DE2919076A1

DE2919076A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung einer im wesentlichen adiabaten entspannung

Info

Publication number: DE2919076A1
Application number: DE19792919076
Authority: DE
Inventors: Robert Alfred Wiesboeck
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1979-05-11
Publication date: 1979-12-06
Also published as: FR2427565A1; US4175394A; PT69639A; IN151700B; GB2022232A; GB2022232B; BE876697A; GR72400B

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer im wesentlichen adiabaten Entspannung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer im wesentlichen adiabaten Entspannung für einen unter Druck stehenden flüssigen Ammoniakstrom bei Umgebungstemperatur. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Erzeugung von flüssigem und gasformigem Ammoniak aus unter Druck stehendem flüssigem Ammoniak.

Ammoniak kann für Ackerboden als ein stickstoffhaltiges Düngemittel oder für Silofutter als eine proteinfreie Stickstoffquelle oder für Nahrungsmittel und Futtermittel, wie zum Beispiel Getreide, Mais, Heu und dergleichen, verwendet werden, bevor dieselben gelagert werden, und der Stickstoff verhindert ein Faulen,

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Pur diese Anwendungszwecke bestimmtes Ammoniak wird gewöhnlich in komprimierter Form als eine Flüssigkeit bei Umgebungstemperatur gespeichert bzw. gelagert. Aufgrund seines Dampfdruckes steht flüssiges Ammoniak bei Umgebungstemperatur im allgemeinen unter einem Druck von etwa 5»5 bis 13_t75 bar (5,6 bis Ή atm). Ammoniak wird üblicherweise auf den Ackerboden aufgebracht, indem es über mehrere sogenannte Schneiden oder Bodenbearbeitungswerkzeuge ausgespritzt wird, die durch den Ackerboden in einer Tiefe von etwa 15 bis 58 cm durchgezogen werden. Das Ammoniak wird von einen Druckbehälter über ein Dosierventil geliefert und hinter der Spitze jedes Bodenbearbeitungswerkzeuges ausgegeben. Das Ammoniak wird teilweise am Dosierventil und teilweise am Ende des Bodenbearbeitungswerkzeuges druckentlastet. Das komprimierte Ammoniak entspannt sieb momentan und am Entspannungspunkt bildet sich ein inniges Gemisch aus Dampf und Tropfen.

Ammoniak wird auch zur Behandlung von Futter bei der Herstellung von Silofutter verwendet, und es bildet eine proteinfreie Stickstoffquelle, die für die Verfütterung an Tiere geeignet ist. Hierbei wird Ammoniak direkt auf frisch geschnittenes Futtermittel, wie zum Beispiel Mais oder Sorghum aufgebracht.

Ammoniak in Form einer wässrigen Losung würde bei anaerob gärbaren pflanzlichen Stoffen zur Herstellung von Silofutter verwendet, das als Futtermittel für Wiederkäuer bestimmt ist. Das eingesetzte Ammoniak wird zu Hitrogenverbindungen umgewandelt, wobei sich proteinJTreier Stickstoff (NEET) bildet, den Wiederkäuer vertragen. Bei der Ackerbestellung, wie zum Beispiel bein Düngen

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des Ackerlandes, und bei der Vorratshaltung durch Mieten, führt dieses Verfahren zu schwerwiegenden Nachteilen, da es notwendig ist, an den Landmaschinen zusätzlich zu der Ammoniakversorgung eine gesonderte Wasserversorgung zu haben. Ein wirtschaftlicheres und einfacheres Verfahren zum Aufbringen von Ammoniak auf das Ackerland und auf Silofutter ist in den US-PS'en 3 978 681 und 4 069 029 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das komprimierte flüssige Ammoniak vor der Anwendung in einer Expansionskammer drnckentlastet, die die sich dabei bildenden kalten gasförmigen und flüssigen Phasen trennt. Beide Phasen werden dann gesondert auf den Erdboden bzw. das Ackerland oder das Silofutter aufgebracht. Ein Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß es hierbei möglich ist, das Ammoniak auf das Ackerland mit Hilfe einer üblichen Diskusegge oder einem anderen Bodenbearbeitungsgerät anstelle einer speziellen mit Schneiden versehenen Auftragseinrichtung aufzubringen. Da das bei diesem Verfahren erzeugte kalte flüssige und gasformige Ammoniak an der Auftragsstelle nicht spritzt oder nicht zerstäubt wird, kann das Ammoniak auf die Oberfläche des Ackerlandes oder bei geringeren Tiefen aufgebracht werden.

