DE1501225A1 - Process for cold storage and cooling of liquids - Google Patents
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Description
Verfahren zur Kaitespeicherung und Kühlung von FlüssigkeitenProcess for quay storage and cooling of liquids
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nebst Vorrichtung zur Kältespeicherung und Kühlung von Flussigkeite,!, insbesondere von Stallmilch, mittels mindestens einer vertikal ongeordneiei' und mit horizontalen Kalteinittelkenäleii versehenen Verdampf orplntte, eines Eisbunkers, eines Eiswasserbehälters und von einer Umwälzpumpe im Kreislauf über einen Wärmeaustauscher bevve^teu Eiswassers. Es ist bereite bekannt, in einem Eiswassersammelbehälter durch eingetauchte Verdampferplatten oder -rohre Ei'.s zu erzeugen und. die hierdurch gekühlte Flüssigkeit zu den Verbrauches teilen und mieder zurück in den Sammelbehälter zu leiten. Solche Anlagen haben den Nachteil, daß das Bis sich al· Pelz an den Verdampfern ansetzt und mit zunehmender Stärke einen erheblichen Wärmeleitwiderstand dar«t*llt, womit die Bisbildung und damit die Kait·speicherung begrenzt und unwirtschaftlich wird. Ferner steht das Eis nur einseitig mit dem Eiswasser in Berührung, was den Abtauvorgang hemmt und die gespeicherte Kälte bei kurxaseitig auftretendem hohen Bedarf nicht schnell genug frei werden läiit.The invention relates to a method and a device for storing cold and cooling of liquids, especially of stable milk, by means of at least one vertical ongeordneiei 'and with horizontal Kalteinittelkenäleii provided evaporator orplntte, one Ice bunker, an ice water container and a circulation pump in the Circulation via a heat exchanger bevve ^ teu ice water. It is already known to be immersed in an ice water collection container by Evaporator plates or tubes to produce eggs and. the thereby cooled liquid to the consumption parts and bodice to lead back into the collecting container. Such systems have the disadvantage that the bis-fur builds up on the evaporators and with increasing thickness, significant thermal resistance shows what the bisformation and thus the storage of quarries becomes limited and uneconomical. Furthermore, the ice is only one-sided in contact with the ice water, which inhibits the defrosting process and the stored cold when there is a high demand on the Kurxa side does not become free fast enough.
Zuz- Vermeidung dieser Nachteile ist auch schon ein Verfahren vorgeschlagen worden, wonach im Siswasserbehälter Eis in Stücken ausgefroren und mit den Eiswasser vermischt wird. Jedoch hat sich gezeigt} daß die Eisstücke zu Klumpen zusammenzuwachsen streben, womit deren abschmelzende Oberfläche wiederum stark verkleinert ist und die gespeicherte Kälte nicht ohne entsprechend lange Abtauzeit zur Verfugung steht.In order to avoid these disadvantages, a method has already been proposed after which ice was frozen in pieces in the sis water tank and mixed with the ice water. However, has shown} that the pieces of ice tend to grow together into lumps, which in turn greatly reduces their melting surface and the stored cold not without a correspondingly long defrosting time is available.
Dt*r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Verfahren zur Kaitespeicherung und Kühlung bisher bestehendenThe invention is based on the object of the known Process for quay storage and cooling previously existing
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Nachteile zu vermeiden und hohen Kältebedarfsspitzen gerecht zu werden, ohne dazu die Leistung'der Anlage zu erhöhen. Solche Kältebedarfsspitzen treten besonders bei der Milchkühlung immer häufiger auf, je mehr sich das Weidemelken durchsetzt. Bis die so gewonnene Milch auf dem Hof ankommt, ist schon ein großer Teil der Inkubationszeit verstrichen, so da.i die Kühlung stark beschleunigt werden muß, will man die Milch vor dem Verderb schüt- · zen. Erfindungsg«maß wird das Eiswasser in zwei aufeinanderfolgenden Stufen, gekühlt, indem es erst an A^n Austauschflächen derAvoid disadvantages and meet high peaks in cooling demand without increasing the performance of the system. Such peaks in the demand for cooling occur more and more frequently, especially with milk cooling, the more pasture milking becomes popular. By the time the milk obtained in this way arrives at the farm, a large part of the incubation time has already passed, so that the cooling must be greatly accelerated if one wants to protect the milk from spoilage. Erfindungsg "measure is the ice water in two successive stages, cooled by only on A ^ n exchange surfaces of
w Verdampf erplatten vorbeifliegt und dann einen Cisvorrat durch- w Evaporator flies past and then through a cis supply
« rieselt, ehe es sich in dem Biswasserbehälter sammelt. Dieser Kreislauf wird auch v/ährend der Kältespeicherperiode aufrecht erhalten, wobei das sich ·η den Verdaapferplatten bildende Ils durch regelmäßiges Abtauen von diesen gelöst wird und den Eisvorrat bildet.«Trickles before it collects in the water tank. This cycle is also maintained during the cold storage period, where the Ils forming η the evaporator plates through Regular defrosting is released from these and the ice supply forms.
