DE1958688A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Spruehkuehlen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Spruehkuehlen

Info

Publication number
DE1958688A1
DE1958688A1 DE19691958688 DE1958688A DE1958688A1 DE 1958688 A1 DE1958688 A1 DE 1958688A1 DE 19691958688 DE19691958688 DE 19691958688 DE 1958688 A DE1958688 A DE 1958688A DE 1958688 A1 DE1958688 A1 DE 1958688A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
storage chamber
chamber
spray
liquid outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691958688
Other languages
English (en)
Other versions
DE1958688C (de
DE1958688B2 (de
Inventor
Maurer David Paul
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of DE1958688A1 publication Critical patent/DE1958688A1/de
Publication of DE1958688B2 publication Critical patent/DE1958688B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1958688C publication Critical patent/DE1958688C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air
    • F25D3/105Movable containers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D29/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25D29/003Arrangement or mounting of control or safety devices for movable devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

PATENTANWALT DIPL.-INQ. QERHARD SCHWAN
2 t, Nov. 1969
I MÜNCHEN t · QOERZEIt STRASSE IS
L-7500-D
UNION CARBIDE CORPORATION 270 Park Avenue, Net» York, N.Y. 10017, V.St.A.
Verfahren und Vorrichtung zum Sprühkühlen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sprühkühlen von frostempfindlichem Gut, insbesondere Traneportgut, unter Verwendung einer kryogenen Flüssigkeit.
Das Kühlen von verderblichen Transportgütern durch Einsprühen einer kalten kryogenen Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter für verflüssigtes Gas in die Gutspeicherkammer wird, wie aus der US-Patentschrift 3 2Θ7 925 hervorgeht, in der Praxis in großem Umfang angewendet. Gewisse Probleme treten dabei auf, wenn das Gut frostempfindlich ist, wie dies bei Frischgut, z. B. Kopfsalat, der Fall ist, das innerhalb eines verhältnismäßig engen Temperaturbereichs von 0,50C bis 10,0 C gehalten werden muß, und wenn es darauf ankommt, derartiges Gut für auegedehnte Zeitdauern von über ungefähr 4Θ Stunden zu kühlen» Im Inneren von Frischgut entsteht durch^Respi^-ation Wärme, die durch das Kühlsystem zusammen mit der atmosphärischen Wärme abgeführt werden muß, die unvermeidlicherweiee in die Gutspeicherkammer übergeht. Ein weiteres merkmal zahlreicher Arten von Frischgut ist ein· niedrige Dichte, die et tr-
009825/1361
laubt, die Gutkammer, do h. insbesondere einen Lastanhänger oder einen Eisenbahnwagen, bis nahe zur Decke voll zu beladen, ohne daß das zulässige Ladegewicht des Fahrzeugs überschritten wirdo Bei gewissen Gütern kann für eine zufriedenstellende Sprühkühlung mährend des Transports für Zeiträume, die ungefähr zwei Tage überschreiten, nur gesorgt werden, wenn Speichertemperaturen aufrechterhalten werden, die nahe dem Gefrierpunkt des Gutes liegen. Ein tatsächliches Gefrieren muß dagegen vermieden werden, da es für gewöhnlich einen vollständigen Verderb zur Folge hat und das Gut unverkäuflich macht. Bei gewissen Früchten kann es bei einer über dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur zu Kälteschäden kommen, die ebenfalls ver-
1 ν
mieden werden sollen,,
Eines dieser Probleme ist die Schwankung der Guttemperatur innerhalb der Speicherkammer ο Beispielsweise sei die Sprühkühlung von Kopfsalat mit Hilfe von flüssigem Stickstoff und einem über Kopf angeordneten, 11,3 m langen Sprühkopf bei einer Thermostateinstellung von 1,70C betrachtet. Das in der US-Patentschrift 3 287 925 beschriebene System hat große Temperaturgradienten sowohl zwischen vorderem und hinterem Ende der Gutladung als auch zwischen Ober- und Unterseite der Gutladung zur Folge» Der Temperaturunterschied zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende der Ladung ging bis zu 8,30C, wobei das hintere (den Zutrittstüren nähere) Ende wärmer als das vordere (dem Kälteträgerbehälter näher«) Ende ist. Die Temperaturen im oberen und unterin Teil der Gutladung lagen in der Größen-
00982W1351
Ordnung von 2,80C (oben) und 10,O0C (unten), was eine erhebliche Temperaturabweichung darstellt. Dieses Temperaturverteilungsproblem kann durch eine teilweise Vorverdampfung des flüssigen Kälteträgers stromaufwärts des Sprühkopfes weitgehend ausgeräumt werden,. Ein anderes Problem, nämlich drohende Frostschäden des Gutes, bleibt jedoch ungelöst» Bei hochgestapelten Frischgutladungen treten in Verbindung mit nicht isolierten Sprühköpfen Frostschäden auf, wenn Thermostatein- . stellwerte verwendet werden, die unter ungefähr 4,40C liegen. Die Frostschäden sind darauf zurückzuführen, daß das Gut der mit dem Vorratsbehälter für flüssigen Stickstoff und dem Sprühkopf verbundenen kalten Leitung oder dem Sprühkopf selbst sehr nahe kommt. Die natürlichen Fluidkonvektionsströme sind in diesem über der Ladung befindlichen Bereich sehr konzentriert. Außerdem trifft der aus den öffnungen austretende kalte Kälteträgersprühstrahl unmittelbar auf die oberste Lage der das Gut enthaltenden Schachteln oder Kisten.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß sich während des normalen Betriebes des herkömmlichen, mit einem nicht isolierten Sprühkopf arbeitenden Flüssigstickstoffsprühsystems große Reif· mengen an dem Sprühkopf bilden. Dieser Reif (oft in Form von Eis) kann die normale und erwünschte Verteilung der Sprühstrahlen- zunichte machen und Anlaß zu einer unregelmäßigen, unberechenbaren Temperaturregelung geben. Die Sprühkopföffnungen sind derart v/erteilt, daß die austretenden Sprühstrahlen normalerweise im wesentlichen den gesamten oberen Teil der Gut-
009825/1361
kammer überstreichen«. Uienn eich auf dem Sprühkopf Reif bildet, hat dies leicht zur Folge, daß bestimmte Kammerteile einem schwächeren und andere Teile einem stärkeren als dem beabsichtigten Anteil des Kältemittelsprühstrahls ausgesetzt werden« Am Sprühkopf sitzender Reif kann außerdem Frostschäden des Gutes dadurch herbeiführen, daß er sich löst und auf das Gut fällte Pappschachteln, in denen das Gut verpackt ist, saugen sich mit dem Wasser voll, das sich bildet, wenn das Eis innerhalb von Zeitspannen schmilzt, in denen keine Kühlung erfolgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes V/erfahren und eine Vorrichtung zum Sprühkühlen von frostempfindlichem Gut zu 8chaffens Dabei soll für eine gleichförmigere Guttemperatur vom vorderen bis zum hinteren und vom oberen bis zum unteren Teil der Gutspeicherkammer gesorgt werden. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die Frostschäden in der obersten Lage des Gutes vermeiden,. Die Reifbildung am Sprühkopf soll verringert oder ganz ausgeschlossen werden»
lileitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben eich aue der* nachfolgenden Offenbarung und den Ansprüchen.
