DE2906480A1

DE2906480A1 - Cryogenic fluid spray system - includes distributor line with spray jets and phase separator inside freezing chamber

Info

Publication number: DE2906480A1
Application number: DE19792906480
Authority: DE
Inventors: Georg Goestl; Georg Ing Grad Schmitt
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1979-02-20
Filing date: 1979-02-20
Publication date: 1980-08-28
Also published as: AT361522B; ATA444579A; DE2906480C2

Abstract

The spray system introduces a cryogenic refrigerant into the inside of an insulated freezing chamber. There is a transport device for frozen material. There is a distributor line fitted with a number of spray jets (4) of slit-shaped orifice cross-section. There is a phase separator inside the freezing chamber; this is filled in front of the distributor line and the fluid phase outlet of the phase separator is directly connected with the distributor line.

Description

Sprühsystem zur Abgabe eines Spray system for dispensing a

kryogenen Kältemittels Die Erfindung betrifft ein Sprühsystem zur Abgabe eines kryogenen Kältemittels innerhalb eines isolierten Gefrierraumes mit einer Transporteinrichtung für Gefriergut. cryogenic refrigerant The invention relates to a spray system for Delivery of a cryogenic refrigerant within an isolated freezer room a transport device for frozen food.

Ein Sprühsystem dieser Art ist in der DE-OS 26 31 012 beschrieben. In einem isolierten Gefrierraum, in dem einzufrierende Produkte auf einer Förderstrecke von einer Eintrittsöffnung zu einer Austrittsöffnung transportiert werden, ist über der Förderstrecke eine Verteilerleitung mit einer Vielzahl von Sprühdüsen angeordnet. Flüssiger Stickstoff wird über die Verteilerleitung und die Sprühdüsen auf die Produkte gefördert. Die Verteilerleitung bildet z.B. eine Doppelschleife, die einen relativ langen Teil der Förderstrecke überspannen kann. Diese Anordnung ist erforderlich, damit sich die Sprühbereiche der jeweiligen Düsen überlappen und so die gesamte Fläche des überspannten Abschnittes überdecken.A spray system of this type is described in DE-OS 26 31 012. In an isolated freezer room in which products to be frozen are on a conveyor line be transported from an inlet opening to an outlet opening is about the conveying line a distribution line with a plurality of spray nozzles is arranged. Liquid nitrogen is applied to the products via the distribution line and the spray nozzles promoted. The distribution line forms a double loop, for example, which has a relative can span a long part of the conveyor line. This arrangement is necessary so that the spray areas of the respective nozzles overlap and so the entire Cover the area of the spanned section.

Dieses Sprühsystem besitzt aber verschiedene Nachteile: Aufgrund der großen Länge der Verteilerleitung wird aus dem Gefrierraum eine relativ große Wärmemenge über die Verteilerleitung auf den flüssigen Stickstoff übertragen.However, this spray system has various disadvantages: Because of the a large length of the distribution line, a relatively large amount of heat is generated from the freezer compartment transferred to the liquid nitrogen via the distribution line.

Dies führt zur Ausbildung eines aus einer gasförmigen und einer flüssigen Phase bestehenden Zweiphasenstromes. Die Kühikapazitätder Gasphase ist aber wesentlich geringer als die der flüssigen Phase, so daß die Abgabe von gasförmigem Kühlmittel zu einer langsameren bzw. ungenügenden Abkühlung der einzufrierenden Produkte führen kann.This leads to the formation of one of a gaseous and a liquid Phase of existing two-phase current. However, the cooling capacity of the gas phase is essential lower than that of the liquid phase, so that the release of gaseous coolant lead to slower or insufficient cooling of the products to be frozen can.

Zwar versucht man diesem Umstand z.B. durch Gasentlüftungsdüsen in der Verteilerleitung entgegenzutreten, doch kann mit diesen zusätzlichen Vorrichtungen der Anteil der Gasphase am Flüssigphasenstrom höchstens reduziert, aber nicht ausgeschlossen werden. Infolge des wesentlich größeren Volumens der Gasphase im Vergleich zur flüssigen Phase ist eine weitere negative Folge der Zweiphasenströmung eine unruhige Abgabe von flüssigem Stickstoff mit geringem Düsendurchsatz und einem kleinen Sprühbereich.It is true that one tries to do this, e.g. by using gas vent nozzles in to face the distribution line, but can with these additional devices the proportion of the gas phase in the liquid phase flow is reduced at most, but not excluded will. As a result of the much larger volume of the gas phase compared to the liquid phase Phase is another negative consequence of the two-phase flow a choppy discharge of liquid nitrogen with a low nozzle throughput and a small spray area.

