-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Eindosieren eines kryogenen
Mediums mit wenigstens einem in der Wandung eines Behältnisses
integrierten und mit einer Zuführleitung
für das
kryogene Medium verbindbaren Ventil zum Einleiten des kryogenen
Mediums in das Behältnis.
-
In
vielen industriellen Anwendungen werden kryogene Medien, insbesondere
tiefkalte Flüssigkeiten
oder Gase zum Kühlen
oder Frosten von flüssigen,
pastösen
oder festen Produkten eingesetzt. Die Wärmeübertragung erfolgt dabei entweder
indirekt, also ohne stofflichen Kontakt zwischen dem zu kühlenden
Produkt und dem kryogenen Medium, über Wärmetauscherflächen oder
durch eine direkten Kontaktierung des Produkts mit dem kryogenen
Medium.
-
Bei
der direkten Kühlung
wird üblicherweise das
Produkt durch eine Leitung geführt
oder in einem Behälter
gesammelt und das kryogene Medium über geeignete Düsen oder
Ventile in die Leitung oder in den Behälter eingebracht. Im Folgenden
werden die Begriffe „Leitung" und „Behälter" unter dem Begriff „Behältnis" subsumiert.
-
Befindet
sich das zu kühlende
Produkt in einem Behälter,
beispielsweise in einem Mischer, so bestehen verschiedene Möglichkeiten
zum Einspeisen des kryogenen Mediums: Bei der Einbringung im Kopfraum
des Behälters
haben die Eintrittstellen für das
kryogene Medium keinen oder nur einen geringen Kontakt mit dem zu
kühlenden
Produkt. Da zwischen dem Produkt und den Eintrittsstellen ein gewisser
Abstand besteht, ist die Gefahr der Vereisung der Eintrittstellen
gering. Es können
daher einfach aufgebaute Ventile oder Düsen, verwendet werden – beispielsweise
Sprühdüsen oder
Kapillardüsen,
die gegenüber
dem Behälterinnern
stets geöffnet
sind. Nachteilig bei diesen Systemen ist jedoch, dass immer nur
ein Teil des kryogenen Mediums mit dem Produkt in Kontakt kommt
und diesem Wärme
entziehen kann. Ein großer
Teil des kryogenen Mediums geht somit ungenutzt verloren.
-
Um
die Wärmeenergie
besser auf das kryogene Medium übertragen
zu können,
wird alternativ das kryogene Medium unmittelbar in das Produkt eingebracht.
Dazu befinden sich die Eintrittstellen für das kryogene Medium nicht
im Kopfraum sondern in einem unteren Teil des Behälters, also
in jenem Bereich, der während
der Behandlung mit dem zu kühlenden
Produkt gefüllt
ist. Bei dieser, im Fachjargon auch als „Bottom-Injection" bezeichneten Vorgehensweise
ist jedoch darauf zu achten, dass das Ventil verschließbar ist,
um in solchen Phasen während
der Behandlung, während
denen kein kryogenes Medium eingebracht wird, ein Vereisen der Eintrittstellen oder
ein Eindringen von Produkt in das Innere der Düse oder des Ventils zu verhindern.
-
Ein
für diesen
Einsatz geeignetes Ventil zum Eintragen eines kryogenen Mediums
wird in der
DE 101
52 764 A1 beschrieben. Das Ventil umfasst ein Ventilgehäuse, das
in der Wand eines Behälters,
beispielsweise eines Mischers, integriert ist. Im Ventilgehäuse ist
eine Ventilöffnung
mit geringem Öffnungsquerschnitt
angeordnet, die mittels einer Ventilnadel derart verschließbar ist,
dass bei geschlossenem Ventil die Stirnfläche der Ventilnadel mit dem
Ventilgehäuse
bzw. der Innenoberfläche
des Behälters
im Wesentlichen bündig
abschließt.