Das Verfahren nach der Erfindung geht davon aus, daß ein einem Vorratsbehälter entnommener, niedrigsiedender Kälteträger über, eine wärmeisolierte Auslaß-Verdampferleitung und in Abstand voneinander angeordnete öffnungen einer über Kopf angeordneten
009825/13S1
c « ■ t r c c ι· t « ι · ·
uiärmeisolierten Sprühleitung oder eines Sprühkopfes in eine Gutspeicherkammer in Abhängigkeit von der Ermittlung der Gastemperatur der auf einer Temperatur zwischen 0,50C und 10,00C zu haltenden Kammer eingeleitet wird. Erfindungsgemäß wird Wärme durch Gaskonvektion vom Gut auf großflächige Teile aus wärmeleitendem metall übertragen, die mindestens mit der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung und vorzugsweise auch mit der über Kopf angeordneten Sprühleitung verbunden sind. Diese Wärme wird dann durch Feststoffwärmeleitung von den großflächigen Teilen auf die beiden Leitungen und von diesen durch Konvektion auf den durch die Leitungen hindurchfließenden Kälteträger übertragen. Die Wärmeübertragungen sind ausreichend bemessen, um den flüssigen Kälteträger in der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung mindestens teilweise vorzuverdampfen und die mittlere Temperatur der großflächigen Teile auf einem Wert zu halten, der nicht mehr als ungefähr 14°C unter der ermittelten Kammergastemperatur liegt. Dieser mittlere Temperaturunterschied stellt sicher, daß an dem gespeicherten Gut praktisch keine Frostschäden auftreten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, bei der nach Abschalten der Kälteträgerzufuhr aus dem Vorratsbehälter flüssiger Kälteträger in der über Kopf angeordneten Sprühleitung verbleibt, wird der verbliebene Kälteträger nur in Dampfform aus dem oberen Teil der Sprühleitung durch die öffnungen hindurch in die Gutspeicherkammer eingeleitet.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein· U/ärmeisolation
009825M3S1
vorhanden, die die mit dem Speicherbehälter für flüssigen Kälteträger verbundene Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung umgibt und ausreichende Gute hat, um den Ulärmeleitwert zum Kälteträger auf 24,8 bis 66,1 kcal/h m Leitungslänge zu halten. Großflächige Teile aus wärmeleitendem Metall grenzen an die wärmeisolierte Flüsaigkaitsauslaß-Verdampferleitung an und stehen mit dieser in l&ärmekontakto Die großflächigen Teile haben außerdem mit dem in der Kammer befindlichen Umgebungsgas üfärmekontakto Gemäß einer bevorzugten Aueführungsform ist die genannte ttfärmeisolation auch um die über Kopf angeordnete Sprühleitung herum vorgesehen und stehen großflächige Teile aus wärmeleitendem Metall mit dieser in UJärmekontakt« Vorzugsweise sind ferner mehrere Düsen vorhanden, von denen jede mit dem oberen Teil der Sprühleitung verbunden ist und die die obengenannten Sprühöffnungen aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind eine Speicherkammer für das Gut und ein der Speicherkammer zugeordneter wärmeisolierter Behälter vorhanden,der ein unter Druck stehendes, niedrigsiedendes, verflüssigtes Gas aufnimmt, das bei Atmosphärendruck einen unterhalb von ungefähr -290C liegenden Siedepunkt hau. Eine wärmeisolierte, über Kopf angeordnete Sprühleitung befindet sich im oberen Teil der Speicherkammer und erstreckt sich über praktisch deren volle Länge. Die Sprühleitung ist mit in Längsrichtung verteilt angeordneten Offnungen, versahen, aus denen getrennte Ströme aus kaltem medium in die Spaicharkammer hineingelangen, um daa Gut zu kühlen· Eine
009825/1351
ι κ t
-7 -
wärmeisolierte Flüssigkeitsauslaßleitung ist am einen Ende mit dem Behälter und am .anderen Ende mit der Sprühleitung verbunden. Dia Uiärmeisolation, die die Flüssigkeitsauslaß-Vardampferleitung und die über Kopf angeordnete Sprühleitung umgibt, ist von ausreichender Wirksamkeit, um den Ulärmeleitwert auf 24,8 bis 66,1 kcal/h m Leitungslänge zu halten,,
Es ist ferner eine Vorrichtung zur DurchfluQregelung dee verflüssigten Gases vorhanden. Diese «eist einen innerhalb der Speicherkammer untergebrachten Temperaturfühler und ein Regelventil auf, das in der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung liegt» Das Regelventil ist mit dem Temperaturfühler verbunden und spricht auf die durch den Fühler ermittelte Speicherkammertemperatur derart an, daß die Kammer auf einer Temperatur zwischen ungefähr 1,70C und 10,00C gehalten wird.
Großflächige Teile aus «lärmeleitendem metall sind mit der Flüseigkeitsauelaß-Ve.rdampferleitung und der Sprühleitung verbunden« Die großflächigen Teile »eisen vorzugsweise einen zu der Speicherkammerlängsachse gerichteten ersten waagrechten Abschnitt und einen zu dem Speicherkammerboden gerichteten zweiten lotrechten Abschnitt auf. Die Außenkanten beider Abschnitte liegen innerhalb des Kammergaeraumes.
Wie im folgenden im einzelnen beschrieben ist, werden durch die Erfindung die sich scheinbar widersprechenden Aufgaben gelöst, Frostschäden des frostempfindlichen Gutes unterhalb der über
009825/13S1
Kopf angeordneten Sprühleitung zu vermeiden und gleichwohl von einer unterhalb -290C siedenden Flüssigkeit Kälte in wirksamer und gleichförmiger Weise auf das Gut zu übertragen,, Diese Kälteübertragung ist derart gleichförmig, daß die Gas- und Guttemperaturen vom einen bis zum anderen Ende und von der Ober- bis zur Unterseite der Produktspeicherkammer nahezu die gleichen sind ο
Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläuterte Es zeigt?
Figur 1
eine perspektivische schematische Ansicht eines Sattelschlepperanhängers mit einer Kühlvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2
einen schematischen Querschnitt der aus uiärmeisolierter Sprühleitung, Düse und großflächigem Teil aus wärmeleitendem Rietall bestehenden Baugruppe entlang der Linie 2-2 der Figur 1,
Figur 3
einen schematischen Querschnitt der aus uiärmeisolierter Flüesi gke i t sau s laß-l/erdampf er leitung und großflächigem Teil aus wärmeleitendem Rietall bestehenden Baugruppe entlang der Linie 3-3 der Figur 1,
009825/1351
I t t I - * I ι
Figur 4 im Schnitt eine Endansicht einer abgewandelten Ausführungsform aus Sprühkopf und Düse,
Figur 5 einen Querschnitt einer aus Sprühkopf und Düse bestehenden Baugruppe gemäß einer weiter abgewandelten AusfUhrungsform, und
Figur 6 im Schnitt einen schematischen Aufriß einer für Sattelechlepperanhänger und Eisenbahnwagen geeigneten Ausführungsform mit Ventilator zwecks besserer Umwälzung das Gutkammer-Uegebungagaeee.
