-
Abtau- und Betriebsverfahren für Verdichtungskältemaschinen Die bekannten
Verfahren für die Verdampferabtauung bei Verdichtungskältemaschinen durch das eigene
Kältemittel bestehen darin, daß für die Dauer des Abtauvorganges durch Umschaltung
der Saug-und Druckleitung am Verdichter der Verdampfer zum Verflüssiger und der
Verflüssiger zum Verdampfer geinacht wird oder daß, ebenfalls durch eine Umschaltung
der Saug- und Druckleitungen, unter Umgehung des Verflüssigers der eine Teil des
Verdampfers als solcher weiterarbeitet und der andere als Verflüssiger dient, anschließend
die beiden Verdampferteile miteinander vertauscht werden, und dann, wenn der ganze
Verdampfer abgetaut ist, die normale Betriebsschaltung der Maschine wiederhergestellt
wird.
-
Diese Verfahren haben den wirtschaftlichen Nachteil, da13 die abzutauenden
Verdampfer durch die unmittelbare Einleitung der verdichteten und überhitzten Kältemitteldämpfe
stärk erwärmt werden, und den betrieblichen Nachteil, daß die Umschaltung der Rohrleitungen
mit der Gefahr von Flüssigkeitsschlägen im Verdichter und von Störungen in der Kältemittelverteilungverbunden
ist. Diese Verfahren sind deshalb, wenngleich zahlreich ausgeführt, wenig beliebt,
und sie bleiben aus Scheu vor möglichen Betriebsstörungen erfahrungsgemäß oft unbenutzt.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Abtauverfahren für Verdichtungskältemaschinen,
bei dem die Verdampfererwärmung ebenfalls durch das eigene Kältemittel geschieht,
ohne daß die genannten Nachteile in Erscheinung treten können. Bei überflutet arbeitenden
Verdampfern ergibt sich durch das neue Verfahren außerdem der Vorteil, daß ein Regelventil
für die Kältemittelflüssigkeit, wie es bislang jede Verdichtungskältemaschine nötig
hatte, entfallen kann.
Dabei wird die Kältemittelflüssigkeit vor
ihrer Verdampfung auf eine erheblich tiefere Temperatur vorgekühlt, als es bei dem
bekannten normalen Betriebsverfahren vor dem Regelventil durch das Kühlwasser geschieht.
Das neue Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß das hinter dem Verflüssiger
angesammelte Kältemittel den abzutauenden Verdampfer unmittelbar durch seine Eigenwärme
und/oder mittelbar durch zusätzlich aufgenommene Wärme beheizt, wobei das Kältemittel
einer Sekundärverdampfung unterworfen wird und der Sekundärdampf allein oder neben
der ihre Wärme unmittelbar abgebenden Kältemittelflüssigkeit als Heizmittel dient.
-
In den Zeichnungen sind verschiedene beispielsweise Formen und Ausführungsvorrichtungen
des neuen Verfahrens dargestellt.
-
Abb. i und 2 und die Abb. 3 und 4 zeigen Beispiele des Verfahrens,
wenn der Flüssigkeitssammler des Verflüssigers als Sekundärverdampfer dient; Abb.
5 zeigt ein Verfahrensbeispiel, wenn der Flüssigkeitssammler und auch der Verflüssiger
selbst für die Dauer des Abtauens als Sekundärverdampfer dienen; Abb. 6 zeigt ein
Verfahrensbeispiel, wenn der sekundäre Kältemittelkreislauf unter Absperrung vom
Verflüssiger und Flüssigkeitssammler über einen eigenen Sekundärverdampfer und den
abzutauenden Primärverdampfer in sich geschlossen und bei seinen Eigentemperaturen
vor sich geht.
-
Abb. i und 2 zeigen Anwendungsbeispiele bei Schlangenverdampfern,
die hauptsächlich bei 01 lösenden Kältemitteln in Gebrauch sind. Die übrigen
Abbildungen beziehen sich auf die Anwendung bei Überflutungsverdampfern, die hauptsächlich
bei 01 nicht lösenden Kältemitteln vorkommen.
-
In allen Abbildungen ist die primäre Käfemittelströmung im Betrieb
durch ausgezogene Pfeile und die sekundäre Kältemittelströmung beim Abtauen durch
gestrichelte Pfeile angedeutet worden.
