DE1957972A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen von verderblichem Gut - Google Patents

Description

Verfahren gnd Vorrichtung zum Kühlen von verderblichem Gut

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum hochuiirksamen Kühlen von verderblichem Transportgut mittels eines stickstoffreichen verflüssigten Gases, das in die Gutkammer hineingesprüht uiird.

Das Kühlen von verderblichen Transportgütern durch Einsprühen einer kalten kryogenen Flüssigkeit aus einem Behälter für verflüssigtes Gas in die Speicherkammer für das verderbliche Gut wird, uiie aus der US-Patentschrift 3 28t 925-^btv-ot geht, in der Praxis in großem Umfang angewendet. Im allgemeinen ging man dabei so vor, daß ausreichend hohe maximale Nenndurchflußmengen an Kältemittel verwendet wurden, um die Gütspeicherkammer im Anschluß an das anfängliche Beladen mit Gut oder an das Öffnen der. Türen rasch herunterzukühlen, das heißt maximale Durchflußmengen von mehr als 30 kg flüssigem Stickstoff je h. je m mittlere Kammsrlänge. Auf diese Weise konnte mittels des Sprühsystems für die kryogena Flüssigkeit die Zeitspanne kleinst-

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möglich gehalten werden, während deren das verderbliche Gut, z. B. Kopfsalat, hohen Temperaturen ausgesetzt ist, bei denen der l/erderb beschleunigt abläuft. Dies' wurde als wesentlicher Worteil gegenüber mechanischen Kühlanlagen angesehen', bei denen die Abkühlgeschwindigkeit dadurch erheblich begrenzt ist, daß das umgebende Gas auf mechanischem UJage über Kühlschlangen geleitet werden und das Gut anschließend mit dem abgekühlten Gas gekühlt »erden muß.

Bei dem bekannten mit Versprühen von flüssigem Stickstoff arbeitenden kühlsystem treten gewisse Probleme auf, zu denen der verhältnismäßig hohe Verbrauch an flüssigem Stickstoff gehört. Dadurch wird es notwendig, den Speicherbehälter für den flüssigen Stickstoff häufiger nachzufüllen, als dies praktisch oder in wirtschaftlicher Hinsicht erwünscht ist. Ein weiteres Problem besteht darin, daß es die verhältnismäßig hohen Kältemitteldurchflußmengen schwierig machen, über die gesamte Länge der Gutkammer hinweg im wesentlichen gleichförmige Temperaturen aufrechtzuerhalten. Die Kühlmittelmenge wird normalerweise in Abhängigkeit von einem Temperaturfühler, z. B. einem Thermostaten, geregelt, der innerhalb des Gasrauraee der Gutspeicharkammer angeordnet ist. Dabei sind bsi den bekannten Anordnungen die Bedingungen so gewählt, daß die Kältemittel-Einschaltdauern, die erforderlich sind, um die an dem Thermostaten eingestellte Temperatur zu erreichen, verhältnismäßig kurz sind. Während dieser Zeitdauern können die Kammerabschnitte und Gutmengen, die den Öffnungen in der über Kopf angeordneten Sprüh-

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leitung am nächsten liegen, leicht zu stark gekühlt werden, uiährend die weiter weg liegenden Kammerabschnitte zu wenig gekühlt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen von verderblichem Gut durch Versprühen eines stickstoffreichen Kältemittels zu schaffen. Dabei soll der Verbrauch an stickstoffreichem Kältemittel gegenüber bekannten Anordnungen abgesenkt werden. Es soll ferner für gleichförmigere Kühltemperaturen innerhalb aller Abschnitte der Gutkammer gesorgt werden.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Offenbarung und den Ansprüchen.

ErfindungsgemäG juird ein unter Druck stehendes stickstoffreiches verflüssigtes Gas in einem wärmeisolierten Speicherbehälter gehalten, der einer Gutspeicherkammer zugeordnet ist, deren Wärmeisolierung ausreicht, um den Durchgang der eindringenden Wärme auf unter 0,49 kcal/h ⁰C m Innenfläche zu begrenzen. Die Gastemperatur innerhalb der Speicherkammer wird überwacht, beispielsweise mittels eines Temperaturfühlers oder Thermoelements, und kaltes medium wird aus dem Speicherbehälter in Abhängigkeit von der überwachten Gastempe.ratur abgegeben. Dieses kalte medium (flüssig oder gasförmig) wird in Form einer Vielzahl von getrennten, entlang der Speichefkammer verteilten Strömen versprüht, um das in der Speicherkammer befind-

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liehe verderbliche Gut zu kühlen« Die effektive Austrittsmenge ist diejenige, die ein Sprühkopf mit vorgegebener maximaler Dauerdurchfluflmenge von 4,5 bis 16,4 kg/h äquivalentem reinem Stickstoff je m mittlere Kammerlänge für einen Kammer-

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querschnitt zwischen 3,7 und 9,3 m liefert, um die überwachte Gastemperatur in einem ausgewählten Temperaturbereich zwischen -23⁰C und +16⁰C zu halten. Diese Durchflußmenge liegt weit unterhalb des obengenannten Wertes von 30 kg/h Stickstoff

k je m mittlere Kammerlänge als maximal vorgesehene Durchflußmenge bekannter Stickstoffsprühkühlanlagen für Transportgüter,, Versuche zeigten, daß die Erfindung unter gewissen Arbeitsbedingungen eine Herabsetzung des Stickstoffkältemittelverbrauchs von ungefähr 30 % während ausgedehnter Zeiträume erlaubt, ohne daß die Kühlung des Gutes in irgendeiner Weise merklich verschlechtert wäre c

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der oben erwähnte Speicherbehälter für flüssigen Stickstoff und die Gutkammer " zusammen mit einer Sprühleitung vorgesehen, die im oberen Teil der Speicherkammer angeordnet ist und sich im wesentlichen über deren ganze Länge erstreckte Öffnungen, deren äquivalenter Durchmesser kleiner als 1,78 mm ist, sind entlang der Sprühleitung verteilt angeordnet und lassen mehrere getrennte Ströme aus kaltem Medium in die Speicherkammer austreten. Die, jjffnungen haben eine Gesamtfläche zwischen 0,42 und 1,90 mm /m mittlerer Kammerlänge, während bekannte Einrichtungen mit wesentlich größeren Geeamtöffnungsflachen arbeiten. Bei Flächen

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von weniger als 0,42 mm /m mittlerer Länge märe der Stickstof fkältemittelstrom in die Speicherkammer unzureichend, um innerhalb einer vernünftigen Zeitspanne die bei einem Öffnen der Türen eindringende Wärme zu beseitigen»

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung steht eine Kältemittelauslaßleitung am einen Ende mit dem Behälter für flüssigen Stickstoff und am anderen Ende mit der über Kopf angeordneten Sprühleitung in Verbindung« Es ist eine Strömungsregeleinrichtung vorhanden, die ein innerhalb der Speicherkammer angeordnetes Temperaturfühlelement und ein Regelventil aufweist, das in der Kältemittelauslaßleitung liegt. Das Regelventil ist mit dem Temperaturfühlelement verbunden und uiird in Abhängigkeit von der Speicherkammertemperatur betätigt.