Nach den Erfindungsgedanken erfüllen die Verdampf erplatten soait -^ zwei Aufgaben: Di· Aufgabe der direkten Eiswasserkühluiig während der Kühlperiode und die Aufgabe der Eiserzeugung während der Kältespeicherperiode. Dadurch wird in der Kühlperiode das von der Milch oder einer anderen zu kühlenden Flüssigkeit erwäretβ EiswasserAccording to the idea of the invention, the evaporator plates soait - ^ two tasks: Di · task of direct Eiswasserkühluiig during the cooling period and the abandonment of ice making during the cold storage period. As a result, the ice water is warmed up by the milk or another liquid to be cooled during the cooling period
gekühlt, eh« es den Eisverrat durchrieselt, so daß sich höh· Kältebedarfespitzen decken lassen, ohn· «in· fortschreitend· Erwärmung des Eiswassers zur Folg· zu haben, die die angestrebt· Kühlwirkung in Frag· stellen würde. Dagegen wird während der Kältespeicherperiode der Beginn der Eisbildung durch in gleicher Weise zweistufige Kühlung vorverlegt und die Eisbildung selbst durchchilled before the ice betrayal trickles through, so that Cover peaks in cooling demand without · «in · progressive · warming of the ice water, which would question the desired cooling effect. On the other hand, during the cold storage period the start of ice formation is brought forward by two-stage cooling in the same way, and ice formation itself
regelmäßiges Abtauen wirtschaftlich gestaltet, da der erferderliche Energieaufwand beim Anfrieren dünner Schichten soviel geringer als beim Gefrieren dicker Schichten ist, daß der EnergieverlustRegular defrosting is economical because it is necessary Energy expenditure when freezing thin layers is so much lower than when freezing thick layers is that the loss of energy
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infolg· Erwärmung das Verdampfers beim Abtauen mindestens aufgehoben wird.as a result of the evaporator heating at least canceled during defrosting will.
Nach der Erfindung können dia Gefrier- und Abtauzeiten während dar Kältespeicherperiode durch ein automatisches Steuerorgan, insbesondere eine Zeitschaltuhr, nach Maßgabe des Abstandes zwischen den Kältemittelkenälen und einer Fallhöhe für das Eis 00 einstellbar sein, daß sich nur im Bereich der Kältemittelkanäle Eisstreifen mit einem Querschnitt bilden, der sie beim Aufprallen in eine erstrebte große Zahl von Stücken zerspringen läßt. Auf diese Yeiaa wird tinnal die benatzte Eisoberfläche weiter vergrößert und zu* anderen dar Vag daa den Biavorrat durchrieselnden Einwässere ver- { längert.According to the invention, the freezing and defrosting times during the cold storage period can be adjusted by an automatic control element, in particular a timer, according to the distance between the refrigerant channels and a height of fall for the ice 00 so that ice strips with a cross section are only formed in the area of the refrigerant channels which causes them to burst into a desired large number of pieces on impact. In this Yeiaa the benatzte ice surface is tinnal further increased and others * represents Vag daa comparable to Biavorrat durchrieselnden Einwässere {extended.
Ebenso können daa KMlteaggregat und die Unwälzpuwpe selbsttätig,
beispielaweiae durch einen Waaaaratandaachalter, eingeschaltet
werden, wann dar Wasserstand iat Eiswasserbehälter ein· beatlnante
Höhe erreicht, und ausgeschaltet «erden, wenn der Wasser«tand durch
erfolgte Eisbildung eine tun die Schaltdifferenz des Schalters niedrigere
Höhe erreicht.