-
Abb. i zeigt die Verfahrensanwendung bei einer Kleinkältemaschine
mit Schlangenverdampfer. Es bezeichnet i den Verdichter, 2 den luftgekühlten Verflüssiger,
4 den Flüssigkeitssammler, der als Sekundärverdampfer 5 dient, 6 den Schlangenverdampfer
mit thermostatischem Regelventil 8 nebst Kapillarrohr und Fühler. io ist ein Absperrventil
in der Verbindungsleitung ii. Es ist angenommen, daß die Eigenwärme der Kältemittelflüssigkeit
für das Abtauen des Verdampfers ausreicht. Nach Stillsetzen des Verdichters wird
das Ventil io von Hand oder selbsttätig geöffnet. Dadurch tritt zwischen Flüssigkeitsabscheider
4 und Verdampfer 6 über Leitung ii ein Druckausgleich ein, der Flüssigkeitsabscheider
wird zum Sekundärverdampfer 5 und liefert jetzt sekundären Kältemitteldampf, der
sich im kalten Primärverdampfer 6 niederschlägt und ihn dadurch beheizt. Die niedergeschlagene
Flüssigkeit fällt in den Sekundärverdampfer zurück. Dieser sekundäre Kältemittelkreislauf,
während dessen das thermostatische Regelventil 8 seiner Natur nach selbsttätig schließt,
bleibt so lange bestehen, bis Sekundärverdampfer und Primärverdampfer dieselbe Temperatur
angenommen haben. Der Primärverdampfer ist dann erwärmt und abgetaut, und die in
ihrer Menge unverändert gebliebene Kältemittelflüssigkeit im Sekundärverdampfer
ist für den neu beginnenden Betriebsabschnitt der Maschine vorgekühlt, deren Wirtschaftlichkeit
dadurch verbessert wird. Diese Verbesserung ist besonders bei luftgekühlten Maschinen
erheblich, weil diese in dem bekannten Normalverfahren keine Vorkühlung bzw. Unterkühlung
der Flüssigkeit vor Beginn der Verdampfung aufweisen. Ob die Flüssigkeit, wie gezeichnet,
oben oder unten in den Verdampfer eingespritzt wird, ist für das Wesen des Verfahrens
belanglos.
-
Die warme Kältemittelflüssigkeit kann auch als solche in' den abzutauenden
Verdampfer eingeleitet werden. Das Abtauen erfolgt dann zum Teil durch unmittelbaren
Wärmeübergang von der Flüssigkeit an den Verdampfer und zum Teil durch sekundäre
Kältemittelströmung, die sich hierbei im Verdampfer allein äußert.
-
Wenn die Abtauleistung durch die Eigenwärme der Flüssigkeit nicht
gedeckt ist, so kann der Sekundärverdampfer noch zusätzlich durch eine besondere
Heizquelle, im Fall der Kleinkältemaschine zweckmäßig durch eine elektrische Beheizung
erwärmt werden.
-
Abb. 2 zeigt ein"Anwendungsbeispiel bei einer Maschine mit wassergekühltem
Verflüssiger und mehreren Schlangenverdampfern mit thermostatischen Regelventilen.
In diesem Beispiel wird bei den Verdampfern die Kältemittelflüssigkeit unten eingespritzt
und der Dampf oben abgesaugt. Die Bezugszeichen 1, 4, 5, 6, 8 und ii haben dieselbe
Bedeutung wie in Abb. i, nur ist 6 hier der im Abtauen befindliche Schlangenverdampfer
und 8 das zugehörige geschlossene thermostatische Regelventil, während 7 die in
Betrieb befindlichen Schlangenverdampfer und 9 die zugehörigen geöffneten thermostatischen
Regelventile sind. 3 ist ein wassergekühlter Verflüssiger. 12 und 14 sind Dreiwegehähne,
13 und 15 Absperrventile. Die Dreiwegehähne können durch je zwei Absperrventile
ersetzt werden.
