DE2403913C2 - Method and device for the rapid cooling of containers in a boiler room - Google Patents
Method and device for the rapid cooling of containers in a boiler roomInfo
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Description
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: characterized by the following features:
— der Innenraum (25) ist zum Zwischenraum (26) offen,- the interior (25) is to the intermediate space (26) open minded,
— eine weitere, mit einem Absperrventil (9) versehenen hinrichtung (9, 11) zur Zufuhr von Kühlflüssigkeit zur Kühlung des Innenmantels (3) von seiner Außenseite her und zur anfänglichen Kühlung des Innenraums (25),- Another forwarding device (9, 11) provided with a shut-off valve (9) for the supply of Cooling liquid for cooling the inner jacket (3) from its outside and to initial cooling of the interior (25),
— eine mit einem Absperrventil (7) versehene Leitung zur steuerbaren Zufuhr von Druckgas in den Autoklaven (1), und- A line provided with a shut-off valve (7) for the controllable supply of pressurized gas in the autoclave (1), and
— die Einrichtung (8, 10, 13, 14, 15) zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit auf die Behälter ist dazu eingerichtet, zu deren weiteren Abkühlung eine Kühlflüssigkeit mit anfangs erhöhter Temperatur aufzusprühen und diese alimählich abzusenken.- The device (8, 10, 13, 14, 15) for spraying cooling liquid onto the container is set up to cool them down further with a coolant initially Spray on at a higher temperature and gradually lower it.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Absperrventil (9) versehene Einrichtung zur Kühlung des Innenmanteis (3) eine an dieses angeschlossene, im Zwischenraum (26) angeordnete Sprüheinrichtung (11) aufweist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the with the shut-off valve (9) provided device for cooling the inner jacket (3) a connected to this, in the space (26) arranged spray device (11).
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Absperrventil (9) versehene Einrichtung zur Kühlung des Innenmantels (3) eine an dieses angeschlossene, den Innenmantel (3) umgebende und am Ende offene Kühlschlange (W) aufweist.3. Device according to claim 1, characterized in that the device provided with the shut-off valve (9) for cooling the inner jacket (3) has a cooling coil (W) connected to it, surrounding the inner jacket (3) and open at the end.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8, 10, 13, 14, 15) zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit auf die Behälter zum Rückführen der im Autoklaven (1) angesammelten Flüssigkeit eine mit einem Absperrventil (13) versehene und mit dem Autoklaven (1) verbundene Leitung sowie eine Pumpe (14) aufweist.4. Device according to one of claims I to 3, characterized in that the device (8, 10, 13, 14, 15) for spraying cooling liquid onto the container to return the in the autoclave (1) accumulated liquid is provided with a shut-off valve (13) and removed from the autoclave (1) has connected line and a pump (14).
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8, 10, 13, 14, 15) zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit auf die Behälter zusätzlich einen Anschluß (19) für kalte Kühlflüssigkeit und bevorzugt ein zwischen diesem und dem Autoklaven (1) angeordnetes Absperrventil (20) aufweist.5. Device according to claim 4, characterized in that that the device (8, 10, 13, 14, 15) for spraying cooling liquid onto the container additionally a connection (19) for cold cooling liquid and preferably one between this and the Has shut-off valve (20) arranged in the autoclave (1).
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn-6. Device according to claim 5, characterized
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum raschen -o Abkühlen von Behältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs J.The invention relates to a device for rapid cooling -o containers according to the preamble of claim J.
Derartige Behälter, insbesondere beispielsweise Nahrungsmittel enthaltende Behälter, befinden sich in einem Sterilisationsapparat bzw. Autoklaven innerhalb einer 2S Dampf-Luft-Atmosphäre.Such containers, in particular containers containing food, for example, are located in a sterilization apparatus or autoclave within a 2S steam-air atmosphere.
In verschiedenen Industriezweigen werden Behälter dieser Art verwendet, weiche für plötzliche Temperaturänderungen empfindlich sind; derartige Behälter, beispielsweise in der Nahrungsmittelindustrie verwendete Glasbehälter, werden gewöhnlich in mehreren Lagen übereinander in einen Autoklaven eingebracht und darin auf eine für die jeweilige Behandlung der in den Behältern enthaltenen Produkt geeigneten Temperatur erwärmt, im Falle von Nahrungsmitteln beispielsweise auf eine zum Sterilisieren ausreichende Temperatur. Containers of this type are used in various branches of industry, soft for sudden changes in temperature are sensitive; such containers, for example used in the food industry Glass containers, are usually placed in an autoclave in several layers one on top of the other and therein to a temperature suitable for the respective treatment of the product contained in the containers heated, in the case of food, for example, to a temperature sufficient for sterilization.
Nach der Behandlung sollen die Behälter möglichst schnell abgekühlt werden.After the treatment, the containers should be cooled down as quickly as possible.
