NL8902218A

NL8902218A - METHOD AND APPARATUS FOR EMPTYING CFC-COOLING SYSTEMS

Info

Publication number: NL8902218A
Application number: NL8902218A
Authority: NL
Original assignee: Aviv V O F
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1989-09-04
Publication date: 1991-04-02
Also published as: DE4027986A1

Description

Werkwijze en inrichting voor het ledigen van CFK houdende koelsystemen.Method and device for emptying CFC-containing cooling systems.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ledigen van een met chloorfluorkoolwaterstoffen en olie gevuld, onder een hogere dan de atmosferische druk staand, gesloten koelsysteem, bijvoorbeeld van een koelinstallatie, omvattende het openen van het systeem en het opvangen van uitstromende stoffen, en op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.The invention relates to a method for emptying a closed cooling system filled with chlorofluorocarbons and oil, under a higher than atmospheric pressure, closed cooling system, for instance of a cooling installation, comprising opening the system and collecting effluents, and on an apparatus for carrying out this method.

Koelmachines die werken volgens het zogenaamde com-pressiesysteem, waaronder het merendeel van de huishoudelijke koelmachines (koelkasten en diepvriezers), omvatten een gesloten koelsysteem waarin zich chloorfluorkoolwaterstoffen bevinden. Wanneer deze koelmachines afgedankt en verschroot worden komen deze stoffen in het milieu. Omdat inmiddels algemeen verondersteld wordt dat chloorfluorkoolwaterstoffen een schadelijke invloed hebben op de ozonlaag, is het gewenst het vrijkomen daarvan zoveel mogelijk te beperken.Chillers operating under the so-called compression system, which includes most of the household chillers (refrigerators and freezers), include a closed cooling system that contains chlorofluorocarbons. When these cooling machines are scrapped and scrapped, these substances are released into the environment. Since it is now generally assumed that chlorofluorocarbons have a harmful effect on the ozone layer, it is desirable to limit the release thereof as much as possible.

Daartoe worden reeds enige tijd chloorfluorkoolwaterstoffen teruggewonnen uit koelsystemen. Omdat gesloten koelsystemen in veel gevallen geen aftapvoorzieningen kennen, worden in de bekende techniek de af te tappen koelsystemen op een goed bereikbare plaats geopend, in het algemeen door het met een priktang openen van een leiding, waarna de gasvormige chloorfluorkoolwaterstoffen door de druk in het systeem of door afzuiging uit het systeem worden verwijderd via een op de priktang aangesloten afvoerleiding.To this end, chlorofluorocarbons have been recovered from cooling systems for some time. Since closed cooling systems in many cases have no draining facilities, in the known art the cooling systems to be drained are opened in an easily accessible place, generally by opening a pipe with a piercing tool, after which the gaseous chlorofluorocarbons are released by the pressure in the system or removed from the system by suction through a drain line connected to the lancing device.

Deze ledigingsmethode heeft echter twee nadelen. In de eerste plaats blijft de voor de smering van de compressor in het koelsysteem aanwezige olie daarin achter, en komt na het verschroten van de koelmachine in het milieu terecht. Daarnaast is gebleken dat deze olie nog opgeloste chloorfluorkoolwaterstoffen bevat, die langs deze weg alsnog vrijkomen in de atmosfeer.However, this emptying method has two drawbacks. Firstly, the oil present in the refrigeration system for lubrication of the compressor remains therein, and ends up in the environment after the chiller is scrapped. In addition, it has been found that this oil still contains dissolved chlorofluorocarbons, which are still released into the atmosphere in this way.

De uitvinding beoogt derhalve een werkwijze voor het snel en eenvoudig ledigen van koelsystemen te verschaffen, waarbij bovengenoemd nadeel vermeden wordt. Dit wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat het systeem daar geopend wordt, waar zich de olie verzameld heeft.The object of the invention is therefore to provide a method for quickly and easily emptying cooling systems, wherein the above-mentioned drawback is avoided. This is achieved according to the invention in that the system is opened where the oil has collected.

Voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van een inrichting welke volgens de uitvinding een in verticale richting beweegbare perforator, een hefinstallatie voor het met de compressorpot als laagst gelegen punt boven de perforator positioneren van het koelsysteem, en een installatie voor het opvangen en scheiden van uit het systeem stromende stoffen omvat.To carry out the method according to the invention use is made of a device which according to the invention has a vertically movable perforator, a lifting installation for positioning the cooling system with the compressor pot as the lowest point above the perforator, and an installation for collection and separation of substances flowing from the system.

Genoemde en andere kenmerken van de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van een voorbeeld, waarbij verwezen wordt naar de bij-gevoegde tekening, waarin overeenkomstige cijfers verwijzen naar overeenkomstige delen, en waarin: fig. 1 een aanzicht is van een hefinstallatie en een perforator volgens de uitvinding en een koelmachine? fig. 2 een doorsnede is van de compressorpot van een koelsysteem tijdens het perforeren; fig. 3 een schematisch overzicht is van een eerste uitvoering van de installatie voor het opvangen en scheiden van uit het koelsysteem stromende stoffen; en fig. 4 een schematisch overzicht is van een alternatieve uitvoering van deze installatie.Mentioned and other features of the method and the device according to the invention are further elucidated on the basis of an example, with reference being made to the annexed drawing, in which corresponding figures refer to corresponding parts, and in which: fig. 1 is a view of a lifting installation and a perforator according to the invention and a cooling machine? FIG. 2 is a sectional view of the compressor jar of a cooling system during perforation; Fig. 3 is a schematic overview of a first embodiment of the installation for collecting and separating substances flowing from the cooling system; and Fig. 4 is a schematic overview of an alternative embodiment of this installation.

Om het koelsysteem 3 daar te kunnen openen waar zich de olie 2 bevindt, wordt de koelmachine 48 zo boven een perforator 4, bijv. een boormachine gepositioneerd, dat de compressorpot 6 het laagst gelegen deel van het koelsysteem 3 vormt (fig. 1). Hiertoe wordt de koelmachine 48 op een in de ruststand verticaal frame 8 geplaatst (in de fig. met stippellijnen weergegeven), waarna het frame 8 door een bijv. motorisch aangedreven stangenstelsel tot boven de boormachine wordt gemanoeuvreerd.In order to be able to open the cooling system 3 where the oil 2 is located, the cooling machine 48 is positioned above a perforator 4, e.g. a drilling machine, that the compressor pot 6 forms the lowest part of the cooling system 3 (fig. 1). To this end, the cooling machine 48 is placed on a vertical frame 8 in the rest position (shown in dotted lines in the figure), after which the frame 8 is maneuvered above the drilling machine by, for example, a motor driven rod system.

Vervolgens wordt door een om de kop van de boormachine 4 aangebrachte mof 49 een gasdichte verbinding met de zijwand van de compressorpot 6 tot stand gebracht (fig. 2), en wordt deze wand doorboord. Hierbij wordt de booraanzetkracht gecompenseerd door bijv. een deel van het koelmachinegewicht. Op het moment dat de wand van de compressorpot 6 geperforeerd wordt, zal ten gevolge van de overdruk in het systeem 3 en een in de mof 49 aangebrachte onderdruk de olie 2 uit de compressorpot 6 stromen. Doordat de pot 6 op het laagste punt geperforeerd wordt, moet eerst alle olie 2 uit het systeem 3 stromen voordat de chloorfluorkoolwaterstoffen 1 kunnen wegstromen.Subsequently, a gas-tight connection to the side wall of the compressor pot 6 is made through a sleeve 49 arranged around the head of the drilling machine 4 (fig. 2), and this wall is pierced. The drilling starting force is compensated for this by, for example, part of the chiller weight. When the wall of the compressor pot 6 is perforated, the oil 2 will flow out of the compressor pot 6 as a result of the overpressure in the system 3 and an underpressure provided in the sleeve 49. Because the pot 6 is perforated at the lowest point, all oil 2 must first flow out of the system 3 before the chlorofluorocarbons 1 can flow away.

