DE557162C

DE557162C - Process for cooling by means of solid carbonic acid

Info

Publication number: DE557162C
Application number: DE1930557162D
Authority: DE
Original assignee: ANDOR WOLFINGER DR; VIKTOR SURANY
Current assignee: ANDOR WOLFINGER DR; VIKTOR SURANY
Priority date: 1930-04-15
Filing date: 1930-04-27
Publication date: 1932-08-19

Description

Verfahren zum Kühlen mittels fester Kohlensäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Kühlen mittels fester Kohlensäure.Solid Carbonic Acid Cooling Method The invention relates to a method and apparatus for cooling by means of solid carbon dioxide.

Beim Kühlen mittels vergasenden Kohlesäureeises ergeben sich aus der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kohlensäuregases Schwierigkeiten nach zwei Richtungen. Zunächst zeigt die feste Kohlensäure, die von der ebenfalls schlecht wärmeleitenden Luft bestrichen wird, eine gewisse Trägheit in der Vergasung, so daß eine erhebliche Kälteleistung in der Zeiteinheit, die vielfach, z. B. bei Rieselkühlern, notwendig ist, mit eine kleine bestrichene Oberfläche darbietenden festen Kohlensäureblöcken nicht erzielbar ist, und dabei ist auch eine empfindliche Regelung der Kälteleistung gerade mit Rücksicht auf die schlechte Wärmeleitfähigkeit der das Kohlensäureeis bestreichenden Luft unmöglich. Anderseits ergeben sich aus der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kohlensäuregases Schwierigkeiten nach der Richtung, daß das Kohlensäuregas auch in der Abgabe seiner Kälte Trägheit zeigt. Die Folge davon ist einerseits, daß die Kühlanlage mit schlechtem Wirkungsgrade arbeitet, weil das Gas mit verhältnismäßig tiefer Temperatur, also zum großen Teil unausgenutzt entweicht, und anderseits, daß die Kälteverteilung auf die nutzbaren Kühlflächen ungleichmäßig ist.When cooling by means of gasifying carbonic acid ice result from the poor thermal conductivity of carbonic acid gas difficulties in two directions. First of all, the solid carbonic acid shows that of the also poorly heat-conducting Air is swept, a certain inertia in the gasification, so that a considerable Cooling capacity in the unit of time, which is often, z. B. with trickle coolers, necessary is, with a small coated surface presenting solid carbonic acid blocks is not achievable, and there is also a sensitive regulation of the cooling capacity especially considering the poor thermal conductivity of the carbonic acid ice coated air impossible. On the other hand result from the poor thermal conductivity of the carbonic acid gas difficulties according to the direction that the carbonic acid gas too shows indolence in giving off its coldness. The consequence of this is, on the one hand, that the Cooling system works with poor efficiency, because the gas with relatively low temperature, i.e. largely escapes unused, and on the other hand, that the cold distribution on the usable cooling surfaces is uneven.

Gerade mit Rücksicht auf die schlechte Wärmeleitfähigkeit des Kohlensäuregases ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen dem die vergasende feste Kohlensäure enthaltenden, von der Luft bestrichenen Behälter mit durchbrochenen Wänden und dem abzukühlenden Raume als Übertragungsglied in einem besonderen metallenen Behälter eine ruhende Flüssigkeitsmasse einzuschalten. Dadurch wird wohl der Nachteil der ungleichmäßigen Kältestrahlung auf den abzukühlenden Raum vermieden, sämtliche sonstigen Nachteile des Kühlens mit fester Kohlensäure, namentlich die Trägheit in der Vergasung sowie die mangelhafte Kälteübertragung vom Kohlensäuregas. auf die Metallwand des dazwischengeschalteten Flüssigkeitsbehälters, bleiben jedoch dabei vollkommen unverändert bestehen.Especially with regard to the poor thermal conductivity of the carbonic acid gas has already been proposed, between which the gasifying solid carbonic acid containing, painted by the air container with perforated walls and the Spaces to be cooled as a transmission link in a special metal container to switch on a static mass of liquid. This is arguably the downside of the Uneven cold radiation on the room to be cooled is avoided, all others Disadvantages of cooling with solid carbon dioxide, namely the inertia in gasification as well as the inadequate transfer of cold from the carbon dioxide gas. on the metal wall of the intermediate liquid container, however, remain completely unchanged exist.

