Verfahren zum aufeinander folgenden Erwärmen und Kühlen von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Flüssigkeiten, die
wegen Qualitätserhaltung bzw. -steigerung oder anderer Gründe einer Erwärmung und
einer nachfolgenden Abkühlung bedürfen. Insbesondere ist das Verfahren zur Behandlung
bestimmter Weinsorten, vorzugsweise solchen mit erhöhtem Eiweißgehalt, bestimmt.
Bei der bekannten Behandlung solcher Getränke wird so verfahren, daß der Wein in
einem Plattenerhitzer erst auf eine Temperatur von etwa 65° C gebracht und nachfolgend
in einem besonderen Durchlaufkühler auf eine Temperatur von etwa 2 bis 3° C über
den Gefrierpunkt des Weines herabgekühlt wird.Process for the successive heating and cooling of liquids
The invention relates to a method for the heat treatment of liquids which
because of quality maintenance or improvement or other reasons for warming and
require subsequent cooling. In particular, the method of treatment
certain types of wine, preferably those with a high protein content.
In the known treatment of such drinks, the procedure is that the wine in
first brought to a temperature of about 65 ° C with a plate heater and then
in a special through-flow cooler to a temperature of about 2 to 3 ° C above
the freezing point of the wine is cooled down.
Zur Vereinfachung dieses Verfahrens wird erfindungsgemäß die zu behandelnde
Flüssigkeit von der Kond@ensat,ionswä.rm@e einer Ko,mpressionskältemaschine aufgeheizt
und darauffolgend im Verdampfer dieser Kältemaschine herabgekühlt. Hierdurch kommt
man mit einer einzigenApparatur aus; außerdem wird die bisher im Plattenerhitzer
aufgewendete Wärmemenge erspart, da sie durch die kostenlos anfallende Kondensationswärme
ersetzt wird, wobei auch der Kühlwasserverbrauch des Kondensators der Kältemaschine
zu einem weitgehenden Maß erspart wird.In order to simplify this method, the method to be treated is used according to the invention
Liquid is heated up by the cond @ @ @ @ @, ion heat @ @ @ @ @ @ @ @ @, @ @ @ @ @, @ @ @ @ @, "pressure chiller"
and then cooled down in the evaporator of this refrigeration machine. This comes about
one with a single piece of equipment; in addition, the previously used in the plate heater
The amount of heat used is saved, as it is due to the condensation heat that is generated free of charge
is replaced, whereby also the cooling water consumption of the condenser of the chiller
is saved to a large extent.
In den Fig. 1 und 2 sind zwei Apparaturen für die Ausführung des erfindungsmäßigen
Verfahrens dargestellt. In beiden Apparaturen wird eine Kompressionskältemaschine
benutzt, die im wesentlichen aus dem Kompressor 1, dem Kondensator 2, dem Regelventil
3, dem Verdampfer 4, dem Motor 5 und der das Kältemittel führenden Rohrleitung 10
besteht. Der Kompressor saugt in üblicher Weise die Kältemitteldämpfe aus dem Verdampfer
ab und verdichtet sie. Die komprimierten und überhitzten Dämpfe werden im Kondensator
2 kondensiert, wobei aber nicht, wie üblich, die Kondensationswärme durch Kühlwasser
abgeführt, sondern erfindungsgemäß von der zu behandelnden Flüssigkeit aufgenommen
wird. Letztere wird nach Fig. 1 durch eine Flüssigkeitspumpe 11 aus einem Flüssigkeitsbehälter
12 abgesaugt und mittels der Rohrleitung 9 durch den Kondensator geführt, wo sie
die notwendige Wärmezufuhr erhält. Vom Kondensator wird die zu behandelnde Flüssigkeit
mittels der Leitung 9 durch einen Wärmeaustauscher 6 (dessen Zweck später erläutert
wird) geführt und sodann in den Verdampfer 4 geleitet, in dem sie die gewünschte
Abkühlung erfährt und aus dem sie im herabgekühlten Zustand dem Flüssigkeitsbehälter
13 zufließt.1 and 2 are two apparatuses for carrying out the inventive
Procedure shown. A compression refrigeration machine is used in both apparatuses
used, which essentially consists of the compressor 1, the condenser 2, the control valve
3, the evaporator 4, the motor 5 and the pipeline 10 carrying the refrigerant
consists. The compressor sucks the refrigerant vapors out of the evaporator in the usual way
and condenses it. The compressed and superheated vapors are in the condenser
2 condenses, but not, as usual, the heat of condensation by cooling water
discharged, but absorbed according to the invention by the liquid to be treated
will. The latter is made according to FIG. 1 by a liquid pump 11 from a liquid container
12 sucked off and passed by means of the pipe 9 through the condenser, where they
receives the necessary heat supply. The liquid to be treated is transferred from the condenser
by means of line 9 through a heat exchanger 6 (the purpose of which will be explained later
is) and then fed into the evaporator 4, in which they the desired
Undergoes cooling and from which it in the cooled down state the liquid container
13 flows in.