Bei der in der TJS-PS 3 978 681 beschriebenen Expansionskammer wird das gasförmige Ammoniak von dem flüssigen Ammoniak unter Ausnutzung der Schwerkraft getrennt. Ein Nachteil dieser Expansionskammer liegt in der sehr ineffizienten Phasentrennung. Beim Aufbringen von Ammoniak auf das Ackerland müssen große Ammoniakmengen entspannt bzw. expandiert und in die flüssige und gasförmige Phase getrennt werden. Massendurchflüsse von bis zu 3600 kg/hr sind nicht ungewöhnlich. Wenn

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Venn man Ammoniak mit derartig großen Massendurchflüssen trennen will, ist eine sehr große Expansionskammer erforderlich.

Die in der US-PS 4- 069 029 beschriebene Vorrichtung hilft einigen der Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der ineffizienten Trennung ab. Hierbei wird das unter Druck stehende Ammoniak tangential in eine zylindrische Kammer bei Geschwindigkeiten eingeleitet, die größer als 1500 m/min sind. Hierbei bildet sich eine schnelle Wirbelbewegung in der Kammer, die die Flüssigkeit zur Wand schleudert, längs der sie spiralförmig zu einem bodenseitigen Auslaß läuft. Das Gas geht zum Mittelteil der Kammer und erreicht den Auslaß an der Oberseite. Wenn man den Massendurchfluß vergrößern will, ist eine zweite Stufe erforderlich, in der zusätzlich ein Tropfenabscheider enthalten sein kann.

Erfindungsgemäß zeichnet sich ein Verfahren zur Erzeugung einer im wesentlichen adiabaten Entspannung eines unter Druck stehenden flüssigen Ammoniakstromes bei Umgebungstemperatur, bei dem der Strom tangential in eine Expansionskammer eingeleitet wird, um dem Strom um die Innenwand der Kammer eine schnelle Wirbelbewegung zu erteilen und um den Strom unter etwa Umgebungsdruck in kaltes flüssiges Ammoniak und kaltes gasförmiges Ammoniak aufzuteilen, bei dem der Strom des kalten flüssigen Ammoniaks zu einem Auslaß für flüssiges Ammoniak an einem Ende der Kammer geleitet und das gasförmige Ammoniak über einen weiteren Auslaß abgezogen wird, dadurch aus, daß das unter Druck stehende flüssige Ammoniak in einen Ringraum eingeleitet wird, der von der Wand der Kammer und einer in der Mitte angeordneten Trennwand in der Kammer begrenzt wird.

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Eine Vorrichtung zur Erzeugung einer im wesentlichen adiabaten Entspannung eines unter Druck stehenden flüssigen Ammoniakstromes bei Umgebungstemperatur mit einer Expansionskammer, einem Einlaß, über den der Strom tangential in die Expansionskammer eingeleitet wird, um dem Strom um die Innenwand der Kammer eine schnelle Wirbelbewegung zu erteilen und den Strom in flüssiges kaltes und kaltes gasförmiges Ammoniak unter etwa Atmosphärendruck aufzuteilen, mit einer Einrichtung, die den kalten flüssigen Ammoniakstrom zu einem Auslaß für flüssiges Ammoniak an einem Ende der Kammer leitet, und mit einem Auslaß, über den gasförmiges Ammoniak aus der Kammer abgezogen wird, zeichnet sich erfindungsgemäß durch eine Trennwand aus, die in der Kammer angeordnet ist und in Verbindung mit der Kammer einen Ringraum begrenzt, in dem der Einlaß den Strom einleitet.