Zum Abkühlen derartiger Behälter wird in einer bekannten Einrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 30 88 180) eine Flüssigkeit, beispielsweise in den Autoklav eingesprühtes Wasser, über die Behälter gesprüht.To cool such a container is in a known device of the type mentioned (US-PS 30 88 180) a liquid, for example in the Autoclave sprayed water, sprayed over the containers.
Hier treten im wesentlichen zwei SchwierigkeitenThere are essentially two difficulties here
auf: Durch das im Autoklav versprühte Wasser wird der darin enthaltene Dampf unvermeidlich kondensiert, so daß der Druck im Autoklaven sehr rasch absinkt, was ohne Gegenmaßnahmen dazu führen würde, daß die Deckel der im Autoklaven befindlichen, verschlossenen Behälter durch den Dampfdruck des in den Behältern eingeschlossenen Gutes abgesprengt würden. Bei der bekannten Einrichtung wird während der Abkühlung inon: The water sprayed in the autoclave inevitably condenses the steam it contains, see above that the pressure in the autoclave drops very quickly, which without countermeasures would lead to the Lid of the closed container located in the autoclave by the vapor pressure of the in the container enclosed good would be blasted off. In the known device, during cooling in
den Autoklaven Naßdampf eingeblasen, sowie durch den im Inneren des Autoklaven entstehenden Unterdruck Außenluft durch ein Filter nachgesaugt. Diesethe autoclave is blown in wet steam, as well as by the negative pressure created inside the autoclave Outside air sucked in through a filter. These
Maßnahmen erscheinen aber kaum geeignet, stets den Druck im Inneren des Autoklaven annähernd konstant zu halten, so daß deshalb die bekannte Einrichtung auchMeasures are hardly suitable, however, and the pressure inside the autoclave is always approximately constant to keep, so that therefore the well-known device also
nur für die Abkühlung unverschlossener Behälteronly for cooling unsealed containers
vorgesehen ist.is provided.
Die zweite Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß man die Flüssigkeit bzw. das Wasser zunächst sehr fein und in äußerst geringen Mengen zerstäuben muß, um ein Platzen der Behälter auf Grund plötzlicher Temperaturänderungen zu vermeiden. Dies trifft insbesondere bei Glasbehältern zu und führt zu einer beträchtlichen Verlangsamung des Abkühlvorgangs. Die bekannte Einrichtung trägt dieser Erscheinung nicht Rechnung,The second difficulty arises from the fact that the liquid or the water is initially very fine and in has to atomize extremely small quantities in order to prevent the container from bursting due to sudden changes in temperature to avoid. This is particularly true with glass containers and leads to a considerable Slowing down of the cooling process. The well-known facility does not take this phenomenon into account,
da sie für die Verwendung in Krankenhäusern u. dgL vorgesehen ist, wo in aller Regel nur Behälter aus einer -Glassorte verwendet werden, welche für plötzliche Temperaturänderung unempfindlich istsince it is intended for use in hospitals and the like, where usually only containers from one -Glass locations are used which are insensitive to sudden changes in temperature
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mittels derer verschlossene Behälter, die gegenüber abrupten Temperaturänderungen anfällig sind, nach der Sterilisierung derart schonend, aber doch rasch abzukühlen, daß ein Öffnen oder eine Beschädigung der Behj her wirksam verhindert wird.Based on this prior art, the The invention has the object to provide a device by means of which closed containers that are susceptible to abrupt temperature changes, so gentle after sterilization, but still to cool quickly so that opening or damage to the Behj ago is effectively prevented.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the characterizing features of claim 1
Die erfindungsgemäße Einrichtung unterscheidet sich in erster Linie von der bekannten Einrichtung dadurch, daß der zwischen Innenraum und Außenseite des Autoklaven vorliegende Zwischenraum zum Innenraum hin offen ist, so daß ein Druck- und Temperaturausgleich zwischen diesen beiden Räumen unbehindert stattfinden kann.The device according to the invention differs primarily from the known device in that that the space between the interior and the outside of the autoclave to the interior is open, so that a pressure and temperature equalization between these two rooms is unhindered can take place.
Dieses Merkmal ist zwar, für sich alleine gesehen, bereits bekannt (US-PS 33 61517), aber bei dem in dieser Druckschrift gezeigten Autoklaven ist ein inneres Gehäuse zur Aufnahme von Sterilisationsgut angebracht und beiderseits zum Luft- und Dampfdurchtritt derart offen, daß bei Einsetzen der Dampferzeugung der Dampf die Luft aus dem inneren Gehäuse verdrängt. Ein vom inneren Gehäuse getrennter Kondensationsraum sammelt beim Abkühlen Kondensat und verhindert, daß dieses die Außenseite des inneren Gehäuses μ beaufschlagt, so daß eine zwar schonende, aber nur sehr langsame, kontinuierliche Abkühlung des Gutes erfolgt. Es ist insbesondere der Druckschrift nicht entnehmbar, daß Kühlflüssigkeit auf Gut oder Außenseite des Innengehäuses aufgesprüht werden soll.This feature is already known in and of itself (US Pat. No. 3,361,517), but in the case of the in In the autoclave shown in this publication, an inner housing for receiving items to be sterilized is attached and open on both sides to the passage of air and steam in such a way that when the steam starts to be generated the steam displaces the air from the inner casing. A condensation space separated from the inner housing collects condensate when it cools down and prevents that this acts on the outside of the inner housing μ, so that a gentle, but only very slow, continuous cooling of the goods takes place. In particular, it cannot be found in the publication, that coolant is to be sprayed onto the good or outside of the inner housing.
