DE613922C - Vorrichtung zur Eiserzeugung durch Teilverdampfung von Wasser im hohen Vakuum - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Eiserzeugung durch Teilverdampfung vonWasser im hohenVakuum Es ist bekannt, Eis durch Teilverdampfung von Wasser unter hohem Vakuum herzustellen. Man nahm an, daß das Wasser in möglichst feiner Verteilung eingespritzt werden müsse, um möglichst große Oberflächen zu erhalten und-damit ein schnelles Gefrieren zu erreichen. Diese Art der Gefrierwasserzuführung hat vor allem den Nachteil, daß die Düsen sich leicht zusetzen oder zufrieren, wenn die Geschwindigkeit in der Düse zu gering ist, und daß ein sehr hoher Prozentsatz des fein ausgefrorenen Schnees von dem sich entwickelnden Wasserdampf in die Vakuumleitung hineingerissen wird und damit für die Leistung verlorengeht. .
• Führt man das Wasser in geschlossenen Strahlen zu und läßt es nach dem Austritt in bekannter Weise zerstäuben, so muß das Wasser sehr schnell auf die Wandung des Behälters treffen, friert dort zum Teil an, zum Teil tropft es noch flüssig auf den Boden des Behälters, wo es ebenfalls allmählich gefrieren muß, so daß das ganze Behälterinnere zu einem kompakten Klumpen zusammenfriert und es zum mindesten große apparative Schwierigkeiten bereitet, das so gewonnene Eis für andere Zwecke nutzbar zu machen. Man hat deshalb schon versucht, das Wasser durch eine Düse zuzuführen, bei der !es in der Düse selbst schon expandiert und zu Schnee gefriert, der dann sich in dem Vakuumbehälter in loser Form. samanelnkann. Diese Konstruktion hat den oben bereits erwähnten Nachteil, daß die Düse infolge der geringen Dufchtrittsgeschwindigkeit des allmählich in -den Schnee übergehenden Wassers zufrieren muß.
• Es wurde nun gefunden, daß man das-Wasser sehr wohl in einem geschlossenen Strahl ohne Zerstäubung zuführen kann, der so schnell strömt, daß ein Zufrieren der Düse ausgeschlossen ist, wenn man Mittel vorsieht, die den Strahl vor etwaiger Berührung mit Wandung oder Boden des Vakuumraumes so lange dem Vakuum aussetzen, daß der Strahl Zeit genug hat, um unter dem Einfluß der Entziehung der Wärme an seiner Oberfläche -durch die Teilverdampfung vollständig auszufrieren, wobei es wesentlich ist, daß der Strahl .sich nicht in kleinste, nebelartige Tropfen auflöst. Dies kann zunächst geschehen,-indem man den Strahl von unten nach oben @einspritzt, _ so daß auf diese Weise für die Fallhöhe jede Anfangsgeschwindigkeit wegfällt und die Zeit; während der der Strahl dem Hochvakuum ausgesetzt ist, durch die vorhergehende Steigzeit verlängert wird und im ganzen also das Doppelte der Fallzeit ausmacht. Es hat sich ferner bei der praktischen Ausführung gezeigt, daß der Strahl sich an seinem Umkehrpunkt in Einzeltropfen auflöst, -so daß hierdurch einerseits die Abkühl - und Verdampfungsoberfläche wesentlich vergrößert wird, andererseits die Tropfenform immer noch so groß bleibt, daß das Gefrierprodukt weniger die Form von Schnee als von Hagelkörnern annimmt, die von dem abziehenden Wasserdampf nicht so leicht mitgerissen werden können. Eine andere Möglichkeit, das Gefrierwasser möglichst lange in dünner Schicht dem Hochvakuum auszusetzen, besteht darin, das Wasser in dünner Schicht über bewegte Flächen auszubreiten, auf denen es gefriert, um dann als Eis abgenommen zu werden. Diese langsam. bewegte Fläche kann z. B. eine Trommel sein nach Art der zur Erzeugung von Schuppeneis unter Atmosphärenruck verwendeten Trommeln. Als besonders zweckmäßig hat sich als bewegte Oberfläche ein Transportband aus Metall, Leder oder noch besser aus Gummierwiesen. Wird ein derartiges Band an dem einen Ende berieselt und die Geschwindigkeit so eingestellt, daß das Wasser bis zur Umlenkrolle auf der anderen Seite gefroren ist, so hat sich gezeigt, daß sich das Eis an der Umlenkstelle ohne besondere mechanische Mittel selbst von dem Band loslöst und als flache, dünne Eisstange geradeaus läuft. Das Band kann sowohl horizontal als auch vertikal wie überhaupt in jeder Schräglage verwendet werden. Um ein Vereisen des Vakuumraumes durch von dem Band abgespritztes Wasser zu verhüten, kann man mehrere, z. B. drei oder vier, Bänder zu einem geschlossenen Schacht vereinigen, so daß Spritzer nicht außerhalb dieses Schachtes gelangen können.
• Gegenüber den bekannten, unter Atmosphärendruck arbeitenden Trommeln zur Erzeugung von Schuppeneis sowie den durch rückwärtiges Anspritzen mit Söle gekühlten Metallbändern zur Eiserzeugung hat die Vorrichtung nach der Erfindung den großen Vorteil, keine Sole, die bekanntlich stark korrodierend auf die Apparatur wirkt, und auch keine besondere komplizierte Kühlanlage zu benötigen, sondern lediglich- eine verhältnismäßig einfache Vakuumapparatur. Darüber hinaus ist die Leistungsfähigkeit der Anlagen nach der Erfindung je Flächeneinheit der Trommel- bzw. Bandoberfläche infolge des plötzlichen Wärmeentzuges durch die im Vakuum spontan einsetzende Verdampfung ein Vielfaches der an den Wärmedurchgang gebundenen, mit Solekühlung arbeitenden Anlagen.
• In beiliegender Zeichnung sind einige Ausführungsformen desErfmdungsgedankens schematisch dargestellt. Abb. I zeigt eine Vakuumanlage mit Einspritzung des Wassers von unten, Abb. II eine Anlage mit zwei gegenläufigen Kühltrommeln, von denen das Eis mittels Schaber abgenommen wird, Abb.III eine Anlage mit senkrechtem, Abb.IV eine solche mit waagerechtem Transportband. Abb. V zeigt im Querschnitt mehrere -zu einem geschlossenen Schacht vereinigte Transportbänder. Die Abbildungen dürften jedem Fachmann ohne nähere Einzelbeschreibung verständlich sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Eiserzeugung durch Teilverdampfung von Wasser im hohen Vakuum, dadurch gekennzeichnet, daß das in geschlossenem Strahl in den Vakuumraum zugeführte Wasser vor der etwaigen Berührung mit den Apparatewänden, insbesondere vor einem etwaigen Sammeln am Boden des Vakuumraumes, so lange geschützt wird, bis @es vollkommen ausgefroren ist. z. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise im unteren Teil des Apparates Düsen angeordnet sind, durch die in gleichfalls bekannter Weise das Wasser von unten nach .oben eingespritzt wird. 3. Vorrichtung nach Anspruch i, bestehend m einer sich bewegenden Fläche im Inneren des Hochvakuumraumes, auf die das Wasser aufgespritzt wird. q.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegte Fläche eine rotierende Trommel ist, von der das angefrorene Eis in bekannter Weise abgeschabt wird. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegte Fläche ein an sich bekanntes endloses Transportband, z. B. aus Leder, Kautschuk oder Metall, ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da.ß mehrere endlose Transportbänder zu einem geschlossenen Schacht bzw. Kanal vereinigt sind.