-
Der Abtauvorgang erstreckt sich zeitweilig immer auf einzelne Verdampfer,
während der Verdichter und die übrigen Verdampfer in Betrieb bleiben. Der Abtauvorgang
ist der gleiche, wie zu Abb. i beschrieben. Beim Abtauen des Verdampfers 6 hat der
Dreiwegehahn 12 die gezeichnete Stellung, und das Absperrventil 13 ist geschlossen,
so daß eine freie Verbindung zwischen dem Sekundärverdampfer 5 und dem Schlangenverdampfer
6 über Leitung i i hergestellt ist und dabei ein sekundärer Kältemittelkreislauf
besteht. Hierbei können sich unverflüssigte Dampfreste aus dem Verflüssiger mit
dem Sekundärdampf ver: mischen. Beim Abtauen des Verdampfers 6 sperren die Dreiwegehähne
14 die Verbindung der Verdampfer 7 mit dem Sekundärverdampfer, und die Ventile 15
in den Saugleitungen zum Verdichter sind geöffnet, so daß die Verdampfer 7 der Kälteerzeugung
dienen.
-
Abb. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel bei einer Maschine mit wassergekühltem
Verflüssiger, Flüssigkeitssammler als Sekundärverdampfer und einem Überflutungsv-zrdampfer.
Die Bezugszeichen 1, 3, 4, 5, 6 und ii haben dieselbe Bedeutungwie in Abb. 2, mit
dem Unterschied, daß der Verdampfer 6 ein überfluteter
Verdampfer
ist. 16 ist ein N'erdampf: rvorratsbehälter, gleichzeitig Flüssigkeitsabscheider.
17, 18, i9 und 20 sind Umschaltventile.
-
Bei Beginn des Kälteerzeugungsbetriebes ist der Primärverdampfer 6
mit Kältemittelflüssigkeit gefüllt, und der Verdampfervorratsbehälter 16 enthält
diejenige Vorratsmenge an Kältemittelflüssigkeit, die für den sich durch die Abtaufolge
ergebenden Betriebsabschnitt erforderlich ist. Vor dem Beginn 'des Abtauens, nachdem
der Kältemittelvorrat verdampft ist, wird bei geschlossenen Ventilen 17 und 20 und
bei geöffneten Ventilen 18 und i9 mit Dampf vom Verflüssiger bzw. Sekundärverdampfer
über Leitung ii die Flüssigkeitsfüllung aus dem Verdampfer 6 nach dem Vorratsbehälter
16 verdrängt, was am besten bei noch laufendem Verdichter geschieht. Dann wird Ventil
i9 geschlossen und Ventil 20 geöffnet, und bei abgestelltem Verdichter beginnt das
Abtauen. Der Sekundärdampf strömt vom Sekundärverdampfer über Leitung i i nach dem
Primärverdampfer, wo er durch die Abkühlung niedergeschlagen wird, um über Leitung
ija als Flüssigkeit wieder nach dem Sekundärverdampfer durch eigenes Gefälle zurückzufließen.
Die Sekundärverdampfung ist in sich geschlossen und verläuft ohne Änderung der Kältemittelmenge
bei ihren Eigentemperaturen, bis Primärverdampfer und Sekundärverdampfer dieselbe
Temperatur angenommen haben, der Primärverdampfer erwärmt und abgetaut und die Flüssigkeit
im Sekundärverdampfer wie im Beispiel nach Abb. i vorgekühlt ist. Die Flüssigkeitsmenge
entspricht dabei der Vorratsmenge für den neuen Betriebsabschnitt, bei dessen Beginn
sie über Leitung iia bei geöffneten Ventilen 17, i9 und 2o und bei geschlossenem
Ventil 18 nach dem Verdampfer bzw. Vorratsbehälter verdrängt wird, während die vorher
nach dem Vorratsbehälter verdrängte Verdampferfüllung nach dem Verdampfer zurückfließt,
soweit dieser nicht schon einen Teil der neuen Vorratsmenge aufgenommen hat. Ein
Regelventil fällt fort.
-
Für das Beispiel ist angenommen, daß die Eigenwärme der sekundär verdampfenden
Flüssigkeit für das Abtauen ausreicht. Andernfalls kann der Sekundärverdampfer durch
Kühlwasser, verdichteten Primärdampf oder einen anderen Wärmeträger zusätzlich beheizt
werden.
-
Die Ventilpaare 17, 18 und i9, 2o können durch je einen Dreiwegehahn
ersetzt werden.
-
Abb. 4 sieht das Verfahren in Anwendung bei einer =Maschine mit wassergekühltem
Verflüssiger, Flüssigkeitssammler als Sekundärverdampfer und mehreren Überflutungsverdampfern.
