DE1929959A1

DE1929959A1 - Verfahren und Anlage zum Kuehlhalten von Fleisch

Info

Publication number: DE1929959A1
Application number: DE19691929959
Authority: DE
Inventors: Spencer Donald Martin; Maurer David Paul
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1968-07-01
Filing date: 1969-06-12
Publication date: 1970-01-15
Also published as: BE734299A; ES367143A1; JPS4844149B1; ES387804A1; FR2012028A1; US3492831A; GB1268967A; NL6909938A

Description

1Oo Juni 1969

Union Carbide Corporation, STew York, ff.T. / TJ.S.A.

Ysrfahren und Anlage sun KttfeUbalten τοη Fleisch

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ©ine Anlage sum Kühl halten von Fleisch während dee Sran&portes unter Verwendung olnea niedrig siedenden verflüssigten Sasee und unter gleichseitiger Entfernung der Feuchtigkeit von den Fleisch.

iet bekannt, verderbliche Waren bein transport dadurch su kühlen, daS man ein kaltes verflüesigtee ßaa aus eine* SamiBel«· behälter in dia Kaaner eineprüht₍ wo das verderbliche Gut sich befindet« Beaondare Sohwierigkelten treten auf, wenn es eioh us Fleisch handelt, das in geltUbJ.tams ab«r ungefroreneii 2u- ' etanae transportiert werden soll* So saüaeon s.B. häufig feile tob frisch geeohlaohtetea Rindern vosa Sohlaohthaus sub BKndler befördert werden* Sas Besprühen Bit verfittesigtsB Q&m 1st hier» bsi sehr wlr^saa, soweit ss das Kühlen betrifft, es entfernt aber nioht die Feuchtigkeit.

Sie oberflächliche Feuchtigkeit von Fleisch, das unter Kühlung traneportiert wir*» bringt verechiedene Sohwierifkeiten alt sieb· Feuchte β Fleiech ist aicht nur ecJawierig «υ handhaben, sondern 1st auoli schlelsig xaaA unane«htillah_T Biss» Schwierigkelten durch die Feuchtigkeit treten insbesondere dann auf, «stm Sas Fl&iach Ik ekamr Xaaoaer tra;iHpcrtl*rt wirft» die Wtotfig gegen die wen» AtBoarphäre geöffnet wird. Unter diesen Uvtmtän-

BAD ORIGINAL

den wird die Feuchtigkeit aus der warmen Atmosphäre wiederholt auf den kalten Oberflächen des Fleisches in der Kammer niedergeschlagen.

Ein Ziel der Erfindung sind ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Einrichtung zum Kühlen von Fleisch, wobei die oberflächliche Feuchtigkeit entfernt wird. Die Erfindung richtet sich besonders auf ein solches Verfahren und eine solche Anlage, wobei aus einem Behälter ein niedrig siedendes verflüssigtes Gas versprüht wird, um das Fleisch abzukühlen, aber nicht einzufrieren, und wobei die Feuchtigkeit von der Oberfläche des Fleisches kontinuierlich entfernt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein unter Druck befindliches niedrig siedendes Gas mit einem Siedepunkt unter etwa -30⁰G bei Atmosphärendruck in einem thermisch isolierten Vorratsbehälter verwendet. Dieser Vorratsbehälter ist verbunden mit einer Kammer, die gegen die Atmosphäre abgeschlossen ist, in welcher das Fleisch wenigstens teilweise von einem-Gas umgeben ist.

Die Gastemperatur innerhalb der Kammer wird überwacht," z.B. durch ein Thermometer oder ein Thermoelement. Aus dem Vorratsbehälter wird die kalte Flüssigkeit in Abhängigkeit von der überwachten Gastemperatur abgegeben. Diese kalte Flüssigkeit wird in einen Wärmeaustausch mit dem umlaufenden wärmeren umgebenden Gas in der Kammer· gebracht, so daß sie verdampft, die entstehenden Dämpfe aufgewärmt werden und die Feuchtigkeit aus dem Gas kondensiert wird.. Die kondensierte Feuchtigkeit wird gesammelt und aus d.er- Kammer' abgeleitet.. Der kalte Dampf

copy

1929953

wird in mehreren Einzelströmen in die Kammer eingesprüht, so dai3 die überwachte Temperatur des Gases in der Kammer bei etwa 1 bis 10⁰G gehalten wird.

