DE671102C - Verfahren zum Lostauen von Eiskoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren zum Lostauen von Eiskörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Losta,uen periodisch erzeugter Eiskörper aus Gefrierzellen mittels einer die Zellenverlängerungen beheizenden Flüssigkeit nach Patent 653 890 und besteht im wesentlichen darin, daß als Wärmemittel eine nicht gefrierende Flüssigkeit, z. B. Sole, verwandt und diese zwecks Rückgewinnung der aufgenommenen Kälte zur Unterkühlung des vom Kondensator kommenden Kondensats oder zur Unterkühlung des Kühlwassers benutzt wird.
• Bei der Verwendung von einfachem Kühlwasser besteht die Gefahr, daß dieses infolge der Wärmeleitung durch die Zellenwandungen bei etwaigen Stockungen des Umlaufes gefriert. Um dies zu verhüten, müßte mit verhältnismäßig hohen Temperaturen des Tauwassers gerechnet werden, was wiederum einen hohen Kälteverlust bedingt. Diese Übelstände werden durch die Erfindung dadurch behoben, daß als Wärmeträger eine Flüssigkeit gewählt wird, die bei den in Frage kommenden Verdampfertemperaturen nicht gefriert, z. B. Sole. Die Verwendung einer solchen gestattet ferner, mit verhältnismäßig tief gelegenen Tautemperaturen zu arbeiten, wodurch die Kälteverluste entsprechend niedriggehalten werden können.
• Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Abb. i ist eine Eiserzeugungsanlage schematisch angedeutet; Abb. 2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform in zwei Ansichten.
• In Abb. i bedeutet i einen Kompressor, z einen Kondensator, 3 eine Verdampferzelle mit beheizten Zellenverlängerungen, q. ein Druckreduzierventil, 5 einen Zwischenbehälter, 6 einen Flüssigkeitsabscheider, 7 einen Nachkühler für das Kondensat, 8 einen den Zwischenbehälter 5 konzentrisch umschließenden Doppelmantel, y einen Sumpfraum des Zwischenbehälters 5, io die Einspritzleitung, i i eine Druckaus.gleichleitung zwischen Zwischenbehälter 5 und Saugleitung 1a mit einem Absperrorgan 13, 14 Verdampfermäntel der Gefrierzeilen, 15 und 16 Anschlüsse der einzelnen Verdampferzellen an die Einspritzleitung io und die Saugleitung 17.
• Die Gefrierzellen 3 sind zwecks Vermeidung eines Überfrierens der Eiskörper über die Zellenränder in an sich bekannter Weise nach oben und unten verlängert, und es werden diese Verlängerungen der Zellen durch um die Verlängerungen leerumgelegte, mit diesen metallisch gut verbundene Heizrohre i 8 beheizt, die von einem Auftaumittel, z. B. dein Kühlwasser für die Kondensatoren, durchflossen werden.
• Es hat sich nun gezeigt, wie schon gesagt, daß durch die einfache Verwendung von Kühlwasser erhebliche Kältemengen aus dem System herausgeschafft werden und somit verlorengehen, wodurch die Wirtschaftlichkeit entsprechend beeinträchtigt wird. Um diesen Übelstand zu vermeiden, wird erfindungsgemäß ein Heizmittel verwandt, das im Bereiche der Arbeitstemperaturen nicht gefriert, z. B. Sole, Glycerin o. dgl., und es wird hier mit Heiztemperaturen gearbeitet, die nur wenig über o° C gelegen sind, so daß die Wärmeableitung vom Verdampfer zu diesen Heizleitungen nur verhältnismäßig gering ist. Ferner werden diese noch aus dem Verdampfersystem teerausgeleiteten Kältemengen zur -Unterkühlung der Kältemittelkondensate oder des Kühlwassers verwandt, so daß sie zum wesentlichen Teil wieder für das Gesamtkältesystem zurückgewonnen werden.