Die Bezugszeichen 1, 3, 4, 5, 6, 7, 11, ja, 12, 14 und 16 haben dieselbe
Bedeutung wie in Abb. 2 und 3. Zu den in Betrieb befindlichen Primärverdampfern
7 gehören die Verdampfervorratsbehälter 22 und die Dreiwegehähne 14 und 14a. Der
Primärverdampfer 6 befindet sich in Abtauschaltung. Betriebs- und Abtauschaltung
sind aus der Stellung der Dreiwegehähne, die durch je zwei Absperrventile ersetzt
werden können, ersichtlich.
-
Der Zweck des Kältemittelvorrates für die durch die Abtaufolge unterbrochenen
Betriebsabschnitte der einzelnen Verdampfer ist derselbe wie zu Abb. 3 beschrieben,
wie auch der Abtauvorgang derselbe ist, mit ' dem Unterschied, daß sich unverflüssigte
Dampfreste aus dem Verflüssiger mit dem Sekundärdampf vermischen, da wie im Beispiel
der Abb. 2 das Abtauen der einzelnen Primärverdampfer bei laufendem Verdichter erfolgt.
-
Vor dem Abtauen eines Primärverdampfers wird die aus ihm verdrängte
Flüssigkeit auf die Verdampfervorratsbehälter 22 der in Betrieb bleibenden Primärverdampfer,
die in ihrer Betriebsschaltung bei der hierfür gezeichneten Stellung der Dreiwegehähne
untereinander kommunizierend verbunden und bei geschlossenem Ventil 21 gegen den
Sekundärverdampfer abgesperrt sind, verteilt, um sich nach beendigtem Abtauen, nachdem
die Kältemittelvorratsmenge für den neuen Betriebsabschnitt aus dem Sekundärverdampfer
über Leitung Ila nach dem abgetauten Verdampfer durchgeschleust wurde und die Dreiwegehähne
dieses Verdampfers wieder auf Betrieb gestellt sind, wieder nach diesem Verdampfer
und seinem Vorratsbehälter zu verlagern. Im dann folgenden Primärbetrieb sind alle
Verdampfer untereinander kommunizierend verbunden, und der Kältemittelspiegel liegt
in allen Vorratsbehältern auf gleicher Höhe. Regelventile fallen fort.
-
Abb. 5 zeigt die beispielsweise Verwendung und Ausführungsvorrichtung
des Verfahrens für einen überflutet arbeitenden Eiserzeugungsverdampfer, bei dem
die Primärverdampfer 6 als Eiszellen zusammen mit ihrem Verdampferxorratsbehälter
bzw. Flüssigkeitsabscheider 16 einen umlaufenden Trommelkörper bilden. Verdichter,
wassergekühlter Verflüssiger und Flüssigkeitssammler bzw. Sekundärverdampfer haben
dieselben Bezeichnungen wie in den Beispielen der Abb. 2 bis 4. Der Verflüssiger
dient in diesem Beispiel während des Abtauens als zusätzlicher Sekundärverdampfer
und ist als solcher zusätzlich mit 23 bezeichnet. 24, 25 und 26 sind Umschaltventile,
von denen das Ventilpaar 24, 25 durch einen Dreiwegehahn ersetzt werden kann, o
und u sind Bezeichnungsmarken für den Höhenstand der Kältemittelflüssigkeit.
-
Die konischen Verdampfereiszellen 6 sind an ihrem engeren Ende geschlossen;
am weiteren offenen Ende, das nach dem Trommelumfang gerichtet ist, sind sie mit
gelochten, lösbaren Deckeln 27 versehen. Das Gefrierwasser wird durch Pumpe 29 umlaufend
aus dem Gefrierwasserbehälter 3o entnommen und, über eine Leitung verteilt, durch
Spritzdüsen 28 in die Zellen gespritzt, wobei der Strahl durch die Deckellöcher
frei durchtritt und das Wasser an den Zellenwänden einen Film bildet, worauf es
durch die Deckellöcher wieder nach dem Gefrierwasserbehälter zurückfällt. Der Wasserfilm
gefriert bei jeder Trommelumdrehung zu einer dünnen Eisschicht. Wenn der ganze Eisblock
ausgefroren ist, wird er beim Abtauen, wobei sich auch der gelochte Deckel vom Zellenrand
löst, über die Rutsche 31 gezogen. Die Zellen werden in Richtung der Trommelachse
in Reihen angeordnet. Das Eis ist Klareis, da die im Gefrierwasser eingeschlossenen
Luftbläschen durch die lebhafte Bewegung weggeschwemmt werden.