Das umlaufende Gas, aus welchem die Feuchtigkeit entfernt ist, kühlt das Fleisch und fördert die Feuchtigkeit. Das entstehende, Feuchtigkeit enthaltende warme Gas wird im Kreislauf wieder zu dem erwähnten Wärmeaustauscher zurückgeführt.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage befinden sich die Sprühleitungen im oberen Teil der Kammer und erstrecken sich praktisch über deren gesamte Länge. Öffnungen in dieser Leitung lassen mehrere Einzelströme von kaltem Dampf in die Kammer eintreten und kühlen sie. Auslaßleitungen für das verflüssigte Gas sind an einer Seite mit dem Behälter für die Flüssigkeit und an der anderen Seite mit dem Einlaß für den Wärmeaustauscher verbunden. Der Wärmeaustauscher hat etwa senkrecht nach abwärts sich erstreckende Flächen an seiner Oberfläche.

Der Wärmeaustauscher ist wenigstens teilweise umgeben von Wandungen, die sich in einen Abstand von diesem befinden. Diese Wandungen bilden den zweiten in Wärmeaustausch mit dem ersten Weg stehenden Weg des Wärmeaustauschers. Ablaßleitungen für das Gas sind an einem Ende mit dem Wärmeaustauscher und am anderen Ende mit der Sprühlßitung verbunden und fördern den kalten Dampf zum Fleisch.

In Verbindung mit den äußeren Wandungen des Wärmeaustauschers ist ein Ventilator angeordnet, der das umgebende Gas durch den Wärmeaustauscher fördert und es dann durch die ganze Kammer umlaufen läßt. Innerhalb der Kammer ist eine Vorrichtung zum

0 9 3 8 3/1222

COPY

Sammeln des kondensierten Wassers vorgesehen, die sich unterhalb der abwärts gerichteten Flächen des Wärmeaustauschers befindet. Eine Leitung führt das kondensierte und abgeflossene Wasser ausder Kammer heraus.

Nach der Erfindung ist es möglich, die Feuchtigkeit, die von dem Fleisch durch Verdampfen in die Umgebung gelangt, kontinuierlich zu entfernen. Die im Gas enthaltene Feuchtigkeit wird an den kalten Flächen des Wärmeaustauschers kondensiert. Gleichzeitig wird das Fleisch auf der gewünschten Kühltemperatur gehalten, die etwas höher ist als O⁰O. Die Feuchtigkeit wird ohne Bildung von Eis aus der Anlage entfernt, obwohl das flüssige Kühlmittel unterhalb dieser Temperatur gelagert und gefördert wird. Die Temperatur des flüssigen Kühlmittels kann bei verflüssigtem Stickstoff -190⁰C betragen. ·

Die Zeichnungen zeigen einige Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Lastwagens mit einer Ausrüstung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstabe schematiseh einen Querschnitt durch den Wärmeaustauscher nach Fig. 1 und den. Ventilator,

Fig. 3 im Querschnitt einen anderen Wärmeaustauscher und einen anderen Ventilator, wobei der Ventilator durch den Dampf der niedrig siedenden Flüssigkeit angetrieben wird, .

909883/1222

Fig..4 die elektrische Schaltung zum Betrieb dee Ventilators während "bestimmter Zeitab$tände, um etwa entstandenes •Eis zu entfernen, bevor weiteres Kühlmittel zugeführt wird.

Die Fig.* 1 und 2 zeigen einen Lastwagen oder einen Eisenbahnwagen mit einer thermisch is.olierten Kammer 11 zur Aufnahme von frischem Fleisch 12, das aufgehängt sein kann. Die Kammer 11 kann die übliche Bauweise haben, und z.B. äußere Wandungen aus verstärktem Aluminium, innere Wandungen aus Sperrholz und eine Füllung zwischen den beiden Wandungen aus Asbest oder Kunststoffschaum haben. Die Kammer ist gegen die Atmosphäre abgeschlossen, braucht aber nicht luftdicht zu sein, da ein Zutritt durch die rückwärtigen Türen 13 notwendig ist, um das Fleisch einzubringen und herauszunehmen.

