SE445256B - Frysanleggning med en vetskeavskiljare parallellkopplad till ett vridbart forangningsrum - Google Patents

Description

8107232-4 i de fall när den med förångarrummet försedda apparaten skall kunna rengöras, exempelvis genom tvättning med varmt sköljmedel. Härunder måste nämligen mycket omständli ga säkerhetsåtgärder vidtagas för att undvika att i förångarrummet skall uppkomma stora tryckökningar till följd av uppvärmningen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att anvisa en anläggning av inledningsvis angivet slag, vid vilken på mycket enkelt sätt säkerställs att det icke kan uppkomma överdrivna tryckökningar i förångarrummet och därvid i appara- ten vid uppvärmning av denna och detta uppnås enligt uppfinningen genom att matarledningen är förbunden med den nedre änden av förångningsrummet, att i matarledningen är insatt en pump, som är utformad, så att den i stoppat tillstånd tillåter en strömning genom sig, som är riktad i motsatt riktning mot den strömningsriktning, som pumpen har, när den är i drift, att pumpen står i förbindelse med stänkavskiljarens nedre ände och att denna stänkavskiljare mellan sin övre del och sin botten är förbunden med den ihåliga tappen, varvid stänkavskiljaren vid sin övre del är förbunden med kompressorns sugsida och har en volym, som är tillräckligt stor för att uppta det i förångarrummets förefintliga flytande kylmedlet och är anbringad närmelsevis i nivå med den nedre änden av förångningsrummet. t Härigenom uppnås nämligen att flytande kylmedel, som kan befinna sig i apparaten, vid uppvärmning av denna kommer att överföras till den ifrågavarande behållaren redan vid måttlig ökning av trycket i apparaten. Då denna nämligen är sluten upptill, kommer den vid uppvärmningen alstrade ångan att pressa eventu- ellt närvarande flytande kylmedium nedåt och ut ur apparaten och detta är lik- tydigt med att det, utom den förångning av kylmedel som är nödvändig för att åstadkomma det tryck som erfordras för att pressa flytande kylmedel ut ur appa- raten, icke sker någon förångning av kylmedel i apparaten. Detta i sin tur är liktydigt med att det vid fortsatt uppvärmning av apparaten endast sker en överhettning av de i apparaten befintliga kylmedelsångorna och följaktligen kommer trycket i apparaten att stiga långt mindre vid uppvärmning av apparaten än fallet skulle vara om det fanns flytande kylmedel i apparaten. I det sist- nämnda fallet skulle trycket i apparaten nämligen följa ångtryckskurvan för mättad ånga av det ifrågavarande kylmedlet, som stiger långt kraftigare vid stigande temperatur än fallet är vid överhettning.

Enligt uppfinningen utgörs behållaren av en stänkavskiljare, som upptill är ansluten till kompressorn och som mellan sin övre och nedre ände är ansluten till den med apparaten förbundna sugrörsledningen och vars nedre ände är för- bunden med tillförselledningen för flytande kylmedel, samt att i den sistnämnda 8107232-*4 är inskjuten en matarpump av strömningstypen. Härigenom uppnås att stänkav- skiljaren förutom att tjäna såsom behållare för upptagning av flytande kyl- medel från apparaten i det ovan nämnda fallet samtidigt tjänar såsom stänkav- skiljare och användningen av en pump av strömningstypen tillåter att flytande kylmedel i det ovan nämnda fallet kan strömma in i stänkavskiljaren både genom den med apparaten förbundna sugrörsledningen och tillförselledningen för flyt- ande kylmedel. Detta utförandeav anläggningen blir särskilt enkel, om pumpen ut- görs av en injektor, genom att denna kan drivas av kylmedlet och kan tjäna såsom cirkulationspump mellan apparatens förångarrum och stänkavskiljaren, genom att dess inlopp för sekundärt material kan vara förbundet med stänkavskiljaren. En sådan injektor kommer samtidigt att tillåta återströmning av flytande kylmedel från apparaten till stänkavskiljaren, när dess matning med primärt material, alltså flytande kylmedel, avbryts. Detta utesluter emellertid icke att såsom cirkulationspump kan användas en pump av strömningstypen, som emellertid i såd- ant fall måste drivas av en lämplig drivmekanism, exempelvis en motor.