Der Begriff "mittlere Länge" der Kammer wird vorliegend verwendet, weil ein bestimmter, ein oder drei m langer Abschnitt der Kammer unter Umständen nicht die Werte für die Durchflußmenge des stickstoffreichen Kältemittels und die Gesamtfläche der Sprühöffnungen besitzt, die für das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung erforderlich sind. Die obengenannten Ulertebereiche basieren auf der Gesamtströmungsmenge des stickstoffreichen Kältemittels bzui„ der Sprühöffnungsflache dividiert durch ein Zehntel der für die Gutspeicherung benutzten Kammerlänge.

Di· Erfindung ist im folgenden an Hand von Aueführungabei-

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spielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 im Schnitt einen schematischen Aufriß eines Lastwagens oder Sattelschleppers mit einer Kühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und

Figur 2 im Schnitt einen schematischen Aufriß eines Eisenbahnwagens mit einer abgewandelten, mit Gasumwälzeinrichtung versehenen Ausführungsform der Kühlvorrichtung nach der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine mobile, wärmeisolierte Speicherkammer 11 zur Aufnahme von verderblichem Gut 12 vorgesehen ist. Die Kammer 11 kann einen für mobile Kühlkammern herkömmlichen Aufbau haben, z. B. verstärkte, mit Aluminium verkleidete Außenwände, mit Sperrholz verkleidete Innenwände und eine zwischen den beiden Wänden befindliche Asbest- oder Schaumstoffisolierung aufweisen» Die Wärmeisolierung 13 muß ausreichend wirksam sein, um den Durchgang der von außen eindringenden Wärme auf unter 0_t49 kcal/h ⁰C m Innenfläche zu begrenzen, wobei typische Werkstoffe für einen Gesamtwärmedurchgang von ungefähr 0,24 bis 0,34 kcal/h ⁰C m sorgen. Eine Wärmeisolierung höherer Qualität ist wirtschaftlich nicht gerechtfertigt, weil die Kammer nicht luftdicht ist und weil ein Zutritt, beispielsweise in Form von an der Hinter-

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seite vorgesehenen Türen, erforderlich ist, um das zu kühlende verderbliche Gut einzuladen und zu entladen.

Der Gutkammer 11 ist ein wärmeisolierter Behälter 14 zur Speicherung von unter Druck stehendem flüssigem Stickstoff oder einer stickstoffreichen Flüssigkeit, z_o B₀ verflüssigter Luft, zu speichern» Der Ausdruck "äquivalenter reiner Stickstoff" bezieht sich auf den Kälteinhalt, und zwar verglichen mit flüssigem Stickstoff. Da die thermodynamischen Eigenschaften von flüssiger Luft und flüssigem Stickstoff uieitestgehend ähnlich sind, werden diese mittel vorliegend für äquivalent erachtet.

Der Aufbau des Behälters 14 ist bekannt. Im allgemeinen meist der Behälter eine Außenhülle auf, die ein inneres Speichergefäß unter Bildung eines evakuierbaren Isolationsraumes vollständig umschließt (vergleiche beispielsweise US-Patentschrift 2 951 348). Dieser Raum ist vorzugsweise mit einem leistungsfähigen festen Isolierstoff gefüllt, beispielsweise in Form von alternierenden Lagen aus einer strahlungsundurchlässigen Sperre, wie Aluminiumfolie, die durch schlecht leitende Faserschichten, beispielsweise Glasfasern, voneinander getrennt sind (vergleiche beispielsweise US-Patentschrift 3 007 596), Um Gas zu beseitigen, das sich in dem evakuierten Isolierraum ansammelt, kann ein adsorbierender Werkstoff, beispielsweise Kalziumzeolith A, oder ein Gettermaterial, beispielsweise pulverförmiges Barium, in den Isolierraum eingebracht werden; da-

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- 8 -durch, wird sine hohe Isolationsgüte aufrechterhalten.

Das innerhalb des Speicherbehälters 14 befindliche Gefäß wird auf bekannte Weise mit flüssigem Stickstoff gefüllt, beispielsweise indem eine Quelle für bei Atmosphärenüberdruck gespeicherten flüssigen Stickstoff an den Behälter angeschlossen wird. UJird der flüssiga Stickstoff bei einem unter dem Arbeitsdruck des Behälters 14 liegenden Druck gespeichert, wird eine zweckentsprechende Pumpe verwendet und wird der unter Druck stehen-

" den Flüssigkeit im allgemeinen zusätzliche Wärme zugeführt, bevor sie in den Behälter 14 übergeleitet wird. Das Einfüllen und Speichern des flüssigen Stickstoffes im Behälter 14 erfolgt vorzugsweise bei Sättigungsbedingungen und bei Temperatüren entsprechend einem Dampfdruck von mehr als 0,7 kg/cm Überdruck, wobei Flüssigkeit und Dampf im wesentlichen im Gleich gewicht sind. UJird die oben erwähnte hochwertige Isolation verwendet, dringt in das innere Speichergefäß des Behälters 14 im wesentlichen keine Wärme ein und erfolgt die Abgabe des ge speicherten flüssigen Stickstoffes nur durch diesen Ladedampf druck. Statt dessen kann der flüssige Stickstoff auch in nicht gesättigtem Zustand oder sogar in unterkühlten) Zustand in den Behälter 14 eingefüllt werden. In einem solchen Falle muß normalerweise für mittel gesorgt werden, die einen ausreichenden Innendruck aufbauen, wenn die Flüssigkeit ausgegeben werden soll. Dieser Druck kann von außen unter Verwendung einer bekannten, für einen Druckaufbau sorgenden Schlange zugeführt werden. Diese umfaßt eine Flüssigkeitsauslaßleitung, einen

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unter Ausnutzung der Wärme der Umgebungsluft arbeitenden Verdampfer und eine Leitung, die den entstehenden Dampf zu dem (nicht veranschaulichten) „Behältergasraum zurückführt. Gemäß einer weiteren bekannten Abwandlung kann ein uienigsr hochwertiges lilärmeisoliermaterial verwendet werden, so daß aus der Umgebungsluft ausreichend Wärme eindringt, um soviel gespeichertes flüssiges Kältemittel zu verdampfen, daß ein Gasdruck entsteht, der die Abgabe der Flüssigkeit bei Bedarf sicherstellt.,