De uit het systeem 3 stromende olie 2 en chloorfluorkoolwaterstoffen 1, aangevuld met boorspanen, worden door een leiding 54 naar een opvang- en scheidingsinstallatie 7 geleid (fig. 3), en stromen naar een eerste scheidingsvat 12, dat gedeeltelijk transparant is en waarin zich een filter 20 bevindt voor de boorspanen. Doordat het vat 12 transparant is, kan de kwaliteit van de uit het koelsysteem 3 stromende olie 2 visueel gecontroleerd worden. Indien de kwaliteit van de olie 2 goed is, wordt een eerste afsluiter 16 geopend en stromen de olie 2 en de chloorfluorkoolwaterstoffen 1 naar een tweede scheidingsvat 21. In het voorkomende geval dat de olie 2 verbrand blijkt en daardoor zuren bevat, wordt deze door het openen van een tweede afsluiter 19 naar een opslagvat geleid, en verder als chemisch afval behandeld. Hierdoor wordt aantasting van de scheidingsinstallatie 7 door de zuurhoudende olie voorkomen en wordt tevens voorkomen dat de verbrande olie de voor hergebruik geschikte olie vervuilt.The oil 2 and chlorofluorocarbons 1 flowing from the system 3, supplemented with drilling chips, are led through a conduit 54 to a collecting and separating installation 7 (fig. 3), and flow to a first separating vessel 12, which is partly transparent and in which a filter 20 is provided for the drilling chips. Because the vessel 12 is transparent, the quality of the oil 2 flowing out of the cooling system 3 can be visually checked. If the quality of the oil 2 is good, a first shut-off valve 16 is opened and the oil 2 and the chlorofluorocarbons 1 flow to a second separating vessel 21. In the event that the oil 2 is found to be burned and therefore contains acids, it is opening a second valve 19 to a storage vessel, and further treated as chemical waste. This prevents attack of the separating installation 7 by the acid-containing oil and also prevents the burnt oil from contaminating the oil suitable for reuse.

Bij het instromen in het tweede scheidingsvat 21 worden de laatste overgebleven kleine spanen door magneten 50 verwijderd, waarna zich de olie 2 onder in het vat 21 verzamelt, en de gasvormige chloorfluorkoolwaterstoffen 1 in de ruimte daarboven. Wanneer een eerste stuurschuif 51 in een positie is waarin het tweede scheidingsvat 21 in verbinding staat met een compressorsysteem 25, bijvoorbeeld bestaande uit een één- of tweetraps compressor, zoals op zich bekend uit huishoudelijke koelkasten, zal in het tweede scheidingsvat 21 een lagere dan de atmosferische druk ontstaan, waardoor de chloorfluorkoolwaterstoffen 1 uit het scheidingsvat 21 gezogen worden en door de compressor 25 en een luchtkoeler 52 naar een drukvat 26 geleid worden. Omdat het voorkomt dat bij het ledigen van het koelsysteem 3 enige lucht meegezogen wordt in de opvang- en scheidingsinstallatie 7, is het drukvat 26 aan zijn bovenzijde voorzien van een aftapleiding 46, waarin een moleculaire zeef 47 geplaatst is, welke ondoordringbaar is voor chloorfluorkoolwaterstoffen 1.When entering the second separating vessel 21, the last remaining small chips are removed by magnets 50, after which the oil 2 collects in the bottom of the vessel 21, and the gaseous chlorofluorocarbons 1 in the space above. When a first control slide 51 is in a position in which the second separating vessel 21 communicates with a compressor system 25, for example consisting of a one- or two-stage compressor, as known per se from domestic refrigerators, in the second separating vessel 21 a lower than the atmospheric pressure is created, through which the chlorofluorocarbons 1 are drawn out of the separation vessel 21 and are passed through the compressor 25 and an air cooler 52 to a pressure vessel 26. Because it occurs that during the emptying of the cooling system 3, some air is sucked into the collecting and separating installation 7, the pressure vessel 26 is provided at its top with a drain pipe 46, in which a molecular sieve 47 is placed, which is impermeable to chlorofluorocarbons 1. .