• Die Einregelung der Arbeitstemperatur dieses Heizmittels kann in der in der Abb. 1 angedeuteten Form in einfacher und wirtschaftlicher Weise erfolgen. Wie schon gesagt, schließt nach dein Ausführungsbeispiel der Zeichnung an den unteren Teil des Kondensators 2 ein fachkühler 7 zur Unterkühlung des Kondensates an. Da dieses je- doch nicht die durch die Sole herausgetragene Kälte allein aufzunehmen vermag, so wird zweckmäßig das Kühlwasser hierdurch teerabgekühlt. Nachkühler 7 bzw. die Wärmeaustauschschlange für das Kühlwasser ist in einem Solebehälter i9 angeordnet, der teilweise mit der als Auftaumittel dienenden Sole gefüllt ist. Aus diesem wird die Sole mittels der Umlaufpumpe 2o angesaugt und in Parallel- oder Hintereinanderschaltung durch die unteren und oberen Heizleitungen 18 gedrückt, worauf sie durch die Abflußleitung ai wieder in den Solevorratsbehälter ig zurückfließt. Der Nachkühler 7 taucht nun im allgemeinen nur zum Teil in das Solebad in i9 ein; je nachdem der Nachkühler nun mehr oder weniger von dem Solebad überflutet wird, steht auch eine mehr oder weniger große Wärrneaustauschfläche mit dem Solebad in Wärmeaustausch, und um so mehr oder weniger intensiv ist demgemäß der Wärmeaustausch zwischen Kälteinittelkondensat und umlaufender Sole. Man kann also durch Einstellung dieses Solespiegels im Überlaufbehälter i9 den Wärmeaustausch zwischen diesen beiden Mitteln und damit die mittlere Temperatur der umlaufenden Sole innerhalb weiter Grenzen nach Belieben einstellen. Statt das Kondensat direkt durch diese umlaufende Sole zu unterkühlen, kann natürlich, wie schon gesagt, zweckmäßig auch das Kühlwasser heruntergekühlt werden.
• Die nach obigen Ausführungen in größerer Anzahl zu größeren Verdampfereinheiten vereinigten Verdampfer- bzw. Gefrierzellen 3J14 werden zweckmäßig bei Anordnung in einem diese überflutenden Bade der zu gefrierenden bzw. unterkühlenden Flüssigkeit in einem gemeinsamen Luftkasten 22 derart eingebaut, daß durch diesen die nicht zur Gefrierung dienenden Gegenhier Außen-) Flächen einschließlich der Taurohre und Leitungen 18 wirksam gegen die Flüssigkeit isoliert werden. In diesem gemeinsamen Luftisolationskasten 22 werden zweckmäßig auch die übrigen gegen das Bad zu isolierenden Teile des Kälteerzeugungssystems, wie Flüssigkeitsabscheider 6, Einspritzverteilungsleitung io, Saugsainmelleitung 17 u. a., eingebaut, wodurch einmal alle diese Teile gegen das Kältebad wirksam isoliert sind und andererseits das ganze Kältesystem nach außen eine baulich einfache glatte Konstruktionseinheit bildet.
• In der Abb. i bedeuten ferner noch 23 den Flüssigkeitsbehälter für die zu gefrierende bzw. herabzukühlende Flfssigl:eit, in den das ganze Verdampfersystem 22 bzw. mehrere solcher (zweckmäßig ein- oder zweireihig ausgebildeten) Einheiten eingebaut werden. Über dem Behälter 23 ist eine Transportvorrichtung 24 angedeutet, durch die die nach dem Lostauen an die Badoberfläche hochsteigenden und hier schwimmenden Eiskörper teerausbefördert werden. Unter dem Verdampfersystem ist eine Druckluftleitung 25 angeordnet, von der unter jeder Verdampferzelle eine Düse 26 abzweigt. Durch diese wird während des Gefrierens Luft (oder auch zu gefrierende Flüssigkeit) zwecks Klareiserzeugung eingeblasen.
• In Abb. 2 und 3 ist eine andere Ausführungsform eines solchen Eiserzeugers in zwei Schnitten dargestellt, die sich besonders für kleinereEiscrzeugeranlagen, z. B. für einzelne Haushalte, eignet. In dieser bezeichnen die Bezugszeichen 1, 3, 4, 6, 10, 12, 14 bis 18, 22, 25, 26 die gleichen Teile wie in Abb-. i. Nach dieser Darstellung ist ein Zwischenbehälter vermieden, indem der Kondensatorraum so groß gewählt wird, daß in ihm der Flüssigkeitsinhalt der Verdarnpfer3/i4 aufgenommen werden kann. Zu dem Zwecke ist hier ein Bündelrohrkondensator 27 gewählt. Außerdem ist hier in einem Umgang zu dem Reduzierventil 4 ein Absperrorgan 28 eingebaut.