Im Gegensatz hierzu wird die rasche, aber schonende Abkühlung der Behälter durch eine in zwei Phasen erfolgende Abkühlung erreicht: In der ersten Phase wird lediglich der Innenmantel, der den Innenraum begrenzt, von seiner Außenseite her zur anfänglichen Kühlung des Innenraumes mit Kühlflüssigkeit, insbesondere Kühlwasser, besprüht, wobei Sorge getragen ist, daß dieses Kühlwasser nicht die Behälter erreicht.In contrast to this, the rapid but gentle cooling of the container takes place in two phases cooling achieved: In the first phase, only the inner jacket, which is the interior limited, from its outside for the initial cooling of the interior with cooling liquid, in particular Cooling water, sprayed, care being taken that this cooling water does not reach the container.
Erst wenn durch diese Maßnahme die Gesamttemperatur innerhalb des Autoklaven genügend abgesunken ist, wird in einer zweiten Phase eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Kühlwasser, unmittelbar auf die Behälter besprüht, wobei bei Einsetzen des Sprühvorganges die Temperatur der Kühlflüssigkeit derart erhöht ist, daß der an den Behältern auftretende Temperaturunterschied diese zuverlässig nicht beschädigt. Die Temperatur der Kühlflüssigkeit wird nachfolgend fortlaufend derart verringert, daß einerseits eine rasche Abkühlung sichergestellt ist, andererseits aber der eine Beschädigung der Behälter ausgeschlossen ist.Only when the overall temperature inside the autoclave has dropped sufficiently as a result of this measure is, a cooling liquid, in particular cooling water, is applied directly to the container in a second phase sprayed, with the onset of the spraying process, the temperature of the cooling liquid is increased such that the temperature difference occurring on the containers reliably does not damage them. The temperature the cooling liquid is subsequently continuously reduced in such a way that, on the one hand, rapid cooling is ensured, but on the other hand, damage to the container is excluded.
Während der Abkühlung wird gleichzeitig Druckluft in das Innere des Autoklaven in einem derartigen Maße eingeblasen, daß der Innendruck soweit konstant bleibt, daß ein Absprengen der Deckel vermieden wird.During the cooling process, compressed air is simultaneously introduced into the interior of the autoclave to such an extent blown in so that the internal pressure remains constant to such an extent that the lid does not break off.
Es ist zwar an sich bereits bekannt (US-PS 36 15 725), durch Druckluftzufuhr bei der Sterilisation verschlossener Behälter zu verhindern, daß deren Deckel durch den kochenden Behälterinhalt abgesprengt wird, doch bei der letztgenannten, bekannten Einrichtung, die für die kontinuierliche Sterilisation vorgesehen ist, wird die Druckluft während der Sterilisation selbst, nicht aber während der Abkühlung zugeführt.It is already known per se (US-PS 36 15 725), closed by the supply of compressed air during the sterilization Containers to prevent their lid from being blown off by the boiling container contents, but at the last-mentioned, known device, which is intended for continuous sterilization, is the Compressed air is supplied during the sterilization itself, but not during the cooling process.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are described in the further claims.
So ist es beispielsv/eise von Vorteil, daß die Kühlflüssigkeit zur Kühlung des Innenmantels auf diesen mit einer im Zwischenraum angeordneten Sprüheinrichtung aufgetragen wird oder über eine im Zwischenraum angeordnete Schlange zugeführt wird.For example, it is advantageous that the Cooling liquid for cooling the inner jacket on the latter with one arranged in the intermediate space Spray device is applied or is supplied via a snake arranged in the space.
Ferner ist es von Vorteil, die durch Kondensation des Dampfs bei dessen Berührung mit den Behältern und den Wandungen anfallende Flüssigkeit sowie die sonstige, sich im Autoklaven ansammelnde Flüssigkeit, wiederum als Kühlflüssigkeit in Umlauf zu bringen und ihre Temperatur zum Vorheizen der für die Kühlung der zweiten Phase erforderliche Kühlflüssigkeit heranzuziehen. Die erneut in Umlauf gebrachte warme Flüssigkeit kühlt sich im Laufe der Zeit fortschreitend ab. Dies beruht teilweise darauf, daß die zum Druckausgleich zugeführte Druckluft eine Abkühlung herbeiführt, und andererseits an der kontinuierlichen Zufuhr von frischer Kühlflüssigkeit in das Sprühsystem zum Aufrechterhalten einer konstanten Standhöhe im Autoklav.It is also advantageous that by condensation of the Vapor when it comes into contact with the containers and the walls of the liquid as well as the to circulate other liquid that collects in the autoclave, in turn as a cooling liquid, and use their temperature to preheat the cooling liquid required for cooling the second phase. The re-circulated warm liquid gradually cools down over time. this is based in part on the fact that the compressed air supplied for pressure equalization brings about a cooling, and on the other hand, to maintain the continuous supply of fresh cooling liquid into the spray system a constant height in the autoclave.