Nadat de chloorfluorkoolwaterstoffen 1 uit het tweede scheidingsvat 21 verwijderd zijn, wordt de olie 2 hieruit door een pomp 29 over een tweede stuurschuif 53 naar een derde scheidingsvat 30 gepompt, waarin een lagere dan de atmosferische druk heerst, doordat de eerste stuurschuif 51 nu zo gepositioneerd is dat het derde scheidingsvat 30 in verbinding staat met de compressor 25. Om de in de olie 2 opgeloste chloorfluorkoolwaterstoffen 1 snel te laten diffunderen wordt de dampspanning in het derde scheidingsvat 30 verlaagd, door de olie 2 over een groot oppervlak te verspreiden. Hiertoe loopt de olie 2 uit over een onder de toevoeropening 31 geplaatste vlakke plaat 36. (Andere mogelijkheden om de dampspanning te verlagen zijn om bijv. de olie 2 langs een zijwand van het vat 30 te laten lopen, of om de olie 2 te vernevelen, bijv. door een injectiebuis in de toevoeropening 31 aan te brengen). De gediffundeerde chloorfluorkoolwaterstoffen 1 worden door de compressor 25 afgezogen en naar het drukvat 26 geleid. Wanneer de tweede stuurschuif 53 zo gepositioneerd wordt dat een op de onderzijde van het derde scheidingsvat 30 aangesloten recircu-latieleiding 35 verbonden wordt met de pomp 29, kan de olie 2 gerecirculeerd worden tot een voldoende deel van de chloorfluorkoolwaterstoffen 1 uit de olie 2 gediffundeerd is, waarna de olie 2 door het openen van een derde afsluiter 37 afgevoerd kan worden naar een tweede opslagtank.After the chlorofluorocarbons 1 have been removed from the second separating vessel 21, the oil 2 is pumped therefrom by a pump 29 over a second control valve 53 to a third separating vessel 30, in which there is a lower than atmospheric pressure, because the first control valve 51 is now positioned is that the third separating vessel 30 is in communication with the compressor 25. In order to rapidly diffuse the chlorofluorohydrocarbons 1 dissolved in the oil 2, the vapor pressure in the third separating vessel 30 is reduced by spreading the oil 2 over a large area. For this purpose, the oil 2 runs over a flat plate 36 placed under the supply opening 31. (Other possibilities for reducing the vapor pressure are, for example, to let the oil 2 run along a side wall of the vessel 30, or to atomize the oil 2 e.g. by inserting an injection tube into the feed opening 31). The diffused chlorofluorocarbons 1 are suctioned through the compressor 25 and passed to the pressure vessel 26. When the second control slide 53 is positioned so that a recirculation line 35 connected to the bottom of the third separation vessel 30 is connected to the pump 29, the oil 2 can be recirculated until a sufficient part of the chlorofluorocarbons 1 has diffused from the oil 2. after which the oil 2 can be discharged to a second storage tank by opening a third valve 37.