Bei der Erfindung wird eine verbesserte Trennungswirkung bzw. ein verbesserter Trennungsgrad von gasförmigem und flüssigem Ammoniak erreicht. Der Massendurchfluß bei einer einzigen 10 cm großen Expansionskammer kann sich beispielsweise von 91 kg/hr auf 331 kg/hr bei der Erfindung vergrößern lassen. Bei der Erfindung kann das sogenannte "Kurzschlußverhalten" verhindert werden, das bei der Vorrichtung nach der US-PS 4- 069 029 aufgetreten ist. Unter "Kurzschlußverhalten" ist die Tatsache zu verstehen, daß Plüssigkeitstropfen zu dem Mittelteil der Kammer durchgehen und dann direkt über den Auslaß für gasförmiges Ammoniak austreten.

Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Erzeugung einer im

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wesentlichen adiabaten Entspannung, die kaltes wasserfreies Ammoniak in flüssiger und gasförmiger Form etwa unter Umgebungsdruck liefern, indem ein unter Druck stehender flüssiger Ammoniakstrom bei Umgebungstemperatur in einen Ringraum eingeleitet wird, der sich um eine in der Mitte angeordnete Trennwand in einer Expansionskammer bildet. Die Trennwand verstärkt die Wirbelbewegung des einströmenden Stromes und sie bewirkt, daß ein Anteil des flüssiges Ammoniaks an der Trennwand nach unten strömt. Hierdurch wird die Trennung von flüssigem und gasförmigem Ammoniak in der Expansionskammer verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an Beispielen naher erläutert. Darin zeigt:

Pigur 1 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der direkten Verwendung von kaltem Ammoniak für frisch geschnittenes Futter, bevor das Futter in einen Vagen geladen und zu'-* einer Lagerstelle transportiert wird, an der Silofutter erzeugt wird,

Figur 2 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Verwendung von kaltem Ammoniak für den Ackerboden, und

Figuren 3i ^ 5, 6 und 7 schematische Ansichten von fünf Expansionskammern nach der Erfindung, die aus einem unter Druck stehenden Flüssigkeitsstrom bei Umgebungstemperatur einzelne Ströme gasförmigen oder flüssigen kalten Ammoniaks bei Umgebungstemperatur erzeugen.

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Bei Figur 1 wird ein Gemisch aus kaltem gasförmigem wasserfreiem Ammoniak und kaltem flüssigem, wasserfreiem Ammoniak bei einer Temperatur von etwa 24Ό^ΟΚ (-33°C) im wesentlichen unter Atmosphärendruck für frisch geschnittene oder frisch geerntete pflanzliche Stoffe verwendet, die zur Silofuttererzeugung bestimmt sind. Ein auf einem gezogenen oder selbst angetriebenen Räderfahrzeug, das allgemein mit 11 bezeichnet ist, angebrachter Förderer umfaßt einen Endlosförderer Λ2, wie zum Beispiel einen Schneckenscheibenförderer. Der Endlosförderer 12 hat die Aufgabe, die pflanzlichen Stoffe bzw. die Pflanzen zu einem Gebläse 14 zu transportieren, das sie über eine schachtförmige Förderbahn 15 zu einem Wagen 16 austrägt, der das Erntegut zu einem Silo transportiert.

Das Ammoniak wird von einem Behälter 18 zugeführt, der auf dem Räderfahrzeug 11 angebracht ist. Der Behälter 18 enthält unter Druck stehendes flüssiges wasserfreies Ammoniak im wesentlichen bei Umgebungstemperatur, d.h. bei einer Temperatur innerhalb eines Bereiches von 283 bis 311⁰K (10 bis 38⁰C). Die Temperatur hängt von den gegebenen Verhältnissen ab. Unter Druck stehendes flüssiges Ammoniak verläßt den Behälter 18 über ein verstellbares Regelventil 19 und eine Leitung 20, und tritt in eine Expansionskammer 21 ein. Das unter Druck stehende flüssige wasserfreie Ammoniak bei Umgebungstemperatur wird in der Expansionskammer 21 in einem Verhältnis derart adiabat £ntspannt, daß das unter Druck stehende Ammoniak größtenteils in kaltes wasserfreies, flüssiges Ammoniak im wesentlichen bei Umgebungstemperatur umgewandelt wird. Der verbleibende kleinere Teil wird in kaltes gasförmiges wasserfreies Ammoniak ebenfalls etwa bei Umgebungstemperatur umgewandelt.

