DE4446820C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Entsorgung und Rückgewinnung von aus brennbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen bestehenden Kältemitteln aus Kühlanlagen und Kühlschränken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung und Rückgewinnung von Kältemitteln aus Kälteanlagen und Kühlschränken, wobei das Kältemittel aus dem jeweiligen Kältemittelkreis über eine Anstechvorrichtung abgeführt, verflüssigt, gefiltert und sodann einem Sammelbehälter zugeführt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE 38 29 923 A1 ist ein Verfahren dieser Art bekannt geworden, mit welchem Halogen-Kohlenwasserstoffe, insbesondere Fluorchlor-Kohlenwasserstoffe, aus Kühlanlagen und Kühlschränken entsorgt werden können. Dabei werden die Halogen-Kohlenwasserstoffe mit Hilfe eines Verdichters aus der Kühlanlage abgesaugt, verflüssigt und nach Durchströmen eines Ölfilters einem Sammelbehälter zugeführt. Die Halogen-Kohlenwasserstoffe werden auf ihrem Weg bis zum Verdichter durch Erwärmung gasförmig gehalten und von mehreren vorgeschalteten Filtern von Fremdstoffen wie Öl, Wasser und Schmutz befreit. Auf ihrem Weg vom Verdichter bis zum Sammelbehälter werden die Halogen-Kohlenwasserstoffe in flüssigem Zustand einer weiteren Reinigung, insbesondere einer Reinigung von dem zur Schmierung des Verdichters erforderlichen Öl, darin enthaltenen Feststoffen und sonstigen Verunreinigungen unterzogen. Dieses Verfahren hat sich bei Halogen-Kohlenwasserstoffen bewährt und wird auch dort weiterhin eingesetzt.

Für die Entsorgung und Rückgewinnung von brennbaren, organischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen wie Butan, Propan oder 2-Methylpropan, wie sie in Kühlanlagen und Kühlschränken neuerer Zeit eingesetzt werden, ist dieses Verfahren nicht geeignet. Der Hauptgrund beruht darin, daß diese letztgenannten organischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen und darüber hinaus auch Methan und Ethan nicht nur leicht brennbar sind, sondern in Verbindung mit Luft explosive Gemische entwickeln.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit welchem brennbare sowie mit Luft explosive Gemische bildende Kohlenwasserstoff-Verbindungen, wie Methan, Ethan, Propan, Butan, 2-Methylpropan, aus Kühlanlagen und Kühlschränken gefahrlos entsorgt werden können.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß das Kältemittel aus brennbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen wie Butan, Propan oder 2-Methylpropan besteht, daß die Anstechvorrichtung mit einem Druckschalter zum Messen des Druckes des Kältemittelkreises verbunden ist, daß der Anstechvorrichtung eine erste Flammdurchschlag-Sicherung nachgeschaltet ist, daß beim Vorliegen des Druckes eines dichten Kältemittelkreises dieser über die Anstechvorrichtung und die erste Flammdurchschlag-Sicherung mit einer Entsorgungsstrecke verbunden wird, in welcher nacheinander ein Ölabscheider, ein Verdichter, ein Kondensator, ein Filter und der Sammelbehälter angeordnet sind, daß beim Vorliegen des Druckes eines undichten Kältemittelkreises dieser über die Anstechvorrichtung über die erste Flammdurchschlag-Sicherung und über eine Spülleitung mit einem inerten Gas gespült wird. Durch unter Drucksetzen des Kältemittelskreislaufes über die bekannte Anstechvorrichtung mittels eines Inertgases ist sowohl die Gefahr einer Verbrennung als auch einer Explosion unterbunden. Zeigt der Druckmesser nach dem Anstechen des Kältemittelkreises einen Druckabfall an, so bedeutet dies einen undichten Kältemittelkreis. In diesem Fall ist das Kältemittel bereits aufgrund einer Leckage im Kältemittelkreis in die Atmosphäre entwichen.

