DE1629023C

DE1629023C - Method for defrosting the cooling tubes of the ice condensers of a vacuum freeze-drying chamber and steam supply to it

Info

Publication number: DE1629023C
Authority: DE
Inventors: Manuel E. Haddonfield N.J. Fuentevilla (V.StA.)
Original assignee: Pennsalt Chemicals Corp., Philadelphia, Pa. (V.St.A.)
Publication date: 1971-11-18

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtauen ziffern gleiche Elemente. In F i g. I ist eine Gefrier-The invention relates to a method for defrosting digits the same elements. In Fig. I is a freezer

und Vorkühlen der Kühlrohre von zwei wechselseitig trocknungseinrichtung mit 10 bezeichnet,and pre-cooling of the cooling tubes of two alternating drying devices denoted by 10,

an eine Vakuum-Gefriertrocknungskammer ange- Die Gefriertrocknungseinrichtung 10 weist einattached to a vacuum freeze-drying chamber. The freeze-drying device 10 has a

schlüsselten Eiskondensatoren mit je einem, die Kühl- Gehäuse 12 auf, das mit einer Isolierung 14 und einerkeyed ice condensers each with one, the cooling housing 12, the one with an insulation 14 and one

rohre umgebenden Niederschlagraum, das mit Hilfe 5 Tür 15 versehen ist, die durch Scharniere mit dempipes surrounding the precipitation chamber, which is provided with the help of 5 door 15, which hinges with the

von jeweils diesen durchströmendem Dampf arbeitet Gehäuse 12 verbunden ist.housing 12 is connected by each of these steam flowing through it.

und eine Dampfführung dazu. Längs der Seitenwände des Gehäuses 12 sindand a steam duct to it. Along the side walls of the housing 12 are

Bei den Gefriertrucknungsverfahren werden im mehrere Ständer 16, 18, 20, 22 angeordnet. Sie sind allgemeinen die gefrierzutrocknenden Gegenstände mit mehreren, in Abständen angeordneten Kerben gefroren und dann i.i eine hermetisch dicht ver- io versehen, mit deren Hilfe die Ständer Tragplatten schlossene Kammer eingebracht. Es sind Mittel vor- tragen. Die übereinander im Abstand voneinander gesehen, mit denen die gefrierzutrocknenden Gegen- angeordneten Tragplatten 24 und 26 sind in getrennte stände erwärmt werden, während diese Gegenstände Kerben eingesetzt. Die Tragplatten sind hohl, so daß gleichzeitig einem herabgesetzten Druck ausgesetzt e.n Wärmetauschmedium durch sie umgewälzt werden, so daß in den gefrorenen Gegenständen 15 werden kann. Zu diesem Zweck ist z. B. die Tragenthaltenes Eis sublimiert wird. Die durch die Subli- platte 26 mit einer Zuleitung 28 und einer Abflußmierung des Eises verflüchtigte Feuchtigkeit wird leitung 30 versehen,
durch einen Kondensator abgezogen. Ein Verteilerrohr 32 steht mit den ZuleitungenIn the freeze pressure process, several stands 16, 18, 20, 22 are arranged in the. In general, the objects to be freeze-dried are frozen with a plurality of notches arranged at intervals and then a hermetically sealed container is provided, with the aid of which the upright support plates are inserted in a closed chamber. There are funds to be carried forward. The support plates 24 and 26, which are arranged one above the other and which are arranged at a distance from one another and to be freeze-dried, are heated in separate stands, while these objects are notched. The support plates are hollow, so that simultaneously exposed to a reduced pressure en heat exchange medium are circulated through them, so that 15 can be in the frozen objects. For this purpose z. B. the support-contained ice is sublimated. The moisture volatilized through the subplate 26 with a supply line 28 and a drainage system for the ice is provided with a line 30,
deducted by a capacitor. A distributor pipe 32 is connected to the supply lines