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Das kalte flüssige Ammoniak tritt aus der Expansionskammer 21 über eine Auslaßleitung 22 und das kalte gasförmige Ammoniak aus der Expansionskammer 21 über eine Auslaßleitung 24· aus. Das flüssige und gasförmige Ammoniak wird ausgegeben und kommt direkt in Berührung mit den pflanzlichen Stoffen, die mittels des Förderers 10 befördert werden.

In Figur 2 wird kaltes Ammoniak für den Ackerboden verwendet. Eine Landmaschine 34-, wie zum Beispiel eine Diskusegge oder ein Pflug, wird von einem Schlepper 38 gezogen, und an der Landmaschine ist eine Expansionskammer 33 angebracht. Ammoniak wird von einem Druckbehälter 30 über eine Einlaßleitung 31 und ein verstellbares Regelventil 32 in die Expansionskammer 33 eingespeist. Die Einlaßleitung 31 mündet in die Expansionskammer 33 an einem Einlaß, der etwa in Höhe der Mitte oder einem Yiertel der Höhenerstreckung der Seite der Expansionskammer angeordnet ist. Kaltes flüssiges Ammoniak unter etwa Umgebungsdruck verläßt den Boden der Expansionskammer über Verteilerleitungen 32, die in einem Abstand derart angeordnet sind, daß das flüssige Ammoniak etwa in gleichen Abständen stirnseitig der Bodenbearbeitungswerkzeuge der Landmaschine auf den Ackerboden aufgebracht wird. Das flüssige Ammoniak wird unmittelbar dadurch mit Erde bedeckt, daß die Bodenbearbeitungswerkzeuge der Landmaschine in Eingriff mit dem Ackerboden kommen. Das flüssige Ammoniak kann unmittelbar auf die Oberseite des Ackerbodens oder mit Hilfe von Bodenbearbeitungswerkzeugen mit geringer Schnittiefe unmittelbar unter die Oberfläche des Ackerbodens aufgebracht werden. Etwa 10 bis etwa 25 % des von dem Druckbehälter gelieferten, unter Druck stehenden flüssigen Ammoniaks wird in gasförmiges Ammoniak

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in der Einlaßleitung 31 und der Expansionskammer 33 umgewandelt. Dieses gasförmige Ammoniak wird über eine Leitung 36 und Leitungen 37 zu dem Ackerboden geleitet, die unmittelbar unterhalb des Ackerbodens zweckmäßigerweise etwa 5 bis 7»6 cm unterhalb der Oberfläche des Ackerbodens enden.

In Figur 3 ist eine Expansionskammer insgesamt mit

40 bezeichnet. Die Expansionskammer 40 umfaßt eine geschlossene Kammer 43 mit einem Einlaß 42, an den eine Einlaßleitung 41 angeschweißt ist. Die Einlaßleitung

41 mündet in einer tangentialen Richtung ein, um dem flüssigen Ammoniak in der Kammer eine Wirbelbewegung mit hoher Geschwindigkeit zu erteilen, so daß sich