Beim Einsatz des Ventils wird die Ventilnadel zurückgezogen
und das Kühlmittel,
beispielsweise flüssiger
Stickstoff, strömt durch
die Ventilöffnung
in das Behälterinnere
hinein und bildet einen tief in das zu kühlende Produkt eindringenden
Kühlmittelstrahl
aus. Beim Schließen
des Ventils wird die Ventilnadel in Richtung auf den Behälter zu
bewegt, wodurch etwaig in die Ventilöffnung eingedrungenes Produkt
herausgedrängt
wird. Nachteilig ist diese Anordnung insofern, als die Ventilnadel unabhängig vom
Gaseintrag betätigt
werden muss und daher die Gefahr besteht, dass bei rascher Druckminderung
an der Gaszuleitung Produktreste in das Innere des Ventils eindringen
können.
Insbesondere beim Einsatz zur Kühlung
von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten besteht dadurch die
Gefahr von Keimbildungen, der durch regelmäßige intensive Reinigung des
Ventils begegnet werden muss. Zudem führt der scharfe, in das Produkt
gerichtete Kühlmittelstrahl
insbesondere bei zähflüssigen Produkten
dazu, dass örtliche
Unterkühlungen im
Produkt stattfinden können,
die zu Verklumpungen des Produkts und damit zu einer Qualitätsminderung
führen
können.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zum Eindosieren
eines kryogenen Mediums zu schaffen, bei dem das Eindringen von
Produkt in das Innere des Eintragsventils zuverlässig verhindert wird.
-
Gelöst ist diese
Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art und Zweckbestimmung
dadurch, dass das Ventil mit Mitteln ausrüstet ist, die oberhalb eines
vorgegebenen Differenzdrucks zwischen dem Druck des kryogenen Mediums
in der Zuführleitung
und dem Druck im Behältnis
die Einleitung des kryogenen Mediums in das Behältnis ermöglichen, bei Unterschreiten
des vorgegebenen Differenzdrucks dagegen das Ventil sperren. Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird also erst bei Vorliegen eines bestimmten Überdrucks in der Zuleitung
gegenüber
dem Innendruck im Behältnis,
also in dem Behälter
oder in der Leitung, das Ventil freigegeben. Damit wird sichergestellt,
dass kein Produkt aus dem Behältnis
in den Innenbereich des Ventils eindringen kann. Die regelmäßige Reinigung
des Ventils kann somit entfallen. Als Ventile kommen dabei beispielsweise
handelsübliche
Differenzdruckventile zum Einsatz, die erst oberhalb einer vorgegebenen Druckdifferenz
zwischen zwei Punkten vor und hinter dem Ventil einen Strömungsweg
freigeben. Als kryogenes Medium wird beispielsweise Stickstoff oder Sauerstoff
in flüssigem
oder kaltem gasförmigem
Zustand eingesetzt. Stickstoff ist inert und besitzt gute Kühleigenschaften.
Der Einsatz von kaltem Sauerstoff bei der Kühlung von Fleisch oder Fleischmasse führt nicht
nur zu einer guten Kühlwirkung,
sondern trägt
zugleich zum Erhalt der roten Fleischfarbe bei. Ein gleichfalls
vorteilhaftes kryogenes Medium ist Kohlendioxid, das unter Druck
im flüssigen
Zustand herangeführt
und beim Eintritt in das Behältnis
unter Erzeugung von Kohlendioxidschnee entspannt wird. Der pulverförmige Kohlendioxidschnee
kann mit insbesondere mit einem gleichfalls pulverförmigen Produkt
innig durchmischt werden, wodurch eine effiziente Kühlung erzielt
wird.
-
Die
Höhe des
Differenzdrucks, ab dem das Ventil öffnet bzw. sperrt, ist insbesondere
in Abhängigkeit
vom eingesetzten kryogenen Medium und/oder von dem zu kühlenden
Produkt zu wählen. Beispielsweise
beträgt
der Differenzdruck bei Flüssigstickstoff
2 bis 2,5 bar, bei Kohlendioxid 7 bis 9 bar.