Es ist auch eine iondensationseinrichtung bekannt, aller Tragplattcn in Verbindung. Die AbflufUeitungThere is also a known iondensationseinrichtung, all support plates in connection. The AbflufUeitung

die zwei Kondensatoren aufweist, die abwechselnd 20 30 der Tragplatte 26 ist mit einem Sammelrohr 34which has two capacitors alternating between 20 and 30 of the support plate 26 with a manifold 34

an die Kammer angeschlossen werden. Dadurch wird verbunden, das mit den Abflußleitungen aller Trag-connected to the chamber. This connects that with the drainage lines of all carrying

der Wirkungsgrad der Gefriertrocknungseinrichtung platten in Verbindung steht. Eine an das Verteilerrohrthe efficiency of the freeze-drying device is related to plates. One to the manifold

erhöht, weil immer nur einer der Kondensatoren mit 32 angeschlossene Leitung 36 erstreckt sich vonincreased because only one of the capacitors with 32 connected line 36 extends from

der Kammer in Berührung steht, während der diesem Verteilerrohr zur Druckseite einer Pumpe 40.the chamber is in contact while this manifold to the pressure side of a pump 40.

andere mit einer Einrichtung zum Schmelzen des as Von dem Sammeln <hr 34 erstreckt sich eine Leitungothers with a facility for melting the as from collecting <hr 34 extends a line

Eises verbunden ist, das sich auf den Rohrschlangen zur Saugseite der Pumpe 40. In der Leitung 36 ist einIce is connected, which is on the coils to the suction side of the pump 40. In the line 36 is a

des Kondensators angesammelt hat. Hierzu wird in Wärmetauscher 42 vorgesehen.of the capacitor has accumulated. For this purpose, heat exchanger 42 is provided.

den Arbeitspausen jedes Kondensators in demselben Für das Gehäuse 12 sind zwei Kondensatoren 44the work breaks of each capacitor in the same. For the housing 12, there are two capacitors 44

Dampf umgewälzt. und 46 vorgesehen. Der Kondensator 44 steht mitCirculating steam. and 46 provided. The capacitor 44 stands with

Durch die Erfindung soll die Ahtauzeit der Kon- 30 dem Gehäuse 12 über eine Leitung 48 in Verbindung,By means of the invention, the thawing time of the condenser 30 is intended to be connected to the housing 12 via a line 48,

densatoren verkürzt und damit der Trocknungsvor- die ein Absperrorgan enthält. Der Kondensator 46condensers shortened and thus the drying front contains a shut-off device. The capacitor 46

gang beschleunigt werden. steht mit dem Gehäuse 12 über eine Leitung 50 inspeed can be accelerated. stands in with the housing 12 via a line 50

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren Verbindung, die ein Absperrorgan enthält. DieThis object is achieved by a method connection which contains a shut-off device. the

Zum Abtauen und Vorkühlen der Kühlrohre von Kondensatoren 44 und 46 sind mit RohrschlangenFor defrosting and pre-cooling the cooling tubes of condensers 44 and 46 are provided with pipe coils

Zwei wechselweise an eine Vakuum-Gefriertrock- 35 versehen, die mit einer Quelle eines Kühlmittels wieTwo alternately attached to a vacuum freeze-dryer 35, which is provided with a source of a coolant such as

nungskammer angeschlossenen Eiskondensatoren mit Sole, Ammoniak usw. in Verbindung stehen.The ice condensers connected to the cooling chamber are in contact with brine, ammonia, etc.