Vorzugsweise wird das flüssige Stickstoffkältemittel bei einem Überdruck von weniger als ungefähr 7 kg/cm gespeichert, weil bei höheren Drücken die Öffnungen der Sprühleitung unzweckmäßig klein werden und weil die bekannten Temperaturfühlern eigene Zeitverzögerung es schwieriger machen würde, die Entnahme von flüssigem Kältemittel in der erforderlichen Weise zu regeln. Der Speicherüberdruck liegt vorzugsweise über ungefähr 0,7 kg/cm , um eine ausreichende Treibkraft für eine im wesentlichen gleichförmige Verteilung des kalten mediums durch die Sprühöffnungen hindurch zu sorgen» Der überdruck im Inneren des Speicherbehälters beträgt im allgemeinen 1 bis 1,5 kg/ cm ο -

Das eine Ende einer Flüssigkeitsauslaßleitung 15 ist mit.dem Speicherbehälter 14 verbunden* In der Leitung 15 liegt ein Regelventil 16, das einen Teil eines Regelsyatems für die Durchflußmenge an verflüssigtem Gas bildet. Zu dem Regel system ga-

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hört ferner ein Temperaturfühler 17, beispielsweise ein im . Gasraum der Speicherkammer 11 angeordnetes temperaturempfindliches Elemente Der Temperaturfühler ist über eine Signalübertragungseinrichtung 18 mit einem Temperaturregler 19 verbunden, der seinerseits über eine Signalübertragungseinrichtung 20" mit dem Regelventil 16 in der Flüssigkeitsauslaßleitung 15 in Verbindung steht. Die die Durchflußmenge vorgebende Einrichtung kann elektrisch oder pneumatisch betätigt werden.

Das andere Ende der Flüssigkeitsauslaßleitung 15 ist mit einer über Kopf angeordneten Sprühleitung 21 verbunden, die eine Folge von in Abstand voneinander befindlichen Öffnungen 22 aufweist. Die Sprühleitung 21 erstreckt sich vorzugsweise praktisch vom einen Ende der Gutspeicherkammer 11 zu deren anderem Ende und läßt das Kältemittel in Form einer Vielzahl von gesonderten Strömen in die Speicherkammer gelangen. Die Öffnungen 22 können am Umfang der Leitung entweder waagrecht oder leicht nach unten ausgerichtet sein; sie sind entlang der Leitung derart verteilt, daß eine Gesamtfläche von 0,42 bis 1,90 mm /m mittlere Kammerlänge erhalten wird. Die Öffnungen können eine beliebige Form haben, obwohl kreisförmige Öffnungen für einen gleichförmigen symmetrischen Austritt des versprühten Kältemittels vorzuziehen sind. Die öffnungen sollten · einen äquivalenten Durchmesser von weniger als 1,78 mm haben, das heißt eine Fläche besitzen, die kleiner als die Fläche eines Kreises von diesem Durchmesser ist. Löcher mit einem äquivalenten Durchmesser von 1,76 mm oder mehr wären in so

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geringer Zahl vorhanden und so weit voneinander entfernt, daß die einzelnen Sprühstrahlen völlig getrennt voneinander mären» Mit derartig großen Löchern könnte das Kältemittel nicht von einem zum anderen Ende der Kammer in gleichmäßiger Verteilung über das Gut versprüht werden und wäre eine gleichmäßige Abkühlung und Temperaturverteilung ausgeschlossen.

Gemäß·einer bevorzugten Ausführu^gsform liegt die Gesamtfläche der Sprühöffnungen zwischen 0,85 und 1,7 mm /m mittlere Gutkammerlänge.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäß vorgesehene Durchflußmenge von 4,5 b:'^ 16,4 kg/h äquivalentem reinem Stickstoff je m mittlere Kammerlänge die maximale Durchflußmenge ist, die bei ständig offenem Regelventil verwendbar ist, und nicht die effektive Durchflußmenge, die erhalten wird, wenn das Regelventil während das normalen intermittierenden Betriebes geöffnet wird. Unter dem Ausdruck "effektive Durchflußmenge¹¹ wird vorliegend der Gesamtkältemittelfluß dividiert durch die Öffnungsdauer des Regelventils verstanden. Dazu gehört das Kältemittel, das gebraucht wird, um das Gut zunächst auf den gewünschten niedrigen Temperaturwert herunterzukühlen und das Kältemittel, das verbraucht wird, um das Gut später erneut auf diesen Ulert zu kühlen, nachdem eine Erwärmung infolge der von Zeit zu Zeit erfolgenden Öffnung der Kammertüren eingetreten ist. Das Kriterium der vorgegebenen maximalen Durchflußmenge wird deshalb benutzt, weil dadurch Schwankungen wie die Ein-

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schaltzeitdauer v/ermieden u/erden, die auf die Außentemperatur

zurückzuführen sind,,

• _

Die effektive Durchflußmenge wird während des intermittierenden Betriebes durch die Außentemperatur beeinflußt; sie ist für eine verhältnismäßig hohe Außentemperatur größer und füx verhältnismäßig niedrige Außentemperaturen kleinere Versuche haben gezeigt, daß bei einem bestimmten Sprühkopf und vorgegebenem Abgabedruck des Speicherbehälters für flüssigen Stickstoff die Kältemitteldurchflußmenge mit der Einschaltdauer, bis zu einer maximalen kontinuierlichen Durchflußmenge ansteigt.

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Wenn das Regelventil zum ersten Oflal geöffnet ujird und.der Sprühkopf warm ist, gibt er zunächst praktisch 100 ;£ Gas ab = UJenn der Sprühkopf sich allmählich abkühlt, tritt durch die Öffnungen ein steigender Anteil an Flüssigkeit aus. Nach einem ständigen Betrieb von 30 bis 90 Minuten (abhängig von der Durchflußmenge und dem Ulärmeinhalt des Sprühkopfes) erreicht das System einen im wesentlichen stabilen Gleichgeiuichtszustand und gibt der Sprühkopf praktisch 100 % Flüssigkeit ab_o Die Durchflußmenge bei diesem stabilen Zustand stellt die-"vorgegebene maximale Durchflußmenge" dar. Bei einer bevorzugten Aueführungsform des vorliegenden Verfahrens liegt diese maximale Durchflußmenge zwischen 5,9 und 13,4 kg/h äquivalentem reinem Stickstoff je m mittlere Länge der Gutspeicherkammer. .