Zur besseren Temperaturverteilung ist es von Vorteil, die im Autoklaven vorhandene Dampf-Gas-Atmosphäre bereits vor dem Einsprühen von Kühlflüssigkeit durchzuwirbeln.For better temperature distribution, it is advantageous to use the steam-gas atmosphere in the autoclave swirl through before spraying coolant.
Ferner ist es von Vorteil, der Einrichtung zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit auf die Behälter an eine Quelle für kalte Flüssigkeit anzuschließen; da es sich hierbei in der Praxis jm einen Druckwasseranschluß handelt, verhindert dies das Trockenlaufen einer der Sprüheinrichtung zugeordneten Pumpe, welche nämlich sonst gegebenenfalls trockenlaufen könnte, wenn durch zwischenzeitliches Absinken des im Autoklaven herrschenden Drucks der Zustrom von Umlaufwasser zur Pumpe in den Autoklaven zurückgesaugt würde.It is also advantageous, the device for spraying cooling liquid onto the container on a Connect source of cold liquid; because in practice this is a pressurized water connection acts, this prevents a pump assigned to the spray device, namely the pump, from running dry otherwise it could possibly run dry if the temperature in the autoclave has dropped in the meantime Pressure of the flow of circulating water to the pump would be sucked back into the autoclave.
Es ist ferner von Vorteil, ein an sich bekanntes Absperrventil zum Entleeren bzw. Ablassen der Flüssigkeit einem elektrischen Pegelgeber zum Aufrechterhalten einer konstanten Standhöhe der Flüssigkeit im Autoklav zuzuordnen.It is also advantageous to use a shut-off valve known per se for emptying or draining the Liquid an electrical level transmitter to maintain a constant level of the liquid to be assigned in the autoclave.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are described with reference to the drawing. In it shows
F i g. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,F i g. 1 shows a first embodiment of the device according to the invention,
F i g. 2 eine F i g. 1 entsprechende Ausführungsform mit einer abgeänderten Einrichtung zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit auf die Behälter,F i g. 2 a fig. 1 corresponding embodiment with a modified device for spraying of coolant on the container,
F i g. 3 eine F i g. 1 entsprechende Ausführungsform mit einer weiterhin abgeänderten Einrichtung zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit,F i g. 3 a fig. 1 corresponding embodiment with a further modified device for Spraying coolant,
F i g. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung,F i g. 4 a second embodiment of the device according to the invention,
F i g. 5 eine F i g. 4 entsprechende Ausführungsform mit einer abgeänderten Einrichtung zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit auf die Behälter, undF i g. 5 a fig. 4 corresponding embodiment with a modified device for spraying of coolant on the container, and
Fig.6 eine Fig.4 entsprechende Ausführungsform, bei welcher noch weiter die Einrichtung zum Aufsprühen von Kühlflüssigkeit auf die Behälter abgeändert ist.6 shows an embodiment corresponding to FIG. 4, which still further modified the means for spraying cooling liquid onto the containers.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung weist einen insgesamt mit 1 bezeichneten Autoklaven auf, mit einer Tür 2 zum Einbringen von (nicht dargestellten) Behältern und Einsetzen derselben in einen Innenmantel 3. Der Autoklav ruht auf Füßen 4a, 4b und enthält einen Ventilator 5.The device shown in FIG. 1 has an autoclave designated overall with 1, with a door 2 for introducing containers (not shown) and inserting them into an inner jacket 3. The autoclave rests on feet 4a, 4b and contains a fan 5.
Am Autoklaven 1 angeschlossen sind ein Absperrventil 6 für die Zufuhr von Dampf, ein Absperrventil 7 für die Zufuhr von komprimiertem Gm, insbesondere Druckluft, Absperrventile I und 9 für die Zuführung einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, sowie mit diesenA shut-off valve 6 for the supply of steam and a shut-off valve 7 are connected to the autoclave 1 for the supply of compressed Gm, especially compressed air, shut-off valves I and 9 for the supply a liquid, especially water, as well as with these
Absperrventilen i und 9 verbundene Sprüheinrichtungen 10 bzw. 11. Diese sind als Rohre mit zahlreichen Bohrungen ausgeführt und so angeordnet, daß die aus der Sprüheinrichtung 10 ausgesprühte Flüssigkeit in Berührung mit dem in den Innenmantel 3 des Autoklaven eingesetzten Behältern kommt und die aus der Sprüheinrichtung 11 ausgesprühte Flüssigkeit nicht in unmittelbare Berührung mit den Behältern kommen kann.Shut-off valves i and 9 connected spray devices 10 and 11. These are designed as tubes with numerous holes and arranged so that the out the spray device 10 sprayed liquid in contact with the in the inner jacket 3 of the The containers used in the autoclave come and the liquid sprayed from the spray device 11 does not can come into direct contact with the containers.