-
Bei Betriebsbeginn sei die Trommel 6, 16 bis zur Höhenmarke o, mit
flüssigem Kältemittel gefüllt. Mit fortschreitendem Gefriervorgang verringert sich
die
Füllung infolge Verdampfung, sie sei bei Betriebsende bis zur
Höhenmarke rcr abgesunken. Die Zellen sind also an ihrem weiteren, schwer ausfrierenden
Ende bis zuletzt von verdampfendem Kältemittel bedeckt, und da bei dem absinkenden
Flüssigkeitsspiegel auch die für das Gefrieren wirksame Zellenoberfläche sich immer
mehr verringert und dadurch die Verdampfungstemperatur stetig absinkt, wird das
restliche Ausfrieren sehr beschleunigt. Während (los ganzen Zeitabschnittsdieser
Verdampfung und Eiserzeugung hat sich das wiederverflüssigte Kältemittel im über
dem Verflüssiger liegenden Flüssigkeitssammler 4 von einer Anfangshöhe u2 = \u11
bis zur oberen Höhenmarke o2 ,gesammelt; dabei waren die Ventile 24 und 26 geschlossen
und das Ventil 25 geöffnet. Jetzt wird der Verdichter stillgesetzt, und bei offen
bleibendem Ventil 25 und jetzt geöffnetem Ventil 24 beginnt der Flüssigkeitssammler
als Sekundärverdampfer 5 zu arbeiten, und der aus der angesammelten Flüssigkeit
durch ihre Eigenwärme erzeugte Sekundärdampf strömt über die Leitungen 32 und 33
in die Trommel 6, 16, wo er sich niederschlägt, ansammelt und die Trommel erwärmt.
Bei diesem Vorgang verringert sich die Füllung im Sekundärverdampfer 5 und kühlt
sich ab, und nachdem ihre Temperatur auf einige Grade unterhalb Kühlwassertemperatur
gesunken ist, wird Ventil 26 geöffnet, und der verbliebene Flüssigkeitsinhalt wird
fallend vom Verflüssiger 3 aufgenommen, wodurch das Kühlwasser als Heizmittel die
sekundäre Dampferzeugung fortgesetzt wird. Dabei wird Verflüssiger 3 zum Sekundärverdampfer
23. Der Sekundärdampf schlägt sich weiter in der Trommel nieder, und dieserVorgang
dauert so lange, bis dieTrommeltemperatur soweit über Null angestiegen ist, daß
die Eisblöcke sich lösen und gezogen werden können. Die im Verflüssiger noch verbliebene
restliche Kälteflüssigkeit wird bei geschlossenem Ventil 25 und geöffnetem Ventil
24 über die Leitungen 32 und 33 nach der Trommel abgedrängt, worauf in ihr die Füllung
wieder auf die Anfangshöhe o, ansteigt, so daß ein neuer Betriebsabschnitt beginnen
kann, für den die Flüssigkeit auf eine Temperatur vorgekühlt ist, die erheblich
tiefer liegt als die Unterkühlungstemperatur der Kältemittelflüssigkeit vor dem
Regelventil bei dem bekannten normalen Betriebsverfahren, die von der Kühlwassertemperatur
abhängig ist. Ein solches Regelventil entfällt.
