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Solekühlsystem mit Doppelrohrverdampfer In vielen Industrien und Gewerben
wird Kälte für die verschiedensten Zwecke gebraucht, in milchwirtschaftlichen Betrieben,
z. B. zum Kühlen von Milch, Rahm u. dgl.-in besonderen Kühlern und zum Kühlen von
Fabrikations- und Lagerräumen usw. In den weitaus meisten Fällen wird aber auch
noch mit der Kältemaschine Kunsteis hergestellt. Infolge dieser vielseitigen Kälteverwendung
kommt für derartige Betriebe nur die sogenannte indirekte Verdampfung unter Benutzung
eines flüssigen Kältezwischenträgers in Form von Solen mit tiefliegenden Gefrierpunkten
in Frage. Diese Solen greifen nun die Baustoffe der Kühler, Pumpen od. dgl. Apparate
besonders in Anwesenheit von Luft heftig an, weshalb man gewisse Anlagenteile in
vollständig geschlossener Ausführung vorsieht. Das vereinbart sich aber wieder nicht
mit der Forderung, daß mit der Kältemaschine auch Kunsteis hergestellt werden muß,
denn das kann nur in einem komplizierten Apparat erfolgen. Es kann auch die Sole
leicht mit Luft in Berührung kommen, wodurch ihre aggressiven Eigenschaften stark
erhöht werden.
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Um die dadurch entstehenden Schwierigkeiten zu beseitigen, wird vorgeschlagen,
zwei Solesysteme nebeneinander zu verwenden, und zwar ein geschlossenes und ein
offenes. In das geschlossene System sind die Anlageteile aus empfindlichen Baustoffeil
eingeschaltet,
so daß diese nur mit luftfreier und gewissermaßen neutraler Sole in Berührung kommen,
während im offenen System z. B. für die Herstellung von Kunsteis eine billigere
Sole verwendet werden kann. Dadurch ergibt sich der weitere große Vorteil, daß sich
die Solefüllung der Systeme erheblich verbilligt. Man kann in das geschlossene System,
das nur eine geringe Soleinenge faßt, eine chloridfreie Sole einfüllen, in das offene
Svstem, das ein weit größeres Volumen hat, eine billigere Sole. Diese größere Solemenge
dient gleichzeitig sowohl als Gefrierbad für die Herstellung des Kunsteises als
auch für die Speicherung von Kälte, d. h. zum Ausgleich der bei der Erzeugung und
dem Verbrauch der Kälte auftretenden Schwankungen.
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Es ist nun bereits vorgeschlagen, einen. -Solekreislauf in der Weise
zu verwenden, daß die Sole zunächst durch das Innenrohr des Verdampfers tritt und
dann in das Solebad eintritt, das durch die äußeren Verdampferrohre gekühlt. wird.
Aber auch hier besteht der große Nachteil der Luftbeimischung, in dem beim Austritt
der Sole aus dem inneren Rohr in das Solebad Strudel und Wirbelungen entstehen,
wodurch atmosphärische Luft mitgerissen und mit der Sole vermischt wird. Bei der
Erfindung sind jedoch zwei voneinander völlig getrennte Solekreisläufe vorhanden,
von denen der eine im völlig geschlossenen System durch den Innenraum des Verdampfers
und durch an diesen luftdicht angeschlossene Kühlstellen zirkuliert, während der
andere im Eiserzeugungsbehälter umläuft und mit keiner Kühlstelle in Berührung kommt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar ist Abb.
i eine Seitenansicht der Anlage, Abb. 2 eine Draufsicht auf den Verdampfer und den
Eiserzeuger, Abb. 3 ein,Querschnitt durch den Verdampfer. In den Abbildungen ist
i ein größerer Behälter, in dem die Gehänge oder Roste für die Eiszellen angebracht
sind. Dieser Behälter ist durch eine Zwischenwand :2 in zwei Räume 3 und 4 geteilt.
In der Zwischenwand 2 befindet sich nach Bedarf ein Propeller 5, um einen stärkeren
Kreislauf der Sole zwischen den Räumen 3 und 4 herbeizuführen. Die Eiszellen 6 hängen
in dem größeren Raum 3, während im kleineren Raum 4 der Doppelrohrverdampfer 7 untergebracht
ist. Der Doppelrohrverdampfer 7 besteht aus dem äußeren Rohr 8 und dem inneren Rohr
9 (Abb. 3). Die chloridfreie Sole zirkuliert durch das innere Rohr 9, während sich
zwischen beiden Rohren das Kältemittel befindet. Der ganze Verdampfer 7 ist, wie
aus der Zeichnung ersichtlich, in den kleineren Raum 4 des Behälters bzw. Eiserzeugers
i eingesetzt und deshalb von Sole anderer, billigerer Zusammensetzung umgeben. Die
in dem geschlossenen Kreislauf befindliche Sole wird durch die Pumpe io umgewälzt
und zirkuliert durch das innere Rohrg des Verdampfers und durch die beispielsweise
gezeichneten Kühlstellen ii und 12" die durch eine Rohrleitung miteinander in Verbindung
stehen. 13 ist ein Ausgleichsbehälter für das infolge Temperaturschwankungen veränderliche
Solevolumen. Nachdem die Sole in den Kühlstellen i i und 12 ihre Kälte abgegeben
hat, strömt sie, entsprechend erwärmt, zum Verdampfer zurück und wird durch das
im Ringquerschnitt des Verdampfers, d. h. zwischen den Rohren 8 und 9 (s. Abb.3)
verdampfende Kältemittel von neuem abgekühlt, während die Sole im offenen System,
also für die Eiserzeugung oder Kältespeicherung, durch das als Kühlfläche wirkende
Rohr 8 gekühlt wird.
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Die Kälteverbrauchsstellen i i und r2 brauchen nicht die Leistung
der Kältemaschine voll aufzunehmen, sie können innerhalb gewisser Grenzen beliebig
groß gewählt werden. Der von der Kältemaschine geleistete Kälteüberschuß geht dann
an die Sole im offenen System über. Umgekehrt können die Kälteverbrauchsstellen
auch mehr Kälte aufnehmen, in welchem Fall die Sole im offenen System ihre Kälte
an die Sole des geschlossenen Systems abgibt. Die Fläche des Außenrohres 8 des Verdampfers
wirkt dann als Verflüssiger, an der sich die über das Ansaugvolumen des Verdichters
hinausgehende Gasmenge niederschlägt, wobei natürlich Voraussetzung ist, daß die
Temperatur der Sole im offenen System tiefer als die des Kältemittels im Ringraum
zwischen den Verdampferrohren 8 und 9 ist.