Figur 1 zeigt eine Aueführungefor«, bei der ein Leetanhingeraufbau die würneisolierte Speicherkammer 11 zur Aufnenne von frostempfindlichem Gut 12, beispielsweise übereinandergeetapelten Kopfsalatkisten, bildet. Die Kammer kann einen für mobile Kühlkammern herkömmlichen Aufbau haben, z« B0 verstärkte Aluminiumaußenseitenwände, mit Sperrholz verkleidete Innenwände und eine zwischen den beiden Wänden befindliche Schaumstoffisolierung aufweisen« Das heißt, die Innenwand der Speicherkammer ist im allgemeinen aus einem schlecht wärmeleitenden Werkstoff aufgebaut. Die Kammer ist gegenüber der Außenluft abgeschlossen, braucht jedoch nicht luftdicht zu sein, weil ein Zutritt, beispielsweise in Form von an der Hinterseite vorgesehenen Türen 13, erforderlich ist, um das Gut einzuladen und zu entladene
009825/1351
Der Speicherkammer 11 ist ein doppeluiandiger, luärmeisolierter Behälter 14 zur Speicherung von unter Druck stehendem, niedrigsiedendem, verflüssigtem Gas zugeordnet, das bei Atmosphärendruck einen Siedepunkt unter ungefähr-28,90C hat0 Der Aufbau derartiger Behälter ist bekannt und beispielsweise in der US-Patentschrift 2 951 348 gezeigt» Der Behälter kann zylindrisch sein oder aus flachen, eine Rechteckform bildenden fc Wänden bestehen,, Der Behälter 14 ist innerhalb der Speicherkammer 11 dargestellt, kann jedoch auch außerhalb dieser Kammer angeordnet sein. Der Behälter 14 weist eine Außenhülle auf, die ein innert· Vorratagefäß unter Bildung eines evakuierbaren Ieolationaraumea vollatMndig tmaohliaßt. Dieser Raum x«t »jor'ugaweiae Mit ein··) hachaartigan fasten Isolierstoff . ".;.t, büi'pieleaeiee in Form von alternierenden Lagen aus * rahlu.-geundurchläaeigen Sparren, wie Aluminiumfolie, die durch schlecht leitende Faserschichten, beispielsweise Glasfaserschichten, voneinander getrennt sind» Diese besonders leistungsfähige Isolation ist in der US-Patentschrift 3 007 596 beschrieben. Andere geeignete Isolierstoffe bestehen beispielsweise aus Lagen von mit Aluminium beschichtetem Polyethylenterephthalat» Statt dessen kann auch ein pulverförmiges Isolatiorfsmaterial verwendet werden, beispielsweise Perlit oder fainverteiltes Siliziumdioxyde
Um Gase zu beseitigen, die' sich in dem evakuierten Isolierraum ansammeln, kann ein adsorbierender Werkstoff, beispielsweise Kalziumzeolith A, oder ein Gettermaterial, beispielsweise
009825/1351
pulverförmiges Barium, eingebracht werden; dadurch uiird eine hohe Isolationsgüte aufrechterhaltene
Niedrigsiedende verflüssigte Gase, die sich vorliegend als Kälteträger eignen, sind Gase, deren Siedepunkt bei Atmosphärendruck unterhalb von ungefähr-29 C liegt« Beispielse der-=· artiger verflüssigter Gase sind flüssige Luft, flüssiges Argon, flüssiges Kohlendioxyd, flüssiges Helium und flüssiger Stickstoffe Flüssiger Stickstoff ist uiegen seiner chemischen Trägheit und relativ leichten Trennbarkeit von Luft besonders geeignet und uiird vorzugsweise verwendet« Während im nachfolgenden speziell auf Stickstoff Bezug genommen wird, versteht es sich, daß alle oben erwähnten Gase und mischungen dieser Gase anwendbar sind« Obwohl die Hauptfunktion der Speicherkammer 11 darin besteht, das Gut 12 zu kühlen, geben die vorzugsweise benutzten verflüssigten Gase, wie Stickstoff, auch die Atmosphäre innerhalb der Kammer vor und sorgen für eine das Gut umgebende inerte Deckschicht
Das innerhalb des Vorratsbehälters 14 befindliche GefäG wird auf bekannte Weise mit flüssigem Stickstoff gefüllt, beispielsweise indem eine Quelle für bei Atmosphärendruck gespeicherten flüssigen Stickstoff an den Behälter angeschlossen wird» Wird der flüssige Stickstoff bei einem unter dem Arbeitsdruck des Behälters 14 liegenden Druck gespeichert, wird eine zweckentsprechende Pumpe verwendet und wird der unter Druck stehenden Flüssigkeit im allgemeinen zusätzliche Wärme züge-
0 09825/1351
führt, bevor sie in den Behälter 14 übergeleitet uiirdo Das Einfüllen und Speichern des flüssigen Stickstoffes in den hzuic im Behälter 14 erfolgt vorzugsweise bei Sättigungsbsdingungen und bei Temperaturen entsprechend einem Dampfdruck von mehr als 0,7 kg/cm Atmosphärenüberdruck, wobei Flüssigkeit und Dampf im wesentlichen im Gleichgewicht sindo U/ird die oben Brufähnte hochwertige Isolation verwendet, dringt in das innere UorratsgefMß des Behälters 14 im wesentlichen keine Wärme ein und erfolgt die Abgabe des gespeicherten flüssigen Stickstoffes nur durch diesen Ladedampfdruck« Statt dessen kann der flüssige Stickstoff auch in nicht gesättigtem Zustand und sogai in unterkühltem Zustand in den Behälter 14 eingefüllt werdenc In einem solchen Falle muß normalerweise für Mittel gesorgt weiden, die einen ausreichenden Innendruck aufbauen, wenn die Flüssigkeit ausgegeben werden soll« Dieser Druck kann \ion außen unter Uerwendung einer bekannten, für einen Druckaufbau sorgenden Schlange zugeführt werden., Diese umfaßt eine F] üsvi gk(»i isauslaßleitung, einen unter Ausnutzung der Wärme riei Außünluft arbeitenden Verdampfer und eine Leitung, die den entstehenden Dampf zu dem Behältergaeraum zurückführt (nicht veranschaulicht).: Gemäß einer weiteren bekannten Abwandlung kann ein weniger hochwertiges lüärmeieoliermaterial verwendet werden, so daß von der Außenluft aus genügend Wärme eindringt, um so viel gespeicherten flüssigen Kälteträger zu verdampfen» daß Bin GaerJruck entsteht, der die Abgabe der Flüssigkeit bei Bedarf sicherstellte
009825/ 1 351 bad original
■ ·: ! i-j . Ü ι 1 :-,0 i)i L ii Ii ■ Ί > Y ■ i J t 1 . 1 i ..I : ! I ■ f ι , ι , ')·
' >l -· . jili.'.» .-ι i . Jl) Η H J t '[j t JiI M! .J Π ι ] . I, . · <!. ' ί !,·■;! ι ι .
•^<, ί H t)!l fiotl-'r ί ,ι ''iiJ 'OH ill) /-.Jl tv.:..-.- -. :,uwj ijüÄ -i-i.ι r-:;·:-
!'■ ,.'... ι t.!d t U11 Ii31 ti j j· hjJi. il 1. ,jut iliJiht, lj 1 *; :l·: liilll!) J-Ml f i 1J . -
...JeIiIi Ki i Lutrayrir m der ·η\ 'order lichwu 'Uuidu /.j ruqaln i-ur rjp"it.hei-uruuk liegt vurzuysuiaise über ungetanr U,7 kg/(im" Atiiiosphaianubardruck, um ame ausreichende Treidktaft für eine im uiesantlichan gleichförmige Uerteiiung das kalten Mediums durch die Sprühöffnungan hindurch sicherzustellen» Das eine Ende einer wärmeisolierten Flüssigkaiteauslaß-Uardampfer leitung 15 ist mit dem Uorratsbeha'ltar 14 verbunden. In der Leitung 15 liegt ain Regelventil 16, dee einen Teil einee Regel-•yeteme für die Durchflußmenge an verflüaeigte* Gas bildet. Zu dem Regeleyatam gehört ferner ein Temperaturfühler 17, beispielsweise ein im Gasraum der Speicherkamner 11 angeordnete» temperaturempfindlichas Element. Der Temperaturfühler iat über eine SignalUbertragungeeinrichtung 18 mit einem Temperaturregler 19 verbunden, der seinerseits über eine Signalübartragungseinrichtung 20 mit dem Regelventil 16 in der FlUssigkeitsausleQleitung 15 in Verbindung eteht. Dee DurchfluSmengenregelsystem kann elektrisch oder pneumatisch betätigt sein. Die Flüseigkeiteauslaß-Verdampfarleitung 15 verläuft, «nie in Figur 1 dargestellt ist, vorzugsweise in den oberen Kanten der Speicherkammer 11 über deren volle Länge und Breite. Wärme wird, wie im folgenden beschrieben, auf den Kälteträger in der Leitung 15 übertragen! an dar kalten Außenseite kann Uleeaar kondensieren. Dadurch, daß dia Leitung 15 entlang einer