Im Sinne der Erfindung wird die angegebene technische Aufgabe dadurch restlos gelöst, daß eine an die Oberfläche der vergasenden festen Kohlensäure nicht anfrierende und von dieser chemisch abweichende Flüssigkeit im geschlossenen Kreislauf unmittelbar über die feste Kohlensäure selbst und hierauf an den Kühlflächen entlanggeführt wird, so daß die feste Kohlensäure in der das Bad bildenden Flüssigkeit selbst vergast und die Kühlflächen von einem mit Kohlensäuregasen mehr oder weniger angereicherten Flüssigkeitsstrome bespült werden. Dadurch werden die aus der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kohlensäuregases sich ergebenden Übelstände nicht nur, wie bei der erwähnten bekannten Ausführung, an der Stelle, wo die Kälte nutzbar abzugeben ist, sondern auch an jener Stelle, wo die Flüssigkeit die Kälte des Kohlensäuregases zu übernehmen hat, grundsätzlich beseitigt. Von der das Kohlensäureeis unmittelbar umspülenden Flüssigkeit wird nämlich das Gas sofort an seiner Entstehungsstelle erfaßt und unter inniger Vermischung aufgenommen, so daß der Wärmeaustausch zwischen Kohlensäuregas und Flüssigkeit unter den denkbar günstigsten Bedingungen vor sich geht, und dabei ist, da das Gas mit der Flüssigkeit in gemeinsamer Strömung zu den Kühlflächen geleitet wird, auch die zum Vollzuge dieses Wärmeaustausches notwendige Zeitdauer stets vorhanden. Da ferner das Kohlensäureeis gemäß der Erfindung nicht von dem schlechten Wärmeleiter Luft, sondern vori einer Flüssigkeit umspült wird, kann die Vergasungsgeschwindigkeit, also die Kälteleistung durch Änderung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ganz erheblich gesteigert und auch mit der erforderlichen Empfindlichkeit geregelt werden.In the context of the invention, the specified technical problem is thereby achieved completely resolved that a solid carbonic acid does not stick to the surface of the gas Freezing and chemically different liquid in a closed circuit directly over the solid carbon dioxide itself and then along the cooling surfaces so that the solid carbonic acid in the liquid forming the bath itself is gasified and the cooling surfaces of one more or less enriched with carbonic acid gases Liquid streams are flushed. Through this are the ones from the bad Thermal conductivity of carbonic acid gas resulting inconveniences not only how in the known design mentioned, at the point where the cold can be released is, but also at that point where the liquid is the cold of the carbonic acid gas has to take over, basically eliminated. From which the carbonated ice immediately around the liquid is the gas immediately at its point of origin detected and added with intimate mixing, so that the heat exchange between Carbonic acid gas and liquid under the most favorable conditions imaginable goes, and there is because the gas with the liquid in common flow to the Cooling surfaces is conducted, including those necessary to carry out this heat exchange Duration always available. Furthermore, since the carbonated ice cream according to the invention is not the poor heat conductor is bathed in air, but rather in front of a liquid, can increase the gasification rate, i.e. the cooling capacity, by changing the flow rate of the liquid is increased considerably and also with the necessary sensitivity be managed.

Es ist wohl bekannt, das Kohlensäuregas längs der Kühlflächen in Strömung zu halten. Dabei wird aber über das Kohlensäureeis Luft geleitet, um .dann zusammen mit dem entstehenden Kohlensäuregas zu den Kühlflächen gefördert zu werden. Da die Luft geradeso wie das Kohlensäuregas einen schlechten Wärmeleiter darstellt, ist diese bekannte Ausführung, bei der der Strom durch Vermengung von Medien des gleichen Aggregatzustandes gebildet wird, zur Lösung der die Grundlage der vorliegenden Erfindung bildenden technischen Aufgabe, nämlich Beseitigung der sich aus der schlechten Wärmeleitfähigkeit ergebenden Nachteile, grundsätzlich ungeeignet.It is well known that the carbonic acid gas flows along the cooling surfaces to keep. In doing so, however, air is passed over the carbonic acid ice in order to then together to be conveyed to the cooling surfaces with the resulting carbonic acid gas. Since the Air, just like carbon dioxide, is a poor conductor of heat this known design, in which the flow is created by mixing media of the same Physical state is formed to solve the basis of the present invention forming technical task, namely elimination of the poor thermal conductivity resulting disadvantages, fundamentally unsuitable.