je einem, die Kühlrohre umgebenden Niederschlag- Eine Vakuumpumpe 52 ist durch eine mit einemone each, the cooling tubes surrounding precipitation A vacuum pump 52 is through one with a

raum, das mit Hilfe von jeweils diesen durchströmen- Absperrorgan versehene Leitung 54 mit dem Konden-space, which with the help of each of these flow through shut-off device provided line 54 with the condenser

dem Dampf arbeitet, bei t'em erfindungsgemäß vor sator44 und durch eine mit einem Absperrorganthe steam works, at t'em according to the invention in front of sator44 and through a with a shut-off device

dem vollen Abtauen des Eises auf den Kühlrohren 40 versehene Leitung56 mit dem Kondensator 46 ver-the condenser 46, which is provided with the condenser 46 for the complete thawing of the ice on the cooling tubes 40

die Dampfzufuhr und Kondensatabfuhr abgesperrt bunden. Die Kondensatoren 44 und 46 stehen überthe steam supply and condensate discharge are locked. The capacitors 44 and 46 protrude

werden und der Niederschlagraum des Kondensators Abflußleitungen 53 bzw. 55, die mit Absperrorganenare and the precipitation chamber of the condenser drain lines 53 and 55, which are provided with shut-off devices

tür Druckabsenkung darin an die Saugseite einer versehen sind, mit einem Behälter in Verbindung.for lowering the pressure therein on the suction side are provided with a container in connection.

Vakuumpumpe angeschlossen wird. Eine Darnpfquelle 58 ist mit einer nicht gezeigtenVacuum pump is connected. A steam source 58 is associated with one not shown

Dieses Verfahren wird vorzugsweise verwirklicht 45 Pumpeinrichtung versehen. An Stelle von Dampf durch eine Dampfführung für die Versorgung $es können natürlich andere Mittel, beispielsweise heißes Jeweiligen Niederschlagraumes für wechselweise an Wasser verwendet werden. Der Austritt der Dampfeine Vakuum-Gefriertrocknungskammer angeschlos- quelle 58 verzweigt sich in die mit Abspeirorganen fccne Eiskondensatoren mit je einer absperrbaren vetsehenen Leitungen 60, 62 und 64. Die Leitung 60 Kondensatableitung für die beiden Kondensatoren, 50 steht mit dem Kondensator 44 und die Leitung 62 die eine über absperrbare Leitungen auf ihrer mit dem Kondensator 46 in Verbindung.
Saugseite mit den Kondensatoren verbundene Der Kondensator 44 ist mit einer Leitung 66 und Dampfstrahlpumpe, die durch eine Leitung an die der Kondensator 46 mit einer Leitung 68 versehen. Ouelle für den Abtaudampf angeschlossen ist, auf- Diese Leitungen 66 und 68 weisen Absperrorgane Weist. SS auf und stehen mit der engsten Stelle der Saugstrahl-This method is preferably implemented 45 provided with pumping means. Instead of steam through a steam duct for the supply, other means can of course be used, for example hot respective precipitation space for alternating water. The outlet of the steam, connected to a vacuum freeze-drying chamber 58, branches into the ice condensers with discharge organs fccne, each with a lockable line 60, 62 and 64. Line 60, condensate drainage for the two condensers, 50 is connected to the condenser 44 and line 62 One of them is connected to the condenser 46 via lockable lines.
The condenser 44 is connected to the condensers on the suction side. Ouelle for the defrost steam is connected to these lines 66 and 68 have shut-off devices. SS up and stand with the narrowest point of the suction jet

Zur Erläuterung der Erfindung zeigt die Zeichnung pumpe 70 in Verbindung, deren Eintritt mit derTo explain the invention, the drawing shows pump 70 in conjunction, the entry of which with the

ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel, doch ist die Leitung 64 und deren Austritt mit einem geeignetena preferred exemplary embodiment, but the line 64 and its exit with a suitable one

Erfindung auf die dargestellten Anordnungen und Behälter 72 verbunden ist.Invention is connected to the illustrated arrangements and containers 72. Elemente nicht eingeschränkt. Die übrigen Elemente des AusführungsbeispielsElements not restricted. The remaining elements of the exemplary embodiment P i g. I zeigt schematisch ein Ausfuhrungsbeispiel «o für die Erfindung werden nachstehend an Hand einerP i g. I shows schematically an exemplary embodiment «o for the invention are below on the basis of a

einer Einrichtung zur Durchfuhrung des erfindungs- Beschreibung der Wirkungsweise der Einrichtung 10a device for carrying out the description of the operation of the device 10 according to the invention

gemäßen Verfahrens; beschrieben.according to the procedure; described.