-
Zweckmäßigerweise
ist das Ventil mit Mitteln ausgerüstet, die das kryogene Medium
beim Einleiten in das Behältnis
in radiale Richtung, also Richtung der benachbarten Innenwände des
Behältnisses
ablenken. Das kryogene Medium wird also nicht, wie beim Gegenstand
der
DE 101 52 764
A1 durch einen engen Kanal unter Ausbildung eines Kühlmittelstrahls
in das Produkt eingetragen, sondern breit und flächig im Behältnis verteilt. Auf diese Weise
werden lokale Unterkühlungen
aufgrund einer zu starken Fokussierung des Kühlmittels im Produkt vermieden.
-
Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass das
Ventil mit einem in einem Ventilgehäuse aufgenommenen, stirnseitig
mit einem tellerförmigen
Vorderabschnitt ausgestatteten Absperrglied ausgerüstet ist,
welcher Vorderabschnitt das kryogene Medium in gegenüber der
Einströmrichtung
radiale Richtung ablenkt und im Schließzustand des Ventil auf einer
Dichtfläche
des Ventilgehäuses
aufliegt. Der tellerförmige
Vorderabschnitt des Absperrglieds dient also gleichzeitig zum Sperren
der Strömungsverbindung
und zum Ablenken des kryogenen Mediums beim Einströmen in das Behältnis. Zum
Innern des Ventilkörpers
hin kann der Vorderabschnitt des Absperrgliedes verschiedenartig,
beispielsweise rechteckig oder konisch zugeformt sein, wobei die
Dichtfläche
des Ventilgehäuses
entsprechend anzupassen ist. Insbesondere eine konische Form ist
vorteilhaft, da sie einen vergleichsweise geringen Strömungswiderstand
aufweist, jedoch beim Einströmen
des kryogenen Mediums eine breite Verteilung des Mediums im Behältnis begünstigt und zudem
keine Möglichkeit
zur Anlagerung von Produkt bietet.
-
Das
Absperrglied ist vorzugsweise gegen die Wirkung eines Federelements
bewegbar ausgebildet, wobei in Öffnungsrichtung
die Bewegung zum Inneren des Behältnisses
hin erfolgt. Diese Ausgestaltung bietet insbesondere zwei Vorteile:
Zum einen kann die Dichtfläche
für den
tellerförmigen
Vorderabschnitt des Absperrglieds auf der behälterseitigen Ausmündung des
Ventilgehäuses
angeordnet werden. Das Ventil wird also unmittelbar im Bereich der Wand
des Behältnisses
geöffnet
oder geschlossen. Es keine längeren
Leitungsstrecken vorhanden, in denen sich während der Schließphase des
Ventils Produkt anlagern kann. Zum anderen wird der Differenzdruck,
bei dem das Ventil öffnet
bzw. schließt,
im Wesentlichen durch die Rückstellkraft
des Federelements bestimmt. Durch eine geeignete Wahl der Feder
oder durch eine Variation des Federweges kann so der Differenzdruck
leicht entsprechend den Anforderungen eingestellt werden.
-
Vorzugsweise
ist das Absperrglied auf seiner vom tellerförmigen Abschnitt entgegen gesetzten Stirnseite
mit einem Halteabschnitt ausgerüstet,
und das als Spiralfeder ausgestaltete Federelement erstreckt sich
zwischen dem Halteabschnitt und einem Federsitz des Ventilgehäuses. Der
Federsitz des Ventilgehäuses
ist dabei beispielsweise ungefähr
in Höhe
des tellerförmigen
Abschnitts des Absperrglieds angeordnet, sodass sich die Feder zumindest teilweise
parallel zum Absperrglied oder um dieses herum erstreckt und somit
eine besonders kompakte Bauweise des Ventils erlaubt.
-
Zweckmäßigerweise
ist die Dichtfläche
des Ventilgehäuses
derart zurückgesetzt
in der Wand des Behältnisses
angeordnet, dass das Absperrglied in einem Öffnungszustand im Wesentlichen
bündig
zu einer Innenoberfläche
des Behältnisses
verläuft.
Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, im Behältnis ein
Misch- oder Schneidwerkzeug vorzusehen, dass sich bis unmittelbar
an die Innenwand des Behältnisses
erstreckt und vom geöffneten
Ventil nicht behindert wird.
-
Vorzugsweise
ist das Ventil lösbar
mit der Innenwand des Behältnisses
verbunden. Beispielsweise ist das Ventilgehäuse an seiner im bestimmungsgemäßen Einbau
der Innenseite des Behältnisses zugewandten
Abschnitt mit einem Gewinde versehen, das in ein entsprechendes
Innengewinde in der Wand des Behältnisses
oder in einer mit der Wand des Behältnisses verbundenen Ventilaufnahme
eingeschraubt werden kann. Auf diese Weise lässt sich das Ventil einfach
den jeweiligen Anforderungen anpassen und beim Wechsel des kryogenen
Mediums oder des zu kühlenden
Produkts leicht austauschen oder umrüsten.
-
Eine
besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
das Ventil nicht im Kopfraum eines Behälters, sondern in einem unteren
Bereich des Behälters
angeordnet ist. Als „unterer
Bereich" des Behälters wird
hier der Teil des Behälters verstanden,
der beim Einsatz der Vorrichtung mit Produkt gefüllt ist. Bei einer solchen,
auch als „bottom
injection" bekannten
Ausgestaltung kommt das kryogene Medium unmittelbar mit dem zu kühlenden Produkt
in Berührung,
wodurch eine sehr effiziente Kühlung
bewirkt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich für
derartige Ausgestaltungen besonders, da bei dieser ein Eindringen
von Produkt in das Ventilinnere zuverlässig vermieden wird.
-
In
einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung handelt es
sich bei dem Behältnis
um eine Leitung zum Transport eines flüssigen oder gasförmigen Produkts.
Derartige Systeme werden insbesondere zum Einleiten von verflüssigtem
Kohlendioxid in Flüssigkeiten
eingesetzt, beispielsweise in der Umwelttechnik zur Behandlung von
Abwasser oder zum Auffrischen oder Entkeimen flüssiger Nahrungsmittel wie Wein,
Säfte oder
Milch. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
verhindert hier zuverlässig
das Eindringen von Produkt in das Ventilinnere oder in die Zuleitung
für das
kryogene Medium, selbst im Falle von Druckschwankungen in der Leitung
für das
Produkt oder im Falle eines Druckabfalls in der Zuleitung für das kryogene
Medium.
-
Eine
vorteilhafte Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass das Behältnis in einer Mischeinrichtung
zur Kühlung
eines Produkts während
des Mischvorgangs integriert ist. Bei dem Behältnis handelt es sich in diesem
Fall beispielsweise um einen Behälter,
in dem eine Rühreinrichtung
angeordnet ist, oder um eine Leitung eines statischen Mischers.
-
Anhand
der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
erläutert
werden.
-
Die
einzige Zeichnung (1) zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Eindosieren eines kryogenen Mediums in einen Behälter.
-
Die
Vorrichtung umfasst ein Ventil 1, das im Ausführungsbeispiel
an einen Behälter 2 montiert
ist. Anstelle des Behälters 2 kann
das Ventil 1 jedoch ebenso gut an einer Gas- oder Flüssigkeitsleitung
angeordnet werden. Das Ventil 1 weist einen aus zwei Gehäuseteilen 6, 7 bestehenden
Ventilkörper.