Die Einrichtung enthält ferner ein Ablaßventil 12 und ein Umlaufventil 13 für die Speisung einer Pumpe 14. Dieser wird außerdem von einem unabhängigen Anschluß 15 eine Flüssigkeit, etwa Wasser, zugeführt, und sie speist über das Absperrventil 8 die Sprüheinrichtung 10 mit Kühlflüssigkeit. Über ein weiteres Ventil 16 ist eine Strömungsverbindung des Innenraums des Autoklaven mit der freien Umgebung herstellbar.The device also contains a drain valve 12 and a circulation valve 13 for feeding a pump 14. This is also supplied with a liquid, such as water, from an independent connection 15, and it feeds the spray device 10 with cooling liquid via the shut-off valve 8. Via another valve 16 a flow connection between the interior of the autoclave and the free environment can be established.
Der Autoklav ist ferner mit einem Thermostaten 17 und einem Druckregler 18 ausgestattet, welche vorzugsweise als Programmiergeräte ausgeführt sind und nachstehend erläuterten Zwecken dienen.The autoclave is also equipped with a thermostat 17 and a pressure regulator 18, which are preferably are designed as programming devices and serve the purposes explained below.
Die dargestellte Einrichtung ist beispielsweise ein Sterilisationsapparat für in Glasbehälter gefülltem Nahrungsmittel. Für die Kühlung der Behälter durch Zersprühen einer Flüssigkeit und Berieseln der Behälter hat die Vorrichtung die folgende Wirkungsweise:The device shown is, for example, a sterilization apparatus for containers filled with glass Food. For cooling the containers by spraying a liquid and sprinkling the container the device has the following mode of operation:
Bei abgeschlossenem Sterilisiervorgang herrscht im Autoklaven 1 eine entweder nur aus Dampf oder aus einem Gemisch von Dampf und einem Gas, insbesondere Luft, bestehende Atmosphäre, welche mittels des Ventilators 5 durchgewirbelt werden kann. Für die Erzeugung der genannten Atmosphäre wird nach dem Einsetzen der Behälter und dem Schließen der Tür 2 Dampf über das Absperrventil 6 und gegebenenfalls ein Gas über das Absperrventil 7 zugeführt. Sofern es sich bei dem Gas um Luft handelt, kann diese auch vor dem Schließen der Tür 2 in den Autoklaven eingedrungen sein.When the sterilization process has been completed, there is either only steam or steam in the autoclave 1 a mixture of steam and a gas, in particular air, existing atmosphere, which by means of the Fan 5 can be whirled through. For the generation of the atmosphere mentioned is after Inserting the container and closing the door 2 steam via the shut-off valve 6 and, if necessary, a Gas supplied through the shut-off valve 7. If the gas is air, this can also be done before the Closing the door 2 will have entered the autoclave.
Bei Abschluß des Sterilisiervorgangs herrscht im Autoklaven eine Temperatur von 120°C und ein Druck w von 2,8 bar.At the end of the sterilization process, a temperature of 120 ° C. and a pressure w of 2.8 bar prevail in the autoclave.
Da der Druck des Dampfes bei einer Temperatur von 120°C gleich 2 bar ist, beruht der Druckanteil von 0,8 bar auf der Anwesenheit von Luft.Since the pressure of the steam at a temperature of 120 ° C is equal to 2 bar, the pressure component is based on 0.8 bar on the presence of air.
Nun soll die Temperatur beispielsweise innerhalb von drei Minuten unter Aufrechterhaltung eines Drucks von 23 bar von 120 auf 70° C gesenkt werden.The temperature should now be reduced from 120 to 70 ° C. within three minutes, for example, while maintaining a pressure of 23 bar.
Dabei hat die Vorrichtung die folgende Wirkungsweise: Der als Programmiergerät ausgebildete Thermostat 17 ist so programmiert daß er das Absperrventil 9 für so die Zufuhr von Wasser um ein zur Erzielung der gewünschten Temperaturverminderung innerhalb der gewünschten Zeit vorgesehenes Maß öffnet.The device has the following mode of operation: The thermostat designed as a programming device 17 is programmed so that he the shut-off valve 9 for so the supply of water to a to achieve the desired temperature reduction within the opening at the desired time.