um den Innenraum der Kammer eine schnelle Strömung bildet, wodurch flüssiges und gasförmiges Ammoniak in der Kammer schnell getrennt wird. Eine Trennwand 46 in Form eines Rohrstückes erstreckt sich im Mittelteil der Expansionskammer etwa vom Mittelpunkt der Expansionskammer 43 zu der Außenseite des Oberteiles der Kammer 43, und bildet einen Auslaß für das gasförmige Ammoniak zu einer Auslaßleitung 47. Die Einlaßleitung mündet im oberen Abschnitt der Kammer in die Kammer 43, so daß das unter Druck stehende Ammoniak in den Ringraum zwischen der Wand der Kammer 43 und der Trennwand 46 eingeleitet wird. Das flüssige Ammoniak geht über einen Auslaß 44 in eine Auslaßleitung 45. Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 4 bis 7 mündet der Einlaß für das unter Druck stehende Ammoniak in die Kammer etwa unterhalb dem Mittelpunkt und einem Viertel der vertikalen Höhenabmessung der Seitenwandung der Kammer ein. Auch die Trennwand erstreckt sich wenigstens etwa über zwei Drittel der Höhe der Expansionskammer. Das geschlossene bodenseitige Ende der Trennwand nach den

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Figuren 4- bis 7 verhindert, daß flüssige Ammoniaktropfen von dem abgehenden gasförmigen Ammoniakstrom wieder mitgerissen werden. Bei Figur 4· erstreckt sich die von einem Rohrstück mit geschlossenem Boden gebildete Trennwand 56 von der Oberseite der Expansionskammer 53 nahezu zum Boden der Expansionskammer 53· Eine streifenfδrmige bzw. plattenförmige Trennwand 58 hat ein Ende, das in der Nähe der Seitenwand der Kammer 53 liegt. Das andere Ende der Trennwand 58 liegt in der Nähe des Auslasses 54- für das flüssige Ammoniak und hat die Aufgabe, das flüssige Ammoniak zu dem Auslaß 54· zu lenken. Das gasförmige Ammoniak tritt über die Oberseite der Kammer 53 über eine Auslaßleitung 57 aus, die zu dem Eohrstück 56 gesondert ausgebildet ist. Die Aus führungs form nach Figur 5 ist der nach Figur 4-ähnlich. Eine Ausnahme bildet das die Trennwand bildende Rohrstück 66, das in Figur 5 als ein Auslaß für gasförmiges Ammoniak dient, der sich durch den Boden der Kammer 63 erstreckt. Alle auf das Rohrstück 66 auftreffenden, flüssigen Ammoniaktropfen bewegen sich auf den Boden und verlassen die Kammer über den Auslaß 64·. Das gasförmige Ammoniak steigt zur Oberseite der Kammer auf und tritt in den Oberteil des Rohrstückes 66 ein, das in der Nähe der Oberseite der Kammer 63 endet.

Die Ausführungsform nach Figur 6 ist im wesentlichen ähnlich wie die Ausführungsform nach Figur 5· Eine Ausnahme bildet die Expansionskammer 70· Die Expansionskammer 70 enthält einen netzförmigen bzw. gewebeförmigen Tropfenabscheider 79» der flüssige Ammoniaktropfen aus dem abgehenden gasförmigen Ammoniak abscheidet.

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Bei der Ausführungsform nach Figur 7 erstreckt sich das in der Mitte angeordnete Rohrstück 86 über die gesamte Hohe der Kammer 80 und besitzt eine oder mehrere öffnungen 89 in seiner Wandung, über die gasformiges Ammoniak in das Eohrstück 66 eintreten und dann über die Leitung 87 austreten kann.

Der Ammoniakeinlaßstrom tritt zweckmäßigerweise über eine Einlaßleitung in die Expansionskammer ein. Die Einlaßleitung besitzt einen Querschnitt für eine Ammoniakströmungsgeschwindigkeit, die etwa 1,4 bis 4,3 cm /t/hr beträgt. Insbesondere hat die Trennwand eine Vertikalabmessung, die wenigstens etwa gleich dem Vierfachen des Innendurchmessers der Einlaßleitung an der Stelle ist, an der die Einlaßleitung in die Expansionskammer eintritt.