In een alternatieve uitvoering van de opvang- en scheidingsinstallatie 7 wordt de olie 2 uit het tweede scheidingsvat 21 naar een vierde scheidingsvat 38 gepompt (fig. 4), waarin een installatie 44 aangebracht is voor het in beweging houden van de olie 2. Door de beweging wordt de diffusie van de chloorfluorkoolwaterstoffen 1 uit de olie 2 versneld, waarna de gediffundeerde chloorfluorkoolwaterstoffen 1 door de compressor 25 naar het drukvat 26 worden gezogen. Wanneer het grootste deel van de chloorfluorkoolwaterstoffen 1 uit de olie 2 gediffundeerd is, wordt de olie 2 door het openen van vierde en vijfde afsluiters 43,55 onder invloed van de druk in het drukvat 26 uit het vierde scheidingsvat 38 verwijderd en afgevoerd naar een derde opslagtank. Hierbij wordt niet alle olie 2 uit het vat 38 verwijderd, om te voorkomen dat onverhoopt ook chloorfluorkoolwaterstoffen uit het drukvat 26 door de olie-afvoeropening 42 ontsnappen.In an alternative embodiment of the collecting and separating installation 7, the oil 2 is pumped from the second separating vessel 21 to a fourth separating vessel 38 (fig. 4), in which an installation 44 is arranged for keeping the oil 2 moving. The diffusion of the chlorofluorohydrocarbons 1 from the oil 2 is accelerated, after which the diffused chlorofluorocarbons 1 are sucked through the compressor 25 to the pressure vessel 26. When the major part of the chlorofluorocarbons 1 is diffused from the oil 2, the oil 2 is removed from the fourth separator vessel 38 by opening the fourth and fifth valves 43.55 under the influence of the pressure in the pressure vessel 26 and discharged to a third storage tank. Not all oil 2 is hereby removed from the vessel 38, in order to prevent that unexpectedly also chlorofluorocarbons from the pressure vessel 26 escape through the oil discharge opening 42.

De voordelen van de in de figuren getoonde uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn velerlei: door de hefinstallatie kan het koelsysteem snel, zonder grote inspanning en op ergonomisch verantwoorde wijze boven de perforator gemanoeuvreerd worden; door het perforeren van het systeem op het laagst gelegen punt, daar waar zich de olie bevindt, wordt het systeem nagenoeg volledig geledigd; door gebruik te maken van de overdruk in het systeem, versterkt door een op de uitstroomopening aangebrachte onderdruk, wordt het systeem zeer snel geledigd; door gebruik te maken van een transparante spaan-vanger, kan aan de hand van een eenvoudige visuele controle (onbruikbare) verbrande olie gescheiden worden van opnieuw te gebruiken olie; de in de olie opgeloste chloorfluorkoolwaterstoffen worden snel en tegen lage kosten uit de olie verwijderd; door de eerste stuurschuif wordt het volledige vermogen van de compressor gebruikt voor ofwel het ledigen van het koelsysteem en de eerste scheiding van olie en chloorfluorkoolwaterstoffen, ofwel de diffusie van de in de olie opgeloste chloorfluorkoolwaterstoffen; en de op het drukvat aangesloten aftapleiding met daarin een moleculaire zeef maakt het mogelijk door het aftappen van meegecomprimeerde lucht de druk in het vat, en bovendien het benodigd compressorvermogen te beperken, alsmede de opslag- capaciteit van het vat te benutten.The advantages of the embodiments of the invention shown in the figures are many: the lifting installation allows the cooling system to be maneuvered quickly, without great effort and in an ergonomically responsible manner above the perforator; by perforating the system at the lowest point, where the oil is located, the system is almost completely emptied; by using the overpressure in the system, reinforced by an underpressure applied to the outflow opening, the system is emptied very quickly; by using a transparent chip catcher, you can separate (unusable) burnt oil from reusable oil with a simple visual check; the chlorofluorohydrocarbons dissolved in the oil are quickly and inexpensively removed from the oil; the first control valve uses the full power of the compressor to either drain the refrigeration system and first separate oil and chlorofluorocarbons, or diffuse the chlorofluorocarbons dissolved in the oil; and the drain line connected to the pressure vessel with a molecular sieve therein makes it possible, by draining compressed air, to limit the pressure in the vessel, in addition to the required compressor power, as well as to utilize the storage capacity of the vessel.

Claims

Method for emptying a closed cooling system filled with chlorofluorohydrocarbons and oil, which is under an atmospheric pressure, closed cooling system, eg of a cooling installation, comprising opening the system and collecting effluents, characterized in that the system (3) is opened where the oil (2) has collected.

Process according to claim 1, characterized in that the gaseous chlorofluorocarbons (1) and the oil (2) are separated from each other.