-
Abb. 6 zeigt die Anwendung des Verfahrens bei einer Maschine mit wassergekühltem
Verflüssiger, Flüssigkeitssammler, eigenem Sekundärverdampfer und einer Anordnung
der überfluteten Primärverdampfer in einander gleichen Gruppen, die bei laufendem
Verdichter in regelmäßiger Folge nacheinander abgetaut werden. Diese Anordnung eignet
sich besonders für feststehende Eiserzeuger mit unmittelbarer Kältemittelverdampfung,
wofür die Abb. 6 als beispielsweise Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gezeichnet
ist. Die Bezugszeichen 1, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 11a, 12, 14, 16, 22, 27, 28, 29 und
30 haben dieselbe Bedeutung wie in (Ion vorhergehenden Abbildungen, finit
dein Unterschied, claß Flüssigkeitssammler und Sekundärverdampfer zwei Einzelgefäße
sind. Die Primärverdampfer 6 und 7 sind zu verstehen als Eiszellenreihen, die je
eine Verdampfergruppe bilden. Zu jeder Verdampfergruppe gehört ein Verdampfervorratsbehälter
16, 22. Der Gefrierwasserumlauf, mittels Pumpe 29 vom Gefrierwasserbehälter 3o durch
die Spritzdüsen 28, Lochdeckel 27, die Zellen 6, 7 und durch die Lochdeckel wieder
nach dem Gefrierwasserbehälter zurückfallend, geht in derselben Weise vor sich wie
im Beispiel der Abb. 5, wobei wiederum Klareis entsteht. 33 sind Ventilkupplungen
bekannter Bauart, die vor dem Ziehen einer Eisblockreihe gelöst werden, wobei der
Gefrierwasseraustritt selbttätig gesperrt wird. Die Zellen sind mit ihrem weiteren
offenen Ende nach unten gerichtet. Zellenreihe 6 befindet sich in Abtauschaltung,
während die Zellenreihen 7 über ihre zugehörigen Verdampfervorratsbehälter bzw.
Flüssigkeitsabscheider 22 an den laufenden Verdichter angeschlossen sind. Die zur
Zellenreihe 6 gehörende Eisblockreihe 40 ist mit der noch anhaftenden Lochdeckelreihe
27 nach unten gesenkt und vom Blockreihenwagen 41 aufgenommen worden, der sie zur
Eisabnahme fährt. Die Lochdeckelreihe ist mit ihrer Düsenreihe und der einen Ventilkupplungshälfte
fest verbunden. Inzwischen tauen auch die Lochdeckel ab, das Eis wird abgenommen,
die Lochdeckelreihe mit Düsen und Ventilkupplungshälfte wieder unter die Zellenreihe
6 gefahren, angehoben und gegen die Zellenränder gezogen, worauf der Gefrierwasserumlauf
durch Schließen der Ventilkupplung wieder hergestellt wird. Dann wird Zellenreihe
6 wieder auf Betrieb umgeschaltet. In der für die Anlage bestimmten Zeitfolge frieren
auch die anderen Eisblockreihen nacheinander aus. Die Zunahme des Eisansatzes in
den einzelnen Zellenreihen bis zum voll ausgefrorenen Block ist in der Abbildung
durch überkreuzte Schraffur deutlich gemacht.
-
Die Eiszellenreihe 6 sei nun zum größten Teil wieder ausgefroren.
Dabei ist eineTeilmenge der Kältemittelfüllung der untereinander kommunizierenden
Verdampfervorratsbehälter 16, 22 verdampft worden. Jetzt wird durch Schließen des
Ventils 35 die weitere Versorgung der Zellenreihe 6 mit Kältemittelflüssigkeit eingestellt.
Für die restliche Eisbildung geht die Verdampfung der in der Zellenreihe verbliebenen
Füllung weiter, wobei der Kälteinitteldampf über den wie gezeichnet gestellten Dreiwegehahn
12, Teilstrecke Leitung ii, von ii nach 34 gestellten ISreiwegehahn 32 und Leitung
34 zum Verdichter mit abströmt und der Flüssigkeitsspiegel in den Zellen sinkt,
bis die Flüssigkeit verdampft ist. Ein etwa verbleibender Flüssigkeitsrest ist für
das Wesen des Verfahrens ohne Bedeutung. Die Zellen sind also auch in diesem Beispiel
an ihrem weiteren, schwer ausfrierenden Ende bis zuletzt von verdampfender Kältemittelflüssigkeit
bedeckt. Soll der Vorteil der allmählich sinkenden Ver-. dampfungstemperatur und
der damit verbundenen Gefrierbeschleunigung beim Restausfrieren wie im Beispiel
der Abb. 5 gewahrt werden, so ist hierfür ein eigener Verdichter kleinerer Leistung
aufzustellen. In der Abbildung ist dieser Verdichter nicht gezeichnet. Die allmählich
sinkende Verdampfungstemperatur und die Gefrierbeschleunigung kann auch bei nur
einem Verdichter dadurch erreicht werden, daß die Zellenreihen nicht nacheinander
gezogen werden; sondern daß der ganze Eiserzeuger von seinem Eisinhalt auf
einmal
entleert wird. In diesem Fall muß dann wie im Beispiel der Abb. 5 der Flüssigkeitssammler
ebenso wie der Verdampfervorratsbehälter für die Aufnahme der für eine einmalige
Ausfrierung des ganzen Eiserzeugers insgesamt erforderlichen Füllungsmenge bemessen
sein, oder der Flüssigkeitssammler erhält kleinere, normal übliche Abmessungen,
ebenso wie der Sekundärverdampfer mit Einrichtung für Zusatzbeheizung, und die Kältemittelregulierung
erfolgt durch ein Regelventil wie bei dem normalen Betriebsverfahren. Die Zellen
brauchen nicht konisch zu sein, sondern sie können auch überall gleichen Querschnitt
haben.