Das vordere Gehäuseteil 6 des
Ventilkörpers
ist lösbar
in der Behälterwand 3 des
Behälters 2 befestigt,
beispielsweise verschraubt, und zwar derart, dass die behälterseitige
Ausmündung 8 des
Gehäuseteils 6 im
wesentlichen bündig
mit der Innenfläche 9 der
Behälterwand 3 abschließt. Das
hintere Gehäuseteil 7 des
Ventilkörpers
ist am vorderen Gehäuseteil 6 ebenfalls
lösbar,
beispielsweise durch Verschrauben, befestigt, wobei die dem hinteren
Gehäuseteil 7 zugewandte
Stirnseite des vorderen Gehäuseteils 6 mit einer
Ringschulter 10 im Innern des hinteren Gehäuseteils 7 vorsteht.
Auf seinem vom vorderen Gehäuseteil 6 entgegen
gesetzten Ende weist das hintere Gehäuseteil 7 einen Anschluss 4 zum
Verbinden mit einer hier nicht gezeigten Zuführleitung für ein kryogenes Medium auf.
Der Anschluss 4 ist dabei an die Art der Zuführleitung
für das
kryogene Medium angepasst, und fallweise druck- und/oder tieftemperaturfest
ausgelegt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Anschluss 4 um
einen Gewindeanschluss oder einen Flansch. Als kryogenes Medium
kommt beispielsweise ein verflüssigtes
Gas wie Flüssigstickstoff,
Flüssigsauerstoff
oder flüssiges
Kohlendioxid oder auch ein kaltes Gas, beispielsweise tiefkalter gasförmiger Stickstoff,
zum Einsatz. Generell kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu genutzt
werden, Gas oder eine Flüssigkeit
in ein Gas, eine Flüssigkeit
oder in einen pastösen,
pulverförmigen
oder stückigen
Stoff einzudosieren.
-
Im
Innern der jeweils im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebauten
Gehäuseteile 6, 7 des Ventilkörpers ist
ein Absperrglied 11 axial beweglich aufgenommen, mittels
dessen das Ventil 1 geschlossen und geöffnet werden kann. Das Absperrglied 11 umfasst
einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Innenabschnitt 12,
an dessen dem Behälter 2 zugewandten
Stirnseite sich ein tellerförmiger,
im Querschnitt konischer Vorderabschnitt 13 anschließt. Der
Vorderabschnitt 13 des Absperrglieds 11 ist so ausgebildet,
dass er im Schließzustand
des Ventils 2 – wie
in 1 gezeigt – auf
einem entsprechend konisch geformten Ventilsitz 15 des
vorderen Gehäuseteils 6 dichtend
aufsitzt. Um die Dichtigkeit weiter zu verbessern kann – hier nicht
gezeigt – ein
Dichtring aus einem flexiblen Material in einer rund umlaufenden
Nut im Ventilsitz 15 angeordnet sein. An der vom Behälter 2 abgewandten
Seite des Innenabschnitts 12 des Absperrglieds 11 ist
ein ringförmiger
Hinterabschnitt 17 vorgesehen, der auf einem Halteabschnitt 18 des
Innenabschnitts 12 lösbar
aufmontiert, beispielsweise verschraubt ist. Der Außenradius
des Hinterabschnitts 17 ist größer als der Innendurchmesser
der Ringschulter 10 des Ventilkörpers. Beim Öffnen des
Ventils 2 begrenzt somit die Ringschulter 10 die
axiale Verschiebbarkeit des Absperrglieds 11 in Richtung
auf das Innere des Behälters 2,
im maximalen Öffnungszustand
liegt der Hinterabschnitt 17 auf der Ringschulter 10 auf.
Im Schließzustand
des Ventils 2 ist der Hinterabschnitt 17 dagegen
beabstandet von der Ringschulter 10 angeordnet. Um eine Strömungsverbindung
im Innern des Ventilkörpers
zu beiden Seiten des Hinterabschnitts 17 sicher zu stellen,
auch wenn der Hinterabschnitt 17 an der Ringschulter 10 anliegt,
ist der Innenabschnitt 12 des Absperrglieds 11 mit
einer zentralen Bohrung 25 versehen, die etwa in der Mitte
des Innenabschnitts 12 in eine Radialbohrung 26 einmündet, die
wiederum radial außenseitig
am Innenabschnitt 12 des Absperrglieds 11 endet.
