DE3614287A1 - Vorrichtung zur sicherstellung der kaelteversorgung eines kaelteverbrauchers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherstellung der Kälteversorgung eines Kälteverbrauchers, bei der Flüssiggas aus einem Vorratsbehälter über eine Zuleitung mit einem zwischengeschalteten Flüssiggasventil einer Flüssiggasentnahmevorrichtung zugeführt wird.

Die permanente Kälteversorgung eines Kälteverbrauchers ist in den verschiedensten technischen Arbeitsgebieten von Relevanz. Vorrichtungen zur Kälteversorgung finden überall dort Anwendung, wo Gegenstände oder Stoffe schnell auf tiefe Temperaturen abgekühlt werden sollen. Bei chargen­ weisen Kühl- und Frostprozessen mit Flüssiggas wird das verwendete Flüssiggas, z.B. flüssiger Stickstoff, über wärmeisolierte Zuleitungen zum Verbrauchsort transportiert und nach Öffnung eines Flüssiggasventils dem Verbraucher zugeführt.

Bei Unterbrechung des Kühlprozesses erwärmt sich jedoch das Flüssiggas in der Zuleitung zur Flüssiggasentnahme­ vorrichtung und geht in die gasförmige Phase über. Beim erneuten Kühlvorgang ergeben sich somit je nach Dauer der Unterbrechung verschieden lange Kühlausfälle, da zunächst nur wärmeres, verdampftes Flüssiggas aus der Flüssiggasent­ nahmevorrichtung strömt. Bei kurzzeitigen Kühlprozessen führt dies zu großen Regelproblemen. Um diese Nachteile der Tot­ zeiten zu beseitigen, wurde eine Kalthaltevorrichtung ent­ wickelt, die in der DE-PS 26 47 961 beschrieben ist.

Gemäß dieser Vorrichtung wird das Flüssiggas unter Druck aus dem Vorratstank einem Phasenabscheider zugeführt, wobei der Flüssigkeitsstand über eine Meßeinrichtung bestimmt wird und über eine Steuereinheit mit einem Regelventil zum Ablassen der entstehenden Dämpfe des Flüssiggases ver­ bunden ist. Flüssiger Stickstoff kann blasenfrei am Boden des Phasenabscheiders entnommen werden. Für den Phasen­ abscheider zur Trennung von Gas-und Flüssigphase ist aber ein separater isolierter Auffangbehälter notwendig. Somit muß mehr Platz für den Einbau dieser Vorrichtung aufge­ wendet werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zur Kältever­ sorgung eines Kälteverbrauchers zu entwickeln, mit der ohne aufwendige und teure Konstruktion sichergestellt werden kann, daß das flüssige Kältemittel ständig, ins­ besondere auch nach Entnahmepausen am Ende einer Flüssig­ gaszuleitung an der Flüssiggasentnahmevorrichtung ent­ nommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Flüssiggasleitung ein Temperaturfühler sowie eine Entnahmestelle für verdampftes Flüssiggas angeordnet sind, die mit einem Gasabblasventil ausge­ stattet ist, wobei der Temperaturfühler mit dem Gasabblas­ ventil über einen Grenzwertgeber in Verbindung steht.

Mit dieser Anordnung können ohne großen konstruktiven Aufwand Kühlprozesse, insbesondere solche, die chargen­ weise ablaufen, einwandfrei geregelt werden. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung bewirkt, daß bei Kühlbeginn unabhängig von der Dauer der Unterbrechung des Kühlprozesses am Ent­ nahmeventil des Kälteverbrauchers flüssiges Kaltgas vor­ liegt. Totzeiten nach Kühlpausen können somit vermieden werden. Die kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vor­ richtung bringt den Vorteil mit sich, daß im Gegensatz zum Phasenabscheider die Vorrichtung nur geringen Platz­ bedarf hat.

Vorteilhaft ergibt sich durch die erfindungsgemäße Vor­ richtung folgende Arbeitsweise: Das flüssige Kältemittel fließt nach Öffnung des Flüssiggasentnahmeventils aus dem Vorratsbehälter über die Hauptleitung zum Kälteverbraucher.