Bei dem mittels des Thermostaten bewirkten Öffnen des Absperrventils 9 wird Wasser über das Sprührohr 11 ausgesprüht, ohne daß es dabei in Berührung mit den im Innenmantel 3 befindlichen Behältern kommt jedoch ein Absinken der Temperatur im Autoklaven 1 bewirkt.When the shut-off valve 9 is opened by means of the thermostat, water flows through the spray tube 11 sprayed without it coming into contact with the In the containers located in the inner jacket 3, however, the temperature in the autoclave 1 drops.
Da hierbei auch der Druck im Autoklaven sinkt bewirkt der ebenfalls als Programmiergerät ausgebflde- «> te Druckregler 18 über das Absperrventil 7 die Zufuhr von Druckluft für den Ausgleich des Druckabfalls.Since the pressure in the autoclave also drops, it also functions as a programming device te pressure regulator 18 via the shut-off valve 7, the supply of compressed air to compensate for the pressure drop.
Auf diese Weise ergibt sich in drei Minuten ein fortschreitendes Absinken der Temperatur von 120 auf 70° C bei Aufrechterhaltung eines Drucks von 2J8 bar. In this way, the temperature drops gradually from 120 to 70 ° C. in three minutes while maintaining a pressure of 2/8 bar.
Bei einer Temperatur von 700C betrüge jedoch der Dampfdruck für sich allein nur noch ca. 035 bar. Der Anteil der Luft am absoluten Druck beträgt mm demnach 2,45 bar.At a temperature of 70 0 C, however, the vapor pressure of cheating on its own only about 035 bar. The proportion of air in the absolute pressure is accordingly 2.45 bar.
Die programmierte Temperatursenkung von 120 auf 700C ist lediglich als Beispiel angeführt. Die Temperatur kann beispielsweise auch von 120 auf 55°C gesenkt werden, wobei sich dann der Anteil des Dampfdrucks weiter bis auf etwa 0,14 bar verringert.The programmed temperature reduction from 120 to 70 ° C. is only given as an example. The temperature can, for example, also be reduced from 120 to 55 ° C., in which case the proportion of the vapor pressure is further reduced to about 0.14 bar.
In den drei Minuten, während welcher der größte Teil des Dampfs unter konstantem Druck durch Druckluft ersetzt wird, sinkt die Temperatur der Behälterwandungen von 120°Caufetwa 105°Cab.In the three minutes during which the greatest part of the steam is replaced by compressed air under constant pressure, the temperature of the container walls drops from 120 ° C to about 105 ° Cab.
Nach der Temperaturverringerung unter konstantem Druck setzt man die Pumpe 14 in Gang und öffnet die Absperrventile 8 und 13, um die weitere Abkühlung durch unmittelbares Besprühen der Behälter einzuleiten. Dabei wird dann ein Teil des Kondenswassers bzw. des innerhalb des Autoklaven 1 befindlichen Wassers über das Absperrventil 13 angesaugt und tritt zu dem vom Anschluß 15 kommenden kalten Wasser hinzu. Die entstehende Mischung wird von der Pumpe 14 über das Absperrventil 8 der Sprüheinrichtung 10 zugeführt. Nimmt man dabei an, daß die Gesamtmenge der von der Pumpe 14 geförderten Flüssigkeit 70% aus dem Anschluß 15 kommendes Wasser mit einer Temperatur von 10°C und 30% über das Absperrventil 13 aus dem Autoklaven 1 zugeführtes Kondenswasser mit einer Temperatur von etwa 1000C enthält, dann ergibt sich nach dem Mischungsgesetz eine Temperatur von etwa 37°C für die über die Sprüheinrichtung 10 dem Autoklaven zugeführte Flüssigkeit.After the temperature has decreased under constant pressure, the pump 14 is started and the shut-off valves 8 and 13 are opened in order to initiate further cooling by spraying the container immediately. In this case, part of the condensation water or the water located inside the autoclave 1 is sucked in via the shut-off valve 13 and is added to the cold water coming from the connection 15. The resulting mixture is fed to the spray device 10 by the pump 14 via the shut-off valve 8. If one assumes that the total amount of the liquid conveyed by the pump 14 is 70% water coming from the connection 15 with a temperature of 10 ° C and 30% condensation water with a temperature of about 100 0 supplied via the shut-off valve 13 from the autoclave 1 C, then, according to the law of mixing, a temperature of about 37 ° C. results for the liquid supplied to the autoclave via the spray device 10.
Die Behälter werden also bei einer Wandungstemperatur von 1050C von Wasser mit einer Temperatur von 37° C besprüht, so daß ein Temperaturunterschied von 680C entsteht.The containers are sprayed so at a wall temperature of 105 0 C of water with a temperature of 37 ° C so that a temperature difference of 68 0 C is formed.
Ohne die Einrichtung für die Rückführung des Wassers im Autoklaven betrüge der Temperaturunterschied jedoch 95°C, und ohne die Einrichtung insgesamt betrüge er 1100C.But without the means for returning the water in the autoclave, the temperature difference fraudulent 95 ° C, and without the device overall he con 110 0 C.