Außerdem ist es schwierig, eine lange Verteilerleitung genau horizontal anzuordnen. Gerade für eine gleichmäßige Abgabe eines flüssigen Kältemittels, das einen gewissen Anteil einer gasförmigen Phase enthält, ist eine vollkommen waagerechte Ausrichtung der Verteilerleitung von Bedeutung, da sonst die flüssige Phase bevorzugt zur tieferliegenden Stelle, die gasförmige Phase jedoch zur höherliegenden Stelle der Verteilerleitung strömt. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Kältemittelabgabe und einer geringeren Kühlkapazität. Im Extremfall kann sogar durch einen Teil der Düsen ausschließlich gasförmiges Kältemittel abgegeben werden. Aus den genannten Gründen ist für ein völliges Gefrieren der einzufrierenden Produkte ein sehr großes und fertigungstechnisch aufwendiges Sprühsystem erforderlich.Also, it's difficult to get a long distribution pipe exactly horizontal to arrange. Especially for an even delivery of a liquid refrigerant that contains a certain proportion of a gaseous phase is a perfectly horizontal one Alignment of the distribution line is important, otherwise the liquid phase is preferred to the lower point, but the gaseous phase to the higher point the distribution line flows. This leads to an uneven refrigerant delivery and a lower cooling capacity. In extreme cases, it can even be through part of the Only gaseous refrigerant is dispensed from the nozzles. From the above Raising is a very large one for complete freezing of the products to be frozen and a spray system that is complex in terms of production technology is required.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Sprühsystem zu schaffen, mit dem auf wirtschaftliche Weise Kältemittel in flüssiger Form abgegeben werden kann.The invention is therefore based on the object of a simple spray system to create, with which the refrigerant is released in liquid form in an economical way can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sprühsystem der eingangs beschriebenen Art gelöst, das durch eine Verteilerleitung mit Sprühdüsen schlitzförmigen öffnungsquerschnitts gekennzeichnet ist.According to the invention, this object is achieved by a spray system as described at the outset described type solved, the slot-shaped by a manifold with spray nozzles opening cross-section is marked.

Es ist festgestellt worden, daß mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verteilerleitung mit Sprühdüsen schlitzförmigen öffnungsquerschnittes ein großer Sprühwinkel bei hohem Kältemitteldurchsatz erzielt werden kann.It has been found that with the proposed according to the invention Distribution line with spray nozzles slot-shaped opening cross-section a large Spray angle can be achieved with high refrigerant throughput.

Vorteilhafterweise kann die Verteilerleitung daher sehr kurz sein, wodurch der Wärmeeintrag aus dem Gefrierraum auf das kryogene Kältemittel und damit die Bildung einer Zweiphasenströmung wesentlich verringert werden kann.The distribution line can therefore advantageously be very short, whereby the heat input from the freezer compartment to the cryogenic refrigerant and thus the formation of a two-phase flow can be reduced significantly.

Ein Vergleich schlitzförmiger Düsen mit Düsen kreisförmigen öffnungsquerschnittes ergibt folgendes: Wurden vom Hersteller für Runddüsen für die Abgabe von Wasser von 2a 0c, das mit einem Druck von 3 bar versprüht wird, ein Durchsatz von 3,10 imin. und ein Sprühwinkel von 1200 garantiert, so sanken beim Versprühen von flüssigem Stickstoff gleichen Druckes über diese Düsen der Durchsatz auf 2,50 1/min. und der Sprühwinkel auf 250.A comparison of slot-shaped nozzles with nozzles with a circular opening cross-section results in the following: Were made by the manufacturer for round nozzles for the delivery of water from 2a 0c, which is sprayed at a pressure of 3 bar, a throughput of 3.10 imin. and a spray angle of 1200 guaranteed, so decreased when spraying liquid Nitrogen at the same pressure through these nozzles, the throughput to 2.50 1 / min. and the Spray angle to 250.