Es ist ferner bei Verwendung von Wassereis als Kältequelle bekannt, die kälteübertragende Flüssigkeit unmittelbar über das Wassereis zu leiten. Da die Schmelze von Wassereis eine Flüssigkeit, also ein Medium von guter Wärmeleitfähigkeit ist, hat die erwähnte technische Aufgabe, deren Lösung die Erfindung darstellt, in Zusammenhang mit Wassereis gar keinen Sinn. Abgesehen hiervon ist aber bei der Erfindung gerade der Gedanke eigenartig, daß zwei Medien von verschiedenemAggregatzustand, nämlich Kohlensäuregas und eine Flüssigkeit, zu einem gemeinsamen Strome vereinigt werden, während in dem Falle von Wassereis der Strom aus der Vermengung zweier Flüssigkeiten entsteht. Die Erfindung soll ausführlicher an Hand der Zeichnung erläutert werden, die als Ausführungsbeispiel in zwei aufeinander senkrechten Ansichten eine Einrichtung z. B. zum Kühlen von Milch veranschaulicht, bei welcher die zu kühlende Flüssigkeit auf die Kühlflächen herabrieselt und als Medium zur Weiterbeförderung der Kälte eine Flüssigkeit Verwendung findet.It is also known when using water ice as a source of cold, to direct the cold-transferring liquid directly over the water ice. Since the Melt water ice to form a liquid, i.e. a medium with good thermal conductivity is, has the mentioned technical problem, the solution of which is the invention, makes no sense in connection with water ice. Apart from this, however, the Invention, the very thought peculiar that two media of different aggregate state, namely, carbonic acid gas and a liquid, combined into a common stream while, in the case of water ice, the stream is made up of the mingling of two liquids arises. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, as an embodiment in two mutually perpendicular views a device z. B. illustrated for cooling milk, in which the liquid to be cooled trickles down onto the cooling surfaces and acts as a medium for conveying the cold a liquid is used.

Gemäß der Zeichnung wird die zu kühlende Flüssigkeit in einen Behälter a gegossen, und sie rieselt aus demselben durch kleine Öffnungen hindurch auf eine Kühlschlange b, an deren unterem Ende ein Behälter c angeschlossen ist, der zur Aufnahme eines z. B. stabförmigen Blockes la aus fester Kohlensäure dient. Der Behälter c ist unter der Kühlschlange b derart angeordnet, daß die auf die Kühlschlange b herabries.elnde, zu kühlende Flüssigkeit auch die Außenfläche des Behälters c umspült, so daß der Behäl= ter c mit seiner Außenfläche mit einen Teil der gesamten Kühlfläche bildet. Die gekühlte Flüssigkeit wird unterhalb der Kühlschlange b bzw. dem Kohlensäurebehälter c in einem Gefäß x gesammelt, der zwischen den die Einrichtung tragenden Füßeng untergebracht ist.According to the drawing, the liquid to be cooled is placed in a container a, and it trickles out of it through small openings onto one Cooling coil b, at the lower end of which a container c is connected to the Recording a z. B. rod-shaped block la is used from solid carbonic acid. The container c is arranged under the cooling coil b in such a way that the cooling coil b flowing down liquid to be cooled also flows around the outer surface of the container c, so that the Behäl = ter c with its outer surface with part of the total cooling surface forms. The cooled liquid is below the cooling coil b or the carbon dioxide tank c collected in a vessel x between the feet g supporting the device is housed.

Die durch Vergasung der festen Kohlensäure erzeugte Kälte wird auf die Kühlschlange b dadurch verteilt, daß durch diese Kühlschlange künstlich ein Strom eines flüssigen Mediums, z. B. von Salzwasser, Alkohol., Benzin, Äther o. dgl. oder bei niedriger Temperatur frierendem öl, hindurahbewegt wird, welche Flüssigkeit bei den in Betracht kommenden Temperaturen ihren flüssigen Zustand noch beibehält. Die Flüssigkeitsströmung wird durch eine Pumpe f aufrechterhalten, deren Antrieb entweder von Hand oder maschinell erfolgen kann, und die Flüssigkeit vollführt einen geschlossenen Kreislauf, wobei die durch die Kühlschlange b hindurch von unten aufwärts strömende und daraus oben austretende Flüssigkeit in einen Behälter d und aus demselben wieder in die Pumpe f gelangt, die die Flüssigkeit von neuem in den Kohlensäurebehälter c drückt. Das flüssige Medium strömt auch durch den Kohlensäurebehälter c hindurch, und sie reißt hierbei das sich entwickelnde Kohlensäuregas mit sich, so daß dieses Gas die Kühlschlange b auch unmittelbar kühlt.The cold produced by gasifying the solid carbonic acid is on the cooling coil b distributed in that artificially a through this cooling coil Stream of a liquid medium, e.g. B. from salt water, alcohol., Gasoline, ether, etc. Like. Or at low temperature freezing oil, which liquid is moved still retains its liquid state at the temperatures in question. The flow of liquid is maintained by a pump f, whose drive can be done either by hand or by machine, and the liquid performs one closed circuit, with the through the cooling coil b through from below upwards flowing liquid and emerging from it above into a container d and from the same again in the pump f, which the liquid again in the carbon dioxide tank c presses. The liquid medium also flows through the carbonic acid container c, and it carries with it the developing carbonic acid gas, so that this Gas also directly cools the cooling coil b.