Ein doppelwandiger beweglicher thermisch isolierter Behälter . 14 ist der Kammer 11 zugeordnet. Der Behälter 14 dient zur Aufnahme eines unter Druck befindlichen, niedrig siedenden verflüssigten Gases mit einem Siedepunkt unter -30⁰O bei Atmosphärendruck. Die Bauart solcher Behälter ist bekannt. In den Figuren ist der Behälter, innerhalb der Kammer 11 abgebildet, er kann sich aber auch außerhalb der Kammer befinden. Der Behälter 14 hat eine äußere Wandung,-die einen inneren Behälter vollständig umgibt, so daß zwischen den beiden ein evakuierter isolierender Raum besteht. Dieser Raum ist vorzugsweise gefüllt mit einem wirksamen festen Isoliermaterial, z.B. mit abwechselnden Schichten von gegen Strahlung undurchlässigen Folien, z.B. aus Aluminium, die durch die Wärme schlecht leitende Fasermatten aus z.B. G-lasfasern voneinander getrennt sind. Es können aber auch andere Isoliermaterialien verwendet

909883/1222

werden,. z.B. Aluminiumfolien, die mit Polyethylenterephthalat überzogen sind oder ein pulverförmiges Isoliermaterial, wie z.B. Perlit oder fein verteiltes Siliziumdioxyd.

Um Gase im evakuierten isolierenden Zwischenraum zu entfernen, kann dieser einen adsorbierenden Stoff, z.B. Caleiumzeolit A, oder ein Gettermaterial, z.B. pulverförmiges Barium, enthalten.

Es können alle niedrig siedenden verflüssigten Gase verwendet werden, die üblicherweise hierfür benutzt werden, insbesondere solche, die bei Atmosphärendruck einen Siedepunkt unter etwa -30⁰O haben. Beispiele solcher verflüssigten Gase sind Luft, Argon, Kohlendioxyd, Helium-und Stickstoff. Verflüssigter Stickstoff ist besonders geeignet, da er inert ist und leicht von der Luft getrennt werden kann. Die nachstehenden Ausführungen erwähherf immer besonders den Stickstoff, es ist aber klar, daß auch alle anderen erwähnten Gase oder ihre Mischungen verwendet- werden können. Die Hauptfunktion der Kammer 11 besteht darin, das Fleisch kühl zu halten; verflüssigter Stickstoff regelt aber auch die Zusammensetzung der Atmosphäre innerhalb der Kammer 11 und sorgt dafür, daß das Fleisch mit · einem inerten Gas in Berührung steht. '·-■.,

Der Behaltet-'14 wird in an sich bekannter Weise mit flüssigem Stickstoff gefüllt,¹ z.B. mittels einer Verbindung mit einer Quelle für verflüssigten Stickstoff, der bei höherem Druck " in den Behälter geleitet wird. Wenn der flüssige Stickstoff bei einem Druck unterhalb des Arbeitsdruckes des Behälters 14 gelagert ist,' so verwendet man eine geeignete Pumpe xtnd' führt zusätzliche Wärme der unter Druck befindliehen Flüssigkeit zu, bevor sie in den Behälter 14 übergeführt wirdi Der

SÖ3883/1222

flüssige Stickstoff wird vorzugsweise in gesättigtem Zustande

und bei Temperaturen, die einem Dampfdruck über 0,7 kg/cm über den Atmosphärendruck entsprechen, in defl Behälter 14 eingebracht und dort gelagert. Unter diesen Bedingungen sind die Flüssigkeit und der Dampf praktisch im Gleichgewicht. Verwendet man eine der oben erwähnten sehr wirksamen Isolierungen, so sickert keine Wärme in das innere Gefäß des Behälters 14 ein, und der verflüssigte Stickstoff wird nur unter dem Einführungsdruck abgegeben. Man kann aber auch den Stickstoff in den Behälter 14 in nicht gesättigtem Zustande pder sogar in unterkühltem Zustande einführen. Unter diesen Umständen ist es notwendig, dafür zu sorgen, daß der innere Druck genügend hoch ist, um die Flüssigkeit abzulassen. Hierfür können an sich bekannte Mittel verwendet werden.