009825/1361 bad or,qiNAL'
)■-:,(■> ι -·"■-. 11·« itl-J l· : ■ 'int ί ι I 'jtj f )Π , .»h -Γ' -ί -ι.1 Ms ί-'ί 1 ti, -Ji 'i'Ji -Ίμ 1 r ί . JhJ:jH Ki Mi|):J >■ ■'< 5'Ji'. -J j. k
Da3 anddre Ende dar Flüssigkeitsauslaß Λ/erdampfn laitunq 15 ist mit einer marmeieolierten Sprühleitung 21 verbunden, dit; fc ebenfalls im oberen Teil der Gutkammer 11 unterg--iracht ist, Die Leitung 21 erstreckt sich im wesentlichen über die vollb Länge der Kammer 1.1 und ist mit in Längsrichtung v/erteilt angeordneten öffnungen 22 vergehen, durch die in der Leitung befindlicher Kültrtrlger auetritt. Die Leitung 21 ist vorzuge- «feies einfalle tntlang einer oberen Längekante der Kammer 11
■-??>. - · nd z«er gegenüber der FlüeeigkeitsauslaÖ-Veri «.„.,g und aus den in Verbindung mit der Leitung 15 diskutierten Gründen. Die öffnungen 22 können am Umfang der Leitung 21 entweder waagrecht oder leicht nach unten gerichtet sein; sie sind vorzugsweise entlang der Leitung derart verteilt; daß eine Gesamtfläche won 0,42 bis 1,90 mm /m Kammerlänge erhalten wird, «ie dies im einzelnen in der parallellaufenden Patentanmeldung P 19 57 972.7 erläutert ist» Die Öffnungen 22 können sine beliebige Form heben, obwohl kreisförmige Öffnungen für einen gleichförmigen symmetrischen Austritt des versprühten Kälteträgers vorzuziehen sind. Die Öffnungen haben vorzugsweise einen äquivalenten Durchmesser von weniger als 1,8 mm, dee heißt besitzen eine Fliehe, die kleiner als die Fläche eines Kreises von diesem Durchmesser ist. Sprühlöcher
009-82 5/1351 'bad Or.cW
1953G88
mit einem äquivalenten Durchmesser von 1,8 mm oder mehr waren im allgemeinen in so geringer Zahl vorhanden und so weit von-Qinander entfernt, daß die einzelnen Sprühstrahlen völlig getrennt voneinander u/ärenc
Cr oBf ι Mehl o,e Teile 2"^ aus war mc* 1 «i t endfin fflptall r-in<j mi* der uiarmei so] ier t en Flüssigkeitsauslaß-Verdampfar lei lung 15 und der Sprühleitung 21 verbunden; sie etohün mit diesen Leitungen und mit dem Gas in der Spei cherkammci 11, das hnißt dem Umgebungsgas, in UJärmekontakt -o Wie aus figur 2 hervorgeht, weist das Toi] 23 vorzugsweise einen orcten, zu der Läny&achse der Spei eher kammer gerichteten tuaagrechton Abschnitt ?4 und einen zuzeiten, zu dem Spei eher katnmerbodon gerichteten lotrechten Abschnitt 25 auf, uiobei die Außenkanten beider Abschnitte im Kammergasiaum liegen. Diese Abschnitte sind mitteln eines Zuiischenstückßs 26 miteinander verbunden, das an die Außenseite einer die Sprühleitung 21 umgebenden lliärmeisolatifin 27 eingrenzt und mit dieser in Ulärmekont akt steht* Uorzugeuici &o hat das Zwischenstück 27 die gleiche Kontur uiie die UJärmei solat iun 27, so daß eine wirkungsvolle Wärmeübertragung durch feiststaffuiarmeleitung erhalten uiirdo Die Abschnitte 24 und 25 des großflächigen Teiles 23 sind an den schlecht tiiärmelBitündßn Wänden 28 der Spei cherkammei 11 angebracht, beispiBlsuiei sg mit Hälfe von Nieten 29* Auf diese Weise wird die über Kopf angeordnete Leitung 21 von dem großflächigen Teil 23 abgestützt und entlang der oinen obere^n I Mngskante dsr Kstninpr 11 geholten.
009825/ 1351 . - - .
BAD ORIGINAL
Vorzugsweise ist der waagrechte Abschnitt 24 des großflächigen Teils 23 aus wärmeleitendem Metall verhältnismäßig breit, mährend der lotrechte Abschnitt 25 relativ schmal ist (Figur 2)c Dies hat seinen Grund darin, daß das frostempfindliche Gut vorzugsweise bis zu einer Höhe gestapelt wird, die unmittelbar unter der unteren Kante des lotrechten Abschnitts 25 liegt, ohne jedoch diese Kante zu berühren. Ein mechanischer Kontakt ist zu vermeiden, weil ein Feststoffwärmeleitweg gebildet würde, auf Grund dessen die oberste Gutschicht schnell auf Gefriertemperatur heruntergekühlt werden könnte, wenn die Kältet r ägprdurcjhf 1 ußmenge zsitweise verhältnismäßig groß isto Ein Gasraum zwischen dem großflächigen Teil 23 und der obersten Gutschicht führt zu einer auf Gaskonvektion statt auf Feststoff wärmeleitung beruhenden weniger starken Kühlung des Gutes, setzt jedoch die Kritikalität der Kälteträgerdurchflußmenge herabo Dieser Gasraum kann beispielsweise 51 bis 203 mm stark sein,,
Wäre der lotrechte Abschnitt 25 des großflächigen Teiles 23 verhältnismäßig breit, würde die zulässige Gutstapelhöhe verringert und würde damit die Gutnutzlast verkleinert. Hinsichtlich der Breite des waagrechten Abschnittes 24 besteht keine Beschränkung, weil das Gut aus den vorstehend erläuterten Gründen nicht bis zur Decke der Kammer 11 gespeichert wird. Infolgedessen kann der waagrechte Abschnitt 24 so breit gemacht werden, wie dies erforderlich ist, um die gewünschte Wärmemenge von dem Gut auf das kalte medium in der Leitung 21 zu über-
009825/13S1
1953688
tragen Dar AbBchnith 'J 4 gahfc jadoch nicht UbBr die Längsmittellinie dor Gutkdinniar 11 hinaus,
Fine bevorzugte) Au\;F linrurujsf urm des cji u;l \ 1 iohigan Teiles ist wo r j t nhfjnd in Verbindung mit dar iibar Knpr' riiujenrdneten * mär-Hiß] im iio r tön Sprüh 1 ο ί hung 21 besnhr Loben ijntJ in F iyur 2 ddrijHstHlLt, iluch kiinn die gloichtä Aushi liluin;) auch in Verbindunq mil [JtH ijar niüiso Ii(Ji Lon f 1 üseicjküi ts.-H!'i 1 in) 1/üi rJjmpFe ν 1 ei tun*) Ii \joi q«S(
Eine bevorzugte AusFührungsForm des uiänneleitanderi großFlächigen Teiles, das dem Abschnitt der Flüssigkeitsauslaß-Verdamp-Farleitung 15a zugeordnet ist, der über das hintere Ende der Gutkammer 11 IMuFt und mit der über KopF angeordneten Sprühleitung 21 verbunden ist, ist in Figur 3 veranschaulicht» Ein erster schrailar waagrachter Abschnitt 30 und ein ziuaiter breiter ui-rirjgrBChttfr Abschnitt 31 sind übsr ein U furmiga.i Zu/ischonstüuk 32 miteinander verbunden, da;i dio uiarmeisolierte FlüasigkeitsauslaÖ-WerdampFarlaitung 15a abstützt. Ein« UJärmaisoLation 33 umgibt dia Leitung 15a. Ihre AuÖansaite verläuft arigienzBnd an daa Zu/isc.hanstück 32 doa yroOF Lachicjan Teiles und ütaht mit diasam in lüärmekontakt, um Für ainan FuatatoFF-FastatüFF-U/ärmelaituiaq zu sorgan. Dia uiaagrachten Abachnitto JO und 31 können mit dar Decke dar Gutkaminär Π in zuieckontsprachander U/eise verbunden werden, böispielauieisa mit HiIFa von nicht veranschaulichten Nieten.