Das in der Mitte angeordnete Rohrstück hat zweckmäßigerweise einen Durchmesser von wenigstens 25 % des Durchmessers der Expansionskammer und eine Längserstreckung innerhalb der Kammer von wenigstens etwa zwei Drittel der Hohe der Kammer. Der Durchmesser des in der Mitte angeordneten Rohrstückes sollte so ausreichend groß sein, daß das in der Mitte angeordnete Rohrstück wenigstens einen Großteil der Flüssigkeitstropfen in der Kammer auffängt und die Tropfen von dem Gasstrom trennt. Die zuvor angegebene minimale Abmessung von wenigstens 25 % des Innendurchmessers der Kammer hat sich in der Praxis als zufriedenstellend bewiesen. Die Einleitungsgeschwindigkeit des Ammoniaks beträgt wenigstens 15ΟΟ m/min und zweckmäßigerweise 3000 bis 4500 m/min. Der Massendurchfluß des in die Kammer eintretenden Ammoniakstromes beträgt vorzugsweise 45 bis 3600 kg/hr. Bei der Anwendung von Ammoniak für Putter zur Silofutterherstellung sind Massendurchflüsse von 230 bis 900 kg/hr

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üblich. Ein übliches Anwendungsverhältnis bei Futter beträgt etwa 3 bis 4 kg/t.

Die Expansionskammer hat zweckmäßigerweise eine Masse von etwa 23 kg und ein Volumen von weniger als 57 dm* (57 1)· Zweckmäßigerweise hat die Expansionskammer eine Masse von weniger als etwa 11,5 kg und ein Volumen von etwa 0,85 bis 43 dm⁵ (0,85 bis 43 1).

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen erläutert.

Beispiele 1 bis 5

Eine Expansionskammer mit den in der nachstehenden Tabelle angegebenen Abmessungen und einer Ausbildungsform in Figur 3 ist vorgesehen, wobei in Abweichung zu Pigur 3 die Trennwand 46 nicht hohl ist und sich von der Oberseite nahezu zum Boden der Kammer erstreckt. Die Trennwand hat einen Außendurchmesser von etwa 9»53 mm. Zwei horizontale Schikanen bzw. zwei Umlenkblech« sind in der Kammer angeordnet, wie dies in der US-PS 3 978 angegeben ist. Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, daß eine Schikane oberhalb des Einlaßstromes und eine Schikane unterhalb des Einlaßstromes liegt. Bei den Beispielen 2, 3 und 5 werden Expansionskammern der Ausführungsform nach Figur 6 verwendet. Bei Figur 4 wird eine Expansionskammer verwendet, die im wesentlichen gleich der Ausführungsform nach Figur 6 ist. In Abweichung hiervon ist jedoch kein in der Mitte angeordnetes fiohrstück 76 vorgesehen und eine Auslaßleitung für das gasförmige Ammoniak ist in der Oberseite der Kammer vorgesehen.

Nach Beispiel 1 ergibt sich, daß ein in der Mitte angeordnetes Rohrstück mit einem Durchmesser von 9,53 nun

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nicht wirksam als eine Trennwand dient, was auf den kleinen Durchmesser zurückzuführen ist. Die Schikanen und das in der Mitte angeordnete Rohrstück in der Expansionskammer nach Beispiel 1 haben nur wenig oder gar keinen Einfluß auf die Vergrößerung des maximalen Massendurchflusses im Vergleich zu einer ähnlichen Kammer ohne Schikanen.

Aus den Beispielen 4- und 5 ergibt sich, daß der maximale Massendurchfluß der Expansionskammer sich von 681 auf 1135 kg/hr vergrößern läßt, was insbesondere auf den Hauptunterschied zurückzuführen ist, daß eine Expansionskammer ein in der Mitte angeordnetes Rohrstück besitzt, das eine wirksame Trennwand bildet, während die andere Kammer keine Trennwand hat.

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Beisp, Nr.

