EP2008040A1 - Verfahren und vorrichtung zur enteisung undreinigung von ventilatoren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur enteisung undreinigung von ventilatoren

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Publication number
EP2008040A1
EP2008040A1 EP07711583A EP07711583A EP2008040A1 EP 2008040 A1 EP2008040 A1 EP 2008040A1 EP 07711583 A EP07711583 A EP 07711583A EP 07711583 A EP07711583 A EP 07711583A EP 2008040 A1 EP2008040 A1 EP 2008040A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
rotor blades
jets
nozzles
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07711583A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Erwin Berghoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of EP2008040A1 publication Critical patent/EP2008040A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/705—Adding liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2317/06—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation
    • F25D2317/068—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation characterised by the fans
    • F25D2317/0681—Details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2400/00—General features of, or devices for refrigerators, cold rooms, ice-boxes, or for cooling or freezing apparatus not covered by any other subclass
    • F25D2400/22—Cleaning means for refrigerating devices

Definitions

  • the invention relates to a method for the removal of ice and / or snow and / or dirt layers of the rotor blades of axial fans in cooling devices for cooling and / or freezing of products and an apparatus for performing the method.
  • An axial fan as is well known in the prior art, is a turbomachine, which is equipped with a rotor, on whose circumference rotor blades are arranged. Due to the geometry of the rotor blades of the rotating rotor can suck in gas and forward in the direction of its axis of rotation (axial) with increased pressure, which is why one speaks of the suction and the pressure side of a rotor blade.
  • cooling devices are frequently used, in which the products are conveyed through a treatment zone in which heat is removed from them by a cold atmosphere.
  • a cold atmosphere For example, so-called tunnel freezers, in which food with cold gas, such as. As cold carbon dioxide, nitrogen or cold air brought into contact and thereby cooled and / or frosted, while they move continuously through a tunnel-like housing.
  • cold atmosphere within the treatment zone is often circulated through one or more fans. Part of the moisture that is introduced into the treatment zone with the products to be cooled or with ambient air is taken up by the cold atmosphere and re-deposited elsewhere in the cooling device in the form of ice or snow.
  • ice or snow layers form on solid surfaces, especially on the rotor blades of the fans.
  • the rotor blades have geometries which are optimized in the unvulcanized state with regard to the delivery rate of a fan, ie the maximum volume flow of the cold atmosphere to be circulated by the fan. Deviations from the optimal geometry, as caused by a layer of ice, thus lead to a Reduction of the flow rate and thus to a reduction in the speed of the flowing past the products cold gas. The same effect also occurs when dirt layers are deposited on rotor blades.
  • the heat transfer between a solid and a gas is strongly dependent on the relative velocity between gas and solid: the smaller the relative velocity, the worse the heat transfer. Ice and / or dirt layers on the rotor blades of fans therefore lead to a deterioration of the heat transfer from the products to be cooled to the cold atmosphere and consequently to a reduction in the cooling capacity of a cooling device. If the cooling power falls below a predetermined value, it is necessary in the prior art to interrupt the production in order to open the cooling device and to clean the rotor blades. The deposition of ice and / or dirt layers on rotor blades therefore leads to a significant impairment of the economics of such cooling and / or freezing processes.
  • Object of the present invention is therefore to provide a method of the generic type by which it is possible to eliminate ice and / or snow and / or dirt layers on rotor blades quickly and without interrupting production.
  • At least a material cleaning jet is directed at intervals on the rotor blades of an axial fan that ice and / or snow and / or dirt layers are at least detached from the surfaces of the rotor blades and transported away, wherein the rotor blades rotate at setpoint speed while cleaning jets act on their surfaces.
  • the cleaning jets are generated by cleaning nozzles.
  • a cleaning jet is a gas jet
  • the cleaning jets are advantageously formed by means of supersonic nozzles, whereby the cleaning jets have supersonic speeds, at least at the exit of the cleaning jets.
  • the use of supersonic nozzles produces gaseous cleaning jets with high momentum, and hence high cleaning efficiency.
  • cleaning jets are formed from substances which do not lead to contamination of those products which are cooled and / or frozen in the cooling device and which do not freeze at any point of the cooling device.
  • cleaning jets are therefore formed from dried compressed air or nitrogen or carbon dioxide gas or mixtures of nitrogen and / or carbon dioxide gas and / or dried compressed air.
  • a variant of the method according to the invention provides that solid carbon dioxide (dry ice) containing cleaning jets are formed from liquid carbon dioxide under overpressure by suitable relaxation.
  • This variant is particularly suitable for cleaning rotor blades in cooling devices in which liquid carbon dioxide is used for cooling and / or freezing products.
  • a further variant of the method according to the invention provides that a mixture of a suitable gas and a granulate consisting of solid carbon dioxide (dry ice) is used to form the cleaning jets.
  • Gas for generating cleaning jets is supplied to the cleaning nozzles according to the invention with an overpressure which is between 1 and 60 bar, but preferably between 1 and 20 bar.
  • An embodiment of the method according to the invention provides that at least one cleaning nozzle in the plane of rotation of the rotor blades to be cleaned and at a distance from the rotor blades is arranged so that the through the cleaning nozzle generated cleaning beam runs in the plane of rotation of the rotor blades to be cleaned.
  • a cleaning nozzle arranged in this way ensures that the cleaning jet sweeps both the suction and the pressure sides of the rotor blades and frees them from adhering ice and / or snow and / or dirt layers.
  • Another embodiment of the method according to the invention provides that cleaning nozzles are arranged on the suction side and on the pressure side of the rotor blades to be cleaned such that the cleaning jets generated by the cleaning nozzles strike the surfaces of the rotor blades to be cleaned.
  • each cleaning nozzle is arranged so that the smallest distance between the cleaning nozzle and a rotor blade is between 1 and 100 mm, preferably between 1 and 20 mm.
  • Rotor blades are cleaned time-controlled, the time interval between two consecutive cleaning operations preferably between 1 and 60min. is.
  • a variant of the method according to the invention provides that a cleaning process is triggered as soon as the cooling capacity of the cooling device falls below a certain value or as soon as the power required to drive the rotor blades to be cleaned exceeds or falls below a certain value.
  • the invention further relates to a device for removing ice and / or snow and / or dirt layers from the rotor blades of axial fans in cooling devices for cooling and / or freezing products.
  • the stated object is achieved in that at least one means for generating a material cleaning jet in the vicinity of the rotor blades is arranged, through which a directed on the rotor blades material cleaning jet can be generated at intervals, the ice and / or snow due to its momentum - And / or dirt layers from the surfaces of the rotor blades dissolves and removed.
  • a preferred embodiment of the device according to the invention provides that the device for generating a material cleaning jet consists of a nozzle (cleaning nozzle) to which a substance or a mixture of substances can be fed to form a cleaning jet.
  • one or more cleaning nozzles are arranged in the plane of rotation of the rotor blades to be cleaned and aligned so that the cleaning jets generated by the cleaning nozzles extend in the plane of rotation of the rotor blades and are directed to the axis of rotation of the rotor blades.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that at least one cleaning nozzle is arranged on the suction side and at least one further cleaning nozzle on the pressure side of the rotor blades to be cleaned, each of the cleaning nozzles is oriented so that the cleaning jet generated by the cleaning nozzle on the surfaces of the is directed rotating rotor blades.
  • a further preferred embodiment of the device according to the invention provides that cleaning nozzles are designed as supersonic nozzles, in which gaseous cleaning jets emerging at supersonic speed can be generated.
  • each of the cleaning nozzles is arranged with a minimum distance to the rotor blades, which is between 1 and 100 mm, preferably between 1 and 20 mm.
  • the invention is suitable for cleaning rotors of axial fans in all possible cooling devices for cooling and / or freezing products.
  • Particularly large are the achievable by the invention advantages when it comes to plants in the treatment zones are registered large amounts of moisture, such as tunnel freezers in which food, especially unpackaged food, cooled and / or frozen.
  • moisture is entered on the one hand with the food that i. AIIg. have high water content, and on the other by humid ambient air, which is sucked in via the two open ends of the tunnel freezer.
  • the invention has a number of advantages over the prior art:
  • the rotor blades of axial fans in cooling devices are cleaned at shorter intervals, since the cleaning during operation, d. H. without interruption of production. A cleaning is thus carried out even with a small decrease in production capacity, which significantly increases the average production capacity of a plant for cooling and / or freezing.
  • the effectiveness of a more complex production process, in which the cooling and / or freezing of products represents only a partial aspect, increases due to the largely constant production performance.
  • Figure 1 shows the rotor of an axial fan in side view and top view, with a nozzle for generating a cleaning jet
  • Figure 2 shows the rotor of an axial fan in side view and top view, with four nozzles for generating cleaning jets
  • Figure 3 shows the rotor of an axial fan, at its suction and pressure side in each case two nozzle slides for generating a plurality of
  • Figure 4 shows the rotor of an axial fan, with a hollow drive shaft, from which cleaning jets emerge through holes
  • FIG. 1 shows a rotating rotor R of an axial fan, which consists of a mounted on the suction side rotor shaft W and four rotor blades B.
  • a nozzle D for generating a cleaning jet S is arranged, which is fed via line 1 nitrogen.
  • the nozzle D is oriented so that the cleaning jet S generated in it is directed towards the rotor shaft W and extends in the plane of rotation of the rotor blades B.
  • a part SU of the cleaning jet S sweeps the printed pages of the rotor blades B, while the other part SO sweeps their suction sides. Because of the rotation of the rotor R all four rotor blades B are swept by the cleaning jet S and cleaned due to its pulse on all sides of ice and dirt.
  • the embodiment shown in Figure 2 differs from that shown in Figure 1 by the number of cleaning jets. At the periphery of the rotor four nozzles D are arranged, in which four cleaning jets S are generated. This results in shorter cleaning times and at the same time a better cleaning performance.
  • FIG. 3 likewise shows a rotating rotor R of an axial fan, which consists of a rotor shaft W arranged on the suction side and four rotor blades B.
  • nozzle strips DL are arranged, each having an open and a closed end. Gaseous nitrogen is introduced into the nozzle strips DL via the open ends, which exit via a multiplicity of bores D.
  • a plurality of cleaning jets S is generated, which are directed parallel to the rotor shaft W and clean the rotor blades B from both sides.
  • FIG. 4 shows a rotating rotor R of an axial fan, which consists of a rotor shaft W arranged on the suction side and designed as a hollow shaft and four rotor blades B.
  • the rotor shaft W has an open and a closed end. Gaseous nitrogen is introduced into the rotor shaft W via the open end, which exits through eight holes D. Through the eight holes D, which act as nozzles, eight cleaning jets S are generated, wherein on each side of the four rotor blades in each case a cleaning jet S is directed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten von den Rotorenblättem (B) von Axialventilatoren in Kühleinrichtungen zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. In zeitlichen Abständen wird wenigstens ein stofflicher Reinigungsstrahl (S) derart auf die Rotorblätter (B) eines Axialventilators gerichtet, dass Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten zumindest von den Oberflächen der Rotorblätter (B) gelöst und abtransportiert werden, wobei die Rotorblätter (B) mit Solldrehzahl rotieren, während Reinigungsstrahlen (S) auf ihre Oberflächen einwirken.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Enteisung und Reinigung von Ventilatoren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Eis- oder/und Schnee- und/oder Schmutzschichten von den Rotorenblättem von Axialventilatoren in Kühleinrichtungen zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Ein Axialventilator, wie er aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, ist eine Strömungsmaschine, die mit einem Rotor ausgestattet ist, an dessen Umfang Rotorblätter angeordnet sind. Aufgrund der Geometrie der Rotorblätter kann der sich drehende Rotor Gas ansaugen und in Richtung seiner Drehachse (axial) mit erhöhtem Druck weiterleiten, weshalb man von der Saug- und der Druckseite eines Rotorblattes spricht.
Zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten, insbesondere von Lebensmitteln, werden häufig Kühleinrichtungen verwendet, bei denen die Produkte durch eine Behandlungszone befördert werden, in der ihnen durch eine kalte Atmosphäre Wärme entzogen wird. Weit verbreitet sind beispielsweise sogenannte Tunnelfroster, bei denen Lebensmittel mit kaltem Gas, wie z. B. kaltem Kohlendioxid, Stickstoff oder kalter Luft in Kontakt gebracht und dadurch gekühlt und/oder gefrostet werden, während sie sich kontinuierlich durch ein tunnelartig ausgebildetes Gehäuse bewegen. Um die Wärmeübertragung von den Produkten auf die kalte Atmosphäre zu verbessern, wird die kalte Atmosphäre innerhalb der Behandlungszone häufig durch einen oder mehrere Ventilatoren umgewälzt. Ein Teil der Feuchtigkeit, die mit den abzukühlenden Produkten oder mit Umgebungsluft in die Behandlungszone eingebracht wird, wird von der kalten Atmosphäre aufgenommen und an anderer Stelle innerhalb der Kühleinrichtung in Form von Eis oder Schnee wieder abgeschieden. Aufgrund dieses Effekts bilden sich auf festen Oberflächen, insbesondere auch auf den Rotorblättern der Ventilatoren, Eis- oder Schneeschichten. Die Rotorblätter weisen Geometrien auf, die im unvereisten Zustand im Hinblick auf die Förderleistung eines Ventilators, d.h. den maximalen Volumenstrom der durch den Ventilator umzuwälzenden kalten Atmosphäre, optimiert sind. Abweichungen von der optimalen Geometrie, wie sie durch eine Eisschicht verursacht werden, führen somit zu einem Absinken der Förderleistung und damit zu einer Verminderung der Geschwindigkeit des an den Produkten vorbeiströmenden kalten Gases. Der gleiche Effekt stellt sich auch ein, wenn Schmutzschichten auf Rotorblättem abgelagert werden.
Der Wärmeübergang zwischen einem Festkörper und einem Gas ist in starkem Maße von der Relativgeschwindigkeit zwischen Gas und Festkörper abhängig: je kleiner die Relativgeschwindigkeit, desto schlechter ist der Wärmeübergang. Eis- und/oder Schmutzschichten auf den Rotorblättern von Ventilatoren führen daher zu einer Verschlechterung des Wärmeübergangs von den zu kühlenden Produkten auf die kalte Atmosphäre und folglich zu einer Reduzierung der Kühlleistung einer Kühleinrichtung. Unterschreitet die Kühlleistung einen vorgegebenen Wert, so ist es nach dem Stand der Technik erforderlich, die Produktion zu unterbrechen, um die Kühleinrichtung zu öffnen und die Rotorblätter zu reinigen. Die Ablagerung von Eis- und/oder Schmutzschichten auf Rotorblättern führt daher zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Wirtschaftlichkeit derartiger Kühl- und/oder Gefrierverfahren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, durch das es möglich ist, Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten an Rotorblättern schnell und ohne Unterbrechung der Produktion zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in zeitlichen Abständen wenigstens ein stofflicher Reinigungsstrahl derart auf die Rotorblätter eines Axialventilators gerichtet wird, dass Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten zumindest von den Oberflächen der Rotorblätter gelöst und abtransportiert werden, wobei die Rotorblätter mit Solldrehzahl rotieren, während Reinigungsstrahlen auf ihre Oberflächen einwirken.
Durch ein derartiges Verfahren werden Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten von Rotorblättern bei laufender Produktion entfernt. Zwar kommt es während eines erfindungsgemäß durchgeführten Reinigungsvorgangs aufgrund von geänderten Strömungsverhältnissen zu einer Verminderung der Förderleitung des Ventilators. Da aber erfahrungsgemäß ein solcher Reinigungsvorgang innerhalb von weniger als zwei Sekunden abgeschlossen ist, hat er nur unwesentliche Auswirkungen auf die Kühlleistung der Kühleinrichtung. Es ist daher sinnvoll, einen erfindungsgemäßen Reinigungsvorgang in kürzeren Zeitabständen zu wiederholen, als einen Reinigungsvorgang gemäß dem Stand der Technik.
Zweckmäßiger Weise werden die Reinigungsstrahlen durch Reinigungsdüsen erzeugt. Handelt es sich bei einem Reinigungsstrahl um einen Gasstrahl, so werden die Reinigungsstrahlen vorteilhaft mittels Überschalldüsen gebildet, wodurch die Reinigungsstrahlen - zumindest am Austritt der Reinigungsdüsen - Überschallgeschwindigkeit besitzen. Durch die Verwendung von Überschalldüsen werden gasförmige Reinigungsstrahlen mit großem Impuls, und folglich mit hoher Reinigungswirkung erzeugt.
Erfindungsgemäß werden Reinigungsstrahlen aus Stoffen gebildet, die zu keiner Verunreinigung derjenigen Produkte führen, die in der Kühleinrichtung gekühlt und/oder gefroren werden, und die an keiner Stelle der Kühleinrichtung festfrieren. Vorzugsweise werden Reinigungsstrahlen daher aus getrockneter Pressluft oder Stickstoff- oder Kohlendioxidgas oder Mischungen aus Stickstoff- und/oder Kohlendioxidgas und/oder getrockneter Pressluft gebildet.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass aus flüssigem, unter Überdruck stehendem Kohlendioxid durch geeignete Entspannung festes Kohlendioxid (Trockeneis) enthaltende Reinigungsstrahlen gebildet werden. Diese Variante ist besonders zur Reinigung von Rotorblättern in Kühleinrichtungen geeignet, in denen flüssiges Kohlendioxid zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten verwendet wird.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass ein Gemisch aus einem geeigneten Gas und einem aus festem Kohlendioxid (Trockeneis) bestehenden Granulat zur Bildung der Reinigungsstrahlen verwendet wird.
Gas zur Erzeugung von Reinigungsstrahlen wird den Reinigungsdüsen erfindungsgemäß mit einem Überdruck zugeführt, der zwischen 1 und 60bar, bevorzugt aber zwischen 1 und 20 bar liegt.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zumindest eine Reinigungsdüse in der Rotationsebene der zu reinigenden Rotorblätter und mit Abstand zu den Rotorblättern so angeordnet wird, dass der durch die Reinigungsdüse erzeugte Reinigungsstrahl in der Rotationsebene der zu reinigenden Rotorblätter verläuft. Durch eine derartig angeordnete Reinigungsdüse wird erreicht, dass der Reinigungsstrahl sowohl die Saug- als auch die Druckseiten der Rotorblätter bestreicht und von anhaftenden Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten befreit.
Eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass Reinigungsdüsen auf der Saugseite und auf der Druckseite der zu reinigenden Rotorblätter so angeordnet werden, dass die durch die Reinigungsdüsen erzeugten Reinigungsstrahlen auf die Oberflächen der zu reinigenden Rotorblätter treffen.
Erfindungsgemäß wird jede Reinigungsdüse so angeordnet, dass der kleinste Abstand zwischen der Reinigungsdüse und einem Rotorblatt zwischen 1 und 100mm, bevorzugt zwischen 1 und 20 mm beträgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren weiterbildend, wird vorgeschlagen, dass die
Rotorblätter zeitgesteuert gereinigt werden, wobei der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Reinigungsvorgängen bevorzugt zwischen 1 und 60min. beträgt. Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass ein Reinigungsvorgang ausgelöst wird, sobald die Kühlleistung der Kühleinrichtung einen bestimmten Wert unterschreitet oder sobald die Leistung, die zum Antrieb der zu reinigenden Rotorblätter benötigt wird, einen bestimmten Wert über- oder unterschreitet.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten von den Rotorenblättern von Axialventilatoren in Kühleinrichtungen zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten.
Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eine Einrichtung zur Erzeugung eines stofflichen Reinigungsstrahls in der Nähe der Rotorblätter angeordnet ist, durch die in zeitlichen Abständen ein auf die Rotorflügel gerichteter stofflicher Reinigungsstrahl erzeugbar ist, der aufgrund seines Impulses Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten von den Oberflächen der Rotorflügel löst und abtransportiert. Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines stofflichen Reinigungsstrahls aus einer Düse (Reinigungsdüse) besteht, der ein Stoff oder ein Stoffgemisch zur Bildung eines Reinigungsstrahls zuführbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterbildend, wird vorgeschlagen, dass eine oder mehrere Reinigungsdüsen in der Rotationsebene der zu reinigenden Rotorblätter angeordnet und so ausgerichtet sind, das die durch die Reinigungsdüsen erzeugbaren Reinigungsstrahlen in der Rotationsebene der Rotorblätter verlaufen und zur Drehachse der Rotorblätter gerichtet sind.
Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass zumindest eine Reinigungsdüse auf der Saugseite und zumindest eine weitere Reinigungsdüse auf der Druckseite der zu reinigenden Rotorblätter angeordnet ist, wobei jede der Reinigungsdüsen so ausgerichtet ist, dass der durch die Reinigungsdüse erzeugbare Reinigungsstrahl auf die Oberflächen der sich drehenden Rotorblätter gerichtet ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass Reinigungsdüsen als Überschalldüsen ausgeführt sind, in denen mit Überschallgeschwindigkeit austretende gasförmige Reinigungsstrahlen erzeugbar sind.
Vorteilhafterweise ist jeder der Reinigungsdüsen mit einem minimalen Abstand zu den Rotorblättern angeordnet, der zwischen 1 und 100mm, bevorzugt zwischen 1 und 20 mm beträgt.
Die Erfindung eignet sich zur Reinigung von Rotoren von Axialventilatoren in allen möglichen Kühleinrichtungen zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten. Besonders groß sind die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile, wenn es sich um Anlagen handelt, in deren Behandlungszonen große Feuchtigkeitsmengen eingetragen werden, wie beispielsweise um Tunnelfroster, in denen Lebensmittel, insbesondere unverpackte Lebensmittel, gekühlt und/oder gefroren werden. In die Behandlungszonen derartiger Tunnelfroster wird Feuchtigkeit zum einen mit den Lebensmitteln eingetragen, die i. AIIg. einen hohen Wassergehalt aufweisen, und zum anderen durch feuchte Umgebungsluft, die über die beiden offenen Enden des Tunnelfrosters angesaugt wird. Die Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen auf:
Die Rotorblätter von Axialventilatoren in Kühleinrichtungen werden in kürzeren zeitlichen Abständen gereinigt, da die Reinigung bei laufendem Betrieb, d. h. ohne Unterbrechung der Produktion, erfolgt. Eine Reinigung wird somit bereits bei geringer Abnahme der Produktionsleistung durchgeführt, wodurch sich die mittlere Produktionsleistung einer Anlage zum Kühlen und/oder Gefrieren deutlich erhöht. Außerdem steigt die Effektivität eines komplexeren Produktionsprozesses, in dem das Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten nur einen Teilaspekt darstellt, aufgrund der weitgehend konstanten Produktionsleistung.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:
Es zeigen
Figur 1 Den Rotor eines Axialventilators in Seitenansicht und Draufsicht, mit einer Düse zur Erzeugung eines Reinigungsstrahls
Figur 2 Den Rotor eines Axialventilators in Seitenansicht und Draufsicht, mit vier Düsen zur Erzeugung von Reinigungsstrahlen
Figur 3 Den Rotor eines Axialventilators, an dessen Saug- und Druckseite jeweils zwei Düsenleiten zur Erzeugung einer Vielzahl von
Reinigungsstrahlen angeordnet sind
Figur 4 Den Rotor eines Axialventilators, mit einer hohlen Antriebswelle, aus welcher Reinigungsstrahlen über Bohrungen austreten
In den vier Ausführungsbeispielen sind gleiche Anlagenteile mit den gleichen Symbolen gekennzeichnet.
In Figur 1 ist ein sich drehender Rotor R eines Axialventilators dargestellt, der aus einer auf der Saugseite angebrachten Rotorwelle W und vier Rotorblättern B besteht. Mit einem Abstand von ca. 10mm zu den Enden der Rotorblätter B und in deren Rotationsebene, ist eine Düse D zur Erzeugung eines Reinigungsstrahls S angeordnet, der über Leitung 1 Stickstoff zugeleitet wird. Die Düse D ist so ausgerichtet, dass der in ihr erzeugte Reinigungsstrahl S zur Rotorwelle W gerichtet ist und in der Rotationsebene der Rotorblätter B verläuft. Ein Teil SU des Reinigungsstrahls S bestreicht die Druckseiten der Rotorblätter B, während der andere Teil SO deren Saugseiten überstreicht. Wegen der Drehung des Rotors R werden alle vier Rotorblätter B vom Reinigungsstrahl S bestrichen und aufgrund seines Impulses allseitig von Eis und Schmutz gereinigt.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten durch die Anzahl der Reinigungsstrahlen. Am Umfang des Rotors sind vier Düsen D angeordnet, in denen vier Reinigungsstrahlen S erzeugt werden. Hierdurch ergeben sich kürzere Reinigungszeiten und gleichzeitig eine bessere Reinigungsleistung.
In Figur 3 ist ebenfalls ein sich drehender Rotor R eines Axialventilators dargestellt, der aus einer auf der Saugseite angeordneten Rotorwelle W und vier Rotorblättern B besteht. Auf den Saug- und Druckseiten der Rotorblätter sind Düsenleisten DL angeordnet, die jeweils ein offenes und ein geschlossenes Ende aufweisen. Über die offenen Enden wird gasförmiger Stickstoff in die Düsenleisten DL eingeleitet, der über eine Vielzahl von Bohrungen D wieder austritt. Durch die Bohrungen D, die als Düsen wirken, wird eine Vielzahl von Reinigungsstrahlen S erzeugt, die parallel zur Rotorwelle W gerichtet sind und die Rotorblätter B von beiden Seiten reinigen.