Man kann aber auch ein weniger wirksames Isoliermaterial verwenden, so daß genügend Wärme von außen einsickert und innerhalb des Behälters der erforderliche Dampfdruck aufrechterhalten wird«

Vorzugsweise wird das flüssige Kühlmittel unter einem Über-ν druck unter etwa 7»0 kg/cm gehalten« da bei höheren Drücken die Trägheit der üblichen Temperaturfühler keine gute Regelung des Auslasses des Kühlmittels erlaubt. Der Druck innerhalb des

% Behälters 14 sollte^ aber vorzugsweise über 0,7 kg/cm sein,

um genügende Mengen des kalten Grases in die Kammer 11 zu brin u gen. "" ." . -.■".-.· ■ . - -

Die Ablaßleitung 15 für die Flüssigkeit ist an ihrem einen Ende mit dent Behälter 14 verbunden und enthält ein Regelventil 16. Das Regelventil bildet einen Teil der Regelung für den Strom

909883/1222

des verflüssigten Gases. Zu dieser Regelung gehört auch ein * Temperaturfühler 17» z.B. ein Kugelthermometer, im Gasraum der·*' Kammer 11. Das Kugelthermometer ist durch Mittel 18 zum Übermitteln von Signalen mit dem Temperaturregler 19 verbunden. Signale übermittelnde Mittel 20 verbinden die Temperaturregelung und das Regelventil 16 in der Ablaßleitung 15. Die Regelung der Flüssigkeits- und Gaszufuhr kann elektrisch oder pneumatisch geschehen.

Die erste Leitung 21 in dem Wärmeaustauscher weist abwärts gerichtete Flächen 22 an ihrer äußeren Oberfläche auf. Diese erste Leitung ist an ihrem einen Ende verbunden mit der Ablaßleitung 15. Das verdampfte Kühlmittel gelangt durch eine Leitung 21 in die oben befindliche Sprühleitung innerhalb der ' Kammer 11. Die Leitung 21 im Wärmeaustauscher ist teilweise umgeben von einer Ummantelung 23, deren Wände im Abstand- von der Leitung 21 sind. Dadurch wird der zweite Weg 24 des Wärme*· austauschers in thermischer Berührung mit der ersten Leitung 21 gebildet. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, besteht die erste Leitung 21 aus drei übereinanderliegenden Reihen von Rohren mit dem Einlaß oben und dem Auslaß unten. Es können aber auch mehr oder weniger solcher Rohrreihen verwendet werden, was von der erforderlichen Wärmeübertragung abhängt. Diese Rohre können auch in Windungen anstatt gerade angeordnet sein. Die abwärts gerichteten Flächen 22 haben die Form von länglichen in Abstand voneinander befindlichen Filmen. Diese Flächen können aber auch parallel zu der Rohrachse in Abständen um die Rohre herum angeordnet sein, um die kondensierte Feuchtigkeit wirksam abzuziehen. Diese Flächen bringen eine große Oberfläche für die Kondensation der Feuchtigkeit aus dem umgebenden das mit sioh, das um die Flächen umläuft. Sie brauchen daher nicht ganz oder

909883/1222

teilweise aus einem die Wärme gut leitenden Metall zu bestehen, sondern das Metall kann auch mit einem schlecht wärmeleitenden Kunststoff, z.B. Polytetrafluorethylen, überzogen sein, so daß die Eisbildung an der Leitung 21 verringert wird. Es besteht aber in jedem Falle ein wesentlicher Temperaturunterschied zwischen den verhältnismäßig warmen äußeren Kanten der Flächen 22 und ihren kühleren Teilen, die mit der Leitung 21 verbunden sind.

Der Ventilator 25 ist in Verbindung mit der Umhüllung 23 so angeordnet, daß das Gas in der Kammer durch den Wärmeaustauscher und danach von einem Ende zum anderen durch die Kammer 11 strömt. Bei der Ausführungsform nach den₍Fig. 1 und· 2 hat die Umhüllung 23 senkrechte Wände und ist oben und unten offen; Der Ventilator 25 ist am oberen offenen Ende angeordnet. Er wirkt so, daß das Feuchtigkeit enthaltende Gas aus der Kammer in das untere Ende der Umhüllung eingesaugt wird. Das Gas strömt dann mittels des Ventilators 25 im Wärmeaustausch mit dem kalten Stickstoff in der Leitung 21 und wird hierbei bis auf wenigstens den Taupunkt, vorzugsweise auf eine Temperatur von etwa O⁰C, abgekühlt. Die kondensierte Feuchtigkeit fällt entweder durch das untere offene Ende der Umhüllung 23 ab oder sammelt sich an den abwärts gerichteten Oberflächen 22 und fließt von diesen ab. Das getrocknete und gekühlte umgebende Gas gelangt aus der Leitung 24 in Umlauf im Wärmeaustausch mit dem Fleisch 12, das eine wärmere feuchte Oberfläche hat. Die Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Fleisches wird verdampft und erwärmt dabei das umlaufende umgebende Gas. Dieses gelangt dann im Kreislauf wieder in die Leitung 24 im Wärmeaustauscher. Ein bevorzugter Gasstrom ist durch Pfeile in der Fig. 1 angedeutet. Gleich nach dem Schließen