Bei einer Entnahmepause schließt dieses Ventil. Da aber für den nächsten Entnahmezyklus am Ende der Zuleitung am Entnahmeventil blasenfreies Flüssiggas benötigt wird, müssen die durch Erwärmung des flüssigen Kältemittels entstehenden Dämpfe aus der Zuleitung abgezogen werden. Ein Temperaturfühler überwacht die Temperatur des Flüssiggases und mißt den Temperaturunterschied zwischen Flüssigphase und Gasphase des Kältemittels.

Die gemessenen Werte werden an einen Grenzwertschalter weitergegeben, der dadurch ein Gasabblasventil, das in der Gasentnahmeleitung eingebaut ist, steuert. Bei Erhöhung der Temperatur, also bei Übergang in die Gas­ phase wird das Gasabblasventil geöffnet, das in einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Tieftemperaturmagnetventil ist. Über eine Entnahmeleitung für die gasförmige Phase des Flüssiggases, die in einer vorteilhaften Variante dieser Vorrichtung zwischen Temperaturfühler und Flüssiggasentnahmeventil angeordnet ist, wird so lange Gas abgelassen, bis der Tem­ peraturfühler wieder von Flüssiggas umspült wird. Dadurch wird der Temperaturfühler gekühlt und der dazugehörige Grenzwertschalter gibt ein Signal zum Schließen des Ventils.

Das ausströmende gasförmige Kältemittel kann ins Freie abgegeben oder über einen Kondensator zurück zum Vorratstank geführt werden. Wird über den Temperatur­ fühler das Signal zum Schließen des Ventils gegeben, ist gewährleistet, daß am Entnahmeventil nur flüssiges Kältemittel ansteht.

Im folgenden werden weitere Details der Erfindung anhand der in der Figur wiedergegebenen schematischen Dar­ stellung eines Ausführungsbeispiels beschrieben:

Das flüssige Kältemittel kommt über eine Zuleitung 1 aus einem (hier nicht gezeichneten) Vorratsbehälter und strömt über ein Flüssiggasentnahmeventil 5 zu einem Kälteverbraucher 6. Das Flüssiggasentnahmeventil 5 kann z.B. ein Tieftemperaturmagnetventil sein, das vom Verbraucher gesteuert wird. In einer Kühlpause ist dieses Ventil geschlossen und die Temperatur des Kälte­ mittels wird von einem Temperaturfühler 2 kontrolliert. Diese Werte werden an einen Grenzwertschalter 3 weiter­ gegeben. Bei Erwärmung durch Gasansammlung gibt der Grenzwertschalter 3 einem Gasabblasventil 4 ein Signal zum Öffnen und die entstandenen Dämpfe werden über eine Entnahmeleitung 7 so lange abgeblasen, bis der Tempera­ turfühler 2 wieder von Flüssiggas umspült und dadurch gekühlt wird.

Mit Vorzug wird die erfindungsgemäße Vorrichtung bei chargenweisen Kühl- und Frostprozessen in Kuttern und Mischern sowie bei der Herstellung oder Behandlung von Milchpulver, Textilien, Kunststoff-Folien, Schlauch­ seelen, Vulkanfiber etc. verwendet.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Sicherstellung der Kälteversorgung eines Kälteverbrauchers, bei der Flüssiggas aus einem Vorratsbehälter über eine Zuleitung mit einem zwischengeschalteten Flüssiggasventil einer Flüssig­ gasentnahmevorrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flüssiggasleitung (1) ein Temperaturfühler (2) sowie eine Entnahmestelle (7) für verdampftes Flüssiggas angeordnet sind, die mit einem Gasabblasventil (4) ausgestattet ist, wobei der Temperaturfühler (2) mit dem Gasabblas­ ventil (4) über einen Grenzwertgeber (3) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasabblasventil (4) ein Magnetventil ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Entnahmestelle (7) zwischen dem Temperaturfühler (2) und dem Flüssiggasventil (5) liegt.