0 0 9 8 2 6/1351 bad original
1953688
Die yrnilf lächi gen rsile Ή aus ujdrine Lni tandem MstdLL sind derart haiiiussen, daiJ sie die ihnen zugedachte Funkt-ion erfüllen, ilas heiUt, claH sie in ausreichendem flflsOt) 'Hurm« won dew Gutknrn mv rumqabungsgas zu dnr Flussigkei t3riu.-3 LnU -Vei -dämpfer ie i tune] und dar über Kopf angeordneten i>prüh Le L t ung übBr Ir.r jlj·1;), um rias
Gub vom einen his zum anderen Ende der Spaiaherk immer auf einen • jemünschten Temperaturmdrt im Bereich von ü, ij C nie 10,0 C iu kiihLan ufid dadutch ein Gefrieren der oborün Lage dae gespei
r.horten Gutes zu verhindern, Gleichzeitig wird Jet aus fluss] gum Stickstoff busteheruld Kälteträger mindestan;, r.ailuieise ν jtuerdampft, bevor er in die über Kopf angeordnete Sprühleitung 21 gelangt. Zu den Faktoren, die bei der Auswahl eines geaiy-,ten großflächigen Teiles 23 eine Rolle spielen, gehören die itfMhigkeit, Dicke, Länge und Breite,,
Bei einer Ausführungsform, die mit Erfolg in einer Gutspsicherkammsr /on 11,3 m Länge, 2,25 m Breite und 2,2L1 m Hohe einqasetzt tjjiirde, bestanden die großflächigen Teil« '.5 sou/ohl für
di8 fLüssigkeitsauslaß-Uerdampferleitung 15 aLe nuch für dia
über Kopf angeordnete Sprühleitung 21 (in Form von Kupferrohr mit 12,7 mm Auöendurchmesssr) aus Aluminiumblech von 1,59 mm
Starke., Die uiaagrechtan Abschnitte 24 u/aren 203 mm und die
lotrachtan Abschnitte 25 50,8 mm brait, Der iuaagrachta Abschnitt 30 des hinteren großflächigen Teiles 23 mar 38,1 mm
hrait, mährend der waagrechte Abschnitt 31 190,5 mm breit
BAD ORiQfMAL
009826/1351
1958G88
Sauiohl die die Flüseigkeitsauslaß-Vsrdampferleitung 15 umgebende IDä'rmeisolation 33 als auch die die Sprühleitung 21 umgebende Wärme!salation 27 sind von ausreichender Güte, um für einen Wärmeleituiert von 24,8 bis 66,1 kcal/h m Leitungslänge zu sorgen» Niedrigere Wärmeleitujerte uiürden eine Wärmeübertragung von dem Gut auf den Kälteträger verhindern, die ausreicht, um den Kälteträger mindestens teilweise zu verdampfen. Bei höheren Wärmeleituierten könnte soviel Wärme übertragen uierden, daß es unter Umständen zu Fiostschäden in der obersten Gutlage kommtc Das heißt, bei Verwendung eines kryogenen Kälteträgers, uiie flüssigem Stickstoff, u/ürden die großflächigen Teile 23 so stark unter O0C heruntergekühlt, daß das Gutkammer-Umgebungsgas und damit mindestens die Außenschicht des Gutes durch Konvektion auf nahezu oder unter 00C gekühlt uiird«
Die Dicke der Wärmeisolationen 37 und 33 hängt von deren Wärmeleitfähigkeit ab. Eine sehr dünne Schicht einer verhältnismäßig wirksamen Wärmeisolation kann zu dem gleichen Wärmeleituiert uiie eine dickere Schicht aus einem u/eniger wirksamen Werkstoff führen* Es kann auch zweckmäßig sein, als Wärmeisolation 33 für die Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung 1b einen Werkstoff zu vertuenden, der einen niedrigeren Leitwert als die Wärmeisolation 27 der über Kopf angeordneten Sprühleitung 21 hat. Das hat seinen Grund darin, daß der Kälteträger in der Leitung 15 im allgemeinen kälter und in größerer menge vorhanden ist als der Kälteträger, der durch die Öffnungen 22 hindurch in die Kammer 11 gesprüht uiird. IKllt anderen Worten, es
0 0 9 8 2 5/1351
mird in der Regel von der Kammer 11 in die Flüssigkeitsauslaß-Verdampfeinleitung 15 mehr Wärme übertragen als in die über Kopf angeordnete Sprühleitung 210 Infolgedessen kann fur die Isolation 27 eine dünnere Schicht aus dam gleichen Werkstoff oder eine Schicht gleicher Stärke aus einem im Vergleich zur U/ärmeisolatJ on 33 weniger wirksamen Werkstoff verwendet- werden. Bsi der oben erwähnten, mit Erfolg getesteten fc Ausführungsfarm, bei der Kupferrohr mit 12f7 mm Außendurch-HiOvSSRr als FlUssigkeitsauslaß-Verdampferleitung und Sprühlei» tuny vuigesehen ist, wurde für beide Leitungen die gleiche Isolation verwendet, und zwar eine die Leitungen umgebende flaxib le C]BKtomeischaumschicht von 12,7 mm Innendurchmesser und 25,4 mm-Auflandurchmesser. Die Dichte dieser Isolation lag bei 88 bis 112 kg/rn ; dor U/ärmeleitwert betrug ungefähr 39,6 kcal/ Ii m Leitungslänge«,
E ins hochwertige Vakuumisolation eignet sich für dia Flüssig-" kßitsauslaB-Vcadampf er- und Überkopf sprühlei tungen nach der Erfindung nicht, weil ihr U/ärmeleitwert zu niedrig, und 2iuar in der Größenordnung von 8,3 kcal/h m Leitungslange, liegt.
Hgur 2 zeigt ferner eine bevorzugte Ausführungsform, bei der tiine Üüsß 34 mit dem oberen Teil der über Kopf angeordneten Sprühleitung 21 verbunden ist und die Kaitemittelsprühöffnung 22 aufwßi8tc Es sind mehrere Düsen 34 vorhanden. Jede dieser Düsen reicht mit dem einen Ende in den oberen Bereich der Sprühleitung 21, erstreckt sich durch die Leitungswand hin-
009825/135 1 R\o ~^,.,Λ *
1 9 5 8 G 8 8
dutch und führt mit dum anderen, zu dar Iängsachsa dor Spoicherkammer gerichteten Ende in den Ga«raum dor Speicherkammar» fini dar veranschaulichten AusfUhrungsform vuird dia ί)ίί«β 5i von uiriam 9U --Krümmer gebildet,
iTlit· dt)!· Diisa .54 wird ein Ptoblsm aufgeräumt, ij-i.j Kühl in L njen f'ui f ru3 tempf indlit.he Transportgüter mit einer auf £?xm:i lampnr iti.it /mist-hen U,5 C und 10,0 C i\\ halti-indun Kiininni rji-jnn i.jt·,, Ijüi denen ein niedrigsiedondar, flüßsirjur Kdltüt.ieiijnr in eina über dam Gut angeordnete lüärmaisolierta üpruhlöitung eingeleitet tuird» Es luurds nämlich gefunden, daß beim Abschalten der Zufuhr von flüssigem Stickstoff zu der wärmeisolierten Sprühleitung durch Schließen des Regelventils 16 eins Flüeeigkaiterastmenge während einer erheblichen Zeitspanne in den Leitungen verbleibt. Dies ist auf die umgebende tllärmeisolation zurückzuführen, die die Verdampfung der Flüssigkeit verzögert«, Wäre keine Isolation vorhanden, mürde die Wärmeübertragung zu den Leitungen ausreichen, um den restlichen flüssigen Stickstoff nahazu sofort zu verdampf an .>
Befinden sich Sprühöffnungen im unteren Teil der über Kopf ■angeordneten Leitung ?i, Läuft unmittülbar nach dam Ahapei-ren dot? Rögolvonti In dar raotlioha flüssige Stickotoff durch dia jprUhdf f nungari hindur<:h ab und fällt Huf dia obarsta Schicht des froatempfindlichen Gutss, Weil bei Sprühkühlanlaqsn dot· Kälteträger intermittierend zugeführt uiirii, kann as häufig zu Hinem derartigen Ablaufen von flüssigem Kälteträger kommen«
00982E/1 3E1 bad or.gi.al"
1953688
Ι)·'ί)·ιη; Prablom ist mitte 1.3 der Düsen 34 besaitirjt, deren u inn j FnrJe -j η iJ-jn obyian Teil der Leitung 21 inoohließt, so ti j't in dio 'jpeinhöik immnr 11 nur Stickstnl" fdinpf qalan- >)'it\ Kdiin, n.jc.hijüiti di-i t' 11 tfj.mittelzuf uhr aus ü 3ni >" lüss j.qk.Hits- ·/ ο ι r 3 f -; b 3 h a 11. υ r 14 unt.di-tn in han ist In die i.dmuur 11 gelangt -.-ilia .für K'i i te t r3Qi?rd-3::;pf i Pin Herun^Gr hr :-pf"rr· -.-τ. f ι Ms^ i ge-τ Κ,ι i I ..· ι 3Q."»r -iuf d.jo r.iit: uiid darauf zurückzu! uiir· ride Final: W ..?:-hii'J mi -und /-'imisdon ,
Oei dsr oben ermähnten mit Erfolg getesteten Ausführungsform bestanden die Düsen aus rostsicherem Stahlrohr von 3,18 mm Außendurchmseeer und 0,64 mm Wandstärke; dar lotrechte obere Abschnitt war 27,0 mm lang? die 90°-Abwinklung hatte einen Radius von 9,5 mm; der am Auslaßende befindliche waagrechte Abschnitt uiar 4,8 mm lang,
Die Figuren 4 und 5 zeigen abgewandelte Ausführungsformen
der Sprühdüse» Bei der Ausführungsform nach Figur 4 ist ein gerader Rohrabschnitt 35 vorgesehen, der durch den oberen Teil der aus Sprühleitung und UJärmeisolation bestehenden Bau-.ν hindurchroicht j Sei der Ausf ührungsf orm nach Figur 5
h iride Lt sä sich um einen 90 -Rohrkrümmer 36, dessen inneres Fndo :;*i t ij-ar Obsrsai t.^ dar Leitung 21 verbunden ist und dassan A'iürjnandß über dür Leitung verläuft und gaqon dia LMng3-■jüfiuy Jai· Kammer 11 gerichtet ist. Ein Pfropfen 3? mit einem Inch 39 von kleinem Durchmesser sitzt im äuBeran Ende und LiBt inn KMltHmittaldampFaprühatrahl austreten»
009826/1361 bad or<g,'nai"
Dei gewissen Sprühkühlanlagen nach dsr Erfindung kann die Temperaturyerteilung vom einen bis zum anderen Ende der Gutkamrnei noch gleichförmiger gemacht werden, wenn ein Ventilator vorgesehen wird; der das gekühlte Umgebungrsgas umwälzt. Der Ventilator kann elektrisch angetrieben oder mit Eneigie verru.rgt WBidan, ,die aus dai Ausdehnung von Kaitetiägergas gewannen U'ird*
Figur 6 zeigt eine Ausführ ungsfoirn, dia eich nicht nur für Sattelschlepper anhänger, sondern auch für t isenbthnuiagen eignet« Dabei sind diejenigein B<iuteile, die den obexn beschriebenen und in den figuren 1 bis 5 verenschauli ohten Bauteilen entsprechen, mit den gleichen Bszugszeieben versehen« Andere, abweichende bzw„ zusätzliche Bauteile Rind im folgenden näher erläuterte Der Ventilator 40 sitzt im obeien Teil der Gutkammer 11, vorzugsweise an deren einem Ende und ungefähr auf der gleichen Höhe wie die Öffnungen 22 der über Kopf angeordneten Sprühleitung« Unter dem Begriff "Ventilstor" sollen vorliegend alle rotierenden Einrichtungen vorstanden werden, die sich für eine Gasumwälzung eignen« Axiel strb'mungs- oder Propel]erventilatoien werden wegen ihres niedrigeren Leistungsverbrauchs vorzugsweise eingesetzt, doch können auch Zütiti if ugalgebläse benutzt werden.