909883/1222

der Türen 13 "besteht das umgebende Gas im wesentlichen aus atmosphärischer Luft. Seine Zusammensetzung ändert sich aber während des Betriebes der Anlage und bevor die Türen wieder geöffnet werden, und entspricht mit der Zeit der Zusammensetzung des Kühlmittels. Das heißt, daß der Dampf des Kühlmittels allmählich einen immer größeren Teil des umgebenden Gases bildet. Die Zusammensetzung ändert sich, da die Kammer 11 nicht gasdicht ist und Gas in die Atmosphäre ausströmt.

Das kondensierte Wasser wird in dem Trichter 26 gesammelt, der sich unterhalb der Flächen 22 befindet. Das Wasser wird durch die Leitung 27 aus der Kammer 11 abgezogen. Gegebenenfalls kann in der Leitung 27 ein*Ventil vorgesehen sein. -

Der Wärmeaustauscher, der Ventilator und die Sammelvorrichtung für das kondensierte Wasser können natürlich auch anders angeordnet sein, als die Fig. 1 und 2 es zeigen* Man kann z.B. den Ventilator seitlich von der Leitung 21 anordnen, so daß das in der Kammer befindliche Gas waagerecht über den Wärmeaustauscher strömt.

Der Ventilator 25, der den Umlauf des umgebenden Gases über die Flächen 22 und durch die Kammer 11 bewirkt, kann beliebiger Art sein. Ein Ventilator mit einem Propeller wird bevorzugt, da zu seinem Betriebe verhältnismäßig wenig Energie gebraucht wird. Man kann stattdessen aber auch Zentrifugal-Ventilatoren mit einem kreisförmigen Käfig und rotierenden Flügeln benutzen. Anstelle eines einzigen Ventilators 25 nach den Figuren können auch mehrere Ventilatoren verwendet werden. Der Ventilator¹ 25 kann auch so angeordnet sein, daß er das umgebende Gas gegen

909883/1222

die Flächen 22 "bläst, und es nicht über sie hinweg ansaugt, wie die Fig. 1, und 2 es zeigen. Die letztere Anordnung wird aber "bevorzugt, dqjmit ihr eine gute Wärmeübertragung und eine wirksame Entfernung der kondensierten Feuchtigkeit möglich ist.

Bei einer Anordnung nach den Fig. 1 und 2, wobei das umgebende G-as nach oben über den Wärmeaustauscher 21 gesaugt wird, sollte die Strömungsgeschwindigkeit des Gases vorzugsweise unter 230 m/Min, liegen, um ein Mitreißen von Wasser mit dem Gas, das aus dem Wärmeaustauscher austritt, zu vermeiden. Die maximale zulässige Strömungsgeschwindigkeit des Gases hängt in wesentlichem Ausmaße von dem Wärmeaustausch ab, d.h. von dem Verhältnis zwischen der Leitung 21, den Flächen 22 und.der Umhüllung 23. So wird z.B. Feuchtigkeit weniger leicht mitgenommen, wenn sie auf den Flächen 22 kondensiert und nicht in Tropfen frei herabfällt. Die Anordnung sollte daher eine solche sein, daß die Feuchtigkeit von den Flächen 22 schnell in die Sammelvorrichtung 26 gelangt.

Der Ventilator 25 kann elektrisch von einer Batterie betrieben werden, z.B. von einer Batterie des Kraftwagens, auf dem sich die Kammer 11 befindet. Der Ventilator kann aber auch betrieben werden durch die Expansion des erwärmten Dampfes des Kühlmittels aus dem Behälter 14» wie es beispielsweise in der Fig. 3 dargestellt ist. ,

Nach.der Fig. 3 gelangt ein Strom des unter Druck befindlichen flüssigen Kühlmittels aus dem Behälter 14 durch die leitung 30 mit dem Regelventil 31 zum Verdampfen und wird durch die um-. gebende Atmosphäre in der Leitung 32, die sich außerhalb der Kammer 11 befindet, überhitzt. Der entstehende warme Dampf wird