Die wesentlichen Merkmale der Vorrichtung nach der Erfindung sind die Anordnung paralleler, vertikaler Verdampferplatten Mit hori-Likewise, the central unit and the circulating pump can be switched on automatically, for example by a waaaaratanda switch, when the water level in the ice water tank reaches a certain level, and switched off when the water level has reached a lower level due to ice formation .
The essential features of the device according to the invention are the arrangement of parallel, vertical evaporator plates with horizontal
< zontalen Kältemittelkanälen, eines Eisbunkere und eines Eiswaaaerbehsltere untereinander derart, daß das an den Verdaapferplatten vorbeifließende Eiswaaser von deren Unterkante auf den Eiavorrat tropft und sich dann in bekannter Weise außerhalb daa Eisvorratee sammelt. Zur möglichst feinen Verteilung des Eiswassers über desi Eisvorrat können unterhalb der Ver daaipf erplatten und oberhalb de β größten Eisvorratee gelochte und/oder geschlitzte Wasserleitbleeh· angebracht sein, die während der Kältespeicherperiode aus dar Bahn fallender Eisstücke zu schwanken oder zu verschieben sind. Schließlich kann der Boden das Eisbunktrs ebeh und mit eetikraeht<zontal refrigerant channels, an ice bunker and an ice waaaerbehsltere with each other in such a way that the evaporator plates Eiswaaser flowing past from their lower edge onto the egg stock drips and then in a known manner outside the ice supply collects. For the finest possible distribution of the ice water over desi Ice supply can erplatten below the Ver daaipf and above the β largest ice reserve perforated and / or slotted water guide be appropriate to sway or move during the cold storage period from the orbit of falling pieces of ice. Finally, the ground can ebeh and with eetikraeht the Eisbunktrs
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«uf ihm befestigten Uknlcnkblecheii für das einer Abflußöffnung zuströmende Eisvasser versehen sein, so daß ein Teil des Eiswassers den Eisvorrat nicht nur senkrecht durchrieselt sondern anschließend auch noch in waagerechter Eichtung durchläuft.Angled sheet metal attached to it for that flowing towards a drainage opening Ice water should be provided so that part of the ice water not only trickles through the ice supply vertically, but subsequently also runs through in the horizontal direction.
Die Erfindung ißt ifiit ihren Einzelheiten nachstehend naher erläutert, und zvar enhund eines Ausfülnungsbeispleles für die neue Vorrichtung, djsR auf der ZeichnungThe invention is explained in more detail below, ifiit its details, and zvar en and a completion example for the new device, djsR on the drawing
in FIg.I in ein·» vertikalen Schnitt undin FIg.I in a · »vertical section and
in Fig.2 in Oberaueicht nach der Schnittlinie I - I . der Fig.I dargestellt ist.in Figure 2 in Oberaueicht along the section line I - I . the Fig.I is shown.
isolierter Behälter 1 ist durch einen ebenen Boden 2 unterteilt f de* IJftlenkbltohe 3 senkrecht angeordnet sind und der durch eine Öffnung % beide Behälterteile miteinander verbindet. Aiii oberen Innenrand de« Behälters 1 *ind gelochte und/oder geschlitzte Wasserleitbreche 5. angobi echt, die sich xxm eine Achse 6 in di« dargestellten Endlagen schwenken laistn. Obwhalb de« Behälters 1 sind Verdiimj'f erpletten 7 rait veHgerechten Kai teaii ttelkanälen 8 vertikal ang< ordnet. 9 ist ein Voiieni g«f iiß, deaeen Öffnungen 10 auf die ihnen zunächst liegenden K.ä3 tetni t i elltnmil «> 8 gerichtet sind. Das Verfahren nach der Erfindung voll rieht sich folgendermaßen: Während der Kühlperiod* vird in bekannter Veite liawasaer eittela fiiner UsnvJulEpumne 11 durch einen Vartucnustauscher 12 gedrückt und anschließend in das Yorlnufg*!ö.ß 9 gefördert. Von dort lEuft ·* «la dünner Film «,n den Verdani/ferp] ntten 7 herunter, wobei ih» ein Teil der im Auetnusch*r 12 cufgenommenen Weir»· entaojen wird. Der Värwe-The insulated container 1 is divided by a flat bottom 2 f de * IJftlenkbltohe 3 are arranged vertically and which connects the two container parts to one another through an opening. Aiii the upper inner edge of the container 1 * and perforated and / or slotted water ducts 5. angobi real, which swivel xxm an axis 6 in the end positions shown. Although the container 1 is complete, 7 vertical channels 8 are arranged vertically. 9 is a Voiieni g "f IISS, deaeen openings 10 on the first underlying them K.ä3 are tetni t i elltnmil«> 8 directed. The method according to the invention is fully implemented as follows: During the cooling period, a liquid pump 11 is pressed in a known manner through a vacuum exchanger 12 and then conveyed into the pump 9. From there, “la thin film” runs down into the verdani / ferp] ntten 7, whereby it “part of the weir recorded in the Auetnusch” becomes entaojen. The Värwe
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entzug geschieht debc-i ineofern in wirtschaftlicher V*i»ev al» di· Verdampferplatten 7 während der Kühlp*riod· «nteprochcnd der Auslegung des hier nicht dargestellten Kälteaggregates eisfrei bleiben Vom unteren Knde der Verdempferplattcn 7 tropft das Ki«we.3ser auf ύ Withdrawal takes place debc-i in so far in economic V * i »e v al» the evaporator plates 7 during the cooling period · «nteprochcnd the design of the refrigeration unit (not shown here) remain ice-free on ύ
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iuf den Eisvorret 13 entlassen.Discharge to the ice reserve 13.