Zeigt hingegen der Druckmesser eine ungefähre Druckkonstanz an, wird der dann dichte Kältemittelkreis zur Entsorgung der in ihm enthaltenen brennbaren, organischen Kohlenwasserstoff-Verbindung sowohl mit der Spülleitung als auch mit einer Entsorgungsstrecke verbunden. Über diese Entsorgungsstrecke wird die brennbare organische Kohlenwasserstoff-Verbindung über eine erste Flammdurchschlag-Sicherung mit Hilfe eines Verdichters über einen Ölabscheider abgesaugt, in welchem es von den Ölbestandteilen aus dem zu entsorgenden Kältemittelkreis befreit wird. Hiernach wird die organische Kohlenwasserstoff-Verbindung durch Verdichtung und Kühlung kondensiert, gefiltert und sodann im Sammelbehälter aufgefangen.

Um das rückzugewinnende Kältemittel auch nicht mit Ölbestandteilen zu belasten, die aus der Schmierung des Verdichters stammen, durchläuft es nach seiner Befreiung vom Öl auf der Saugseite des Verdichters auf dessen Druckseite einen zweiten Ölabscheider und eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung.

Hiernach wird das Kältemittel auf der Druckseite des Verdichters in einen Kühlbehälter gedrückt, der zumindest in seinem Bodenbereich auf eine Temperatur unterhalb des druckabhängigen Siedepunktes des jeweiligen Kältemittels gekühlt wird. Bei einem Druck von 101,3 kPa weist Methan einen Siedepunkt von -161°C, Ethan einen von -89°C, Propan von -42°C, Butan von 0°C und 2-Methylpropan von -12°C. Da die jeweiligen Kältemittel auf der Druckseite des Verdichters unter Druck stehen, werden infolge des höheren Druckes gegenüber den vorgenannten Werten bei atmosphärischem Druck die Siedepunkttemperaturen entsprechend heraufgesetzt, so daß der Kühlbehälter mit einer geringeren Kühlleistung beaufschlagt werden kann.

Aus dem Bodenbereich des Kühlbehälters wird das Kältemittel vorteilhaft über einen Filter in den Sammelbehälter gepumpt, während die sich im Kopfbereich des Kühlbehälters ansammelnden inerten Gase über eine Verbindungsleitung in einen Expansions-Behälter mit Drucksicherheits-Ventil zur Wiederverwendung abgeführt werden.

Nach einer zweiten Verfahrensalternative kann die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe unter Vermeidung eines Verdichters und der diesem zuzuführenden Leistung dadurch gelöst werden, daß das Kältemittel aus brennbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen wie Butan, Propan oder 2-Methylpropan besteht, daß der an einer Stelle abgequetschte Kältemittelkreis an einer Seite über eine erste Anstechvorrichtung und über eine Manometerleitung mit einem Druckschalter zum Messen des Druckes des Kältemittelkreises verbunden ist, daß bei Vorliegen des Druckes eines undichten Kältemittelkreises dieser von einer Steuereinheit über eine Spülleitung und die erste Anstechvorrichtung mit einem inerten Gas gespült wird und daß beim Vorliegen des Druckes eines dichten Kältemittelkreises an der anderen Seite seiner Abquetschung eine zweite Anstechvorrichtung angeordnet und über diese das Kältemittel über eine Verbindungsleitung und eine erste Flammdurchschlag-Sicherung unter dem Druck des inerten Gases in einen Kühlbehälter ausgetrieben, dort auf eine unterhalb des druckabhängigen Siedepunktes liegenden Temperatur gekühlt, verflüssigt, gefiltert und sodann in dem Sammelbehälter aufgefangen wird.

Sollte bei dieser Verfahrensweise der Druck nach Anbringung der ersten Anstechvorrichtung einen etwa atmosphärischen Druck anzeigen, bedeutet dies, daß die brennbare, organische Kohlenwasserstoff-Verbindung bereits infolge einer Leckage aus dem Kältemittelkreis entwichen ist.

Zeigt der Druckmesser hingegen nach Anbringung der ersten Anstechvorrichtung eine ungefähre Druckkonstanz an, wird auf der anderen Seite der Abquetschung eine zweite Anstechvorrichtung angebracht, wodurch der Kältemittelkreis mit einer Entsorgungsstrecke verbunden wird. In diese Entsorgungsstrecke wird das Kältemittelgemisch unter dem Druck des inerten Gases der Manometerleitung über die Verbindungsleitung in einen Kühlbehälter ausgetrieben, dort auf eine unterhalb des druckabhängigen Siedepunktes liegende Temperatur gekühlt, verflüssigt, gefiltert und sodann in dem Sammelbehälter aufgefangen. Entscheidend für die im Kühlbehälter aufzubringende Kühlleistung ist der Druck im Kühlbehälter, der wiederum vom Druck des inerten Gases in der Verbindungsleitung abhängt. Je höher dieser Druck ist, um so höher wird der Siedepunkt der vorgenannten organischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen heraufgesetzt. Der Verdichter ist bei diesem Verfahren entbehrlich.