P i g. 2 zeigt im Schaubild das Gehäuse, in dem Durch die Tragplatten wird ein Wärmetausch-P i g. 2 shows a diagram of the housing, in which a heat exchange

die gefrierzutrocknenden Gegenstände während des medium umgewälzt, um die Temperatur der Trag*the objects to be freeze-dried are circulated during the medium in order to keep the temperature of the carrying *

Gefriertrocknungsvorgangs angeordnet sind; 65 platten zu erhöhen. Die Vakuumpumpe 52 wird be-Freeze-drying are arranged; 65 plates to increase. The vacuum pump 52 is loaded F i g. 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 3-3 tätigt. Sie steht über die Leitung 54, den KondensatorF i g. 3 shows a cross section along the line 3-3. It is available via line 54, the condenser

in F i g. 2. 44 und die Leitung 48 mit dem Inneren des Gehäusesin Fig. 2. 44 and line 48 with the interior of the housing

in den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugs- 12 in Verbindung. Durch eine nicht gezeigte Schalt·In the drawings, like reference 12 is used in conjunction. By a switch not shown

vorrichtung wurden die Abspermrgune in den Leitungen 48 und 54 geöffnet, während die Absperrorgane in allen anderen Leitungen geschlossen sind.device were the shut-off gun in the Lines 48 and 54 open, while the shut-off devices in all other lines are closed.

Auf Drahtrosten 74 sind auf den Tragplatten Schalen 76 im Abstand voneinander angeordnet, welche das im gefrorenen Zustand befindliche Out enthalten, das der Gefriertrocknung unterworfen werden soll. Durch das Zusammenwirken der von den Tragplatten abgestrahlten Wäime und des in dem Gehäuse 12 herrschenden, herabgesetzten Druckes wird das in dem gefrorenen Gut befindliche Eis tublimiert.Shells 76 are arranged at a distance from one another on the support plates on wire grids 74, which contain the frozen Out that is subject to freeze-drying shall be. Through the interaction of the radiated from the support plates and the in the Housing 12 prevailing, reduced pressure is located in the frozen product ice sublimated.

Die durch die Sublimierung des im gefrorenen Gut enthaltenen Eises verflüchtigte Feuchtigkeit wird im Kondensator 44 auf dessen Kühlschlangen als Eis kondensiert. Die Austrittsseite der Vakuumpumpe 52 Eteht mit der Atmosphäre in Verbindung. Nach einer bestimmten Zeit sammelt sich auf den Rohrschlangen des Kondensators 44 eine derartige Eismenge an, daß der Kondensator 44 nur noch mit geringem Wirkungsgrad arbeitet.The moisture that has evaporated as a result of the sublimation of the ice contained in the frozen goods becomes in the Condenser 44 condensed as ice on its cooling coils. The exit side of the vacuum pump 52 Connects to the atmosphere. After a certain time it collects on the pipe coils of the condenser 44 such an amount of ice that the condenser 44 only has a low efficiency is working.

Nach einem vorherbestimmten Zeitraum werden die Absperrorgane in den Leitungen 48 und 54 des Kondensators 44 geschlossen und die Absperrorgan^ in den Leitungen 50 und 56 des Kondensators 46 geöffnet, so daß die in dem Gehäuse 12 befindliche Kammer jetzt über den Kondensator 46 mit der Vakuumpumpe 52 in Verbindung steht.After a predetermined period of time, the shut-off devices in lines 48 and 54 of the Condenser 44 closed and the shut-off device ^ in lines 50 and 56 of condenser 46 opened so that the chamber located in the housing 12 now via the capacitor 46 with the Vacuum pump 52 is in communication.