)ies*r besteht aus kleinen, dünnen Eistäfeichen, so daü das Eistfasser ihn nur unter häufiger Umlenkung langsam durchliesein kann, vodurch es in intensiven Wärme a\is tausch mit dem Eisvorrat gebracht rfix-d. Zur weiteren Erhöhung des Wärmeaustausches wird ein großer Teil des Eiswassers schließlich noch durch die Umlenkbleche 3 in horizontaler Richtung an dem Eisvorrat I3 vorbeigef lihrt, ehe es durch die Öffnung 4 in den Eis*asserbehälter l4 fliegt, «fahrend der Kältespeicherperiode wird der beschriebene Eiswasserkreislauf weiter aufrecht erhalten, wobei der Wärmeaustauscher in bekannter Weise durch ei*« lta£eh«ta£ 15 kurzgeschlossen werden kann. Da das Eiswaseer «un mit einer tieferen Temperatur auf die Verdampferplatten 7 triift, bilden «ich an diesen zuerst i« Bereich der Eältemittelkanäle 8 Eisstreife«., die durch regelmäßiges Abtauen entfernt werden, bovnr sie zusamtaenwachsen. Der Abtauvorgang kann dabei durch «in automatisches Steuerorgan, beispielsweise ein· Zeitschaltuhr, eingeleitet und wieder beendet werden. Da die Waseerleitblache 5 während der Kältespeicherperiode nach oben geschwenkt sind, fallen die Eisstreifen auf den Ki«vorrat I3 und Mrapringen dort in kleine TiJf eichen. Hat der Ei «vorrat auf diese Weiye ein bestimwtes Volumen anjenoerae«, no ist der Spiegel des Biawa*8»rs im Behälter,lh entsprechend £»fallen, wodurch beispielsweise «in Vcsaaretandsschalter betätigt, «erden kann, der die Unwälzpuwpe H und das Kä&b Aggregat und damit den ge »Rieten Kältespeicher vorhang stillsetzt.This consists of small, thin ice-cream oaks, so that the ice-cream cone can only slowly flow through it with frequent diversions, by means of which it is brought into intense heat for exchange with the ice supply. To further increase the heat exchange, a large part of the ice water is finally guided past the ice store I3 in the horizontal direction through the baffles 3 before it flies through the opening 4 into the ice water container 14 maintained, the heat exchanger can be short-circuited in a known manner by ei * «lta £ eh« ta £ 15. Since the ice water hits the evaporator plates 7 at a lower temperature, I form ice streaks on these first in the area of the refrigerant ducts 8, which are removed by regular defrosting until they grow together. The defrosting process can be initiated and terminated again by an automatic control unit, for example a timer. Since the water baffles 5 are swiveled upwards during the cold storage period, the ice strips fall onto the Ki «store 13 and there are small rings there. If the egg supply has a certain volume anjenoerae on this Weiye, no is the level of the Biawa * 8 "rs in the container, lh correspondingly £" fall, whereby, for example, "operated in Vcsaaretandswitch," can ground the tumbler H and that Kä & b unit and thus the necessary cold storage curtain shut down.
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