In der Regel wird bei Anwendung des erfindungsmäßigen Verfahrens gewünscht,
das Abkühlen der Flüssigkeit bis nahe ihrem Gefrierpunkt durchzuführen. Dadurch
entsteht bei Betriebsbeginn die Gefahr des »Einfrierens« des Verdampfers 4. Die
zur Vorbeugung dieser Gefahr üblichen Regulierungen auf der Saugseite des Kompressors
sind im vorliegenden Fall ungeeignet, da durch Drosseln des Saugdruckes und demzufolge
Drosseln der Kompressorleistung auch die Kondensatorleistung, die zum Aufheizen
der zu behandelnden Flüssigkeit nötig ist, verringert wird. Statt dessen wird erfindungsgemäß
über einen Thermostaten 7 ein elektrischer Durchlauferhitzer 8 in Tätigkeit gesetzt,
der die Flüssigkeit im Wärmeaustauscher 6 so weit erwärmt, daß keine Einfriergefahr
für den Verdampfer 4 besteht. Sobald die Flüssigkeit im Kondensator 2 genügend erhitzt
ist, wird das Arbeiten des Durchlauferhitzers nicht mehr erforderlich sein, und
er wird durch den Thermostaten 7 abgestellt.As a rule, when using the method according to the invention, it is desired
cool the liquid to near freezing point. Through this
there is a risk of the evaporator 4 »freezing« at the start of operation
To prevent this risk, the usual regulations on the suction side of the compressor
are unsuitable in the present case, as they are caused by throttling the suction pressure and consequently
Reduce the compressor output and the condenser output, which is required for heating
the liquid to be treated is required is reduced. Instead, according to the invention
An electric water heater 8 is activated via a thermostat 7,
which heats the liquid in the heat exchanger 6 to such an extent that there is no risk of freezing
for the evaporator 4 exists. As soon as the liquid in the condenser 2 is heated sufficiently
the water heater will no longer need to work, and
it is turned off by the thermostat 7.
Eine Variante zur Vermeidung des Einfrierens bei Betriebsbeginn zeigt
die Anordnung nach Fig. 2. Hier wird in der Flüssigkeitsleitung am Ein- und Austritt
des Kondensators 2 eine Verbindung zu einer Umwälzpumpe 14 geschaffen. Diese Umwälzpumpe
wird bei Betriebsbeginn zusätzlich zur Flüssigkeitspumpe 11 in Tätigkeit gesetzt,
wobei die Ventile 15, 17 und 19 entweder selbsttätig über den Pressostaten 21 oder
von Hand geschlossen und die Ventile 16,18 und 20 durch dasselbe Steuerorgan
geöffnet werden. Hierdurch wird erreicht, daß sich die umgewälzte Flüssigkeit im
Kondensator mehr und mehr erwärmt, bis der gewünschte Kondensationsdruck vorhanden
ist. Dem Kühler wird in der Zwischenzeit ausreichend Flüssigkeit aus dem Behälter
12 zugeführt, die über die Pumpe 11 und den Verdampfer 4 in gekühltem Zustand dem
Behälter wieder zuläuft. Nach Erreichen der gewünschten Kondensationstemperatur
öffnet der Pressostat die Ventile 15, 17 sowie 19 und schließt die Ventile
16, 18 und 20; gleichzeitig setzt er die Umwälzpumpe 14 außer Betrieb.
Die
im Verdampfer (Weinkühler) auftretenden Temperaturen sind unterschiedlich je nach
Alkoholgehalt des Weines. Die mittlere Temperatur auf der Kältemittelseite beträgt
etwa -5 bis -8° C bei einer Weinaustrittstemperatur aus dem Kühler von etwa ± 0°
C. Die zur Erhitzung des Weines erforderliche Temperatur beträgt im Kondensator
auf der Kältemittelseite etwa 57° C und auf der Weinaustrittsseite im Kondensator
etwa 48 bis 50° C.The arrangement according to FIG. 2 shows a variant for avoiding freezing at the start of operation. Here, a connection to a circulating pump 14 is created in the liquid line at the inlet and outlet of the condenser 2. This circulation pump is activated in addition to the liquid pump 11 at the start of operation, the valves 15, 17 and 19 being closed either automatically via the pressostat 21 or by hand and the valves 16, 18 and 20 being opened by the same control element. This ensures that the circulated liquid in the condenser warms up more and more until the desired condensation pressure is present. In the meantime, sufficient liquid is fed to the cooler from the container 12, which liquid flows back into the container via the pump 11 and the evaporator 4 in a cooled state. After the desired condensation temperature has been reached, the pressostat opens valves 15, 17 and 19 and closes valves 16, 18 and 20; at the same time, he puts the circulation pump 14 out of operation. The temperatures occurring in the evaporator (wine cooler) differ depending on the alcohol content of the wine. The mean temperature on the refrigerant side is around -5 to -8 ° C with a wine outlet temperature from the cooler of around ± 0 ° C. The temperature required to heat the wine is around 57 ° C in the condenser on the refrigerant side and around 57 ° C on the wine outlet side Condenser around 48 to 50 ° C.