Das Kältemittel durchläuft in der Entsorgungsstrecke hinter dem Kühlbehälter eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung. Das sich im Bodenbereich des Kühlbehälters ansammelnde Kältemittel wird entweder unter seiner Schwerkraft oder mittels einer Pumpe sowie unter Wirkung des Druckes des inerten Gases in den Sammelbehälter abgeführt.

Das sich im Kopfbereich des Kühlbehälters ansammelnde Gas wird zur erneuten Verwendung in die Spülleitung abgeführt.

Sämtliche Druck- und Temperaturmessungen und sämtliche Absperrungen und Inbetriebnahmen der elektromotorischen Aggregate werden bei beiden Verfahrensalternativen vorteilhaft von der Steuereinheit vorgenommen.

Vorrichtungsmäßig geht die Erfindung von der gleichfalls in der DE 38 29 923 A1 offenbarten Vorrichtung zur Entsorgung und Rückgewinnung von aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen bestehenden Kältemitteln aus Kühlanlagen und Kühlschränken aus, die über eine Anstechvorrichtung mit einer Entsorgungsstrecke verbunden sind, in welcher hintereinander ein erstes Magnet-Ventil, ein erster Ölabscheider mit Heizung, ein Verdichter, ein zweiter Ölabscheider, ein Verflüssiger, ein Filter, ein zweites Magnet-Ventil und ein Sammelbehälter für das Kältemittel angeordnet sind. Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erstbeschriebenen Verfahrens ist die Anstechvorrichtung einerseits mit einem Druckschalter und andererseits über ein erstes Handabsperr-Ventil, eine Verbindungsleitung und der ersten Flammdurchschlag-Sicherung mit der Entsorgungsstrecke verbunden, in welcher hinter dem Verflüssiger eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung, dahinter ein Rückschlag-Ventil und dahinter ein Kühlbehälter angeordnet sind, der von einer Kälteanlage beaufschlagt ist sowie über eine Abführleitung mit dem Sammelbehälter in Verbindung steht, während sein Kopfbereich mit dem Expansions-Behälter und der Spülleitung verbunden ist.

Um die Spülleitung bei dichtem Kältemittelkreis und dem dann in Tätigkeit zu setzenden Verdichter von der Entsorgungsstrecke trennen zu können, ist in der Spülleitung hinter dem Kopfbereich des Kühlbehälters sowie vor dem Eintritt der Spülleitung in die Entsorgungsstrecke je ein erstes und zweites Magnet-Ventil angeordnet.

Zur Einleitung eines inerten Gases, wie z. B. Stickstoff, in die Spülleitung ist an diese zwischen dem Expansions-Behälter und dem ersten Magnet-Ventil eine Inertgasleitung angeschlossen, in welcher hintereinander ein drittes Magnet-Ventil, ein Rückschlag-Ventil, ein Drucksicherheits-Ventil, ein Handabsperr-Ventil, ein Druckminderer und ein unter Druck des inerten Gases stehender Inertgasbehälter angeordnet sind.

Um aus dem Bodenbereich des ersten Ölabscheiders ausgeschiedenes Öl abführen zu können, jedoch gleichzeitig keine, eine Explosionsgefahr bedeutende Luft in die Entsorgungsstrecke eindringen zu lassen, ist der Bodenbereich des ersten Ölabscheiders mit einer Ölabführleitung verbunden, in welcher hintereinander in Abführrichtung ein Feststoff-Filter, ein Handabsperr-Ventil sowie ein schnellschließendes Durchgangs-Ventil angeordnet sind.

Hinter dem Verdichter befindet sich ein zweiter Ölabscheider zur Entfernung des Öls aus der Schmierung des Verdichters.