909883/1222

zu dem Gasexpander 33 geleitet, der beispielsweise ein- hand β Is·* üblicher mit Propellern versehener Luftmotor sein kann, bei welchem der Überdruck am Einlaß 0,7 bis 1,76 kg/cm beträgt und der 200 bis 1500 U/Min, oder darüber hat. Der Expander 33 kann aber auch eine Turbine sein. Aus dem Expander 33 gelangt der Dampf des Kühlmittels in die Leitung 34» die vorzugsweise mit der Atmosphäre verbunden ist. Der Expander oder Motor 33 ist durch eine Wellenkupplung 37 mit dem Ventilator 25 verbunden. Segebenenf alls kann auch eine Übersetzung oder eine Untersetzung durch Treibriemen oder Zahnräder vorgesehen sein.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß das flüssige Kühlmittel aus dem Behälter 14 seine Wärme erhält aus dem umgebenden Gas am oberen Ende des Wärmeaustauschers. Das umgebende Gas an diesem oberen Ende des Wärmeaustauschers ist schon durch die unteren Abschnitte des Wärmeaustauschers im Gegenstrom zu der Kühlflüssigkeit geströmt. Ein derartiger Gegenstrom ist bevorzugt, so daß das einströmende, Feuchtigkeit enthaltende Umgebungsgas zuerst die warmen Enden der ersten Leitung 21 berührt, wobei der größte Teil der Feuchtigkeit an den wärmeren Flächen 22 kondensiert, bevor das Gas die kälteren Oberflächen 22 berührt. Auf diese Art wird die Ansammlung von Eis vollständig vermieden oder wenigstens weitgehend verringert.

Während des Betriebes dieser Anlage läuft der Ventilator 25 kontinuierlich und das umgebende Gas läuft kontinuierlich um. Der Ablaß des Kühlmittels erfolgt aber nur periodisch* Er geschieht nur dann, wenn das Ventil 16 durch den Temperaturfühler 17 geöffnet wird, d.h. wenn die Temperatur in der« Kammer oberhalb der gewünschten ist und die Türen 13 geschlossen sind. Sinkt die Temperatur unterhalb der gewünschten Höhe,

909883/1222

1329959

so wird mittels des Temperaturfühlers 17 das Ventil 16 automatisch geschlossen. Der Zustrom vori^; Kühlmittel wird auch beendet, wenn die Türen 13 geöffnet sind, und zwar von Hand oder automatisch.

In dem Wärmeaustauscher bleiben die Temperaturen während der ganzen Kühlperiode nicht konstant. Wenn beispielsweise der Zustrom von Kühlmittel zum Wärmeaustauscher beginnt, so tritt der Dampf aus der ersten Leitung verhältnismäßig warm, aus und es gelangt verhältnismäßig wenig Kälte in die Kammer 11 durch die Öffnungen 35 in den Leitungen 36. Während dieses Zeitabschnittes besteht keine Gefahr, daß auf den Oberflächen 22 Eis sich bildet. Bei weiterem Zustrom von Kühlmittel und bei weiterem Umlaufen des umgebenden Gases tritt der Dampf immer kalter und kälter aus. Wenn das Kühlmittel ununterbrochen während längerer Zeit zugeführt wird, d.h. wenn das Regelventil 16 nicht entsprechend dem Temperaturfühler 17 oder den , Türen 13 geschlossen wird, so erhält der austretende Dampf eine Temperatur von etwa O⁰C, und auf den Flächen des Wärmeaustauschers kann Eis entstehen. Es kann daher kurze Zeiträume geben, in welchen sich etwas Eis an dem kälteren Ende des Wärmeaustauschers bildet. Aber selbst unter diesen Umständen kondensiert die Feuchtigkeit auf allen Flächen des Wärmeaustauschers und wird von diesen abgezogen, gesammelt und aus der Kammer abgeleitet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läßt man das umgebende Gas während einer bestimmten Zeit umlaufen, bevor man das Kühlmittel aus dem Behälter 14 zu dem Wärmeaustauscher 21 führt. Dadurch wird sichergestellt, daß etwaige Eisablagerungen auf den Oberflächen 22, die während des vorhergehenden

909883/1222

-H-

Durchleitens von Kühlmittel sich gebildet haben, abschmelzen und durch den Sammler 26 entfernt werden. Sonst würden größere Mengen von Eis sich an dem kalten Ende des Wärmeaustauschers ansammeln, was eine geringere Entfernung von Feuchtigkeit aus dem Gas zur Folge hätte.

