CH123576A - Method for bringing about a change in the physical state of a substance to be treated with cold in a cooling system. - Google Patents

Method for bringing about a change in the physical state of a substance to be treated with cold in a cooling system.

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CH123576A
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Aktiengesellschaft Der Mas Cie
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Escher Wyss Maschf Ag
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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.



  Method for bringing about a change in the aggregate state of a substance to be treated with cold in a cooling system. The invention relates to a method for bringing about a change in the physical state of a substance to be treated with cold in a cooling system, in which the compression of the refrigerant takes place in a compressor which has at least two stages. As a change in the physical state, for example, the transformation of water into ice can be considered.

   The novelty of the process is that part of the coolant is passed through a secondary circuit downstream of the condenser, in which, after expansion, it brings the substance to be treated as close as possible to the temperature of the change in aggregate state and then compresses it, bypassing the lower level stage, which practically only has to apply the cooling expenditure for the change in the physical state. higher compressor stage is returned.



  In the accompanying drawing, a cooling system for producing ice in cells is illustrated, for example and schematically, which allows the new method to be carried out. 1 denotes a freezer box in which ice cells 2, which serve to hold the water to be frozen, can be used. In the freezer box 1, a cooling coil 3 is also brought under, to which the refrigerant flows through a line 4 and which is connected through a line 5 to the low-pressure stage of a compressor 6 still having a high-pressure stage HD. The two stages of this compressor 6 are connected to one another via a line 7.

   A line 8 establishes a connection between the high pressure stage HD and a condenser 9, the latter being provided with a discharge line 10. This is divided into two branches 11, 12. The branch 11, in the 'shortly behind the branch 13, a reducing valve 14 is installed, forms part of a secondary circuit for part of the cold carrier.

   This secondary circuit also has a coil 16 arranged in a precooler 15 for the water to be cooled and then frozen, a line 171 connected to this and to a heat exchanger 17, and a line 18 leading from the heat exchanger 17 to the line 7. The line 12 passes through the heat exchanger 17.

   Between this line 12 and the line 4, a reducing valve 181 is installed. The water to be cooled and frozen flows to the precooler 15 through a line 19 and can be distributed from this to the individual freezing cells 2 with the aid of a line 20.



  In the system described, part of the coolant goes downstream of the condenser 9 through the secondary circuit 11, 16, 171, .17, 18, where it experiences a pressure reduction at 14 and, as a result, a temperature decrease. Appropriate dimensioning and setting of the valve 14 ensure that the temperature is lowered so that the water in the pre-cooler 15 is cooled as close as possible to freezing point, for example to 2 C, so that the water in cells 2 is practically only heat must be withdrawn, which causes the change in aggregate state, i.e. the transition of the liquid water into solid ice.

   This is brought about by the part of the refrigerant passing through the line 12, the valve 181 and the line 4, as well as the coil 3. Because the part of the refrigerant that only goes through the high pressure stage RD of the compressor 6 causes the water to be frozen to be pre-cooled, and only the part of the refrigerant that causes the water to freeze through both compressor stages <I> ND, RD < / I> is passed, the freezing time can be shortened once; as a result, it is possible to get along with fewer cells.

   Furthermore, the power requirement of the cooling system is lower, since the part of the refrigerant passing through the secondary circuit does not have to be compressed in such a high ratio; like the rest of the part going through both stages of the compressor 6. The process can of course not only be used for freezing water, but also for the treatment of other substances that experience a change in the aggregate state when heat is removed.



  If the compressor has more than two stages, part of the refrigerant can only be passed through the top stage or then through the top stages of the compressor.

 

Claims (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, PATENT CLAIM: A method for bringing about a change in the aggregate state of a substance to be treated with cold in a cooling system with a compressor for the refrigerant having at least two stages, characterized in that part of the refrigerant is passed through a secondary circuit downstream of the condenser, in which, after expansion has taken place, brings the substance to be treated as close as possible to the temperature of the change in the aggregate state and then bypassing the lower compressor stage, 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. which practically only has to apply the cooling expenditure for the change in the state of aggregation, is returned to the higher compressor stage. <B> SUBClaims </B> 1. Method according to patent claim, which is used to convert water into ice, characterized in that the water before being filled into freezing cells through the part of the refrigerant describing the secondary circuit as far as possible Mass is pre-cooled. 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. A method according to claim, characterized in that the part of the refrigerant describing the secondary circuit causes the remaining, still liquid part of the refrigerant to cool down on the way to the compressor after the substance to be treated has been cooled down.
CH123576D 1926-12-03 1926-12-03 Method for bringing about a change in the physical state of a substance to be treated with cold in a cooling system. CH123576A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2586454A (en) * 1948-06-30 1952-02-19 Svenska Turbinfab Ab Refrigerating machine or heat pump unit of the multiple compression type
EP0038442A2 (en) * 1980-04-21 1981-10-28 Carrier Corporation Refrigeration circuit incorporating a subcooler

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