Oei Ventilator 40 kann, obufohl dies nicht vui anechaulicht ists mittels eines Elektromotors angetrieben werden, der seinerseits aus einem Generator gespeist wird, Statt dessen kann
0 0 9 8 2 B / 1 3 S 1
C-OORSGINAL
1958G88
- 24 -
aus dem Vorratsbehälter 14 stammendes, teilweise erwärmtes Kälteträgergas durch eine Ausdehnungsvorrichtung, beispielsweise einen handelsüblichen Gleitflügel-Luftmotor, hindurchgeleitet uierdeno Der Motor kann seinerseits über eine Kupplungswelle mit dem Ventilator 40 verbunden seinc Das Kammerumgebungsqas wir-d einschließlich nines Teils des v/ersprühten Kälteträgers, der das umlaufende Gas kühlt, durch den oberen Teil der Kammer 11 hindurch über das Gut 12 zum hinteren Kammerende geleitet und strömt dann nach unten zum Boden unterhalb der Ladefläche 41.
Die Boden konstruktion von handelsüblich verwendeten Gutspeicherkammern, Zo B. Lastwagen, Anhängern oder Eisenbahnwagen, weist für gewöhnlich Kanäle oder Wallungen auf, die in Abstand voneinander liegen und derart gestaltet sind, daß eine ausreichende mechanische Festigkeit bei niedrigem Gewicht erzielt wird. Diese Konstruktionen bieten auch Raum für eine angemessene Gasumwälzung in Längsrichtung unter der Gutladung. Der Ventilator 40 wälzt das Gas vom einen zum anderen Ende des Bodens der Kammer 11 in Durchlässen 42 um, die von derartigen Kanälen oder (Heilungen (z. B. U-Schienen oder Wellblechen) gebildet werden, wobei eine Kühlung der unteren Lagen des Gutes 12 erfolgt. Das auf diese Weise aufgewärmte Umgebungsgas steigt am vorderen Ende hinter einer Zwischenwand 43 hoch und wird in der zuvor beschriebenen Weise mittels des Ventilators 40 über einen Kanal 44 mindestens teilweise erneut umgewälzt. Das restliche Gas kann über einen Ent-
009825/1351
1 9 5 8 υ 8 8
- 25 liiftiiMijiiKtutzon 4S in;; Fruij .jhijolm t et -uuIum,
Im H ο ti· i n I) id ir rl f I Oh 9 tijrfr l'ä ltd b r ä t}» r iJom ίΐυΐι'ί 1 tor 1 4 lib or di.H uiarnioiaoLiarta Au.j L n)=-VuriJ,iiT)pf'or lfii turn) If) in tor mi h tit ι ffjrhl entnommen, u/anii U üj litHjfj Lvont i L 1 ti in Mbh.iiHji'jkoi t */ίμ iIhl rjinnh dan Fühler 17 or mi h In L ton KammtJi-iji β tojnpürj tür (j.j ijrfnnt ujird, um dieae Γ ti in ρ t) ι ltni z\ui.)c\)on n,'V I und 1i),U' ι ai heilt..jiu Dia Fliissirjkui t >mrd in dar L ο i hung I 'j niiiiiJ<Kit -m ; tü i LIUfi iηt) durch lUarnui νorvonJ impf t, tiiο duruh Konvektion vun don Lai tungsujMnden her ühartrayan iuirdj üiö L ei tungsmändu u/ar dan ihrBTsaits durch Feststoffluärmalaitung von den großflächigen Teilen 23 aus aufgeuiärmt» Diese Teile nehmen Wärme durch Gaskonv/aktion vom Gut 12 auf. Dia Wärmeübertragungen reichen aus, um die ermähnte teilweise Worvardampfung zu erzielen und die mittlere Temperatur dar großflächigen Teile auf einem Wert zu halten, dar nicht mehr als ungefähr 14°C unter dar armitteltan Kammergastemperatur lisgt. Unter "mittlerer Temperatur" soll v/orliagand die mittlare Temperatur des kältesten Bereiches des großflächigen Teiles 23 verstanden üjerden, das heißt dee der Flüssigkeitsauslaß-Uardampferleitung 15 am nächsten liegenden Bereichs des Teiles 23. Unter "ermittelter Gastamperatur" u/ird die Temperatur verstanden, die dar Wärmefühler 17 ermittelt, der im Gasraum der Gutkammer oberhalb der obersten Gutschicht und unterhalb der Höhe dar Sprühleitung 21 angeordnet ist. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung eruiiesen eich bei Traneporten von Kopfsalat von Kalifornien nach Naui York in Sattelschlepperanhängern, die mit Stickstoffsprühkühlanlagen
009825/1351
BAD ORIGINAL
1D 5 O 688
an iijij-Ttat tat unrein. K ini'jö JLOjer Anlagen 'Ui^rn die obon ha-•-j--hi liibörvjn jr ")0f lHc.hi rj>M) lalba ju'3 »u d r rim 1 >3 i Mm] mn IHlnttil.L HLf ht .nif, I ~, .ijurdnn uDtU'U'in.-Jchto Γ u m ρ ο r a tr-1 j i- g r itliüntnn z\ui-'jwhHii Obo t - iiri'1 Un t or ηί U;-i '3 rjiu i θ zwischen vui ->J ti.^m und hinb'i-ι mn Midn fier ci il-i 11 tirlun j b<) )ha tjfi t- fj t; ain IüI ■! ·.,. uhsi-in Kopf :>-> 1 .-it 1 .lfjB u)i»i> F ru9 t'3\,ti?ifiun <5Uf", üni anderen Kuuf' >dld t ttans porhon unter Vöiu/enciunq unn St ir ks t uff sprüh! uh I .nil agiui mit fc dun gi auf Iac higan Teilün und Sprühdüüen kam .; > -u Frobtscha-
den, ijjsnn dia mittlaro fempsratur dar groOf l.ar:hi ijnn Teile 16,7UL unter der ermittelten' Gastamperatur in dyr Gutspaichar- kammar lag. UJenn die Tamperaturdiffaranz jedoch entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren auf 13,9 C vermindert wurde, nahmen die Temperaturgradienten ab und wurden Frostschäden vermieden,,
Ea versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen möglich sind. Beispielsweise können das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung nicht nur bei mobilen, sondern auch bei stationären Kühlanlagen verwendet warden.