Der bei einem Temperaturunterschied von 110° C auftretende Wärmeschock, welcher leicht zu einem Platzen der Behälter führen kann, ist also durch Verringerung des Temperaturunterschieds zwischen den Behälterwandungen und dem Wasser auf 68° C beträchtlich abgeschwächt.The one at a temperature difference of 110 ° C occurring thermal shock, which can easily lead to bursting of the container, is so through Reduction of the temperature difference between the container walls and the water to 68 ° C considerably weakened.
Das Ablaßventil 12 ist vorzugsweise mit einem elektrischen Pegelgeber verbunden und über diesen derart betätigbar, da& das Gemisch aus kaltem Wasser und Kondenswasser im unteren Teil des Autoklaven schrittweise abgelassen wird, um die Standhöhe des Wassers im Autoklaven vorzugsweise konstant zu halten.The drain valve 12 is preferably connected to and via an electrical level transmitter can be operated in such a way that the mixture of cold water and condensed water is in the lower part of the autoclave is gradually drained in order to keep the level of the water in the autoclave preferably constant keep.
In einer Zeit welche um so kürzer ist je höher die Förderleistung der Pumpe 14 ist kühlt sich das über das Absperrventil 13 zufließende Umlaufwasser stetig auf eine Temperatur im Bereich von etwa 10° C ab.In a time which is the shorter the higher the delivery rate of the pump 14 is, the cools via the Stop valve 13 circulating water flowing in steadily to a temperature in the range of about 10 ° C.
Dank der Tatsache, daß die Menge des die Behälter im Innenmantel 3 berieselnden Wassers größer ist als die Abgabemenge aus dem Anschluß 15, erzielt man mit der Einrichtung neben den vorstehend angeführten Vorteilen eine gleichmäßigere Temperaturverteilung zwischen den aufeinanderfolgenden Lagen der Behälter im InnenmanteLThanks to the fact that the amount of water sprinkling the container in the inner jacket 3 is greater than the delivery rate from the connection 15 is achieved with the device in addition to those mentioned above Advantages of a more even temperature distribution between the successive layers of the container in the inner jacketL
Während des Abkühlens durch Berieselung kann der Ventilator 5 für eine gewisse Zeit in Betrieb gesetzt werden, um die zunächst noch warme Atmosphäre im Autoklaven durchzuwirbeln und damit den Wärmeschock zu verringern. Je nach den an den Betrieb der Einrichtung gestellten Anforderungen kann der Ventilator dann mit einer Zeitspanne zwischen 30 SekundenDuring the cooling by sprinkling, the fan 5 can be put into operation for a certain time to swirl through the initially still warm atmosphere in the autoclave and thus the thermal shock to reduce. Depending on the requirements placed on the operation of the facility, the fan then with a period of between 30 seconds
und 3 Minuten nach Beginn der Kühlung stillgesetzt werden.and stopped 3 minutes after the start of cooling.
Die in Fig.2 dargestellte Einrichtung unterscheidet sich von der in F i g. 1 gezeigten dadurch, daß ein unabhängiger Anschluß 19 Für eine kalte Flüssigkeit, insbesondere Wasser, über ein Ventil :20 eine im Autoklav angeordnete Sprüheinrichtung 21 unmittelbar speist.The device shown in Figure 2 differs differs from the one shown in FIG. 1 shown in that an independent connection 19 for a cold liquid, in particular water, via a valve: 20 a spray device 21 arranged in the autoclave directly feeds.
Die Wirkungsweise der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung entspricht der vorstehend an Hand von Fig. 1 erläuterten, soweit es das Absenken der Temperatur bei im wesentlichen konstantem Druck betrifft.The mode of operation of the in F i g. The device shown in FIG. 2 corresponds to the device shown above with reference to FIG. 1 explained as far as the lowering of the temperature at substantially constant pressure is concerned.
Für die zweite Phase der Abkühlung wird die Pumpe 14 in Gang gesetzt und werden die Ventile 8 und 20 geöffnet. Die Pumpe setzt das sich am Boden des Autoklaven sammelnde Wasser in Umlauf und führt es dem Autoklaven über das Ventil 8 und die Zerstäubereinrichtung 10 wieder zu, während das vom Anschluß 19 über das Ventil 20 und die Sprüheinrichtung 21 zugeführte kalte Wasser ein stetiges Absinken der Temperatur des Umlaufwassers bewirkt. Überschüssiges Wasser wird über das Ablaßventil 12 abgelassen, so daß im Autoklaven eine im wesentlichen konstante Standhöhe aufrechterhalten wird.For the second cooling phase, the pump 14 is started and the valves 8 and 20 become opened. The pump circulates the water that has collected at the bottom of the autoclave and guides it to the autoclave again via the valve 8 and the atomizing device 10, while the connection 19 The cold water supplied via the valve 20 and the spray device 21 results in a steady decrease in the Circulating water temperature causes. Excess water is drained through the drain valve 12, so that a substantially constant level is maintained in the autoclave.