Bei dem normalen periodischen Betrieb unterbricht der Tempe-

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raturregler im allgemeinen den Kältemittelzufluß bevor die maximale Durchflußmenge erreicht ist. Es zeigte sich, daß die effektive Durchflußmenge eines nicht isolierten Sprühkopfes in der Größenordnung von 50 bis 80 % der vorgegebenen maximalen Dauerdurchflußmenge liegt,, Infolgedessen sollte die Gesamtfläche der Öffnungen ausreichend groß sein, um die gewünschte Kühlung bei der effektiven Durchflußmenge zu erzielen,,

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die mit in Abstand voneinander angeordneten Öffnungen versehene Sprühleitung in Abschnitten von einheitlicher Länge vorgesehen, die je nach der Länge der Gutspeicherkammer in der erforderlichen Anzahl aneinandergefügt werden können. Die Gutspeicherkammer kann verhältnismäßig kurz sein, beispielsweise aus dem 2,4 bis 3 m langen Ladeabschnitt eines lokalen Eiscreme-Ausfahruiagens bestehen. Sie kann aber auch sehr lang sein, beispielsweise bei einem 12 m-Sattelschlepper oder bei 15m langen Eisenbahnwagen. Die Abschnitte nicht isolierter Sprühleitungen bestehen vorzugsweise aus 6,35 mm IPS-fflessingrohr von 1 ,45 m Länge mit vier kreisförmigen Löchern von 0,97 mm Durchmesser, die 2Θ bis 38 cm auseinanderliegen. Die vier "Löcher haben im einzelnen vom einen Ende die folgenden Abstände: 25, 53, 91 und 130 cm. Während die bislang verwendeten Stickstoffeprühlaitungen kreisförmige Löcher von 1,59 mm Durchmesser aufwiesen, wurde gefunden, daß kleinere öffnungen einen feiner verteilten PlUeeigkeitseprühetrahl liefern, der unterhalb der öffnun-

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'- 14- ■ .

gen zu einer gleichförmiger verteilten Kühluiirkung führt„ Versuche ergaben, daß selbst bei sehr langen Sprühleitungen (12,2 bis 13,7 m) der Druckabfall vernachlässigbar ist, so daß im Betrieb durch jede 0,97 mm-Öffnung ungefähr die gleiche. !Klenge an kaltem Stickstoff hindurchtritt.

Die oben erwähnten Sprühleitungsabschnitte wurden zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in verschieden gro-Ben Lastwagen (ungefähr 5,2 m große Querschnittsfläche) und

W 2

Eisenbahnwagen (ungefähr 8,8 m große Querschnittsfläche) gemäß Tabelle A zusammengesetzt«

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Tabelle A

Nicht isolierte Sprühleitungen

	Gutkammer	Anzahl der	Gesamtzahl	8	Gesamt	Fläche der Löcher in 2	maxime	vorgegebo
	länge	verwende	und Durch-i	0,97 mm	fläche	mm /m mitt	Durch	maximale
O	m	ten Einheits-	messer der	12	der Lö	lere Länge	fluß	Durch
O		sprühabschno	Sprühlö	• 0,97 mm	cher		menge	flußmen
co	3,6 - 6,1		cher	16	mm		kg/h	ge je m
00				0,97 mm		1,60-0,95		mittlere
to Ol	7,3 - 8,2	2		20	5,8		■ 49	Länge
			0,97 mm		1,20-1,05		kg/h ■ ,.
co	9,1 -12,2	3		8,8		75
ro					1,27-0,95		14,9-8,9
co	10,7-12 ,2	4		12,3		95
				1,3 7-1,20		10,5-8,9
		5	17,5		109
						10,5-7,7
				10,5-8,9

CO IV)

Die vorstehende Tabelle läßt erkennen, daß die Gesamtlänge der Einheitsabechnitte für eine bestimmte Gutkammer nicht unbedingt gleich der Länge der Gutkammer ist. In solchen Fällen werden Abschnitte aus ungelochtem Rohr zur Verbindung der Einheitsabschnitte der Sprühleitung benutzt» Beispielsweise kann ein 0,61 m langes ungelochtes Rohr für eine 5,18 m lange Kammer zwischen zwei Einheitssprühabschnitte von 1,45 m Länge eingefügt werden, während für eine 6,10 m lange Kammer ein 1,22 m langes ungelochtes Rohr zwischen zwei Einheitsabschnitten vorgesehen werden kann.

Im Betrieb gelangt flüssiger Stickstoff vom Speicherbehälter 14 über die Leitung 15 zu der über Kopf angeordneten Sprühleitung 21 und durch die Öffnungen 22 hindurch in die Kammer 11, um das verderbliche Gut 12 zu kühlen. Die Kältemitteldurchflußmenge hängt von der mittels des Fühlers 17 erfaßten Kammertemperatur ab. Der Regler 19 wird so eingestellt, daß die Kammertemperatur innerhalb eines von der Art des Gutes abhängigen vorbestimmten Bereiches gehalten wird. Bei tiefgekühlten Waren, beispielsweise Eiscreme, sollte die Temperatur zwischen ungefähr -18⁰C und -12⁰C liegen, während bei frostempfindlichen Waren, beispielsweise Kopfsalat, eine Temperatur zwischen ungefähr 1,7 und 7,2⁰C eingehalten werden sollte. Ee versteht sich, daß das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung für die Kühlung von beliebigem tsjnperaturempfindlichem Gut unabhängig davon verwendet werden können, ob das Gut in gefrorenem oder nicht gefrorenem Zustand gehalten werden soll.

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Der kalte Stickstoff kann durch die Sprühöffnungen 22 je nach den UJärmeübergangseigenschaf ten des betreffenden Systems als Flüssigkeit, Flüssigkeits-Dampf-Geniisch oder vollkommen in Dampfform hindurchtreten. Beispielsweise wird bei der Ausführungsform nach Figur 1 nur ein verhältnismäßig kleiner Teil des dem Behälter 14 entnommenen flüssigen Stickstoffs durch die UJarmθ des umgebenden Gases stromaufwärts der Öffnungen verdampft. Bei anderen erfindungsgemäß ausgebildeten Systemen kann stromaufwärts des Sprühkopfes 21 ein Wärmeaustauscher vorgesehen werden, um einen Teil des flüssigen Stickstoffes oder den gesamten flüssigen Stickstoff zu verdampfen. Ein derartiger Wärmeaustauscher kann innerhalb oder außerhalb der Gutkammer angeordnet werden«

Eine andere mögliche Abwandlung ist ein Sprühkopf mit Wärmeisolierung. Während nicht isolierte Sprühköpfe für Systeme zum Kühlen von gefrorenem Gut geeignet sind, kann es zweckmäßig sein, den Sprühkopf bei Systemen zum Kühlen von frostempfindlichem Gut, Zo Bo Früchten und Gemüse, mit einer Wärmeisolation zu umgeben. Eine starke Uiärmekonvektion zu dem kalten, nicht isolierten Sprühkopf kann nämlich bei naheliegenden frostempfindlichen Produkten Frostschäden bewirken. Ferner kann Tropfwasser von Eis, das während des Betriebs am Sprühkopf anfriert, die Verpackung des Gutes beschädigen; es ist ferner beim Entladen des Gutes lästig.