-
Zwischen
dem Hinterabschnitt 17 und einem Federsitz 20 am
vorderen Gehäuseteil 6 des
Ventilkörpers
erstreckt sich rings um den Innenabschnitt 12 des Absperrglieds 11 herum
eine spiralförmige Schließfeder 22.
Die Schließfeder 22 ist
derart zwischen Federsitz 20 und Hinterabschnitt 17 des
Absperrgliedes 11 eingespannt, dass sie bereits in der Schließposition
des Ventils 2 unter einer gewissen Vorspannung steht. Dadurch öffnet sich
das Ventil 1 erst bei Vorliegen eines bestimmten, durch
die Federkraft der Schließfeder 20 festgelegten
Differenzwertes (Grenzdruck) zwischen dem Druck im Innern des Ventilkörpers und
dem Druck im Behälterinnenraum. Bei Überschreiten
des Grenzdrucks wird das Absperrglied 11 aufgrund des auf
den tellerförmigen Vorderabschnitt 13 des
Absperrglieds 11 wirkenden Überdrucks im Innern des Ventilkörpers gegen
die Wirkung der Schließfeder 22 axial
in Richtung auf das Behälterinnere
verschoben. Dabei öffnet
sich im Bereich des Vorderabschnitts 13 des Absperrglieds 11 ein
Ringspalt und gibt so einen Strömungsweg
in das Innere des Behälters 2 frei.
-
Die
konische Zuformung des Vorderabschnitts 13 des Absperrglieds 11 führt dazu,
dass das kryogene Medium beim Einströmen in den Behälter 2 in
radialer Richtung abgelenkt wird und sich sehr breit im Behälter 2 verteilt.
Auf diese Weise wird die Ausbildung eines scharfen Kühlmediumsstrahls,
der zu einer lokalen Unterkühlung
eines im Behälter 2 vorhandenen
Produkts führen
könnte,
verhindert. Die durch den Abstand zwischen dem Hinterabschnitt 17 und
der Ringschulter 10 im Schließzustand des Ventils festgelegte
maximale Vorschub des Absperrglieds 11 ist dabei so gewählt, dass
die Stirnfläche 24 des
Vorderabschnitts 13 nicht weiter in das Innere des Behälters 2 vorsteht,
als bis sie im Wesentlichen bündig
mit der Innenoberfläche 9 der
Behälterwand 3 angeordnet
ist. Ein im Behälter 2 angeordnetes
Rührwerk
oder Schieber, das bzw. der bis zu den Behälterwänden ausgreift, wird durch
das Ventil 1 also nicht behindert.
-
Unterschreitet
der Druck im Innenraum 23 des Ventilkörpers den oben definierten
Grenzdruck, so schließt
das Ventil 1 automatisch dadurch, dass sich das Absperrglied 11 unter
der Wirkung der Schließfeder 22 in
seine Sperrposition begibt, in der der tellerförmige Vorderabschnitt 13 auf
der Dichtfläche 15 aufliegt.
Dazu ist keine externe Ansteuerung des Absperrglieds erforderlich;
die Dosage der in den Behälter
eingeführten
Menge an kryogenem Medium erfolgt direkt durch die Änderung
des Drucks in der Zuführleitung.
Da der Grenzdruck aufgrund der Vorspannung der Schließfeder 22 größer als
der Innendruck im Behälter 2 ist,
kann kein Produkt aus dem Innenraum des Behälters 2 in den Innenraum 23 des Ventils 2 eindringen.
Dies gilt insbesondere auch im Falle eines plötzlichen, unvorhergesehenen
Druckabfalls in der Zuführleitung
des kryogenen Mediums. Daher ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
auch zum „bottom
injection" geeignet,
also zur Anordnung in einem Bereich der Behälterwand 3, der beim
Einsatz vom zu kühlenden
Produkt benetzt wird. Natürlich
kann das Ventil 1 jedoch auch im Kopfraum des Behälters 2 oder
in einer Zuleitung angeordnet werden.