Den i det föregående nämnda rengöringen av apparaten har särskild bety- delse när det rör sig om en apparat för fjällfrysning av flytande medier, såsom exempelvis vatten, blod, grädde och liknande material. Sådana produkter kräver nämligen att apparaten rengörs periodiskt. Anläggningen, lämpar sig särskilt för detta ändamål, genom att apparatens förångarrum utgörs av ett mellanrum mellan väggen till en lodrättstående cylinderformig, med gavlar försedd be- hållare och en inne i behållaren anbragt skålformig behållare, att mellanrum- met står i förbindelse med det inre av den skålformiga behållaren genom ett mellanrum mellan dennas överkant och den cylindriska behållarens översta gavel, att sugrörsledningen är förbunden med den skålformiga behållarens botten, samt att tillförselledningen är förbunden med mellanrummet mellan den cylinder- formiga behållarens nedersta gavel och den skålformiga behållarens botten.

I det fall den cylinderformiga behållaren är vridbar, vilket underlättar avskrapning eller avsprängning av material, som fryses på den cylinderformiga behållarens yttersida, kan sugrörsledningen vid uppfinningen vara förbunden med den skålformiga behållarens botten med hjälp av en ihålig axeltapp, och tillförselledningen kan vara förbunden med mellanrummet mellan den cylinder- formiga behållarens nedersta gavel och den skålformiga behållarens botten med hjälp av en packbox, som är anbragt koaxiellt i den ihåliga axeltappen och är förbunden med det nämnda mellanrummet med hjälp av ett tvärrör.

Uppfinningen skall nedan förklaras närmare under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 schematiskt och delvis i sektion visar en första 8107232-4 utföringsform av anläggningen enligt uppfinningen, och fig. 2 i större_skala en detaljbild för belysning av en annan utföringsform av anläggningen enligt uppfinningen- På ritningen betecknar l en apparat, som skall kylas. I det föreliggande fallet är apparaten 1 en apparat för frysning av vätska, såsom exempelvis vatten, blod, grädde och liknande flytande medier- Apparáten har en cylinder- formig behållare 2 med en cylindrisk vägg 3, 1 vilken är insvetsade en övre och 'en nedre gavel, 4 resp 5. Väggen 3 sträcker sig något upp över den översta gaveln 4 till bildande av en överfallskant 6, som tjänar till att fördela vätska vilken tillförs på översidan av gaveln 4, så att denna vätska kommer_att ströma eller rinna ned längs utsidan av väggen 3. Apparaten är visad mycket schematiskt på ritningen, emedan endast de för förståelse av uppfinningen nödvändiga delarna visas, men det bör tillfogas att apparaten ytterligare har en utanför väggen 3 anbragt knivformig skrapa eller rotor, som tjänar till att skala eller spränga av det frysta materialet från yttersidan av den cylinderformiga väggen 3.

K Mellan gavlarna 4 och 5 är insvetsat ett lodrätt rör 7, som upptill med hjälp av en gavel 8 är förbundet med en axel 9, vilken tjänar till lagring av behållaren vid dennas övre ände, så att behållaren kan vridas och därmed föras förbi den ovan nämnda kniven eller rotorn- Röret 8 uppbär en skålformig behållare, som helhet betecknad 10, och har en botten ll med ett hål, längs vars omkrets röret 7 är fastsvetsat- Behållaren 10 har vidare en vägg 12 med cylinderform, som slutar i en överfallskant 13 upptill och vars underkant är svetsad vid omkretsen av botten 11.

Behållarväggen 12 är anbragt relativt tätt invid insidan av behållarväggen 2, så att mellan dessa två väggar bildas ett mellanrum 16 som tjänar såsom för- ångarrum. Detta står nedtill i förbindelse med en ringkammare 17, som omger den översta änden av röret 7 och är avgränsad mellan de två bottnarna 5 och ll- Röret 7 skjuter fram vid sin nedre ände något under gaveln 5 och är slutet med hjälp av en gavel 18, som uppbär en ihålig axeltapp l9, vilken är vridbart stödd i förhållande till ett stationärt stöd l9a. Koaxiellt med den ihåliga axeltappen 19 finns ett matarrör 20 för tillförsel av flytande kylmedel och detta rör 20 är med hjälp av en packbox Zl förbundet med den uppåtriktade änden av ett stillastående vinkelformigt matarrör 22. Detta är förbundet med en olje- separator 23, som i sin tur med hjälp av en matarledning 24 är förbunden med en pump 25. Vid den i fig. l visade utföringsformen utgörs denna pump 25 av en injektor. Injektorn 25 matas med ett rör 26, i vilket en reduktionsventil 27 är inskjuten och denna är i sin tur förbunden med en magnetventil 28. Denna är med hjälp av en ledning 29 förbunden med en kondensor 30, som L det visade 9107252-4 5 fallet är kyld med hjälp av ett kylmedel, exempelvis vatten, som tillförs genom en stuts 31 och avlägsnas genom en stuts 32. Kondensorn 30 är med hjälp av en ledning 34 förbunden med en kompressor 35 för kylmedel och denna kompressors sugsida är med hjälp av en ledning 37 förbunden med en behållare 38, som i den visade utföringsformen tjänar såsom stänkavskiljare. Denna är med hjälp av ett sugrör 39 förbunden med ett hus 40, i vilket matarröret-22 är infört tätt? Huset 40 står i förbindelse med det inre av röret 7 genom mellanrummet mellan den ihåliga axeltappen 19 och röret 20 och det inre av röret 7 står i förbindelse med det inre av behållaren 10 genom ett hål 42 nedanför röret 7 men över botten 11 i den skålformiga behållaren l0. Röret 20 är förbundet med ett tvärrör 44, vars ändar mynnar i en ringformig fördelningskammare 45, som är avgränsad i den nedersta delen av röret 7 med hjälp av en ringformig platta 47 och en cylindrisk innervägg 48. Fördelningskammaren 45 står i förbindelse med mellanrummet.l7 mellan gavlarna 5 och ll genom hål 50 i röret 7.