-
Für das Abtauen der Zellenreihe 6 im Beispiel der Abb. 6 werden die
Dreiwegehähne 32 und 12 in die gezeichnete Stellung gebracht, Ventil 37 geöffnet
und Ventil 35 geschlossen. Die zu den übrigen Zellenreihen gehörenden Ventile stehen
auf @#Betrieba, und zwar die Dreiwegehähne 14 wie gezeichnet, Ventile 36 geöffnet,
Ventile 38 geschlossen. Für die das Abtauen herbeiführende Sekundärverdampfung ist
ein eigenes Gefäß, der Sekundärverdampfer 5, bestimmt. Die Kältemittelflüssigkeit,
die sich während des letzten Betriebsabschnittes, in dem alle Zellenreihen an den
Verdichter angeschlossen waren, im Flüssigkeitssammler 4 angesammelt hatte, wird
jetzt mittels Ventils 39 nach dem Sekundärverdampfer durchgeschleust. Die Sekundärverdampfung
setzt ein, der Sekundärdampf strömt über Leitung ii und Dreiwegehähne 32 und 12
in die Primärverdampfergruppe 6 ein, wo er sich niederschlägt, die Zellen erwärmt
und das Eis lostaut. Die niedergeschlagene Kältemittelflüssigkeit fließt durch eigenes
Gefälle über offenes Ventil 37 und Leitung iia nach dem Sekundärverdampfer zurück.
Die Sekundärverdampfung verläuft in sich geschlossen bei ihren Eigentemperaturen,
und die Flüssigkeit wird dabei wie im Beispiel der Abb. 5 für die Verdampfung wieder
vorgekühlt. Ein Regelventil entfällt auch hierbei wieder. Nach beendigtem Abtauen
werden Dreiwegehahn 12 auf Betriebsrichtung nach Flüssigkeitsabscheider 16 umgestellt
und Ventile 35 und 39 geöffnet, so daß der Flüssigkeitsinhalt des Sekundärverdampfers
nach Verdampfergruppe 6 und den kommunizierenden Verdampfervorratsbehältern verdrängt
wird. Dann werden Ventile 37 und 39 wieder geschlossen, und ein neuer Betriebsabschnitt,
in dem sich im Flüssigkeitssammler eine gleich große Flüssigkeitsmenge wie zuvor
ansammeln wird, kann beginnen.
-
Für das Beispiel ist angenommen, daß die Eigenwärme der angesammelten
Flüssigkeit die Abtauleistung infolge entsprechender Geringhaltung der Verdampfergewichte
deckt. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Sekundärverdampfer durch Kühlwasser,
verdichteten Primärdampf oder einen anderen Wärmeträger zusätzlich beheizt werden.
-
Die einzelnen Verdampfervorratsbehälter können durch einen gemeinsamen
Behälter und die Dreiwegeliähne durch je zwei Absperrventile ersetzt werden. An
die Stelle der Eiszellengruppen können Verdampfergruppen für einen Luftkühler treten.
Die Anordnung ist dann die gleiche, mit dem Unterschied, daß die auf die Eiserzeugung
Bezug habenden Teile fortfallen. Das neue Verfahren kann erfindungsgemäß auch Anwendung
finden auf Kühltrommeln mit ringförmigem Querschnitt des Verdampferraumes, wobei
der Verdampfervcuratsbehälter ähnlich der Abb. 5 sich im Trommelinnern befindet.