-
Die
Gehäuseteile 6, 7 des
Ventilkörpers,
Absperrglied 11 und Feder 22 sind aus einem Material gefertigt,
dass den tiefen Temperaturen und/oder den hohen Drücken des
jeweils zum Einsatz kommenden kryogenen Mediums Rechnung trägt, beispielsweise aus
einem geeigneten, tieftemperaturfesten Edelstahl. Zudem sind sie
mit abgerundeten Kanten versehen, damit kein Produkt an den Ventilen
anhaften und zu einer bakteriologischen Kontamination Anlass geben
kann. Des weiteren sind die Teile 6, 7, 11 und 22 vorzugsweise
lösbar
miteinander und mit dem Behälter 2 verbunden,
wodurch nicht nur eine etwaige Wartung erleichtert wird, sondern
auch die Ventile dem eingesetzten kryogenen Medium und/oder der Behandlungsaufgabe
angepasst werden können. Beispielsweise
liegt der von der Vorspannung der Schließfeder 22 bestimmte
Grenzdruck beim Einsatz von Flüssigstickstoff
bei 0,5 bis 2 bar. Bei Verwendung von Kohlendioxid als Kühlmedium
ist darauf zu achten, dass der Grenzdruck auf einen Wert eingestellt
wird, der oberhalb des Tripelpunkts des Kohlendioxids liegt, um
zu verhindern, dass sich innerhalb des Ventils 2 Trockeneis
bildet, das unter Umständen zum
Verschluss des Ventils führen
kann. In diesem Fall ist beispielsweise ein Grenzdruck von 5 bis
8 bar oder mehr erforderlich. Um das Ventil 1 den geänderten
Anforderungen anzupassen, wird das hintere Gehäuseteil 7 vom vorderen
Gehäuseteil
entfernt, die Feder 22 durch eine entsprechend härtere Feder bzw.
Feder mit im Einbauzustand härteren
Vorspannung ersetzt und der Ventilkörper verschlossen. Alternativ
kann das Ventil auch komplett ausgetauscht werden.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
genügt insbesondere
den gehobenen hygienischen Anforderungen bei der Behandlung von
Lebensmittel wie Teig, Mehl, Maische oder Fleischmasse zur Wurstherstellung,
oder bei der Herstellung pharmazeutischer Produkte, Vorprodukte
und Inhaltsstoffe, da der Eintrag von Produkt aus dem Behälter bzw. der
Leitung in das Ventil zuverlässig
vermieden wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aber ebenso gut
zur Behandlung anderer Materialien geeignet, beispielsweise für Zuschlagstoffe
der Bauindustrie wie Zement oder Beton geeignet. Ein weiteres Anwendungsgebiet
betrifft die Eindüsung
eines kryogenen Mediums in eine von einem Gas oder einer Flüssigkeit
durchströmten
Leitung, beispielsweise bei der Abwasserbehandlung oder der Behandlung
von Wein, Säften
oder Milch.
-
- 1
- Ventil
- 2
- Behälter
- 3
- Behälterwand
- 4
- Anschluss
- 5
- –
- 6
- vorderer
Gehäuseteil
des Ventilkörpers
- 7
- hinterer
Tei des Ventilkörpers
- 8
- Ausmündung (des
Ventils)
- 9
- Innenoberfläche (der
Behälterwand)
- 10
- Ringschulter
- 11
- Absperrglied
- 12
- Innenabschnitt
- 13
- Vorderabschnitt
- 14
- –
- 15
- Ventilsitz
- 16
- –
- 17
- Hinterabschnitt
- 18
- Halteabschntitt
- 19
- –
- 20
- Federsitz
- 21
- –
- 22
- Schließfeder
- 23
- Innenraum
des Ventilkörpers
- 24
- Stirnfläche
- 25
- zentrale
Bohrung
- 26
- Radialbohrung