• Der Kälte- bzw. Eiserzeuger ist nach Abb. 2 und 3 als Kleinanlage erheblich vereinfacht. Hier sind die Seitenwände des Luftisolationskastens 22 einfach nach oben verlängert, so daß durch diese Verlängerung der Seitenwände oberhalb der Gefrierzellen eine Wanne 29 gebildet wird, in deren Boden die oberen Enden der Gefrierzellen münden. Ebenso werden diese gleichen Seitenwände des Luftisolationskastens nach unten verlängert und diese unteren Verlängerungen durch einen Boden verbunden, so daß hier ein die unteren Gefrierzellenenden verbindender Wasserkasten 30 entsteht. Obere Wanne 29 und unterer Wasserkasten 30 stehen durch die Gefrierzellen 3 miteinander in Verbindung. Um beim Einblasen derLuft auch hier einen regen Umlauf des Wassers zu erzielen, sind besondere, die beiden Wasserräume 29, 30 verbindende Rückflußleitungen 31 vorgesehen. Bei der Ausführung nach Abb. 2 und 3 kann eine weitere Vereinfachung auch noch dadurch erreicht werden, daß die Seitenwände zwischen den beiden Böden 22 ganz fortfallen, so daß eine obere Wanne 29 und ein von dieser unabhängiger unterer Wasserbehälter 3o entsteht. Hierbei- ergibt sich gleichzeitig der weitere Vorteil, daß die Gefrierzellen mit den gesamten Leitungen von außen frei zugänglich liegen und die äußeren Verdampferflächen, falls nicht die gesamte Einrichtung mit Isolationswänden umbaut wird, zur Raumkühlung verwandt werden können.

Claims (5)

1. PATRNTANSPRÜciir i. Verfahren zum Lostauen von Eiskörpern, die in beiderseits offenen Gefrierzellen mit über die Verdampferböden hinausragenden Verlängerungen periodisch erzeugt werden, mittels einer die Zellenverlängerungen beheizenden Flüssigkeit nach Patent 653 89o, dadurch gekennzeichnet, daß als Auftaumittel eine nicht gefrierende Flüssigkeit, z. B. Sole, verwandt und diese zwecks Rückgewinnung der aufgenommenen Kälte zur Unterkühlung des vom Kondensator kommenden Köndensates und/oder zur Unterkühlung des Kühlwassers benutzt wird.
2. 2. Eiserzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch zwecks Rückgewinnung der durch das Auftaumittel aufgenommenen Kälte mittels einer Rohrschlange für das Kondensat oder für das Kühlwasser erfolgt, die in ein Überlaufgefäß für das Auftaumittel taucht, und daß der Wärmeaustausch durch Lagenveränderung des Spiegels desAuftaumittels in diesemÜberlaufgefäß geregelt werden kann.
3. 3. Eiserzeuger .nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung für die Zellenverlängerung aus einem um die Zelle herumgeführten Heizrohr besteht, das vom Auftaumittel durchflossen wird und mit der Zellenverlängerung metallisch gut verbunden ist.
4. 4.. Eiserzeuger nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Gefrierzellen mit den durch Heizrohre beheizten Zellenverlängerungen in einem diese überflutenden Bade der zu gefrierenden Flüssigkeit zwecks Vermeidung einer Eisbildung an den für die Eisbildung nicht bestimmten Gegenseiten die Gefrierzellen in einem gemeinsamen Luftisolierkasten derart eingebaut sind, daß in diesem auch die Taurohre zu liegen kommen.
5. 5. Eiserzeuger nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des L.uftisolierkastens nach oben verlängert sind und diese Verlängerung selbst als die Gefrierzellen überflutende Bad dient, während auf der anderen Seite diese Seitenwände auch nach unten verlängert sind und so einen unteren Wassersammelraum bilden, wobei zwecks Erzielung eines geschlossenen Umlaufes der zu gefrierenden Flüssigkeit durch die Gefrierzellen der obere Baderaum mit dem unteren Wassersaminelraum außer durch die Gefrierzellen selbst noch durch besondere Rücklaufrohre verbunden ist.