Die fig. 4 zeigt die elektrische Schaltung zur Erreichung der beschriebenen Zeitverzögerung zwischen dem Umlaufen des Gases und dem Zuführen des Kühlmittels. Nach dem Schließen der Türen 13 wird der Schalter 14 entweder von Hand oder automatisch durch eine nicht abgebildete elektrische Schaltung eingeschaltet. Strom gelangt durch die Drähte 41 und 42 zum Elektromotor 43» der den Ventilator 25 betr&ibt. Das Regelventil 16 in der Ablaßleitung 15 für das flüssige Kühlmittel wird durch dieselbe Schaltung betätigt. Hierbei kann man ein Solenoid verwenden. Das Öffnen wird aber durch einen Zeitregler 44, der durch den Draht 45 mit dem Motor 43 verbunden ist, verzögert. Der Zeitregler 44 kann beispielsweise ein bimetallisches Element enthalten, das elektrisch erwärmt wird, so daß nach einer gewissen Zeitverzögerung von z.B. 2 Minuten Strom durch die Leitung 46 zu dem Solenoid gelangt, der das Regelventil 16 öffnet. Der thermische Schalter 47 in der Drähtleitung 48 zum Verbinden des Ventils 16 und der Drahtleitung 42 wird durch den Temperaturfühler 17 mittels der Signale übermittelnden Mittel 18 pneumatisch oder elektrisch betätigt. Wenn der Zeitregler 44 geschlossen ist, wird das Regelventil 16 nicht sofort geöffnet, wenn die Temperatur innerhalb der Kammer über die gewünschte Höhe steigt und der Schalter 47 mittels des Temperaturfühlers 17 geschlossen wird. Diese zeitlichen Verzögerungsmittel können den Mitteln zur Regelung des Stromes des verflüssigten Gases überlagert sein.

3333/1223

929959

Die Vorteile der Erfindung sind durch eine Reihe von Versuchen erhärtet worden. Hierbei wurde ein Kühlsystem mit flüssigem - Stickstoff verwendet, wobei 2 200 bis 5 700 feg Rindfleisch aus Texas während fünf. Tagen bei Außentemperaturen von 22 bis 35°C transportiert wurde. Es wurde jeweils 5 bis 11 Stunden lang gekühlt, wobei der Temperaturfühler bei einer Temperatur von 7⁰O ansprach. Die Kammer befand sich auf einem Lastwagen, und in ihr war eine 290 cm lange Sprühleitung, die Sprühöffnungen mit einem Durchmesser von 0,16 cm hatte.

Der Wärmeaustauscher bestand aus einem Kupferrohr mit 2,2 cm äußerem Durchmesser. Am Kupferrohr waren fünf äußere Flossen in Abständen von 0,5 cm angeordnet, wobei jede Flosse aus einem 5 x 6,7 cm großen Aluminiumblech mit 0,04 cm Dicke bestand". Das Kupferrohr war in drei Reihen zu je drei angeordnet, und verlief sowohl waagerecht und senkrecht, und hatte eine Gesamtlänge von 2,75 m. Die gesamte Oberfläche der Flossen betrug 4m. Das Ganze war in einer Umhüllung von 56 cm Länge, 30 cm Breite und 15 cm Tiefe mit offenen Enden angeordnet. Ein Elektromotor für 1/35 PS war mit einem Ventilator von 20 cm verbunden. Der Motor und der Ventilator befanden sich oberhalb des Wärmeaustauschers im oberen Ende der Umhüllung an einem Ende der Kammer, wobei die Flügel des Ventilators auf die oben befindliche Sprühleitung am rückwärtigen Ende der Kammer gerichtet waren. Der Ventilator und der Motor förderten "je Minute 360 1 des umgebenden Gases durch den Wärmeaustauscher bei einem Druckabfall von 3,8 kg/m .

Das Fleisch in großen Stücken war nicht eingeschlagen und hing frei. Täglich wurden etwa 2,25 kg Wasser von dem Fleisch entfernt. In einem Falle wurden während einer Kühlung von 11. Stunden 3,65 kg Wasser vom Fleisch entfernt. Das transpor-

909883/1222

tierte Fleisch war kalt, fest, leicht zu handhaben und ziemlich' trocken. Die Verbraucher nahmen es gerne an. Bei früheren Lie- . ferungen, die unter Kühlung mit flüssigem Stickstoff, aber ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen durchgeführt waren, war festgestellt worden, daß das Fleisch feucht, unansehnlich und schwierig zu handhaben war.