BAD
009825/1351

Claims (1)

  1. - 27 -Ansprüche
    ./Verfahren zum Sprühkühlen von frostempfindlichem Gut durch intermittierendes Einleiten eines einem Vorratsbehälter entnommenen, niedrigsiedenden flüssigen Kälteträgers über eine uiärmeisnlierte AuslaOl oi tung und in Abstand voneinander angeordnete Öffnungen einer über Kopf angeordneten wärmeisolierten Sprühleitung in eine Gutspeicherkammer in Abhängigkeit von der Ermittlung der Gastemperatur der auf einer Temperatur zwischen 0,5 C und 10,0 C zu hältenden Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme durch Gaskonvektion vom Gut auf großflächige Teile aus wärmeleitendem Metall übertragen wird, die mit der Flüssigkeitsauslaßleitung verbunden sind, und daß die Wärme dann durch Feststoffwärmeleitung von den großflächigen Teilen auf die Flüssigkeitaauelaßleitung und von dieser durch Konvektion auf den durch die Leitung hindurchfließenden Kälteträger übertragen wird, wobei die. Wärmeübertragungen ausreichend bemessen sind, um den flüssigen Kälteträger in der Flüssigkeitsauslaßleitung mindestens teilweise vorzuverdampfen und die mittlere Tempetetur der großflächigen Teile auf einem iert zu halten, der nicht mehr ale 140C unter der ermittelten Kammergastemperatur liegt.
    2. Verfahre« zum Sprühkühlen von frostempfindlichem Gut durch intermittierendes Einleiten eines einem Vorratsbehälter entnommenen, niedrigsiedenden flüssigen Kälteträgers über
    0 0 9 8 2 5/1351
    i ' ■ »
    - 28 -
    eine uiärmeisolierte Auslaßleitung und in Abstand voneinander angeordnete Öffnungen einer über Kopf angeordneten uiärmeisolierten Sprühleitung in eine Gutspeicherkammer in Abhängigkeit von der Ermittlung der Gastemperatur der auf einer Temperatur zwischen 0,50C und 10,00C zu haltenden Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme durch Gaskonvektion vom Gut auf großflächige Teile aus wärmelei-
    " tendem Metall übertragen wird, die mit der Flüssigkeitsauslaßleitung und der über Kopf angeordneten Sprühleitung verbunden sind, und daß die (Därme dann durch Konvektion von der Flüssigkeitsauslaßleitung und der Sprühleitung auf den durch die Leitungen hindurchfließenden Kälteträger übertragen wird, wobei die Wärmeübertragungen ausreichend bemessen sind, um den flüssigen Kälteträger in der Flüssigkeitsauslaßleitung mindestens teilweise vorzuverdampfen und die mittlere Temperatur der großflä chigen Teile auf einem Ufert zu halten, der nicht mehr als
    14°C unter der ermittelten Kammergastemperatur liegt.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach Abschalten der Kälteträgerzufuhr aus dem Vorratsbehälter flüssiger KMl- · teträger in der über Kopf angeordneten Sprühleitung verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der verbliebene Kälteträger nur in Dampfform aus dem oberen Teil der Sprühleitung abgeführt und durch die Öffnungen hindurch in die Gutspeicherkammer hineingesprüht wird.
    00982 5/135 1
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kalte Kammerumgebungsgas ständig um die großflächigen Teile herum umgewälzt wird.
    5. Vorrichtung zum Sprühkühlen v/on in einer Speicherkammer untergebrachtem frostempfindlichem Gut mit einem Behälter zur Aufnahme eines niedrigsiedenden flüssigen Kälteträgers, einer mit dem Behälter verbundenen Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung und einer über Kopf angeordneten Sprühleitung, die verteilt angeordnete öffnungen zum intermittierenden Einsprühen des Kälteträgers in die auf einer Temperatur zwischen 0,50C und 10,00C zu haltende Gutspeicherkammer aufweist, gekennzeichnet durch eine die Flüssigkeiteauslaß-Verdampferleitung umgebende Ulärmeisolation von ausreichender Güte, um den lilärmeleitwert auf 24,B bis 66,1 kcal/ h m Leitungslänge zu halten, und großflächige Teile aus wärmeleitendem Metall, die mit der wärmeisolierten Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung verbunden sind und mit dieser und dem Kammerumgebungegae in Ulärmekontakt stehen»
    6. Vorrichtung zum Sprühkühlen von in einer Speienerkammer untergebrachtem frostempfindlichem Gut mit einem Behälter zur Aufnahme eines niedrigsiedenden flüssigen Kälteträger, einer mit dem Behälter verbundenen Flüseigkeitsauelaß-Verdampferleitung und einer über Kopf angeordneten Sprühleitung, die verteilt angeordnete Offnungen zum intermittierenden Eimprühen d·· Kälteträger· in die auf einer Tempe-
    009825/1381
    ratur zwischen 0,50C und 10,00C zu haltende Gutspeicherkammer aufweist, gekennzeichnet durch eine die Flüssigkeitsauslaß-l/erdampferleitung und die Sprühleitung umgebende liiärmeisolation von ausreichender Güte, um den UJärmeleituiert auf 24,8 bis 66,1 kcal/ h m Leitungslänge zu halten, und wärmeleitende metallische großflächige Teile, die mit* der wärmeisolierten Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung und der über Kopf angeordneten Sprühleitung verbunden sind und mit diesen und dem Kammerumgebungsgas in lilärmekontakt stehen.
    7. Vorrichtung zum Sprühkühlen von frostempfindlichem Gut mit einem Behälter zur Aufnahme eines flüssigen Kälteträgers, einer mit dem Behälter verbundenen Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung und einer mit der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung verbundenen, über Kopf angeordneten Sprühleitung, die verteilt angeordnete Öffnungen zum intermittierenden Einsprühen des Kälteträgers in eine auf einer Temperatur zwischen 0,50C und 10,0 C zu haltende Gutspeicherkammer aufweist, gekennzeichnet durch eine die Flüssigkeiteauslaß-Verdampferleitling und die Sprühleitung umgebende Ufärmaisolation von ausreichender Güte, um den UJärmeleitvuert auf 24,8 bis 66,1 kcal/h tu Leitungslänge zu halten, großflächige Teile aus wHrraeleitendem IBetall, die mit der Flüseigkeitsauslaß-Verdampferleitung und der über Kopf angeordneten Sprühleitung verbunden eind und mit diesen
    009825/1351
    und dem Kammerumgebungsgas in UJärmekontakt stehen, und mit mehreren mit dem oberen Teil der Sprühleitung verbundenen Düsen, über die Kälteträgerdampf in die Speicherkammer einleitbar ist.
    8. Vorrichtung zum Sprühkühlen von frostempfindlichem Transportgut, gekennzeichnet durch eine das Gut aufnehmende Speicherkammer; einen der Speicherkammer zugeordneten uiärmeisolierlen Behälter für ein kaltes, unter Druck stehendes, niedrigsiedendes verflüssigtes Gas mit einem Siedepunkt bei Atmosphärendruck von unter ungefähr -290C; eine uiärmeisolierte Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung, die im oberen Teil der Speicherkammer untergebracht ist, am einen Ende mit dem Behälter verbunden ist, sich im wesentlichen über die volle Länge der Speicherkammer erstreckt und deren UJärmeisolation von ausreichender Güte ist, um den Ulärmeleituiert auf 24,8 bis 66,1 kcal/h m Leitungslänge zu halten; eine am einen Ende mit dem anderen Ende der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung verbundene, uiärmeisolierte Sprühleitung, die im oberen Teil der Speicherkammer untergebracht ist, sich im wesentlichen über deren volle Länge erstreckt und mit in Längsrichtung verteilt angeordneten Öffnungen für den Austritt von getrennten, der Kühlung des Gutes dienenden Kälteträgerströmen in die Speicherkammer versehen ist, wobei die UJärmeisolation von ausreichender Wirksamkeit ist, um den Ulärmeleituiert auf 24,8 bis 66,1 kcal/h m
    009825/1351
    Leitungslänge zu halten; eine den Durchfluß des verflüssigten Gases regelnde Einrichtung mit einem in der Speicherkammer untergebrachten Temperaturfühler und einem in der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung liegenden Regelventil, das mit dem Temperaturfühler derart verbunden ist, daß es auf die von dem Temperaturfühler ermittelte Speicherkammertemperatur anspricht und die u Kammer auf einer Temperatur zwischen ungefähr 0,50C und
    10,Q0C hält; erste großflächige Teile aus wärmeleitendem Metall, die mit der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung verbunden sind, mit dieser und dem Kammerumgebungsgas in Uiärmekontakt stehen und über die Länge der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung reichen; und zweite großflächige Teile aus wärmeleitendem metall, die mit der Sprühleitung verbunden sind und mit dieser und dem Kammerumgebungsgas in Uiärmekontakt stehen»
    w 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch mehrere in Längsrichtung verteilt angeordnete Düsen, deren eines Ende in den oberen Teil der Sprühleitung und deren anderes Ende in den Kammergasraum reicht, die durch die Uland der wärmeisolierten Sprühleitung hindurchlaufen und die eine Sprühöffnung für den Austritt von Kälteträgerdampf in die Speicherkammer aufweisen.