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Der Sprühkopf kann an beliebiger Stelle im oberen Teil der Gutspeicherkammer angeordnet werden; v/orzugsuieise ist er entlang dem oberen Teil einer Seitenwand nahe der Decke vorgeaahen„ Bei einer derartigen Anbringung sind sämtliche Sprüh= öffnungen entlang der einen Seite des Sprühkopfes verteilt und vorzugsweise ungefähr waagrecht über das Gut gerichtet; wenn sich Feuchtigkeit bildet, tropft diese entlang der U/and der Speicherkammer ab„

Bei gewissen Arten von Anlagen zum Sprühkühlen von Transportgut mittels eines stickstoffreichen Kältemittels, und zwar gewöhnlich solchen, die mit wärmeisolierten Sprühleitungen ausgestattet sind, sind Mittel vorgesehen, um das in der Gutkammer befindliche umgebende Gas zur Erzielung einer gleichförmigeren Temperaturverteilung über die volle Länge der Gutkammer umzuwälzen» Eine Gasumwälzeinrichtung, z„ B₀ in Form eines Ventilators, ist besonders bei Ferntransporten (z. B«, über 640 km zwischen Lade- und Entladestelle oder bei Trans- -portdauern über ungefähr 48 Stunden) notwendig, und zwar vor allem in verhältnismäßig langen Kammern, die Gut enthalten, das zur Vermeidung von Verderb bei einer über dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur gekühlt werden muß. Der Ventilator kann mittels der Lastwagenbatterie oder eines Generators elektrisch angetrieben werden; er kann auch mittels der Energie betätigt werden, die bei der Expansion von aufgewärmtem, unter Druck stehendem Stickstoffgas freigesetzt wird.

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Figur 2 zeigt eine für einen Eisenbahnwagen bestimmte Ausführungsform, bei der diejenigen Bauteile, die den oben beschriebenen und in Figur 1 veranschaulichten Bauteilen entsprechen, mit dem gleichen Bezugszeichen v/ersehen sind« Andere, v/on der Ausführungsform nach Figur 1 abweichende Bauteile sind im folgenden einschließlich ihrer jeweiligen Funktion erläutert.

Die über Kopf angeordnete Sprühleitung 21 ist von einer. Wärmeisolierung 21a umgeben, um Frostschäden des Gutes und ein Heruntertropfen von Feuchtigkeit (Kondenswasser) zu vermeiden,, Eine zweite Flüssigkeitsauslaßleitung 23, in der ein Regelventil 24 liege, steht an ihrem einen Ende über die erste Flüssigkeitsauslaßleitung 15 mit,dem Speicherbehälter 14 für flüssigen Stickstoff in Verbindung,,

Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform kann auch das eine Ende der Leitung 23 unmittelbar in den Speicherbehälter 14 reichen, wie dies bei der ersten Leitung 15 der Fall is.t₆ Im einen wie im anderen Falle ist das andere Ende der zweiten Flüssigkeitsauslaöleitung 23 mit einem Wärmeaustauscher 25 verbunden, der als Verdampfer dargestellt ist, der unterhalb des Bodens 26 über die volle Länge der Kammer 11 reicht und mit dem Boden 26 in Wärmekontakt steht. Statt dessen kann der Wärmeaustauscher 25 auch oberhalb des Bodens am einen Ende der Speicherkammer angeordnet sein. Der Wärmeaustauscher 25 ist als einzelner Kanal dargestellt, weist jedoch vorzugsweise zwei Abschnitte auf, die an beiden Seiten der Längsmittellinie

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der Kammer 11 angeordnet sind,, Der Wärmeaustauscher besitzt eine ausreichend große Ulärmeübergangsf lache, um eine Verdampfung der ihm ständig zufließenden kalten Flüssigkeit sicherzustellen» Diese Wärme wird zum großen Teil durch das über die Außenflächen des Wärmeaustauschers 25 streichende uiärmere umgebende Gas geliefert, das in der Speicherkammer umgewälzt mirdo

Das 'Auslaßende des Wärmeaustauschers 25 ist mit einem außenliegenden Wärmeaustauscher 27 verbunden, in dem der kalte Stickstoff durch die Wärme der Außenluft überhitzt werden kann. Das erhaltene aufgewärmte Stickstoffgas wird zu der Gutkammer 11 über eine Leitung 28 zurückgeführt, die mit einer Gasausdehnungsvorrichtung 29 in Verbindung steht, die vorzugsweise im mittleren oberen Teil der Speicher kammer 11 nahe deren vorderem Ende angeordnet ist. Wie veranschaulicht, bildet das vordere Ende der Kammer 11 auch das Einlaßende der Sprühleitung 21„ Die Sprühleitung kann jedoch auch derart angeordnet werden, daß ihr Auslaßende im vorderen Teil der Kammer 11 benachbart der Ausdehnungsvorrichtung 29 liegt. Die Ausdehnungsvorrichtung 29 ist vorzugsweise ein handelsüblicher Gleitflügel-Luftmotor mit einem Einlaßüberdruck von ungefähr 0,7 bis 1,8 kg/cm , der mit einer Drehzahl von 200 bis 1500 U/min oder mehr läuft. Statt dessen kann jedoch auch eine turbinenartige Ausdehnungevorrichtung benutzt werden. Die Ausdehnungsvorrichtung 29 ist über eine Kupplungswelle 30 mit einem Ventilator 31 verbunden, dar ebenfalle nahe der

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Sprühleitung 21 sitzt, undzwar vorzugsweise zwischen dem Flüssigkeitsspeicherbehälter 14 und der ersten Sprühöffnung 22a» Falls die erwünschte Arbeitsgeschwindigkeit des Ventilators 31 für den Antriebsmotor 29 ungeeignet ist, kann eine Drehzahlwandlung mittels eines Riementriebes oder mit Hilfe von Zahnrädern erfolgen-

Das aus der Ausdehnungsvorrichtung 29 abströmende Gas wird vorzugsweise über einen Auslaßstutzen 32 in die Kammer 11 geleitete Eine unmittelbare Ableitung über den Auslaßstutzen 32 der Ausdehnungsvorrichtung bei atmosphärischem Druck wird bevorzugt, um an der Ausdehnungsvorrichtung einen maximalen Druckabfall zu erzielen» Dadurch wird an der Abtriebswelle eine gröStmögliche Leistung für den Antrieb des Ventilators 31 erhalten»