90988371222

Claims

■ · ■ - 17 - Patentansprüche

1. Verfahren zum Kühlhalten von Fleisch, das sich in einer gegen die Außenluft abgeschlossenen Kammer befindet und wenigstens teilweise von einem kühlenden Gas umgeben ist, unter Verwendung eines verflüssigten Gases, das bei Atmosphärendruck unter etwa -30⁰C siedet und einem mit der Kammer verbundenen thermisch isolierten Behälter entnommen wird, und unter Überwachung der Temperatur innerhalb der Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß man das aus dem thermisch isolierten Behälter in Abhängigkeit von der Temperatur in der Kammer entnommene verflüssigte Gas durch einen Wärmeaustauscher strömen läßt, durch den gleichzeitig das in der Kammer enthaltene Gas strömt, wobei das verflüssigte Gas verdampft und dieser Dampf erwärmt wird, und wobei die Feuchtigkeit des in der Kammer enthaltenen Gases bei einer Temperatur über O⁰G kondensiert wird, daß man das verflüssigte Gasnach dem Verdampfen an mehreren Stellen in die Kammer einführt, so daß in ihr eine Temperatur von 1 bis 10 C" aufrechterhalten wird, daß man die kondensierte Feuchtigkeit sammelt und aus der Kammer abführt, daß man das Gas, aus dem die Feuchtigkeit durch Kondensation entfernt ist, in der Kammer über das Fleisch umlaufen läßt, und daß man das mit dem Fleisch in Berührung gelangte Gas wieder dem Wärmeaustauscher zuführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das in der Kammer befindliche Gas mit einer Strömungsgeschwindigkeit von weniger als 230 m/Min, aufwärts, durch den Wärmeaustauscher strömen läßt.

83/1222

3. Verfahren nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das verflüssigte Gas im Gegenstrom zu dem in der Kammer enthaltenen Gas abwärts durch den Wärmeaustauscher strömen läßt.

4· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man als verflüssigtes Gas Stickstoff verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Dampf des verflüssigten Gases zusammen mit dem in der Kammer enthaltenen Gase umlaufen läßt.

6. Verfahren nach einem der^ Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man das in der Kammer enthaltene Gas kontinuierlich umlaufen läßt und den Dampf des verflüssigten Gases nur periodisch zuführt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Dampf des verflüssigten Gases der Kammer nur in solchen Mengen und in solchen Zextabständen zuführt, daß das in der Kammer befindliche umlaufende Gas bei einer Temperatur unter 0 G gehalten wird.

8. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Kammer (11) für die Aufnahme von Fleisch (12), einen mit dieser Kammer (11) verbundenen thermisch isolierten Behälter (14) für das verflüssigte Gas, eine oder mehrere Auslaßlextungen (36) für die Dämpfe des verflüssigten Gases, die im oberen Teil /ler Kammer (11) praktisch über ihre ganze Länge verlaufen und

909883/1222

Atistritt soff nungen (35) für den Dampf des verflüssigten Grases haben, einen zwischen dem Behälter (14) für das verflüssigte Gas und der oder den Auslaßleitungen (36) angeordneten Wärmeaustauscher (21) mit außen an ihm angeordneten· abwärts gerichteten Flächen (22), eine Umhüllung (23) für äen Wärmeaustauscher (21), einen Temperaturfühler (17) innerhalb der Kammer (11), der ein Hegelventil (16) zum Auslaß des verflüssigtem Gases aus dem thermisch isolierten Behälter (14) in Abhängigkeit von der in der Kammer (11) bestehenden Temperatur betätigt, einen Ventilator (25), der das in der Kammer (11) befindliche Gas in der Kammer (11) und durch den Wärmeaustauscher (21) umlaufen läßt, eine Vorrichtung (26) zum Sammeln des kondensierten Was.sers unter den abwärts gerichteten Flächen (22) des Wärmeaustauschers (21), und eine Leitung (27) zum Abführen des kondensierten Wassers aus der Kammer (11).

9« Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (25) am oberen Teil der Umhüllung (23) angeordnet ist.

10. Anlage nach Anspruch « oder 9t gekennzeichnet durch einen Zeitregler (44), der den Ventilator (25) in einem bestimmten Zeitabstande vor dem Öffnen des Regelventils (16) in Tätigkeit setzt,

11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitregler (44) ein bluetallisches Element enthält.

909883/1222

6AO