überraschenderweise konnten bei der Verwendung von schlitzförmigen Düsen erheblich bessere Werte für Durchsatz und Sprühwinkel gemessen werden. Wurden für Schlitzdüsen bei Abgabe von Wasser von 20 OC unter einem Druck von 3 bar ein Sprühwinkel von 1100 und ein Durchsatz von 3,10 l/mizgemessen, so änderten sich diese Werte beim Versprühen von flüssigem Stickstoff nur unwesentlich. Der Durchsatz stieg auf 3,27 1/min., während der Sprühwinkel 1050 betrug. Vorteilhafte Folge dieses großen Sprühwinkels ist, daß eine einzige Verteilerleitung genügt.Surprisingly, when using slot-shaped Nozzles, significantly better values for throughput and spray angle can be measured. Became for slot nozzles when dispensing water at 20 OC under a pressure of 3 bar A spray angle of 1100 and a throughput of 3.10 l / m measured changed these values are only insignificant when spraying liquid nitrogen. The throughput rose to 3.27 1 / min., during the Spray angle was 1050. Beneficial The consequence of this large spray angle is that a single distribution line is sufficient.

Werden die schlitzförmigen Öffnungen dieser Sprühdüsen quer zur Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung orientiert, so kann z.B. die gesamte Breite des Transportbandes mit einer Düse besprüht werden, während die Verwendung von Runddüsen, z.B. zwei parallel geführte Verteilerleitungen erforderlich macht(bei gleichem Abstand Düsen-Transporteinrichtung). Auf diese Weise wird die Ubertragung von Wärme auf den flüssigen Stickstoff in der Verteilerleitung sowie die Ausbildung einer Zweiphasenströmung wesentlich reduziert.The slot-shaped openings of these spray nozzles are transverse to the direction of movement oriented to the transport device, for example the entire width of the conveyor belt can be sprayed with one nozzle, while the use of round nozzles, e.g. two makes parallel distribution lines necessary (with the same distance between nozzle and transport device). In this way, the transfer of heat to the liquid nitrogen in the Distribution line and the formation of a two-phase flow are significantly reduced.

Es hat sich als vcrteilhaft erwiesen, Schlitzdüsen, die für einen relativ großen Durchsatz von flüssigem Kältemittel geeignet sind, zu verwenden. Einerseits kann durch diese Maßnahme die Zahl der Sprühdüsen weiter verringert werden, wodurch nicht nur die Wärmeaufnahme über das entsprechend kürzere Verteilerrohr geringer ist, sondern auch der Arbeitsaufwand, der beim Austausch der Düsen zur Anpassung an unterschiedliches Gefriergut entsteht, deutlich kleiner wird. Andererseits bilden sich bei diesen Sprühdüsen Flüssigkeitstropfen mit einem größeren Radius als bei Düsen mit geringerem Durchsatz. Da die Gesamtoberfläche dieser Tropfen kleiner ist, als die vieler Tropfen kleineren Durchmessers, sinken die Verdampfungsverluste, die sich auf dem Weg der Tropfen zwischen Sprühdüse und Gefriergut ergeben. Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft der beschriebenen Sprühdüsen ist außerdem ihre Unempfindlichkeit gegenüber unterschiedlichem Durchsatz flüssigen Kältemittels, -gegenüber Schmutzpartikeln und gegebenenfalls anfallendem gasförmigem Kältemittel.It has been found advantageous to have slot nozzles that are suitable for one relatively large throughput of liquid refrigerant are suitable to use. On the one hand, this measure can further reduce the number of spray nozzles, which not only reduces the heat absorption via the correspondingly shorter distribution pipe is less, but also the amount of work involved in replacing the nozzles Adaptation to different frozen food arises, becomes significantly smaller. on the other hand With these spray nozzles, liquid droplets form with a larger radius than with nozzles with a lower throughput. Because the total surface area of these drops is smaller is than that of many drops of smaller diameter, the evaporation losses decrease, which occur on the way of the drops between the spray nozzle and the frozen food. One Another advantageous property of the spray nozzles described is theirs Insensitivity to different throughputs of liquid refrigerant, -to dirt particles and any gaseous refrigerant that may occur.