Der Ventilator 31 wälzt das umgebende Gas einschließlich eines Teils des aus den Öffnungen 22 intermittierend versprühten kalten Stickstoffs um, wobei das Gas durch den oberen Teil der Kammer 11 über das Gut 12 streicht, zum hinteren Ende der Speicherkammer gelangt und nach unten zu den Bodendurchlässen unterhalb des Bodens 26 strömt» Der Bodenaufbau von handelsüblich verwendeten Gutspeicherkammern, z, B. Lastwagen, Anhängern oder Eisenbahnwagen, weist für gewöhnlich Holzlatten oder ITletallprofile, wie U-Schienen oder Wellbleche, auf, die in Abstand voneinander liegen und derart gestaltet sind, daß eine auereichende mechanische Festigkeit bei niedrigem Gewicht

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erzielt wird. Diese Konstruktionen bieten auch Raum für eine " angemessene Gasumwälzung in Längsrichtung unter der Gutladung» Die Kältemittelleitung 25 kann in derartigen Vertiefungen des Bodens untergebracht und gegenüber diesem wärmeisoliert sein«, Die Wärmeisolierung sollte gegenüber der Außenluft abgedichtet sein, um das Eindringen von Feuchtigkeit und eine damit verbundene Verringerung des Isolationswertes zu verhindern. Der Ventilator mälzt das Gas vom einen zum anderen Ende des Bodens der Kammer 11 in Kanälen um, die von derartigen U-Schie· hen, Wellblechen oder dergleichen gebildet werden, uiobei eine Kühlung durch das Flüssigkeits-Dampf-Gemisch in der Leitung 25 erfolgt» Das aufgewärmte umgebende Gas steigt am vorderen Ende der Speicherkammer hoch und wird in der zuvor beschriebenen Weise mindestens, teilweise durch den Ventilator 31 erneut umgewälzt.. Ein Teil dieses Gases kann über eine Entlüftungsöffnung 32a ins Freie abgeleitet werden, um den Aufbau eines Überdruckes in der Kammer 11 zu vermeiden.

Im Winter ist der Temperaturunterschied zwischen der Außenluft und dem gewünschten Kühlwert innerhalb der Kammer 11 kleiner als im Sommer. Infolgedessen kann die kombinierte Wärmeaustauschkapazität des innenliegenden Wärmeaustauschers 25 und des außenliegenden Wärmeaustauschers 27 während des Winters unter Umständen nicht erforderlich sein. In einem solchen Falle können die Leitungen 25 umgangen werden und kann der flüssige Stickstoff von der zweiten FlUssigkeitsauslaßleitung 23 über eine Leitung 33 und ein in dieser Leitung liegendes Regal-

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■ - 23 -

ventil 34 unmittelbar zu dem außenliegenden Wärmeaustauscher 27 geleitet werden» Dabei uiird der flüssige Stickstoff durch die Wärme der Außenluft sowohl verdampft als auch überhitzt, bevor er durch die Ausdehnungsvorrichtung 29 strömte

Die überraschenden Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einer· Reihe von im folgenden erläuterten Versuchen,,

Versuch Noo 1

Ein 13,7 m langer Eisenbahnwagen mit einer Wärmeisolierung von ausreichender Güte, um den Durchgang der eindringenden Wärme auf ungefähr 0,34 kcal/m C h zu begrenzen,wurde mit den in Figur 2 veranschaulichten Baugruppen ausgestattet und zunächst mit einem Sprühkopf getestet, der aus einem Kupferrohr mit 19 mm Innendurchmesser und 22 mm Außendurchmesser bestand und mit 25 Öffnungen versehen war, die einen Durchmesser von 1,6 mm hatten und in Längsrichtung vom einen zum anderen Ende verteilt angeordnet.waren. Der Sprühkopf war mit einer 25,4 mm dicken Schicht aus Urethanschäum isoliert, so daß der aus den Öffnungen austretende Kälteträger überwiegend flüssig war_e Der Temperaturfühler 17 war auf -17,8^DC eingestellt und die Quer-

schnittsfläche der Kammer betrug ungefähr 8m . Ein Stickstoffkälteträgar wurde in die Gutkammer mit einer effektiven Durchflußmenge von ungefähr 21,3 kg/h m mittlere Kammerlänge durch die 25 Öffnungen hindurch eingesprüht, die eine Gesamtfläche von ungefähr 3,4 mm /m Kammerlänge hatten. Die vorgegebene maximale Durchflußmenge betrug ungefähr 27,5 kg/h m mittlere

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Länge» Nachdem festgestellt wurde, daß die Temperaturverteilung innerhalb der Kammer unerwünscht ungleichmäßig uiar, wurden die Sprühöffnungen mit Ausnahme von fünf Öffnungen geschlossen, wodurch eine offene Gesamtfläche von 0,63 mm /m mittlere Kammerlänge erhalten wurde» Diese restlichen fünf Öffnungen hatten worn Einlaßende der Sprühleitung folgenden Abstands 1,1; 4,1; 7,9; 11,0 und 13,4 m. Die Kälteträgerdurchflußmenge wurde dadurch herabgesetzt, so daß die Kältemittel-

ψ einschaltdauer verlängert wurde«, Die Sprühkopf-Abkühlzeit wurde ein kleinerer Bruchteil der Einschaltdauer» Die Störung der Temperaturverteilung auf Grund dieses Abkühlvorganges wurde auf einen Kleinstwert verringert« Ein weiterer Vorteil der niedrigeren effektiven Durchflußmenge des Kälteträgers war ein niedrigerer Druckabfall im Sprühkopf, was einen maximalen Druckabfall (gegenüber dem Atmosphärendruck) an den Sprühöffnungen gestattete. Dies führte zu einer besseren Zerstäubung des flüssigen Stickstoffes beim Austritt durch die Öffnungen

^ und zu einer gleichförmigeren Verteilung der Kühlwirkung auf das Guto Außer den Versuchsreihen mit fünf öffnungen wurden weitere Versuchsreihen mit sechs Öffnungen, die vom Einlaßende des Sprühkopfes 2,3; 5,4; 8,4;. 10,5; 12,0 und 13,5 m entfernt waren, sowie mit acht Öffnungen durchgeführt, die vom Einlaßende des Sprühkopfes die folgenden Abstände hatten: 2,3; 4,1; 6,1; 7,9; 9,5; 11,0; 12,3 und 13,4 m. Diese Versuchsreihen sind in Tabelle B zusammengestellt« Es ist zu erkennen, daß bei wesentlich niedrigeren maximal vorgegebenen Durchflußmengen je mittlerer Kammerlängeneinheit eine vergleichbare oder

bessere Temperaturverteilung erzielt wurde.