Die in F i g. 3 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der in Fig.2 dargestellten dadurch, daß der unabhängige Anschluß 19 für kalte Flüssigkeit über ein Ventil 22 an der Saugseite der Pumpe 14 an der vom Boden des Autoklaven ausgehenden Kondens- und Umlaufwasserleitung angeschlossen ist.The in F i g. 3 device shown differs from that shown in Fig.2 in that the independent connection 19 for cold liquid via a valve 22 on the suction side of the pump 14 to the from The bottom of the autoclave is connected to the outgoing condensation and circulating water line.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist die gleiche wie die der Vorrichtung nach Fig.2, mit dem zusätzlichen Vorteil, daß der umlaufenden Kühlflüssigkeit bestimmte Mengen kalten Wassers zugesetzt werden können, um die im Autoklaven umlaufende Flüssigkeit schneller abzukühlen und damit das Abkühlen der Behälter zu beschleunigen. Dies geschieht durch Öffnen des Ventils 22.The mode of operation of this device is the same as that of the device according to FIG additional advantage that certain amounts of cold water are added to the circulating coolant can be used to cool the liquid circulating in the autoclave faster and thus the cooling to accelerate the container. This is done by opening valve 22.
Das Ventil 22 ist vorzugsweise mit einer Regeleinrichtung, beispielsweise einer Zeitsteuerung, versehen und kann nach dem Ingangsetzen der Pumpe 14 gleichzeitig mit den Ventilen 8 und 20 oder auch eine beliebig vorbestimmbare Zeit nach dem Ingangsetzen der Pumpe geöffnet werden.The valve 22 is preferably provided with a control device, for example a time control, and can after starting the pump 14 simultaneously with the valves 8 and 20 or any one predeterminable time after starting the pump can be opened.
Die in F i g. 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen der Einrichtung unterscheiden sich von den in Fig. 1, 2 bzw. 3 gezeigten Ausführungsformen durch eine den Innenmantel 3 mit den darin befindlichen Behältern von außen her umschlingende Kühlschlange 11' mit einer Ausmündung nächst dem Boden des Autoklaven 1. Die Kühlschlange 11 ist am Absperrventil 9 angeschlossen und ersetzt das in den Ausführungen nach Fig. 1,2und3 vorhandene Sprührohr 11.The in F i g. The embodiments of the device shown in FIGS. 4, 5 and 6 differ from those in FIG Fig. 1, 2 and 3 shown embodiments by the inner jacket 3 with the therein Containers from the outside looping cooling coil 11 'with an outlet next to the bottom of the Autoclaves 1. The cooling coil 11 is connected to the shut-off valve 9 and replaces that in the designs according to Fig. 1, 2 and 3 existing spray tube 11.
Die Wirkungsweise der Vorrichtungen nach Fig.4 bis 6 ist ähnlich der der Vorrichtungen nach Fig. 1, 2 und 3, mit dem Unterschied, daß beim durch den Thermostaten 17 gesteuerten öffnen des Absperrventils 9 kein Wasser ohne Berührung mit den Behältern im Autoklaven zerstäubt wird, sondern daß das Wasser die Kühlschlange 11' durchströmt und dabei deren Wandung abkühlt, so daß sich der im Autoklaven vorhandene Dampf daran niederschlägt. Dazu wird der Dampf im Autoklaven durch Ingangsetzen des Ventilators 5 in Bewegung gehalten.The operation of the devices according to Fig.4 to 6 is similar to that of the devices of FIGS. 1, 2 and 3, with the difference that when through the Thermostat 17 controlled opening of the shut-off valve 9 no water without contact with the containers in the Autoclave is atomized, but that the water flows through the cooling coil 11 'and thereby its wall cools so that the steam present in the autoclave is deposited on it. To do this, the Steam kept in motion in the autoclave by starting the fan 5.
In einer abgewandelten Ausführungsform nach Fig.5 und 6 kann das Sprührohr 21 weggelassen werden und das Ventil 20 an der Abströmseite des Absperrventils 9 mit der Kühlschlange 11' verbunden sein. Diese Ausführung ist jedoch nicht in der Zeichnung dargestellt.In a modified embodiment according to FIGS. 5 and 6, the spray tube 21 can be omitted and the valve 20 on the downstream side of the shut-off valve 9 is connected to the cooling coil 11 ' be. However, this design is not shown in the drawing.
Es ist ferner möglich, eines der Ventile 20 oder 9 wegzulassen und das verbleibende Ventil am Anschluß 19 für kalte Flüssigkeit einerseits und an der Schlange 11' andererseits anzuschließen, so daß es die Funktion beider Ventile übernehmen kann.It is also possible to omit one of the valves 20 or 9 and the remaining valve at the connection 19 for cold liquid on the one hand and to connect to the snake 11 'on the other hand, so that it does the function both valves can take over.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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