    0 0 9825/1351
    1G. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der ersten und zweiten großflächigen Teile aus wärmeleitendem nietall einen zu der Speicherkammerlängsachse
    gerichteten uiaagrechten Abschnitt und einen zu dem Speicherkammerboden gerichteten lotrechten Abschnitt aufweist und die Außenkanten beider Abschnitte im Kammergasraum liegen.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierte Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung in Längsrichtung der Speicherkammer entlang der einen oberen Kammerkante v/erläuft, die wärmeisolierte Sprühleitung in Längsrichtung der Speicherkammer entlang der der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung gegenüberliegenden Oberkante angeordnet ist und daß mehrere Düsen vorgesehen sind, deren eines Ende in den oberen Teil der Sprühleitung reicht und durch die Sprühleitungswand hindurchläuft und deren anderes Ende innerhalb des Speicherkammergasraumes gegen die Längsachse der Speicherkammer gerichtet ist und eine öffnung zum Austritt von Kälteträgerdampf in die Speicherkammer besitzt.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen ale 90°-Krümmer ausgebildet sind.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten großflächigen Teile aus wärmelei-
    009825/1351
    tandem Metall jeweils verhältnismäßig breite waagrechte Abschnitte, die mit der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung bzw. der Sprühleitung verbunden und auf die Speicherkammerlängsachse gerichtet sind, sowie verhältnismäßig schmale lotrechte Abschnitte aufweisen, die mit der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung bzw. der Sprühleitung verbunden und zu dem Speicherkammerboden gerichtet sind, wobei die Außenkanten der Abschnitte im Kammergasraum liegen.
    14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der Speicherkammer an deren einem Ende ein Ventilator angeordnet ist.
    15. Vorrichtung zum SprühkUhlen von frostempfindlichem Transportgut, gekennzeichnet durch eine das Gut aufnehmende Speicherkammer; einen der Speicherkammer zugeordneten tuärmeisolierten Behälter für ein kaltes, unter Druck stehendes, niedrigsiedendes verflüssigtes Gas mit einem Siedepunkt bei Atmosphärendruck von unter ungefähr -29°C; eine am einen Ende mit dem Behälter verbunden·, wärmeisoliert· Flüseigkeiteauslaß-Vsrdampfsrleitung, die entlang einer Oberkante der Speicherkammer über deren volle LSnge reicht und deren UMrmeisolation einen ausreichenden liiert hat, um den WMrmaleitwert auf 24,8 bis 66,1 kcal/ h η LeitungelMnge zu halten; tin· mit dem anderen End· der Verdampferleitung verbunden·, wärmeisoliert· Sprüh-
    009825/1351
    leitung, die entlang der der Flüssigkeitsauslaß-V/erdampferleitung gegenüberliegenden Oberkante der Speicherkammer über deren volle Länge reicht, deren Uiärmeisolation von ausreichender Güte ist, um den UJärmeleitwert auf 24,8 bis 66,1 kcal/h m Leitungslänge zu halten und die mit mehreren 90 -lliinkeldüsen ausgestattet ist, die in Längsrichtung verteilt angeordnet sind und von denen das eine Ende durch die Leitungsband hindurchführend in den oberen Teil der Sprühleitung reicht, während das andere Ende innerhalb des Speicherkammergasraumes zwecks Auslaß von dampfförmigem Kälteträger in die Speicherkammer gegen die Speicherkammerlängsachse gerichtet ist; großflächige erste Teile aus wärmeleitendem metall, die mit der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung verbunden sind, sich in Längsrichtung der Flüssigkeitsauslaß-Verdampferleitung erstrecken und mit dieser und dem Kammerumgebungsgas in Ulärmekontakt stehen und die einen von der Leitung zu der Kammerlängsachse gerichteten, verhältnismäßig breiten uiaagrechten Abschnitt sowie einen zu dem Speicherkammerboden gerichteten, verhältnismäßig schmalen lotrechten Abschnitt aufweisen, wobei die Außenkanten beider Abschnitte im Kammergasraum liegen; großflächige zweite Teile aus wärmeleitendem metall, die mit der Sprühleitung verbunden sind, in deren Längsrichtung verlaufen und mit dieser und dem Kammerumgebungsgas in UJärmekontakt stehen und die einen von der Leitung zu der Kammerlängsachse gerichteten,
    009825/1351
    verhältnismäßig breiten waagrechten Abschnitt sowie
    einen zu dem Speicherkammerboden gerichteten, verhältnismäßig schmalen lotrechten Abschnitt auf u/eisen, wobei die Außenkanten beider Abschnitte im Kammergasraum liegen}, und einen im oberen Teil der Speicherkammer an deren einem Ende angeordneten Ventilator<,
    00982B/1351
DE19691958688 1968-11-25 1969-11-22 Vorrichtung zum Spruhkuhlen Expired DE1958688C (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US77842568A 1968-11-25 1968-11-25
US77842568 1968-11-25

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1958688A1 true DE1958688A1 (de) 1970-06-18
DE1958688B2 DE1958688B2 (de) 1973-01-11
DE1958688C DE1958688C (de) 1973-08-09

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
BR6914416D0 (pt) 1973-02-08
DE1958688B2 (de) 1973-01-11
FR2024208A1 (de) 1970-08-28
US3525235A (en) 1970-08-25
GB1286506A (en) 1972-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60124502T2 (de) Flüssigen stickstoff verwendende kühlung eines lastfahrzeuges für nahrungsmittel
DE2449129C3 (de) Kryostat
DE1929959A1 (de) Verfahren und Anlage zum Kuehlhalten von Fleisch
DE2149452A1 (de) Dewar-Gefaess od.dgl.fuer Lagerung und Transport kryogener Medien
DE3003991A1 (de) Mit konstantem druck arbeitende siedekuehlvorrichtung
DE202011109905U1 (de) Kühlungslösung in einem Trolley eines Flugzeugs
EP0077960B1 (de) Kühlgutbehälter zum Kühlen eines Kühlgutes in einem Behälter
DE2260299B2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Eisschicht kontrollierten Elastizitätsmoduls und kontrollierter Biegefestigkeit
DE1958348A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Spruehkuehlen
DE1958688A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Spruehkuehlen
DE3003987A1 (de) Mit einer kuehleinrichtung versehener kleincontainer
DE1601899A1 (de) Luftfracht-Kuehlbehaelter
DE1958688C (de) Vorrichtung zum Spruhkuhlen
DE2130996A1 (de) Transportbehaelter-Kuehlvorrichtung
DE2143357A1 (de) Abnehmbare kuehlvorrichtung fuer frachtbehaelter
DE1426937C (de) Kühlgutbehälter
DE1601928A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlhalten von verderblichem Gut
DE2042046C3 (de) Absorber-Kühlschrank
DE1601928C (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kühl halten von verderblichem Gut
DE1957972A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen von verderblichem Gut
WO2004042298A1 (de) Kühlbehälter mit eutektischer platte
DE2926646A1 (de) Kryogengefaess
DE666526C (de) Kuehleinheit
DE722426C (de) Zum Betrieb mit einem verdampfbaren Kaeltemittel eingerichteter Selbstverkaeufer fuer kalt zu haltende Waren
AT232971B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung eines verflüssigten tiefsiedenden Gases

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee