NL8105395A - Vries- of koelinstallatie. - Google Patents

Description

* -r» N/30.525-tM/f.

Vries- of koelinstallatie.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vries- of koelinstallatie met een inrichting met een verdamperkamer, waaraan koelmiddel wordt toegevoerd en waaruit verdampt koelmiddel wordt afgezogen door middel van lei-5 dingen/ die deel uitmaken van een circuit/ dat ook een compressor en een condensor omvat.

Tijdens de werking van vries- of koelinstallaties van de bedoelde soort wordt gewoonlijk het koelmiddel toegevoerd aan het ondereind van de verdamper en wor-10 den de koelmiddeldampen afgezogen aan het boveneind van de verdamper. Echter zijn dergelijke vries- of koelinstallaties ongeschikt in gevallen, waarin de inrichting, die is voorzien van de verdamperkamer, moet worden gereinigd, bijvoorbeeld moet worden gewassen met een heet reinigingsmiddel.

15 Tijdens deze wasbewerking moeten ingewikkelde voorzorgen worden genomen, om te vermijden, dat hoge drukken in de verdamperkamer worden veroorzaakt door de verhitting.

De onderhavige uitvinding beoogt een installatie van de bovengenoemde soort te verschaffen door middel 20 waarvan gemakkelijk kan worden bereikt, dat geen ongewenst hoge drukken kunnen optreden in de verdamperkamer en dus in de inrichting door het verhitten van de inrichting <èn dit wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat de leidingen voor het toevoeren van koelmiddel aan resp. afzuigen van 25 verdampt koelmiddel uit de verdamper zijn verbonden met het ondereind van de inrichting en doordat het circuit bovendien is voorzien van een vat voor het opnemen van vloeibaar koelmiddel uit de inrichting. Door middel van deze uitvoering wordt bereikt, dat vloeibaar koelmiddel, dat kan zijn ge-3Q plaatst in de inrichting aan het begin van de verhitting van de inrichting zal worden overgebracht naar het reeds genoemde vat met een betrekkelijk matige druktoename in de inrichting. Tengevolge van het feit, dat de inrichting opwaarts gesloten is, zullen de door de verhitting geproduceerde dampen vloei-35 baar koelmiddel, dat kan zijn geplaatst in de inrichting omlaag en uit de inrichting drukken en dit betekent, dat behalve de verdamping van de kleine hoeveelheid koelmiddel,die nodig is om de druk te veroorzaken, die nodig kan zijn om 8105395 -2- s * vloeibaar koelmiddel uit de inrichting te drukken, geen verdamping plaatsvindt in de inrichting. Dit betekent anderzijds dat door voortgezette verhitting van de inrichting alleen oververhitting van de in de inrichting aanwezige dampen zal 5 plaatsvinden en dus de druk in de inrichting veel minder door verhitting van de inrichting zal stijgen dan het geval zou zijn als vloeibaar koelmiddel aanwezig was in de inrichting.

In het laatste geval zou de druk in de inrichting de dampdruk-curve voor verzadigde damp van het koelmiddel in kwestie vol-10 gen en deze verzadigde dampdruk stijgt veel sneller bij stijgende temperatuur dan wanneer alleen oververhitting plaatsvindt.

Een bijzonder eenxvoudige uitvoering van de installatie volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat het 15 vat een vloeistof/dampscheider vormt, die aan de bovenzijde van de scheider is verbonden met de compressor en die tussen de bovenzijde en de onderzijde is verbonden met de met de inrichting verbonden zuigleiding en waarvan het onderste deel is verbonden met de toevoerleiding voor vloeibaar koelmiddel 20 en bovendien doordat een voedingpomp van het stromingstype is opgenomen in de voedingleiding. Volgens deze uitvoering wordt bereikt, dat de vloeistof/dampscheider behalve als vat voor het opnemen van vloeibaar koelmiddel uit de inrichting in. het bovengenoemde geval ook zal dienen als vloeistof/ 25 dampafscheider en het gebruik van een pomp van het stromingstype het mogelijk maakt, dat het vloeibare koelmiddel naar de scheider stroomt bij de bovengenoemde omstandigheden zowel door de met de inrichting verbonden zuigleiding als door de toevoerleiding voor vloeibaar koelmiddel. De laatste uitvoe-30 ring van de installatie wordt uiterst simpel als de pomp wordt gevormd door een injecteur, omdat deze injecteur kan worden aangedreven door het koelmiddel en kan dienen als circulatiepomp tussen de verdamperkamer van de inrichting en de scheider omdat de inlaat van de injecteur voor secundair 35 medium kan worden verbonden met dé scheider. Deze injecteur zal bovendien tegelijk een retourstroming van vloeibaar koelmiddel uit de inrichting en naar de scheider mogelijk maken, wanneer de toeyoer van primair medium, dat wil zeggen, vloeibaar koelmiddel naar de injecteur wordt onderbroken. Dit sluit 40 echter niet uit, dat ook andere pompen van het stromingstype 8105395 -3- i -w kunnen worden toegepast als circulatiepomp, maar in dat geval moet de pomp worden aangedreven door middel van een geschikte aandrijfinrichting, bijvoorbeeld een motor.

Het reinigen van de bovengenoemde inrich-5 ting is van bijzonder belang wanneer de inrichting van de installatie wordt gebruikt voor het bevriezen van vloeibare mediums, zoals bijvoorbeeld water, bloed, room of dergelijke materialen. Deze producten vereisen een periodieke reiniging van de inrichting. Een uitvoering van de installatie, 10 die bijzonder geschikt is voor dit doel, is volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de scheiderkamer van de inrichting is gevormd door een ruimte tussen de wand van een verticaal opgestelde cilindrische houder, die is voorzien van eindbodems en een komvormige houder, die binnen de cilin-15 drische houder is aangebracht, waarbij de ruimte in verbinding staat met het inwendige van de komvormige houder via een ruimte tussen de bovenrand van de binnenste houder en de boveneindtodem van de cilindrische houder, waarbij de zuigleiding is verbonden met de bodem van de komvormige hou-20 der en waarbij de toevoerleiding is verbonden met de ruimte tussen de ondereindbodem van de cilindrische houder en de bodem van de komvormige houder.

In gevallen waarin de cilindrische houder roteerbaar is, waardoor het afschrapen of breken van mate — 25 riaal, dat kan bevriezen op het buitenvlak van de cilindrische houder gemakkelijk wordt uitgevoerd, kan de zuigleiding volgens de uitvinding zijn verbonden met de bodem van de komvormige houder door middel van een holle tap en kan de voedingleiding zijn verbonden met de ruimte tussen 30 de ondereindbodem van de cilindrische houder en de bodem van de komvormige houder door middel van een pakkingbus, die coaxiaal in de holle tap is aangebracht en die is verbonden met de bovengenoemde ruimte door middel van een zich dwars uitstrekkende leiding.

35 Hierna zal de uitvinding verder worden toegelicht met verwijzing naar de tekening, waarin fig. 1 schematisch en gedeeltelijk in doorsnede een eerste uitvoering van de installatie volgens de uitvinding toont en 4Q fig. 2 op grotere schaal een deel van de 8105395 * -4- in fig. 1 afgeheelde installatie toont ora een andere uitvoering van de installatie volgens de uitvinding weer te geven.

In de tekening is 1 een inrichting, die moet worden gekoeld. Volgens de afgeheelde uitvoering vormt de in-5 richting 1 een inrichting voor het bevriezen van een vloeistof, zoals bijvoorbeeld water, bloed, room of een soortgelijk vloeibaar medium. De inrichting omvat een cilindrische houder 2 met een cilindrische wand 3, waarin een bovenste eindbodem 4 resp. onderste eindbodem 5 is gelast. De wand 3 strekt zich 10 over een kleine afstand boven de eindbodem 4 uit, zodat een rand 6 is gevormd, die dient als overloop, die dient om vloeistof te verdelen, die 'wordt toegevoerd aan het bovenvlak van de eindbodem 4 op zodanige wijze, dat deze vloeistof omlaag zal stromen langs het buitenvlak van de wand 3. De in-15 richting is nogal schematisch in de tekening weergegeven, daar slechts de onderdelen, die nodig zijn voor het begrip van de onderhavige uitvinding zijn afgebeeld. Echter moet worden opgemerkt, dat de inrichting verder een mesvormige schraper of rotor omvat, die is aangebfacht aan de buitenzijde van de 20 wand 3 en die dient voor het afpellen of breken van materiaal dat is bevroren op het buitenvlak van de cilindrische wand 3.

Een verticale buis 7 is aangebracht tussen de eindhodems 4 en 5 en is gelast aan de eindbodems. De buis 7 i,s aan het boveneind gesloten door middel yan een eindbodem 25 8, waarop een tap 3. is bevestigd door middel waarvan het boveneind van de inrichting kan worden aangebracht in een niet afgebeeld leger, De houder 2 kan dus worden geroteerd en derhalve wordt bewogen langs het bovengenoemde mes of de rotor.

De buis 7 ondersteunt een komvormig vat, dat als 3Q geheel is aangeduid met 10. en dat een bodem 11 bevat, waarin een gat is aangebracht, aan de omtrek waarvan de buis 7 is gelast. Bovendien omvat de houder IQ. een cilindrische wand 12, waarvan de bovenrand 13 dient als overloop. De onderrand van de cilindrische wand 12 is gelast aan de omtrek van de 35 bodem 11-,

De houderwand 12 is betrekkelijk dicht bij het binnenvlak yan de houderwand 2 geplaatst, op zodanige wijze, dat een ruimte 16 is gevormd tussen de twee wanden 12 en 2 en deze ruimte IS dient als -verdamperkamer. Het ondereind 40 van deze kamer staat in verbinding met een ringvormige kamer 8 1 0 5 3 9 5 5r - -5- 17 die het ondereind van de buis 7 omringt en die is gevormd tussen de twee bodems 5 en 11.

Het ondereind van de buis 7 strekt zich over een kleine afstand omlaag uit onder de eindbodem 5 en is ge-5 sloten door middel van een eindbodem 18, die een holle tap 19 ondersteunt, die roteerbaar is ondersteund ten opzichte van een stilstaande steun 19a. Coaxiaal in de holle tap 19 is een voedingleiding 20 aangebracht voor het toevoeren van vloeibaar koelmiddel en de leiding 20 is door middel van een 10 pakkingbus 21 verbonden met het opwaarts gerichte eind van een stilstaande onder een hoek aangebrachte voedingleiding 22. De voedingleiding 22 is verbonden met een oliescheider 23, die via een voedingleiding 24 is verbonden met een pomp 25. Volgens de in fig. 1 afgeheelde uitvoering is de pomp 25 15 een injecteur. De injecteur 25 wordt gevoed door middel van een leiding 26, waarin een reductieklep 27 is aangebracht en de klep 27 is verbonden met een magneetklep 28. De magneetklep 28 is door middel van een leiding 29 verbonden met een condensor 30, die in de afgeheelde uitvoering wordt 20 gekoeld door middel van een koelmiddel, bijvoorbeeld water, dat wordt toegevoerd aan de condensor via een pijpstomp 21 en dat wordt afgevoerd via een pijpstomp 32. De condensor 30 is door middel van een leiding 34 verbonden met een compressor 35 voor koelmiddel en de zuigzijde van de compressor is 25 door middel van een leiding 37 verbonden met een vat 38, dat in de afgeheelde uitvoering dient als vloeistof/dampscheider. De scheider is door middel van een zuigleiding 39 verbonden met een huis 4Q, waarin de voedingleiding 22 op een afge-dichte wijze is ingébracht. Het huis 40 staat in verbinding 30 met het inwendige van de buis 7 via de ruimte tussen de holle tap 19 en de leiding 20 en het inwendige van de buis 7 staat ê in verbinding met het inwendige van de houder 10 via gaten, die zijn aangebracht in het ondereind van de buis 7 boven de bodem 11 van de komvormige houder 10. De leiding 20 is ver-35 bonden met een zich in dwarsrichting uitstrekkende leiding 44, waarvan de einden openen in een ringvormige verdeelkamer 45, die is gevormd in het ondereind van de buis 7 door middel van een ringvormige plaat 47 en een cilindrische binnenwand 48, De verdeelkamer 45 staat in verbinding met de ruimte 17 40 tussen de eindhodems 5 en 11 via gaten 50 in de buis 7.

8105395 * * · / -ë-

De vloeistof/dampscheider 38 is voorzien van een niveauregelklep 51, die door middel van een leiding 52 is verbonden met het bovenste deel van de schelder 38 en die door middel van een leiding 53 is verbonden met een verbin-5 dingsdeel 54, dat zich uitstrekt tussen het onderste deel van de schelder 38 en de injecteur 25. Stroomopwaarts ten opzichte van de niveauregelklep is een afsluitklep 54a -.aangebracht en deze laatste is door middel van een leiding 55 verbonden mèt de voedingieidingrvan de injecteur 25 tussen de reductie-10 klep 27 en de magneetklep 28.

De niveauregelklep 51 is uitgevoerd in de vorm van een vlotterklep, waarvan de vlotter schematisch is aangegeven en voorzien van het verwijzingscijfer 58, fig. 2. De vlotter regelt op op zichzelf bekende wijze, die derhalve 15 niet verder is afgebeeld, het vloeistofniveau in de scheider 38. Het vloeistofniveau,dat-heerst in de scheider 38 tijdens de normale werking is aangegeven door een gebroken lijn, die is voorzien van de verwijzing 1.

De in fig. 1 afgeheelde installatie werkt op 20 de volgende manier:

Vloeibaar koelmiddel stroomt uit de condensor 30 door de leiding 29 en de magneetklep 28, die tijdens de werking open is naar de reductieklep 27, die een voorafbe-paalde druk van het vloeibare koelmiddel vormt. In de injec-25 teur 25 dient het stromende koelmiddel als het actieve medium en zuigt dus vloeibaar koelmiddel aan uit de scheider 38 via het verbindingsdeel 54 en het uit de injecteur 25 naar de voedingieiding 24 overgebrachte koelmiddel bereikt dus een druk, die voldoende hoog is om het statische drukverschil te 30 overwinnen, dat wordt veroorzaakt door het niveauverschil tussen de injecteur 25 en de overloop 13 in het bovenste deel van de houder 2. Het koelmiddel kan dus passeren door de olie-scheider 23 via de verhittingsleiding 24, door de leiding 22, door de zich in dwarsrichting uitstrekkende leiding 44, door 35 de ringvormige verdeelkamer 45, door de gaten 50 en in de tussenruimte .17 en omhoog door de tussenruimte tussen de twee wanden 12 en 13. Het wordt aangenomen, dat alle delen van de installatie met uitzondering van het buitenvlak van de houder 2, dat is bedoeld om te dienen als koeloppervlak, goed ge-40 ïsoleerd -zijn. Verdamping zal dus op de eerste plaats worden 8105395 -7- if Λ veroorzaakt in de tussenruimte 16, die dient als verdamper-kamer en een mengsel van vloeistof' en verdampt koelmiddel zal de overloop 13 passeren. Via de gaten 42 stroomt het mengsel van verdampt koelmiddel en vloeibaar koelmiddel door 5 de zuigleiding 39 naar de vloeistof/dampscheider 38 en in de schelder wordt de vloeibare fase gescheiden, terwijl de gasvormige fase via de zuigleiding 37 wordt overgebracht naar de compressor 35, waarna het circuit verder gaat. Tijdens de werking dient de niveauregeling 51 om het niveau 1 in de 10 schelder 38 te handhaven. Het zal duidelijk zijn, dat door het regelen van de reductieklep 27 de capaciteit van de installatie kan worden aangepast op zodanige wijze, dat een geschikte hoeveelheid vloeibaar koelmiddel gehercirculeerd wordt om een goede warmteoverdracht te verkrijgen van het 15 product naar het verdampende koelmiddel.

Wanneer de afgebeelde inrichting wordt gebruikt voor bevriezen van bijvoorbeeld de bovengenoemde materialen, zal een periodieke reiniging van het buitenvlak van de wand 3 nodig zijn en om dit oppervlak op doelmatige wijze 20 te reinigen moet een heet reinigingsmiddel worden gebruikt. Tengevolge van het feit, dat de leidingen 22 en 39 voor het toevoeren van vloeibaar koelmiddel resp. afzuigen van koel-middeldampen zijn verbonden met het ondereind van de inrichting en de inrichting dus naar boven toe gesloten is, en ten-25 gevolge van het feit, dat de genoemde leidingen zijn verbonden met het vat 38, kan vloeibaar koelmiddel, dat in de inrichting aanwezig kan zijn wanneer het koelproces wordt stilgezet, terugstromen naar de schelder 38. Het vloeibare koelmiddel, dat aanwezig is in de verdamperkamer 16 en in de ring-30 vormige tussenruimte tussen de bodems 5 en 11, zal via de gaten 50, de verdeelkamer 45, de zich dwars uitstrekkende leiding 44, de voedingleiding 20, de pakkingbus 21, de olie-scheider 23, de voedingleiding 24 en de zijinlaat 54 van de injecteur 25 stromen in het vat 38. Het vloeibare koelmiddel, 35 dat aanwezig kan zijn in de komvormige houder zal stromen naar het vat 38 via de gaten 42 in de buis 7, de tussenruimte tussen de voedingleiding 21 en het binnenoppervlak van de holle tap 19., en de zuigleiding 39. Het vat 38 heeft zodanige afmetingen, dat het vat de maximum hoeveelheid koelmiddel kan opne-40 men, dat aanwezig kan zijn in de inrichting 1 op het tijdstip, 8105395 " * / -8-' waarop een reiniging van de inrichting 1 nodig is, en wanneer deze hoeveelheid vloeibaar koelmiddel is overgebracht naar het vat 38, zal het in het vat 38 opgenomen vloeibare koelmiddel een niveau vormen, zoals is aangegeven door 11. Vol-5 gens de in fig. 1 afgebeelde uitvoering is het vat 38 op een zodanige hoogte ten opzichte van de inrichting 1 aangebracht, dat het niveau 11 onder de eindbodem 5 van de cilindrische houder 2 zal liggen. Dit betekent, dat slechts een zeer kleine verdamping zal plaatsvinden in de inrichting 1 10 voordat de inrichting compleet is geledigd voor vloeibaar koelmiddel en de volgende verhitting, die wordt veroorzaakt door de wasbewerking, zal dus slechts resulteren in een oververhitting van koelmiddeldampen in de inrichting 1, waardoor de druk nogal matig zal stijgen in de inrichting 1 in verge-15 lijking met het geval, waarin vloeibaar koelmiddel aanwezig is in de inrichting 1 tijdens de gehele reinigingsbewerking. In het laatste geval zou de drukstijging in de inrichting 1 overeenkomen met de dampdrukcurve voor verzadigde damp van het koelmiddel in kwestie.

