CH123576A - Verfahren zur Herbeiführung einer Aggregatzustandsänderung eines in einer Kühlanlage mit Kälte zu behandelnden Stoffes. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Herbeiführung    einer     Aggregatzu < tandsänderung    eines in einer Kühlanlage  mit Kälte zu behandelnden     Stoffes.       Die Erfindung     betrifft    ein Verfahren zur       Herbeiführung    einer     Aggregatzustandsände-          rung    eines mit Kälte zu behandelnden     Stoffes     in einer Kühlanlage, in welcher die Ver  dichtung des Kälteträgers in einem mindestens  zwei Stufen aufweisenden Verdichter erfolgt.  Als     Aggregatzustandsänderung    kann beispiels  weise die Verwandlung von Wasser in Eis  in Betracht kommen.

   Das Neue des Ver  fahrens besteht darin, dass ein Teil des  Kälteträgers hinter dem     Verflüssiger    durch  einen Nebenkreislauf geleitet wird, in welchem  er nach erfolgter Expansion den zu behandeln  den Stoff möglichst nahe an die Temperatur  der     Aggregatzustandsänderung    bringt und  hierauf unter Umgehung der tieferen     Ver-          dichtet-stufe,    die praktisch nur noch den Kälte  aufwand für die     Aggregatzustandsänderung     aufzubringen hat, in die. höhere Verdichter  stufe zurückgeleitet wird.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung ist bei  spielsweise und schematisch eine Kühlanlage  zur Erzeugung von Eis in Zellen veranschau  licht, welche eine Ausführung des neuen    Verfahrens gestattet. 1 bezeichnet einen     Ge-          frierkasten,    in den Eiszellen 2, .welche zur  Aufnahme des einzufrierenden Wassers dienen,  eingesetzt werden können. In dem Gefrier  kasten 1 ist ferner eine Kühlschlange 3 unter  gebracht, welcher der     Kälteträger    durch eine  Leitung 4 zufliesst und welche durch eine  Leitung 5 an die     Niederdruckstufe   <I>ND</I> eines  noch eine Hochdruckstufe     HD    aufweisenden  Verdichters 6 angeschlossen ist. Die zwei  Stufen dieses Verdichters 6 stehen über eine  Leitung 7 miteinander in Verbindung.

   Eine  Leitung 8 stellt eine Verbindung zwischen  der Hochdruckstufe     HD    und einem     Ver-          flüssiger    9 her, welch letzterer mit einer       Abflussleitung    10 versehen ist. Diese unterteilt  sich in zwei Äste 11, 12. Der Ast 11, in den'  kurz hinter der Zweigstelle 13 ein Reduzier  ventil 14 eingebaut ist, bildet einen Teil eines  Nebenkreislaufes für einen Teil des Kälte  trägers.

   Dieser Nebenkreislauf weist noch  eine in einem     Vorkühler    15 für .das erst ab  zukühlende und dann einzufrierende Wasser  angeordnete Schlange 16, eine an diese, sowie      an einen     Wärmeaustauscher    17 angeschlossene  Leitung 171 und eine vom     Wärmeaustauscher     17 nach der Leitung 7 führende Leitung 18  auf. Die Leitung 12 geht durch den     Wärme-          austauscher    17 hindurch.

   Zwischen diese  Leitung 12 und die Leitung 4 ist ein Reduzier  ventil 181     eingebaut.    Das abzukühlende und  zu gefrierende Wasser strömt dem     Vorkühler     15 durch eine Leitung 19 zu und kann von  diesem aus mit Hilfe einer Leitung 20 auf  die einzelnen Gefrierzellen 2 verteilt werden.  



  Bei der beschriebenen Anlage geht ein  Teil des Kälteträgers hinter dem     Verflüssiger    9  durch den Nebenkreislauf 11, 16,     171,.17,    18,  wobei er bei 14 eine Druckverminderung und  infolgedessen eine Temperaturerniedrigung  erfährt. Durch passende Bemessung und Ein  stellung des Ventils 14 wird für eine solche  Temperaturerniedrigung gesorgt, dass das  Wasser im     Vorkühler    15 möglichst nahe an  den Gefrierpunkt, zum Beispiel auf 2   C,       heruntergekühlt    wird, so dass dem Wasser  in den Zellen 2 praktisch nur noch die Wärme  zu entziehen ist, welche die Aggregatzustands  änderung, das heisst den Übergang des flüssigen  Wassers in festes Eis, bewirkt.

   Dies wird  durch den durch die Leitung 12, das Ventil  181 und die Leitung 4, sowie die Schlange 3  gehenden Teil des Kälteträgers bewirkt. Da  durch nun, dass der nur durch die Hochdruck  stufe RD des Verdichters 6 gehende Teil des  Kälteträgers eine     Vorkühlung    des     einzufrieren-          den    Wassers bewirkt und nur der das eigent  liche Gefrieren des Wassers bewirkende Teil  des Kälteträgers durch beide     Verdichterstufen     <I>ND, RD</I> geleitet wird, kann einmal die  Gefrierdauer verkürzt werden; es ist infolge  dessen möglich, mit weniger Zellen auszu  kommen.

   Ferner ist der Kraftbedarf der  Kühlanlage geringer, da der durch den Neben  kreislauf gehende Teil des Kälteträgers nicht  in einem so hohen Verhältnis zu verdichten  ist; wie der übrige, durch beide Stufen des  Verdichters 6 gehende Teil.    Das Verfahren lässt sich selbstverständlich  nicht nur für das Einfrieren von Wasser,  sondern auch bei der Behandlung anderer       Stoffe,    die bei     Wärrneentzug    eine Aggregat  zustandsänderung erfahren, anwenden.  



  Weist der Verdichter mehr als zwei Stufen  auf, so kann ein Teil des Kälteträgers nur durch  die oberste Stufe oder dann durch die obersten  Stufen des Verdichters geleitet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herbeiführung einer Aggre- gatzustandsänderung eines mit Kälte zu be handelnden Stoffes in einer Kühlanlage mit einem mindestens zwei Stufen aufweisenden Verdichter für den Kälteträger, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Teil des Kälteträgers hinter dem Verflüssiger durch eineu Neben kreislauf geleitet wird, in welchem er nach erfolgter Expansion den zu behandelnden Stoff' möglichst nahe an die Temperatur der Aggre- gatzustandsänderung bringt und hierauf unter Umgehung der tieferen Verdichterstufe,

   die praktisch nur noch den Kälteaufwand für die Aggregatzustandsänderung aufzubringen hat, in die höhere Verdichterstufe zurückgeleitet wird. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, welches zur Verwandlung von Wasser in Eis ange wendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser vor dem Einfüllen in Gefrier- zellen durch den den Nebenkreislauf be schreibenden Teil des Kälteträgers in möglichst weitem Masse vorgekühlt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der den Nebenkreis lauf beschreibende Teil des Kälteträgers nach dem Herunterkühlen des zu behandeln den Stoffes auf dem Wege zum Verdichter eine Abkühlung des übrigen, noch flüssigen Teils des Kälteträgers bewirkt.