Insgesamt kann festgestellt werden, daß das erfindungsgemäße Sprühsystem eine fertigungstechnisch einfache Anordnung darstellt, mit der einzufrierende Produkte auf wirtschaftliche Weise gekühlt werden können, da auf das Kühlgut durch wenige, große Sprühdüsen mehr flüssiges Kältemittel gebracht werden kann als bisher. Dennoch ist der spezifische Verbrauch an flüssigem Kältemittel gegenüber herkömmlichen Anlagen geringer. Der Grund dafür ist der gute Wärmeübergang der großen Flüssigkeitstropfen, die fast ohne Verdampfungsverluste durch die umgebende Gefrierraumatmosphäre auf das Gefriergut gelangen. Schließlich ist ein besseres und schnelleres Einstellen einer mit dem erfindungsgemäßen Sprühsystem ausgerüsteten Anlage auf unterschiedliches Kühlgut möglich, da die Sprühzone verkleinert und die Anzahl der Sprühdüsen gegenüber herkömmlichen Anlagen verringert werden kann.Overall, it can be stated that the spray system according to the invention represents an arrangement which is simple in terms of production technology and with which the products to be frozen can be cooled in an economical way, since the goods to be cooled are affected by a few, large spray nozzles can bring more liquid refrigerant than before. Yet is the specific consumption of liquid refrigerant compared to conventional systems less. The reason for this is the good heat transfer of the large liquid droplets, with almost no evaporation losses due to the surrounding freezer room atmosphere the frozen food arrive. After all, there is better and faster adjustment a system equipped with the spray system according to the invention to different Chilled goods possible because the spray zone is reduced and the number of spray nozzles opposite conventional systems can be reduced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist innerhalb des Gefrierraumes und in Strömungsrichtung des Kältemittels vor der Verteilerleitung ein Phasenabscheider angeordnet, dessen Ausgang für die flüssige Phase unmittelbar mit der Verteilerleitung in Verbindung stehe.In an advantageous embodiment of the inventive concept is within of the freezer compartment and in the direction of flow of the refrigerant upstream of the distributor line a phase separator is arranged, the outlet of which for the liquid phase is immediate stand in connection with the distribution line.

Allein die Anordnung eines Phasenabscheiders, in dem die flüssige Phase des Kältemittels von der gasförmigen Phase getrennt und beide Phasen über eigene Ausgänge aus dem Phasenabscheider abgeleitet werden, innerhalb des Gefrierraumes und unmittelbar vor der Verteilerleitung des Sprühsystems verbessert das Verhältnis des Flüssigkeits- zum Gasanteil wesentlich, so daß in die Verteilerleitung praktisch ausschließlich Kältemittel in flüssiger Form gelangt. Da der Phasenabscheider innerhalb des Gefrierraumes, dessen Betriebstemperatur deut- lich unterhalb der Umgebungstemperatur liegt, angeordnet ist, ist die Isolierung des Phasenabscheiders wesentlich weniger anspruchsvoll zu gestalten als bei einer Anordnung außerhalb des Gefrierraumes. Gegebenenfalls kann eine Isolierung völlig entfallen.Just the arrangement of a phase separator in which the liquid Phase of the refrigerant separated from the gaseous phase and both phases over own outputs are derived from the phase separator, within the freezer compartment and just before the spray system manifold improves the ratio of the liquid to the gas portion is essential, so that practical in the distribution line only refrigerant arrives in liquid form. Because the phase separator is within of the freezer compartment, the operating temperature of which lich below the ambient temperature, is arranged, is the insulation of the phase separator to design much less demanding than with an arrangement outside of the freezer compartment. If necessary, insulation can be omitted entirely.