20 Fig. 2 toont een andere uitvoering, waar bij in fig. 2 een pomp P wordt toegepast inplaats van de in -fig. 1 afgebeelde injecteur 25. De pomp P bestaat bijvoorbeeld uit een centrifugaalpomp of andere stromingspomp, die dus kan worden, doorstroomd in de richting tegengesteld aan 25 de normale voedingrichting van de pomp. Overigens werkt de in fig. 2 afgebeelde uitvoering op dezelfde manier als is uiteengezet in verband met fig. 1 met slechts dit verschil, dat de toevoer van vloeibaar koelmiddel aan de inrichting 1 uitsluitend via de stromingsklep 52 plaatsvindt.

8105595

Claims (6)

1. Vries- of koelinstallatie met een inrichting met een verdamperkamer, waaraan koelmiddel wordt toegevoerd en waaruit verdampt koelmiddel wordt afgezogen door middel van leidingen die deel uitmaken van een circuit/ 5 dat ook een compressor en een condensor omvat, met het kenmerk, dat de leidingen (22., 39) voor het toevoeren van koelmiddel aan en voor het afzuigen van verdampt koelmiddel uit de verdamperkamer (16) zijn verbonden met het ondereind van de inrichting Cl), waarbij het circuit boven-10 dien een vat (38) voor het opnemen van vloeibaar koelmiddel uit de inrichting (1) bevat.

2. Vries- of koelinstallatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vat een vloeistof/dampscheider (38) vormt, die aan de bovenzijde 15 van de scheider is verbonden met de compressor (35) en die tussen de bovenzijde en de onderzijde is verbonden met een op de inrichting aangesloten zuigleiding (39), en waarvan het onderste deel is verbonden met de voedingleiding (24) voor vloeibaar koelmiddel, waarbij de voedingpomp van het 20 stromingtype (25; P) is opgenomen in de voedingleiding (24).

3. Vries- of koelinstallatie volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de pomp is gevormd door een injecteur(25), die wordt aangedreven door het koelmiddel en is verbonden met de vloeistof/dampscheider 25 (38) (bij 54).

4. Vries- of koelinstallatie volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de verdamperkamer is gevormd door een ruimte (16) tussen de wand (3) van een verticaal opgestelde, van eindbodems (4 en 5) voorziene 30 cilindrische houder (21 en een binnen de cilindrische houder (2) opgestelde komvormige houder (10), waarbij de ruimte (16) in verbinding staat met het inwendige van de komvormige houder (10) via een ruimte tussen de bovenrand (13) van de inwendige houder (101 en de boveneindbodem (4) van de cilin-35 drische houder (21, waarbij de zuigleiding {19) is verbonden met de bodem (11) van de komvormige houder (10) en waarbij de voedingleiding (221 voor vloeibaar koelmiddel is verbonden met een ruimte (17), tussen de ondereindbodem (5) van 8105395 -10- de cilindrische houder (2) en de bodem van de komvormige houder (10).

5. Vries- of koelinstallatie volgens conclusie 4, waarbij de cilindrische houder roteerbaar is, 5 met het kenmerk, dat de zuigleiding (39) is verbonden met de.bodem (11) van de komvormige houder (10) door middel van een holle kap (19), en waarbij de voedingleiding (221 is verbonden met de ruimte (17) tussen de ondereindbo-dem (5) van de cilindrische houder (2) en de bodem (11) van IQ de komvormige houder (10) door middel van een pakkingbus (21) die coaxiaal is aangebracht in de holle tap (19) en die is verbonden met de ruimte (17) door middel van een zich in dwarsrichting uitstrekkende leiding (44).

6. Vries- of koelinstallatie volgens één 15 der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het vat (38) is voorzien van een niveauregelklep (51), die is. verbonden met de condensor (30) via een afsluitklep (54a). 8105395