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	Gesamtzahl	Lochquer	effektive	Tabelle B	Umtuälzmen-	maximale
	der Sprüh	schnitt in	LN2-Durch-	maximal vor	ge des um	Gasraum-
	löcher	mm2/m mitt	flußmenge	gegebene LN2-	gebenden	temper a-
		lere Länge	kg/h	Durchfluß	Gases	turabuiei-
				menge je m	m^/min	chung
				mittl. Länge		0C
O				kg/h
CO	25
OO	5	3,7	297		0	3,3
NJ	5	0,63	36	27,5	0	3,3
_i		0,63	36	5,5	9,2	3,3
ro	6			5,5
<o	6	0,85	61		9,2	2,8
	β	0,85	61	6,5	7,1	2,8
		1,06	93	6,5	22,7	1,7
		8,8

Versuch No₀ 2

Fünf Eisenbahnwagen, die mit nicht isolierten Sprühköpfen aus 6,35 mm IPS-fflessingrohr mit 45 Löchern von 1,6 mm Durchmesser . ausgerüstet waren, wurden auf Kupfersprühköpfe mit 12,7 mm Innendurchmesser und 15,9 mm Außendurchmesser umgerüstet, die mit 12,7 mm dickem Elastomerschaum isoliert und zu Versuchszwecken mit 10 Öffnungen von 1,6 mm Durchmesser ausgestattet waren. Die Wände dieser Eisenbahnwagen waren mit einer Wärmeisolierung aus Kunststoffschaum versehen, die den Wärmedurchgang für von außen eindringende Wärme auf ungefähr 0,34 kcal/m ⁰C h begrenzte., In den Eisenbahnwagen wurde gekühltes Frischgut, wie Kopfsalat, Pflaumen, Blumenkohl und Avokatobirnen, transportiert. Die Betriebsdaten sind in Tabelle C zusammengestellt„

	Lochflä	Tabelle	C	maximale	mittlere
Gesamt	che mm2/	effekti	LN2-Durch-	Guttempe-
zahl der	m mittle	ve LN2-	fluömange	raturab-
Sprüh	re Länge	Durchfluß-	je m mitt	weichung
löcher		menge	lere Länge	OC
		kg/h	kq/h
	8,5		70,0	1,7-2,8
45	1,9	544	14,9	1,1-2,2
10		122	No. 3
	V/ersuch

Eine 11,3 m lange Kammer mit einer Querschnittsfläche von

5,1 m , die mit einer Vorrichtung ähnlich Figur 2 ausgeetat-

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tet, jedoch als von einer Zugmaschine gezogener Anhänger ausgebildet war, u/urde benutzt, um frischen Kopfsalat von Blythe, California nach Tonaiuanda, -New York innerhalb eines Zeitraumes von sieben Tagen mährend des Monats Dezember bei einer Temperatureinstellung von 1,67⁰C zu transportieren. Der Anhänger uiar mit einer Wärmeisolierung aus Kunststoff schaum versehen, mittels deren der Wärmedurchgang auf ungefähr 0,29 kcal/m. ⁰C h begrenzt wurde. Der uiärmeisolierte Sprühkopf mar zuvor mit 32 Löchern von 1,6 mm Durchmesser (Gesamtfläche von ungefähr 5,5 mm /m mittlere Länge) versehen,und bei ähnlichen Fahrten uiaren Frostschäden in den obersten Kopfsalatlagen aufgetreten. Bei dem vorliegenden Versuch besaß der isolierte Sprühkopf zehn Öffnungen von 1,6 mm Durchmesser (Gesamtfläche von ungefähr 1,7 mm /m mittlere Länge)„ Das Gut war am Bestimmungsort praktisch frei von Frostschäden, und der Stickstoffverbrauch war wesentlich verringert, was eine erhebliche Verbesserung gegenüber den üblichen Systemen mit hoher Durchflußmenge darstellte Die Daten dieser Versuchsreihen sind in Tabelle D zusammengestellt. "

	Lochflä che mnj2/ m mittle re Länge	Tabelle D	maximale LN2-Purch- flußmenge je m mitt lere Länge kg/h	mittlere Guttempe raturab weichung oc
Gesamt zahl der Sprüh löcher	5,5	effekti ve LN2- Durchfluß- menge kg/h	49,0	2,8-5,6
32	1,7	3B6	14,9	1,7-2,2
10	122

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- 28 Versuch Noo 4

Eine Reihe von Versuchen wurde unter Verwendung einer Gutspeicherkammer in Form eines isolierten Lastwagens ähnlich

Figur 1 durchgeführte Die Kammer hatte eine Querschnittsflä-

ehe von ungefähr 4,5 m und eine Länge von ungefähr 5,3 m»

Der Lastwagen war mit einer 76 mm dicken Polyurethanschaumschicht isoliert, was einen Wärmedurchgang von ungefähr 0,24 kcal/m ⁰C h ergäbe Das Gut bestand aus Gefrierkost, und die eingestellten Temperaturen lagen bei -12,2 C und •=20,6°C„ Periodische Halts wurden eingelegt, um die Gefrierkost auszuladen» Zunächst wurde ein herkömmlicher nicht isolierter Sprühkopf mit zehn Öffnungen von 1,6 mm Durchmesser (3,8 mm / m mittlere Länge) und dann ein anderer, erfindungsgemäß ausgelegter Sprühkopf verwendet, der sechs Öffnungen von 1,2 mm Durchmesser besaß (1,27 mm /m mittlere Länge). Der letztgenannte Sprühkopf bestand aus zwei 1,45 m langen Abschnitten von 6,35 mm-IPS-Messingrohr, die mittels eines nicht gelochten Abschnittes von 0,61 m Länge miteinander verbunden waren., Der Sprühkopf war nahe der Kammerdecke in einem Abstand von 0,B4 m vom vorderen Kammerende seitlich montierte Die einen Durchmesser von 1,2 mm aufweisenden Öffnungen hatten vom Einlaßende die folgenden Abstände.

Loch Nummer Abstand (cm)

1 10

2 48

3 86

4 125

5 277

6 346

Die Daten dieser Versuchsreihen sind in Tabelle E zusammsnqestellti'

^Λλ·9 825/1329

co to co

Öffnungsfläche mm2/m mittlere Länge

Gesaffltdauer h

Tabelle E

Anzahl mittle- kg LN2 Gesamt der re Außen- je Halt LN₂-

Halts temp,

effekt, LN₂-

Verbrauch Durch-

f lußmenge kg/h

maximale

LN₂-

Durch-

flußmen-

ge je m

mittlo Länge

kg/h

1 ,27 1 ,27 3,8 3,B

9,2 7,7 8,2 7,6

11 6 7 6

5,6

6,7

15,6

3,5 4,9 7,1 7,6

18,8 15,0 99,8 90,7

6,8

6,0

29,8

26,8

Für die vier obigen Versuchsreihen uiar die Temperatur auf -12,2⁰C eingestellte 1,27 8,8 9 16,7 10,8 11,1 42,6 ,12,6 3,8 9,9 13 17,8 11,7 15,2 143,3 39,4

Für die beiden obigen Versuchsreihen war die Temperatur auf -20,6⁰C eingestellt.

to

«3

Das mittels jeder der Anlagen gekühlte Gefriergut wurde in praktisch dem gleichen zufriedenstellenden Zustand abgelie* ferto Die Tabelle E läßt erkennen, daß bei dem Stickstoffeprühkühlsystem nach der Erfindung eine entscheidende Uerringerung des Kältemittelverbrauchs möglich ist, ahne, daß.- da,s Betriebsverhalten verschlechtert wird» Das bedeutet, daß das Kältemittel wirksamer ausgenutzt wurde.

Versuch No» 5

Eine weitere Gruppe von Versuchsreihen wurde unter Verwendung der gleichen Gutkammer wie bei Versuch No. 4 durchgeführt, wobei jedoch ein Sprühkopf verwendet wurde, der acht Löcher von 0,97 mm Durchmesser (1,06 mm / m mittlere Länge) aufwies. Diese Löcher hatten vom Einlaßende des Sprühkopfes die folgenden Abstände»

Loch Nummer	Abstand (cm)
1 .	15
2	53
3	91
4	119
5	224
6	262
7	300
θ	328

Die Temperatur war wieder auf -20,6 C eingestellt. Das Gut bestand aus Gefrierkost, z. B₀ abgepacktem Gemüse, Fleisch und in Dosen abgefüllten Fruchtsäften. Di· Daten dieser Versuchsreihen sind in Tabelle F zusammengestellt.

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co to co

Öffnungsfläche mm^/m mittlere Länge

Gesamt- Anzahl mittl. dauer de.r Außenh Halts ternp»

1 ,06

3,8

8,8 9,0

Tabelle F

kg LN₂

pro

Halt

Gesamt-LN₂-

Verbrauch kg/h

effekt.

LN₂-

Durchfluß- Durchfluß-

LN₂-

menge kg/h

6 6

15,6 10,2
15,6 17,8

6,9 11,8

30 128

menge pro m mittlere Länge kg/h

8,9 35,7

Wie zuvor wurde das durch jede der Anlagen gekühlte Gefriergut in befriedigendem Zustand an den Kunden ausgeliefert, wobei innerhalb der Speicherkammer im wesentlichen die gleiche Temperaturverteilung bestand« Die Tabelle F läßt erkennen, daß das Stickstoffsprühkühlsystem nach der Erfindung eine entscheidende Herabsetzung des Kälteträgerverbrauchs gestattet, ohne daß das Betriebsverhalten verschlechtert wird«, Das beweist wiederum, daß das Kältemittel wirksamer ausgenutzt wurde.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich» Der Erfindungsgegenstand kann beispielsweise nicht nur für mobile, sondern auch für stationäre Kühlanlagen verwendet werden.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   j/erfahrBn zum Kühlen von verderblichem Gut, dadurch ge= kennzeichnet, daß ein unter Druck stehendes stickstoff=- reiches verflüssigtes Gas in einem u/ärmeisolierten Speicherbehälter gehalten wird; der einer Gutspsicherkammer zugeordnet ist, deren Wärmeisolierung ausreicht, um den Durchgang der eindringenden Wärme auf unter 0,49 kcal/h ⁰C m Innenfläche zu begrenzen, die Gastempsratur innerhalb der Speicherkammer überwacht wird, kaltes medium an den Speicherbehälter in Abhängigkeit von der Übermächten Gastemperatur abgegeben uiird und das kalte Oled ium in Form einer Vielzahl von getrennten, entlang der Speicherkammer verteilten Strömen mit einer bei einer vorgegebenen maximalen Durchflußmenge von 4,5 bis 16,4 kg/h äquivalentem reinem Stickstoff je m Kammerlänge für einen

   Kammerquerachnitt zwischen 3,7 und 9,3 m erhaltenen effektiven Durchfluömenge derart versprüht wird, daß die überwachte Gastemperatur in einem vorbestimmten Temperaturbereich zwischen =23 C und +16 C gehalten wird.

   -Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kalte Medium in die Speicherkammer mit einer bei einer vorgegebenen maximalen Durchfluömengavon 5,9 bis 13,4 kg/h äquivalentem reinem Stickstoff je m Kammerlänge erhaltenen

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   - 34 -effektiven DurchfluQmenge eingesprüht wird«

   l/erfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das umgebende Gas innerhalb der Gutkammer in Längsrichtung der Gutkammer umgewälzt uiird.

   Vorrichtung zum Kühlen υοη verderblichem Gut, gekenn= zeichnet durch eine Gutspeicherkammer, deren Wärmeisolierung ausreicht, um den Durchgang der eindringenden

   Wärme auf unter 0,49 kcal/h Cm zu begrenzen und deren

   ο Querschnittsfläche zwischen 3,7 und 9,3 m liegt, einen der Speicherkammer zugeordneten, wärmeisolierten Behälter zur Aufnahme einer unter Druck stehenden stickstoffreichen Flüssigkeit, eine im oberen Teil der Gutkammer angeordnete und im wesentlichen über deren volle Länge reichende Sprühleitung mit entlang der Sprühleitung verteilten, einen äquivalenten Durchmesser von weniger als 1,78 mm aufweisenden Öffnungen zur Abgabe einer Vielzahl von getrennten Kälteträgerströmen in die Speicherkammer zwecks Kühlung derselben? wobei die Gesamtfläche der öffnungen zwischen Q₉42 und 1,90 mm /m mittlere Kammerlange beträgt, sine AualaQleitung, deren eines Ende mit dem Flüssigkeitsbehälter und deren anderes Ende mit der Sprühleitung in Verbindung steht, und eine Durchfluöregeleinrichtung, die einen innerhalb der Speicherkammer angeordneten Temperaturfühler und ein Regelventil aufweist, das in der Auslaöleitung liegt und derart mit dem

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   Temperaturfühler verbunden ist, daß es in Abhängigkeit von der durch den Temperaturfühler ermittelten Speicher= kammergastemperatur betätigt wird.

   Vorrichtung nach Anspruch 4_S dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühleitung außen mit einer Wärmeisolierung versehen isto

   Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen einen Durchmesser von ungefähr 0,97 mm haben und kreisförmig sindo

   Vorrichtung nach -inem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühleitung aus mehreren 145 cm langen Abschnitten aus 6,35 mm-IPS-Rohr mit jeweils vier kreisförmigen Löchern besteht, die einen Durchmesser von 0,97 mm haben und vom einen Ende des Rohrabschnitts 25, 53, 91 bzw» 130 cm entfernt sind«

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Öffnungen zwischen 0,85 und 1₉7 mm /m mittlere Kammerlänge liegt.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Speicherkammer an deren einem Ende ein Ventilator zur Umwälzung des umgebenden Gases angeordnet ist»

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   34 .

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