Wird das die Kälte verteilende flüssige Medium, wie auch beim zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel, in Form eines kontinuierlichen Stromes an den Kühlflächen entlang von unten nach aufwärts bewegt und wird der Kohlensäurebehälter c an die Rohrschlange b unten angeschlossen, so erreicht man den Vorteil, daß die Flüssigkeitsströmung durch die in der Flüssigkeit aufsteigenden Gase nach Art einer Mammutwirkung unterstützt wird.Becomes the liquid medium that distributes the cold, as in the case of drawing illustrated embodiment, in the form of a continuous stream to the Cooling surfaces are moved along from the bottom up and becomes the carbonic acid container c connected to the coil b at the bottom, this has the advantage that the Liquid flow through the rising in the liquid Gases is supported in the manner of a mammoth effect.

Die während des Arbeitsvorganges sich ansammelnden Gase können an einer geeigneten Stelle, z. B. durch ein am Behälter d oben angebrachtes Sicherheitsventil e, entweichen, wobei der Behälter d in im übrigen an sich bekannter Weise als ein die Gase von der Flüssigkeit trennender Abscheideapparat ausgeführt sein kann. Dadurch wird nicht nur die Gefahr des Zerberstens der Apparatur beseitigt, sondern es wird auch gesichert, daß sich der Arbeitsgang bei einem zur Erreichung der erforderlichen niedrigen Temperatur notwendigen geringen Druck abspielt.The gases that accumulate during the work process can become a suitable location, e.g. B. by a safety valve attached to the container d above e, escape, the container d in the rest of the known manner as a the gases from the liquid separating separator can be designed. Through this Not only does the danger of the apparatus bursting is eliminated, but it becomes also assured that the operation is in one to achieve the required low temperature necessary low pressure plays.

Der Kohlensäureblock h kann durch eine am Behälter c angebrachte, abschließbare Öffnung i hindurch eingesetzt bzw. ersetzt werden, wobei in dem Falle, daß das flüssige Kältemedium auch den Behälter c durchströmt, die Flüssigkeit aus dem Behälter c nach Abschließen eines Hahnes p durch einen Hahn v hindurch abgelassen werden muß. Die Nachfüllung der Flüssigkeit kann durch einen Trichter r mit Hahn erfolgen.The carbonic acid block h can be replaced by a lockable opening i can be inserted or replaced through it, in which case that the liquid cooling medium also flows through the container c, the liquid out drained the container c after closing a tap p through a tap v through must become. The liquid can be refilled through a funnel with a tap take place.

Innerhalb des Bereiches der Erfindung kann die auf der Zeichnung nur schematisch angedeutete Einrichtung mit einer Reihe von Abweichungen ausgeführt werden. So kann z. B. die Rohrschlange b durch ein doppelwandiges Gefäß ersetzt werden, der Kohlensäurebehälter e kann statt unterhalb neben oder über der Kühlfläche d angeordnet werden, oder aber es kann die ganze Einrichtung an Stelle eines Rieselkühlers nach Art eines sogenannten Eisschrankes ausgeführt sein.Within the scope of the invention, the device, indicated only schematically in the drawing, can be implemented with a number of deviations. So z. B. the coil b can be replaced by a double-walled vessel, the carbonic acid container e can be placed below or above the cooling surface d instead of below, or the entire device can be designed in place of a trickle cooler in the manner of a so-called refrigerator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of cooling by means of solid carbon dioxide, in which the cold generated by gasification of the solid carbonic acid on the cooling surfaces transferred by a liquid cooled by the gasifying solid carbonic acid is characterized in that one is attached to the surface of the gasifying solid Carbonic acid does not freeze and is chemically different from this liquid in the closed circuit directly over the solid carbonic acid itself and on it is guided along the cooling surfaces so that the solid carbonic acid in the Bath forming liquid itself gasified and the cooling surfaces of a carbonated gas more or less enriched liquid streams are rinsed, which is Carbonic acid gas evolving in the liquid with the help of the liquid flow is expediently conveyed along the cooling surfaces from the bottom up to the Flow of the liquid through the carbonic acid gases rising in the liquid to support. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that characterized in that the cooling surfaces are designed as closed trickle bodies, which are connected at their lower end to a carbonated ice container, of which a circulation line leads to the upper end of the trickle body in such a way that the in this The liquid in the container. special circulation organs through the trickle body is brought into circulation. 3. Device according to claim z, characterized in that that in the circulation line of the liquid one of this liquid from the carbonic acid gas separating device is switched on.