Kammerdurchmesser (mm)

Kammer- Außendurchmesser der höhe mittig angeordneten (mm) Trennwand (mm) Innendurchmesser der Einlaßleitung (mm)

Massendurchfluß der Kammer (kg/hr)

3 M-

102 305 9 »53 und mit 2 hori-

zontalen Schikanen

102 305 38,1

102 305 31,8

203 381 ohne

203 305 63,5

6,4

91

6,4	182
12,7	331
25,4	681
25,4	1135

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE A. GRDnECKER DIPL-INGl H. KINKEUDEY Da-ΐΝα 9 Q 1 w· STOCKMAiR DR-INCl-M1CAUH* K. SCHUMANN OR. RER. NAT.-OfPL-PHVS. P. H. JAKOB DlPU-ING. G. BEZOUD DR. REHNAH- DPL-CHEU 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSE P 13 810 11. Mai 1979 USS ENGINEERS AND CONSULTANTS, INC. Grant Street, Pittsburgh, State οϊ Pennsylvania 15230, USA Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer im wesentlichen adiabaten Entspannung Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung einer im wesentlichen adiabaten Entspannung eines unter Druck stehenden flüssigen Ammoniakstromes bei Umgebungstemperatur, bei dem der Strom tangential in eine Expansionskammer eingeleitet wird, um dem Strom um die Innenwand der Kammer eine schnelle Wirbelbewegung zu erteilen und um den Strom unter etwa Umgebungsdruck in kaltes flüssiges Ammoniak und kaltes gasförmiges Ammoniak aufzuteilen, bei dem der Strom des kalten flüssigen Ammoniaks zu einem Auslaß für flüssiges Ammoniak an einem Ende der Kammer geleitet und das gasförmige Ammoniak über einen weiteren Auslaß abgesogen wird,

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dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende flüssige Ammoniak in einen Eingraum eingeleitet wird, der von der Wand "der Kammer (4-3, 53, 63, 73, 83) und einer in der Mitte angeordneten Trennwand (46, 56, 66, 76, 86) in der Kammer begrenzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1-mit einem Rohrstück als Trennwand, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Ammoniak über das Rohrstück (56, 66, 76, 86) abgezogen wird.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Ammoniak und das gasförmige Ammoniak an demselben Ende der Kammer (63, 73) abgezogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Ammoniak über eine öffnung oder öffnungen (89) in der Wand des Rohrstückes (86) abgezogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Ammoniak mittels eines gasdurchlässigen Tropfenabscheiders (79) abgezogen wird, der stromaufwärts des Endes des RohrStückes (76) angeordnet ist, das sich in die Kammer erstreckt.

6. Vorrichtung zur Erzeugung einer im wesentlichen adiabaten Entspannung eines unter Druck stehenden flüssigen Ammoniakstromes bei Umgebungstemperatur mit einer Expansionskammer, einem Einlaß, über den der Strom tangential in die Expansionskammer einge-

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leitet wird, um dem Strom um die Innenwand der Kammer eine schnelle Wirbelbewegung zu erteilen und den Strom in flüssiges kaltes und kaltes gasförmiges Ammoniak unter etwa Atmosphärendruck aufzuteilen, mit einer Einrichtung, die den kalten flüssigen Ammoniakstrom zu einem Auslaß für flüssiges Ammoniak an einem Ende der Kammer leitet, und mit einem Auslaß, über den gasförmiges Ammoniak aus der Kammer abgezogen wird, gekennzeichnet durch eine Trennwand (46, 56, 66, 76, 86), die in der Kammer (43, 53, 63, 73, 83) angeordnet ist und in Verbindung mit der Kammer einen Ringraum begrenzt, in dem der Einlaß (42, 52, 62, 72, 82) -den Strom einleitet.

7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand ein Rohrstück (66, 76) ist, das den Auslaß für das gasförmige Ammoniak bildet und das über ein Ende der Kammer (63, 73) übersteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand ein Rohrstück (46, 86) ist, das den Auslaß für das gasförmige Ammoniak bildet und das über das andere Ende der Kammer (43, 83) übersteht. ;

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Kammer (83) hineinverlaufende Ende des Rohrstückes (86) geschlossen ist und der Auslaß für das gasförmige Ammoniak von einer Öffnung oder Öffnungen (89) in der Wand des Rohrstückes (86) gebildet wird.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein gasdurchlässiger Tropfenabscheider (79) stromaufwärts des Endes des Rohrstückes (76) angeordnet ist, das in die Kammer (73) ragt.

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ORIGINAL