In Figur 4 ist ein sich drehender Rotor R eines Axialventilators dargestellt, der aus einer auf der Saugseite angeordneten, als Hohlwelle ausgeführten Rotorwelle W und vier Rotorblättem B besteht. Die Rotorwelle W besitzt ein offenes und ein geschlossenes Ende. Über das offene Ende wird gasförmiger Stickstoff in die Rotorwelle W eingeleitet, der über acht Bohrungen D wieder austritt. Durch die acht Bohrungen D, die als Düsen wirken, werden acht Reinigungsstrahlen S erzeugt, wobei auf jede Seite der vier Rotorblätter jeweils ein Reinigungsstrahl S gerichtet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Entfernung von Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten von den Rotorenblättern von Axialventilatoren in Kühleinrichtungen zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten, dadurch gekennzeichnet, dass in zeitlichen
Abständen wenigstens ein stofflicher Reinigungsstrahl derart auf die Rotorblätter eines Axialventilators gerichtet wird, dass Eis- und/oder Schnee- und/oder Schmutzschichten zumindest von den Oberflächen der Rdtorblätter gelöst und abtransportiert werden, wobei die Rotorblätter mit Solldrehzahl rotieren, während Reinigungsstrahlen auf ihre Oberflächen einwirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstrahlen mittels Reinigungsdüsen erzeugt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstrahlen aus Stoffen gebildet werden, die zu keiner Verunreinigung derjenigen Produkte führen, die in der Kühleinrichtung gekühlt und/oder gefroren werden, und an keiner Stelle in der Kühleinrichtung festfrieren.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsstrahlen aus getrockneter Pressluft oder Stickstoff- oder Kohlendioxidgas oder Mischungen aus Stickstoff- und/oder Kohlendioxidgas und/oder getrockneter Pressluft gebildet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus flüssigem, unter Überdruck stehendem Kohlendioxid durch geeignete Entspannung festes Kohlendioxid (Trockeneis) enthaltende Reinigungsstrahlen gebildet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gemisch aus einem geeigneten Gas und einem aus festem Kohlendioxid (Trockeneis) bestehenden Granulat zur Bildung der Reinigungsstrahlen verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Überschalldüsen überschallschnelle Reinigungsstrahlen erzeugt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblätter zeitgesteuert gereinigt werden, wobei der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Reinigungen zwischen 1 und 60min., bevorzugt zwischen 1 und 20 min. beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgang zur Reinigung der Rotorblätter ausgelöst wird, sobald die Kühlleistung der Kühleinrichtung einen bestimmten Wert unterschreitet oder sobald die Leistung, die zum Antrieb der zu reinigenden Rotorblätter benötigt wird, einen bestimmten Wert über- oder unterschreitet.
10. Vorrichtung zur Entfernung von Eis- oder/und Schnee- und/oder Schmutzschichten von Rotoren von Axialventilatoren in Anlagen zum Kühlen und/oder Gefrieren von Produkten, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einrichtung zur Erzeugung eines stofflichen Reinigungsstrahls in der Nähe der Rotorblätter angeordnet ist, durch die in zeitlichen Abständen ein auf die Rotorflügel gerichteter stofflicher Reinigungsstrahl erzeugbar ist, der aufgrund seines Impulses Eisoder/und Schnee- und/oder Schmutzschichten von den Oberflächen der Rotorflügel löst und abtransportiert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines stofflichen Reinigungsstrahls aus einer Düse (Reinigungsdüse) besteht, der ein Stoff oder ein Stoffgemisch zur Bildung eines Reinigungsstrahls zuführbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Reinigungsdüsen in der Rotationsebene der zu reinigenden Rotorblätter angeordnet und so ausgerichtet sind, das die durch die Reinigungsdüsen erzeugbaren Reinigungsstrahlen in der Rotationsebene der Rotorblätter verlaufen und zur Drehachse der Rotorblätter gerichtet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Reinigungsdüse auf der Saugseite und zumindest eine weitere Reinigungsdüse auf der Druckseite der Rotationsebene der zu reinigenden Rotorblätter angeordnet ist, wobei jede der Reinigungsdüsen so ausgerichtet ist, dass der durch die
Reinigungsdüse erzeugbare Reinigungsstrahl auf die Oberflächen der sich drehenden Rotorblätter gerichtet ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede Reinigungsdüse mit einem minimalen Abstand zu den Rotorblättem angeordnet ist, der zwischen 1 und 100mm, bevorzugt zwischen 1 und 20mm beträgt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsdüsen als Überschalldüsen ausgeführt sind, in denen mit Überschallgeschwindigkeit austretende gasförmige Reinigungsstrahlen erzeugbar sind.
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