Stänkavskiljaren 38 är försedd med en nivåregleringsventil 51, som med hjälp av en ledning 52 är förbunden med den översta delen av stänkavskiljaren 38.och med hjälp av en ledning 53 är förbunden med en förbindelsedel 54, vilken förlöper mellan den nedersta delen av stänkavskiljaren 38 och injektorn 25. Före nivåregleringsventilen är inskjuten en avstängningsventil 54a och denna är med hjälp av ett rör 55 förbunden med injektorns 25 matarledning ellan reduktions- ventilen 27 och magnetventilen 28.

Nivåregleringsventilen 51 är utformad såsom en flottörventil, vars flottör schematiskt betecknas med 58 och på i och för sig känt och därför icke närmare förklarat sätt styr vätskenivån, som är betecknad med I i stänkavskiljaren 38.

Den i fig- l visade anläggningen fungerar på följande sätt: Flytande kylmedel strömmar från kondensorn 30 genom ledningen 29 och den under drift öppna magnetventilen 28 till reduktionsventilen 27, där det åstad- koms ett förutbestämt tryck av det flytande kylmedlet- I injektorn 25 tjänar det strömmande kylmedlet såsom aktivt material och suger därvid flytande kyl- medel från stänkavskiljaren 38 genom förbindelsedelen 54 och därigenom uppnår det från injektorn 25 och till matarledningen 24 överförda kylmedlet ett så högt tryck att det kan övervinna den statiska tryckskillnaden, som beror på nivå- skillnaden mellan injektorn 25 och överfallskanten 13 upptill 1 behållaren 2.

Kylmedlet kan således genom matarledningen 24 passera genom oljeavskiljaren 23, röret 22, tvärröret 44, den ringformiga fördelningskammaren 45, genom hålen 50 ut i mellanrummet 17 och upp genom mellanrummet mellan de två väggarna 12 och 13. Genom att det förutsätts att alla anläggningens delar utom yttersidan av behållaren 2, som ju skall tjäna såsom kylyta, är väl isolerade, kommer en -~----~- »w i __._. ._ 8107232-4 primär förångning att ske i det såsom förångningskammare tjänande mellanrummet 16 och en blandning av flytande och förångat kylmedel kommer att passera över- fallskanten 13. Genom hålen 42 strömmar blandningen av kylmedelsånga och flytande kylmedel genom sugröret 39 till stänkavskiljaren 38 och här avskiljs vätskefasen, medan den luftformiga fasen genom sugledningen 37 leds till kompressorn 35, varefter cirkulationen fortsätter. Härunder sörjer nivåregula- torn 51 för att nivån I i stänkavskiljaren 38 upprätthålls. Det inses att man genom reglering av reduktionsventilen 27 kan avpassa anläggningens kapacitet så att en lämplig mängd flytande kylmedel återcirkuleras för att uppnå en god värmeöverföring mellan produkt och förångande kylmedel; Den på ritningen visade apparaten l kräver, när den används för frysning av exempelvis de ovan nämnda ämnena, periodisk rengöring i vad avser yttersidan av väggen 9 och en sådan rengöring kan endast effektivt uppnås med användning av varmt rengöringsmedel. Till följd av att rörledningarna 22 och 39 för till- försel av kylmedel och utsugning av kylmedelsånga är förbundna med apparatens nedre ände och denna således är sluten upptill samt till följd av att dessa rörledningar är anslutna till behållaren 38, kommer det flytande kylmedel, som finns i apparaten när kylprocessen stoppas, att löpa tillbaka till stänkav- skiljaren 38. Det flytande kylmedel som befinner sig i'förångningskammaren 16 och i det ringformiga mellanrummet 17 mellan gavlarna 5 och ll kommer genom hålen SO, fördelningskammaren 45, tvärröret 44, matarröret 22, packboxen 21, oljeseparatorn 23, matarledningen 24 och injektorns 25 förbindelsedel 54 att strömma in i behållaren 38. Det flytande kylmedel som kan finnas i den skål- formiga behållaren komer att strömma till behållaren 38 genom hålen 42 i röret 7, mellanrummet mellan matarröret 20 och insidan av den ihåliga axeltappen 19 samt sugröret 39. Behållaren 38 är dimensionerad så att den kan uppta den maximala mängd kylvätska som kan finnas i apparaten 1, när denna skall rengöras, och när den ifrågavarande mängden flytande kylmedel är överförd till behållaren 38 kommer denna att inställas en nivå, som på ritningen betecknas II. Vid den i fig. 1 visade utformningen är behållaren 38 anbragt på sådan höjd i förhållan- de till apparaten 1 att nivån II kommer att ligga under den cylindriska behållarens 2 gavel S. Detta innebär att i apparaten 1 endast kommer att ske en mycket ringa förångning, innan apparaten är helt tömd på flytande kylmedel, och den därpå följande uppvärmningen, som förorsakas av rengöringsoperationen, kommer därför endast att åstadkomma att i apparaten 1 sker överhettning av kyl- medelsånga, varvid endast små tryckhöjningar kommer att uppträda i apparaten 1, i motsats till vad fallet skulle vara, om flytande kylmedel fanns i apparaten L under hela rengöringsoperationen. I det sistnämnda fallet skulle tryckhöj- s1o7232-4 ningen i apparaten l motsvara ångtryckskurvan lör mättad ånga av det ifråga- varande kylmedlet.