Wichtig für einen sinnvollen Einsatz des Phasenabscheiders sind möglichst kurze Wege, die das Kältemittel vom Ausgang des Phasenabscheiders bis zu den Sprühdüsen zurücklegen muß, da auf diese Weise der Wärmeeintrag sehr klein gehalten und die erneute Ausbildung einer Zweiphasenströmung ausgeschlossen werden kann. Dazu ist eine möglichst kurze Verteilerleitung erforderlich. Diese Anforderung kann mit den bereits beschriebenen Sprühdüsen schlitzförmigen Offnungsquerschnittes erfüllt werden. Daher wird die Funktion der Sprühdüsen durch einen Phasenabscheider wirkungsvoll unterstützt.If possible, they are important for a sensible use of the phase separator short distances for the refrigerant from the outlet of the phase separator to the spray nozzles must cover, as in this way the heat input is kept very small and the renewed formation of a two-phase flow can be excluded. Is to the shortest possible distribution line is required. This requirement can be met with the already described spray nozzles slit-shaped opening cross-section are met. Therefore, the function of the spray nozzles becomes effective by a phase separator supports.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens mündet der Ausgang des Phasenabscheiders für die gasförmige Phase im Gefrierraum. Auf diese Weise geht der Kälteinhalt der gasförmigen Phase nicht verloren, sondern kann zur Vorkühlung der einzufrierenden Produkte dienen.In an advantageous embodiment of the inventive concept opens the exit of the phase separator for the gaseous phase in the freezer compartment. To this Way, the cold content of the gaseous phase is not lost, but can be used Serve pre-cooling of the products to be frozen.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sprühsystems besitzt der Phasenabscheider die Form eines Zylinders, in den eine zur Zylinderachse koaxiale Zufuhrleitung für das kryogene Kältemittel hineinragt. Vorteilhafterweise ist oberhalb der unteren Grundfläche des Zylinders, in der sich der Ausgang für die flüssige Phase befindet, ein Schmutzfänger angeordnet. Der Schmutzfänger ist unmittelbar vor der Verteilerleitung angeordnet und siebt alle Verunreinigungen, die zu einer Verstopfung der Düsen führen könnte, aus. Grundsätzlich ist es möglich, den Schmutzfänger auch vor dem Phasenabscheider anzuordnen, doch erfordert dieser Aufbau eine zusätzliche Isolierung. Außerdem ist es sinnvoller, die Entfernung eventuell vorhandener Schmutzpartikel unmittelbar vor dem Versprühen des Kältemittels über die Düsen durchzuführen, da so alle Verschmutzungen, die z.B. beim Lösen und Verbinden von Teilen des Zufuhrsystems für Kältemittel in den Kältemittelstrom gelangen können, den Schmutzfänger passieren müssen und zurückgehalten werden können.In a further embodiment of the spray system according to the invention the phase separator has the shape of a cylinder, one in the cylinder axis coaxial supply line for the cryogenic refrigerant protrudes. Advantageously is above the lower base of the cylinder in which the exit for the liquid phase is located, a dirt trap is arranged. The mud flap is placed directly in front of the distribution line and sifts all impurities, which could clog the nozzles. In principle it is possible the dirt trap also in front of the phase separator to order, yes this structure requires additional insulation. It also makes more sense the removal of any dirt particles that may be present immediately before spraying of the refrigerant through the nozzles, as all dirt, e.g. when releasing and connecting parts of the supply system for refrigerant in the refrigerant flow can get through the dirt trap and can be held back.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist es von Vorteil, den von der in den zylinderförmigen Phasenabscheider hineinragenden Zufuhrleitung und der zylinderförmigen Außenwand des Phasenabscheiders gebildeten Ringraum mit gasdurchlässigem Material, beispielsweise Kupferwolle zu füllen. Durch die Füllung werden Tropfen des flüssigen Kältemittels, die bei der Trennung der gasförmigen und der flüssigen Phase im Phasenabscheider von der Gasphase mitgerissen werden, zurückgehalten. Außerdem tritt eine Beruhigung des Trennverfahrens ein. Nach einem weiteren Merkmal des Erfindungsgedankens ist der Ausgang für die gasförmige Düse im Bereich dieses Ringraumes angeordnet. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß durch den genannten Ausgang nur die gasförmige Phase strömt.According to a further embodiment of the inventive concept, it is of Advantage, that of the supply line protruding into the cylindrical phase separator and the cylindrical outer wall of the phase separator with formed annular space gas-permeable material, such as copper wool to fill. Through the filling are drops of liquid refrigerant that are involved in separating the gaseous and the liquid phase in the phase separator are entrained by the gas phase, held back. In addition, the separation process is calmed down. After a Another feature of the inventive concept is the outlet for the gaseous nozzle arranged in the area of this annular space. This ensures that only the gaseous phase flows through said outlet.

Eine Düse, mit der der oben angegebene Sprühwinkel erzielt werden kann, enthalt eine Zufuhrleitung kreisförmigen Querschnittes und eine Nut in der Grundfläche der Düse. Diese Nut durchsetzt die Zufuhrleitung und besitzt einen V-förmigen Querschnitt, der sich zur Düsengrundfläche hin öffnet. Sprühwinkel bis zu etwa 1200 lassen sich mit einer Düse erzielen, deren Nuttiefe etwa 5/6 des Durchmessers der Zufuhrleitung beträgt, wobei die Zufuhrleitung bereits in einem Abstand von 1/3 des Durchmessers der Zufuhrleitung oberhalb der Düsengrundfläche endet und diese Mündung der Zufuhrleitung halbkugelförmig ausgebildet ist.A nozzle with which the spray angle specified above can be achieved may, contains a feed line of circular cross-section and a groove in the Base area of the nozzle. This groove penetrates the supply line and is V-shaped Cross-section that opens towards the nozzle base. Spray angle up to about 1200 can be achieved with a nozzle whose groove depth is about 5/6 of the diameter of the Feed line is, the feed line already at a distance of 1/3 of the diameter of the supply line ends above the nozzle base and this Mouth of the supply line is hemispherical.

