an automatic milking system
EP2290306A2 (en) * 2009-08-31 2011-03-02 Packo Inox NV Cooling device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039014A1 (de) * 2000-08-10 2002-02-21 Gm Etscheid Anlagen Gmbh Milchkühlanlage bestechend aus mindestes einer Kältaemaschine und einem Milchkühltank
WO2002074069A1 (en) * 2001-03-20 2002-09-26 Delaval Holding Ab Cooling of milk in an automatic milking system
EP2290306A2 (en) * 2009-08-31 2011-03-02 Packo Inox NV Cooling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK178990B1 (en) Fremgangsmåde til bestemmelse af, hvornår en afrimningscyklus i en kølecontainer skal afsluttes
EP1959215A2 (en) Method for controlling humidity in a domestic refrigerator, and refrigerator adapted to carry out such method
Tribst et al. Strategies for raw sheep milk storage in smallholdings: Effect of freezing or long-term refrigerated storage on microbial growth
EP3146283B1 (en) System for storing and cooling milk and method for cooling milk
EP3554227B1 (en) Method and apparatus for cooling of milk
JP6768266B2 (ja) 冷却システムを作動させるシステムおよび方法
CN104566854A (zh) 移动空调及移动空调冷凝水消耗控制方法
BE1020437A3 (nl) Koelinrichting en werkwijze voor het koelen van een vloeistof met een dergelijke koelinrichting.
US20220042733A1 (en) Icemaking system and icemaking method
BE1018440A5 (nl) Koelinrichting.
WO2016000750A1 (en) Method for reducing ice formation in a cooling unit
KR101573383B1 (ko) 제빙기의 제어방법
EP3726167A1 (en) Control process for controlling the icing of the evaporator in a blast chiller
US20170306593A1 (en) Water Maker Device
NL1018130C2 (nl) Koelinrichting voor melk.
RU2581874C1 (ru) Способ автоматического управления циклическим процессом концентрирования вымораживанием
KR101716138B1 (ko) 식수 냉각장치 및 식수 냉각장치의 제어방법
CZ31150U1 (cs) Odpařovací miska kondenzátu
RU2654867C1 (ru) Устройство для разделительного вымораживания жидких пищевых продуктов
WO2016108745A1 (en) System for storing and cooling milk, milking system, and method for cooling milk
US20230272959A1 (en) Ice maker
Bakhodirovna et al. THE EFFECT OF THE FREEZING PROCESS ON THE PROPERTIES OF FOOD PRODUCTS
JPS5938688Y2 (ja) 自動製氷機
CN109160712A (zh) 可自动调节冷冻参数的污泥冷冻处理设备
EP2375198B1 (en) A method for defrosting process