Wenn das Gehäuse 12 mit dem Kondensator 46 in Verbindung steht, werden die Absperrorgane in den Leitungen 60 und 53 des Kondensators 44 geöffnet. Dadurch wird durch den Kondensator 44 Dampf geleitet und das auf seinen Rohrschlangen befindliche Eis schmilzt. Die sich bildende Flüssigkeit läuft durch die Leitung 53 ab. Ehe das Eis auf den Rohrschlangen des Kondensators 44 vollständig geschmolzen ist, werden die Absperrorgane in den Leitungen 60 und 53 für die Dampfzu- und -abfuhr geschlossen und die Absperrorgane in den Leitungen 64 und 66 der Strahlpumpe 70 geöffnet. Infolgedessen wird Dampf durch die Saugstrahlpumpe 70 geleitet, so daß der Druck in dem Kondensator 44 herabgesetzt wird und seine Rohrschlangen durch das auf diesen verbliebene nun nihlimicrundu Ris abgekühlt werden. Dadurch wurden die Rohrschlangen also vorgekühlt, ehe der Kondensator 44 wieder an das Gehäuse 12 angeschlossen wird,
s Nun werden die Absperrorgane in den Leitungen und 66 der Strahlpumpe geschlossen und der Kondensator 44 kann an das Gehäuse v.>r dem Zeitpunkt angeschlossen werden, in dem sich im Kondensator 46 eine beträchtliche Eismenge auf den Rohrschlangen angesammelt hat. Wenn der Kondensator wieder in Betrieb genommen werden soll, werden die Absperrorgane in seinen Leitungen 48 und 54 geöffnet und die Absperrorgane in den Leitungen 50 und 56 des Kondensators 46 geschlossen. Danach wird das auf den Rohrsch'angen des Kondensators 46 befindliche Eis, wie vorstehend beschrieben, entferntWhen the housing 12 is connected to the condenser 46, the shut-off devices in the lines 60 and 53 of the condenser 44 are opened. As a result, steam is passed through the condenser 44 and the ice on its coiled tubes melts. The liquid that forms runs off through line 53. Before the ice on the coiled tubes of the condenser 44 has completely melted, the shut-off devices in the lines 60 and 53 for the steam supply and discharge are closed and the shut-off devices in the lines 64 and 66 of the jet pump 70 are opened. As a result, steam is passed through the ejector pump 70, so that the pressure in the condenser 44 is reduced and its coils are cooled by the now nihlimicrundu Ris remaining on them. As a result, the coils were pre-cooled before the condenser 44 is reconnected to the housing 12,
Now the shut-off devices in lines 66 and 66 of the jet pump are closed and the condenser 44 can be connected to the housing at the point in time at which a considerable amount of ice has accumulated in the condenser 46 on the coils. When the condenser is to be put back into operation, the shut-off devices in its lines 48 and 54 are opened and the shut-off devices in lines 50 and 56 of the condenser 46 are closed. Thereafter, the ice located on the pipe strings of the condenser 46 is removed as described above

Claims

Patent claims:

1. Procedure for defrosting and pre-cooling the ao cooling pipes from two alternately to one Vacuum freeze drying chamber connected ice condensers with one each, the cooling tubes surrounding precipitation space, which with the help of steam flowing through each of these

»5 works, characterized in that before fully defrosting the ice on the cooling tubes, the steam supply and condensate drainage be shut off and the precipitation chamber of the condenser to lower the pressure therein on the Suction side of a vacuum pump is connected.

2. Steam supply for the supply of the respective precipitation area for two alternately Ice condensers with one each connected to a vacuum freeze-drying chamber lockable steam supply line and one lockable condensate drain for each of the two Capacitors, characterized by a line (66, 68) that can be shut off on their suction side

with the condensers (44,46) connected to the steam jet pump (70), which through a line (64) is connected to the source (58) for the defrost steam.

Hierzu 1 Blatt ZeichnungsnFor this 1 sheet of drawing no