Ein weiterer Parameter, über den Einfluß auf das Sprühbild genommen werden kann, ist der öffnungswinkel des V-förmigen Nutquerschnittes. Der öffnungswinkel bestimmt die Breite des Sprühbildes. Beim Tiefgefrieren von Lebensmitteln hat es sich als besonders günstig erwiesen, einen Winkelbereich zwischen 20 und 400 einzuhalten, da in diesem Bereich die spezifische Flächenbenetzung für ein rasches Tiefgefrieren der Lebensmittel ausreichend groß ist.Another parameter taken over the influence on the spray pattern is the opening angle of the V-shaped groove cross-section. The opening angle determines the width of the spray pattern. When freezing food, it has proved to be particularly favorable to keep an angle range between 20 and 400, because in this area the specific surface wetting for rapid deep freezing the food is big enough.

Im folgenden soll anhand einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sprühsystems erläutert werden: In Figur 1 ist ein aus Phasenabscheider und Verteilerrohr bestehendes Sprühsystem dargestellt.In the following, an exemplary embodiment is intended on the basis of a schematic sketch a spray system according to the invention are explained: In Figure 1 is a phase separator and manifold existing spray system shown.

Die Figuren 2a und 2b zeigen eine Sprühdüse mit schlitzförmigem Öffnungsquerschnitt.Figures 2a and 2b show a spray nozzle with a slit-shaped opening cross-section.

Figur 2c zeigt ein Sprühbild einer erfindungsgemäßen Sprühdüse.FIG. 2c shows a spray pattern of a spray nozzle according to the invention.

Der in Figur 1 abgebildete Phasenabscheider 1 besitzt im wesentlichen Kreiszylinderform. Durch die obere Grundfläche 14 ragt eine Zufuhrleitung 8 für flüssiges Kältemittel in den Zylinder hinein, deren Achse mit der Zylinderachse fluchtet. Ober einen Flansch 16 kann eine Versorgungsleitung 15 an die Zufuhrleitung 8 angeschlossen werden. An das im Phasenabscheider liegende Ende der Zufuhrleitung 8 schließt eine kegelstumpfförmige Fläche 9 mit öffnungen 10 an. Der durch die Zylindermantelfläche 18, eine obere Grundfläche 14, die Zufuhrleitung 8 und die Fläche 9 gebildete Ringraum 11 ist mit Kupferwolle gefüllt.The phase separator 1 shown in FIG. 1 essentially has Circular cylinder shape. A supply line 8 protrudes through the upper base area 14 for liquid refrigerant into the cylinder, whose axis coincides with the cylinder axis flees. A supply line 15 can be connected to the supply line via a flange 16 8 can be connected. At the end of the supply line in the phase separator 8 closes a frustoconical surface 9 with openings 10 on. The through the cylinder jacket surface 18, an upper base surface 14, the supply line 8 and the surface 9 formed annular space 11 is filled with copper wool.

Außerdem ist im Zylindermantel 11 eine Fassung 5 vorgesehen, in die eine Düse zum Ableiten der gasförmigen Phase aus dem Ringraum 11 eingeschraubt werden kann. Der Phasenabscheider wird auf seiner Unterseite von- einer unteren Grundfläche 13 begrenzt, in der sich ein Ausgang für die flüssige Phase befindet. Die Grundfläche ist mittels Schrauben 17 an die Mantelfläche 18 anschraubbar. Außerdem ist auf die untere Grundfläche 13 ein Kreiszylinder 7 konzentrisch zur Mantelfläche 18 geschweißt. Dieser Kreiszylinder 7 bildet zusammen mit einem an seinem oberen Rand befestigten, trichterförmigen Sieb 6 einen Schmutzfänger. Die Offnungen 19 des Siebs 6 sind kleiner als die öffnungsquerschnitte der weiter unten beschriebenen Sprühdüsen. Außerdem entspricht der Außendurchmesser des Kreiszylinders 7 dem Innendurchmesser des Phasenabscheiders, so daß den Phasenabscheider keine Schmutzpartikel verlassen, die zu einer Verlegung der Sprühdüsen führen könnten.In addition, a socket 5 is provided in the cylinder jacket 11, into which a nozzle for discharging the gaseous phase from the annular space 11 can be screwed in can. The phase separator is on its underside by a lower base 13 limited, in which there is an outlet for the liquid phase. The base can be screwed to the lateral surface 18 by means of screws 17. Also is on the lower base 13 a circular cylinder 7 welded concentrically to the lateral surface 18. This circular cylinder 7 forms together with a attached to its upper edge, funnel-shaped sieve 6 a dirt trap. The openings 19 of the screen 6 are smaller than the opening cross-sections of the spray nozzles described below. aside from that the outer diameter of the circular cylinder 7 corresponds to the inner diameter of the phase separator, so that no dirt particles leave the phase separator that could lead to laying the spray nozzles.