Process according to claim 2, characterized in that the oil (2) is stripped of the chlorofluorocarbons (1) dissolved therein after separation.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that an underpressure is created in the opening provided in the system (3).

An apparatus for emptying a compression type closed cooling system (3) filled with chlorofluorocarbons (1) and oil (2), which is at a pressure higher than atmospheric pressure, comprising a vertically movable perforator (4), a lifting installation (5) for positioning the cooling system (3) with the compressor pot (6) as the lowest point above the perforator (4), and an installation (7) for collecting and separating substances flowing from the system (3).

Device according to claim 5, characterized in that the lifting installation (5) comprises a frame (8) for receiving the cooling system (3), the frame and height of which (8) are infinitely adjustable.

Device according to any one of claims 5-6, characterized in that a sleeve (49) is arranged around the perforator (4), which gas seal can be connected to the compressor pot (6).

Device according to any one of claims 5-7, characterized in that the perforator (4) is movable in three perpendicular directions.

Device according to any one of claims 5-8, characterized in that the collecting and separating installation (7) is connected via a supply pipe (54) to the sleeve (49) and comprises first separating means (9) for separating chips and burnt oil, and second separating means (10) for separating the gaseous chlorofluorocarbons (1) and the oil (2), and third separating means (11) for separating the oil (2) and the chlorofluorohydrocarbons dissolved therein (1) .

Device according to claim 9, characterized in that the first separating means (9) comprise a first separating vessel (12), which vessel (12) is provided with at least one at least partially transparent side wall, one with the perforation in the cooling system (3) connected supply opening (13), of a first discharge opening (14), to which a first conduit (15) is connected, which is connected via a first valve (16) to the second separating means (10) of a second discharge opening (17), to which a second conduit (18) is connected, which communicates over a second valve (19) with a first storage tank, and of a filter element placed between the supply opening (13) and the discharge openings (14, 17). 20).

Device according to claim 10, characterized in that the second separating means (10) comprise a second separating vessel (21), which vessel (21) is provided with a supply opening (22) connected to the first conduit (15), with a gas discharge opening (23) to which a first gas discharge pipe (24) is connected, which communicates via a compressor (25) with a storage vessel (26), and of an oil discharge opening (27), on which a first oil pipe (28) which is connected via a pump (29) to the third separating means (11).

Device according to any one of claims 9-11, characterized in that the third separating means (11) comprise a third separating vessel (30), which vessel (30) is provided with an oil supply opening (31) on which the first oil line ( 28) is connected to a gas discharge opening (32) to which a second gas discharge pipe (33) is connected, which is connected via the compressor (25) to the storage vessel (26), and to an oil discharge opening (34) to which a the first oil line (28) connected oil recirculation line (35) is connected, and which vessel (30) further comprises atomizing means, and the first oil line (28) communicates over a third valve (37) with a second storage tank.

Device according to claim 12, characterized in that the atomizing means comprise a flat plate (36) placed under the oil supply opening (31).

Device according to claim 12, characterized in that the atomizing means comprise an injection tube placed in the oil supply opening (31).

Device according to any one of claims 9-11, characterized in that the third separating means (11) comprise a fourth separating vessel (38), which vessel (38) is provided with an oil supply opening (39) on which the first oil line ( 28) is connected, from a gas discharge opening (40) to which a second gas discharge pipe (41) is connected, which communicates over the compressor (25) with the storage vessel (26), from an oil discharge opening (42) which extends over a fourth valve (43) communicates with a third storage tank and a gas supply opening (57) to which a gas supply pipe (56) is connected, which communicates via a fifth valve (55) with the storage vessel (26) and which vessel ( 38) further comprises an installation (44) for keeping the oil (2) contained in the vessel moving.

Device according to any one of claims 11-15, characterized in that the storage vessel (26) is provided at the top with a tap opening (45), which runs over a tap pipe (46), in which chlorofluorocarbons of air separating molecular sieve (47 ) is connected to the outside air.