I fig. 2 visas en annan utföringsførm, vid vilken används en pump P i stället för den 1 fig. 1 visade injektorn 25. Denna pump utgörs exempelvis av en centrifugalpump eller annan form av strömningspump, som alltså tillåter genomströmning 1 motsatt riktning mot pumpens normala transportriktning. För övrigt verkar den i fig. 2 visade utföringsformen på samma sätt som förklarats i samband med fig. 1 med den skillnaden att tillförseln av flytande kylmedel till apparaten 1 sker enbart genom flottörventilen 51.

Claims (1)

1. 8107232-4 Patentkrav. Frysanläggning för frysning av en vätska, såsom t.ex. vatten, blod, grädde eller liknande, bestående av en lodrät cylindrisk behållare (2) med en cylindrisk vägg (3), som är tillsluten med en övre och undre sidoyta (4 resp. 5), vilken cylindrisk vägg (3) tillsammans med en innanför densamma anbringad andra cylindrisk vägg (12) bildar ett förångningsrum (16), som vid sin övre ände står i förbindelse med behållarens (2) inre genom ett mellanrum mellan den andra cyliñdriska väggens (12) överkant (13) och behållarens (2) övre sidoyta (4), vilken behållare (2) vid sin undre ända är vridbart lagrad med hjälp av en ihåiig :app (19) i ett stöd (lea), viiken ihåHg :app (19) står i förbinaeise med förångningsrummet (16) genom behållarens (2) inre på ett sådant sätt, att flytande kylmedel, som har förts med det förångade kylmedlet från förångnings- rummet (16), kan strömma ut från behållaren (2) genom den ihåliga tappen genom tyngdkraftens påverkan, vilken tapp (19) är förbunden med sugsidan till en kom- pressor (35) via en vätskeavskiljare (38), vilken kompressors (35) trycksida är förbunden med en kondensor (30), som är förbunden med förångningsrummet (16) med hjälp av en matarledning (24,20), som passerar genom den ihåliga tappen (19) för matning av förångningsrummet (16) med flytande kylmedel, k ä n n e t e c k n a d av att matarledningen (24,20) är förbunden (vid 45,50,l7) med den nedre änden av förångningsrummet (16), att i matarledningen (24,20) är insatt en pump (25), som är utformad, så att den i stoppat tillstånd tillåter en strömning genom sig, som är riktad i motsatt riktning mot den strömningsriktning, som pumpen (25) har, när den är i drift, att pumpen (25) står i förbindelse med stänkavskiljarens (38) nedre ände och att denna stänkavskiljare (38) mellan sin övre del och sin botten är förbunden med den ihåliga tappen (19), varvid stänkavskiljaren (38) vid sin övre del är förbunden med kompressorns (35) sugsida och har en volym, som är tillräckligt stor för att uppta det i förångarrummets (16) förefintliga flytande kylmedlet och är anbringad närmelsevis i nivå med den nedre änden av förångningsrummet (16).