Ein kurzes Rohr 2 verbindet den Phasenabscheider mit einer Verteilerleitung 3, in der drei Fassungen 20 für Sprühdüsen vorgesehen sind. Auf der Innenseite der dargestellten Fassungen 20 befinden sich Schraubgewinde, über die die eigentlichen Sprühdüsen 4 an der Verteilerleitung 3 befestigt werden. An einer Stirnseite der Verteilerleitung 3 ist ein weiteres Schraubgewinde 12 eingelassen, in das ein Kugelventil eingeschraubt werden kann.A short pipe 2 connects the phase separator to a distribution line 3, in which three sockets 20 are provided for spray nozzles. On the inside of the Sockets 20 shown are screw threads through which the actual Spray nozzles 4 are attached to the manifold 3. At one end of the Distributor line 3 is another screw thread 12 let into which a ball valve can be screwed in.

Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Düse kann man sich wie folgt vorstellen: In einen zylinderförmigen Rohling wird koaxial zur Zylinderachse eine Zufuhrleitung 21 eingebohrt, bis sich die Bohrerspitze in einer Entfernung von etwa 1/3 des Durchmessers d der Zufuhrleitung 21 oberhalb der Grundfläche 23 befindet. Die Bohrerspitze kann grundsätzlich ein beliebiges Profil besitzen, doch hat sich ein besonders gleichmäßiges Sprühbild ergeben, wenn das Profil der Bohrerspitze etwa halbkugelförmig war. Ein erfindungsgemäß vorgeschlagener schlitzförmiger Düsenöffnungsquerschnitt bildet sich nun, wenn in der Grundfläche 23 der Düse eine die Zufuhrleitung 21 durchsetzende Nut 22 eingebracht wird. Die Nut besitzt einen V-förmigen Querschnitt mit einem dffnungswinkel i von ca. 30°, eine Tiefe von ca. 5/6 des Durchmessers der Zufuhrleitung und durchsetzt das halbkugelförmige Ende der Zufuhrleitung 21.The manufacture of a nozzle according to the invention can be as follows Imagine: In a cylindrical blank, a Feed line 21 is drilled until the drill bit is at a distance of approximately 1/3 of the diameter d of the supply line 21 is located above the base area 23. The drill tip can basically have any profile, but it has result in a particularly uniform spray pattern if the profile of the drill tip was roughly hemispherical. A slot-shaped nozzle opening cross section proposed according to the invention is now formed when a feed line 21 penetrates the base 23 of the nozzle Groove 22 is introduced. The groove has a V-shaped cross section with a Opening angle i of approx. 30 °, a depth of approx. 5/6 of the diameter of the supply line and penetrates the hemispherical end of the supply line 21.

Im Betrieb sind in ihrer Größe an das Gefriergut angepaste Düsen 4 in die Düsenfassungen 20 eingeschraubt. Das Kugelventil 12, das nur zum Gasablaß während des Kaltfahrens des Phasenabscheiders dient, ist geöffnet.In operation, the size of nozzles 4 is matched to the frozen food screwed into the nozzle sockets 20. The ball valve 12, which is only used for gas discharge is used while the phase separator is running cold is open.

Flüssiges Kältemittel, z.B. flüssiger Stickstoff, gelangt über Leitungen 15 und 8 in den Innenraum des Phasenabscheiders und verdampft, so lange ein Temperaturunterschied zwischen dem Siedepunkt des Kältemittels und der Temperatur des Phasenabscheiders besteht. Die gasförmige Phase strömt hauptsächlich über das geöffnete Kugelventil 12, aber auch über die in den Ausgang 5 geschraubte Düse sowie die Sprühdüsen 20 in den nicht dargestellten Gefrierraum. Sobald über das Kugelventil 12 flüssiges Kältemittel strömt, wird dieses Ventil geschlossen. Über die öffnungen 10 in der Fläche 9 strömt die aus dem Flüssigkeitsstrom abgeschiedene Gasphase in den Ringraum 11, wird durch Kupferwolle, die sich im Ringraum befindet, von Flüssigkeitstropfen befreit und verläßt über die in Fassung 5 eingeschraubte Düse den Ringraum. Durch die Wahl des öffnungsquerschnittes der beschriebenen Düse kann die Höhe des Flüssigkeits- standes beeinflußt werden. Je kleiner die Düsenöffnung ist, desto niedriger ist der Flüssigkeitsstand und umgekehrt. Es hat sich als vortellhaft herausgestellt, einen Pegelstand einzuhalten, der zwischen Schmutzabscheider 6 und Fläche 9 liegt. Auf diese Weise wird einerseits ein Mitreißen von Gas in das Rohr 2 und andererseits ein Kontakt zwischen der Kupferwolle im Ringraum 11 und dem flüssigen Kältemittel vermieden.Liquid refrigerant, e.g. liquid nitrogen, arrives via lines 15 and 8 into the interior of the phase separator and evaporates as long as there is a temperature difference between the boiling point of the refrigerant and the temperature of the phase separator consists. The gaseous phase mainly flows through the open ball valve 12, but also via the nozzle screwed into the outlet 5 and the spray nozzles 20 in the freezer compartment, not shown. As soon as liquid via the ball valve 12 If refrigerant flows, this valve is closed. About the openings 10 in the Surface 9, the gas phase separated from the liquid flow flows into the annular space 11, is removed from drops of liquid by copper wool, which is located in the annulus frees and leaves the annular space via the nozzle screwed into socket 5. By the choice of the opening cross-section of the nozzle described can affect the height of the liquid state to be influenced. The smaller the nozzle opening, the lower the liquid level and vice versa. It has proven to be advantageous to maintain a water level which lies between dirt separator 6 and surface 9. In this way, the one hand entrainment of gas into the pipe 2 and, on the other hand, contact between the copper wool avoided in the annular space 11 and the liquid refrigerant.

Zum Reinigen des Schmutzfängers 9 oder zum Austausch verschiedenlanger Verteilerleitungen sind lediglich die Schraubverbindungen 17 zu lösen und neu anzuziehen.To clean the dirt trap 9 or to exchange it of different lengths Distribution lines only need to be loosened the screw connections 17 and retightened.

Claims

Claims I1.) Spray system for dispensing a cryogenic refrigerant within an isolated freezer room with a transport device for frozen food, characterized by a distribution line (3) with spray nozzles (4) slot-shaped opening cross-section 2. Spray system according to claim 1, characterized in that inside the freezer compartment and in the direction of flow of the refrigerant upstream of the distribution line (3) a phase separator (1) is arranged, the outlet (2) of which is for the liquid Phase is directly connected to the distribution line (3).

3. Spray system according to claim 2, characterized in that the output (5) of the phase separator (1) for the gaseous phase opens into the freezer compartment.

4. Spray system according to one of claims 2 or 3, characterized in that that the phase separator has the shape of a cylinder in which one to the cylinder axis coaxial supply line (8) for the cryogenic refrigerant protrudes, and that above the lower base (13) of the cylinder in which the outlet is located (2) for the liquid phase 1 a dirt trap (6, 7) is arranged.

5. Spray system according to claim 4, characterized in that the of the supply line (8) and the cylindrical outer wall (18) of the phase separator formed annular space (11) is filled with gas-permeable material.

6. Spray system according to claim 4 or 5, characterized in that the outlet (5) for the gaseous phase is arranged in the region of the annular space (11) is.

7. Spray system according to claim 1, characterized by a spray nozzle with a feed line of circular cross-section of diameter d and one penetrating the supply line, opening in the direction of the nozzle base area Groove with a V-shaped cross-section.

8. Spray system according to claim 7, characterized in that the opening angle of the V-shaped cross section has a value between around 400, preferably around 300 owns.

9. Spray system according to claim 7, characterized in that the groove depth t is about 5/6 d.

10. Spray system according to claim 7, characterized in that the supply line ends at a height of about 1/3 d above the base and its mouth is hemispherical is trained.