In der Abführungsleitung vom Bodenbereich des Kühlbehälters sind in Abführrichtung hintereinander eine Pumpe, ein Feststoff-Filter zur Ausscheidung von Schmutzstoffen, ein viertes Magnet-Ventil und ebenfalls ein schnellschließendes Durchgangs-Ventil zur Verhinderung des Eindringens von Luft und erst hiernach der Sammelbehälter angeordnet, der in an sich bekannter Weise auf einer Waage angebracht ist. Sobald die Waage die Füllung des Sammelbehälters anzeigt, wird er durch einen neuen leeren Sammelbehälter ersetzt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens ohne Verdichter ist dadurch gekennzeichnet, daß hinter der zweiten Anstechvorrichtung die Entsorgungsstrecke mit einer ersten Flammdurchschlag-Sicherung, einem Rückschlag-Ventil und mit einem ersten Magnet-Ventil angeschlossen ist, welches mit einer zum Kopfbereich des die Kühlvorrichtung bildenden Kühlbehälters führenden Leitung verbunden ist, der von einer Kälteanlage beaufschlagt ist sowie dessen Bodenbereich über eine Abführleitung und eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung mit dem Sammelbehälter in Verbindung steht, während sein Kopfbereich über ein drittes Magnet-Ventil mit der Spülleitung verbunden ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist an der Spülleitung über eine Inertgasleitung und ein viertes Magnet-Ventil ein das inerte Gas unter Druck enthaltender Inertgasbehälter angeschlossen, wobei zu beiden Seiten der Anschlußstelle der Inertgasleitung ein drittes und viertes Handabsperr-Ventil angeordnet sind.

Im Kopfbereich des Kühlbehälters sind an einer Manometerleitung hintereinander ein Sicherheits-Ventil, ein Sicherheits-Druckschalter und ein Druckinesser angebracht, wohingegen zwischen dem Kühlbehälter und dem zweiten Magnet-Ventil zur Bodenabsaugung eine Pumpe angeordnet ist.

Zwei Vorrichtungen zur Durchführung der beiden unterschiedlichen Verfahrensalternativen sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mittels eines Verdichters zur Absaugung des Kältemittelgemisches aus dem zu entsorgenden Kältemittelkreis und

Fig. 2 eine schematische Vorrichtung ohne Verdichter zur Ausspülung des Kältemittelgemisches mittels eines unter Druck stehenden inerten Gases aus dem zu entsorgenden Kältemittelkreis.

Gemaß Fig. 1 besteht die neue Vorrichtung 1 zur Entsorgung und Rückgewinnung von aus brennbaren Kohlenwasserstoff-Verbindungen bestehenden Kältemitteln aus Kühlanlagen und Kühlschränken 2 im wesentlichen aus einer pauschal mit 3 bezeichneten Entsorgungsstrecke und einer Spülleitung 4. Über eine mit entsprechende Abdichtung versehene Anstechvorrichtung 5 wird der Kältemittelkreis 6 strömungstechnisch über ein Handabsperr-Ventil 7 einerseits über eine Manometerleitung 8 mit einem Druckmesser 9, einem Druckschalter 10 und einem doppelt abgesicherten Druckbegrenzer 11 und andererseits über eine Verbindungsleitung 12 und einer ersten Flammdurchschlag-Sicherung 13 mit der Entsorgungsstrecke 3 verbunden.

In der Spülleitung 4 sind ein erstes Magnet-Ventil 14, sodann der Expansions-Behälter 15 und in der Nähe des Austritts der Spülleitung 4 ein zweites Magnet-Ventil 16 angebracht. Zwischen dem ersten Magnet-Ventil 14 und dem Expansions-Behälter 15 mit Drucksicherheits-Ventil 15a ist an die Spülleitung 4 eine Inertgasleitung 17 angeschlossen, in welcher hintereinander ein drittes Magnet-Ventil 18, ein Rückschlag-Ventil 19, ein Drucksicherheits-Ventil 20, ein Handabsperr-Ventil 22, ein Druckminderer 21 und dahinter ein unter Druck des inerten Gases stehender Inertgasbehälter 23 angeordnet sind, der beispielsweise Stickstoff enthält.

In der Entsorgungsstrecke 3 sind hinter der ersten Flammdurchschlag-Sicherung 13 ein viertes Magnet-Ventil 24, dahinter ein Ölabscheider 25 mit Handabsperr-Ventil 25a für Reparaturzwecke, sodann ein Verdichter 26 mit einem zweiten Ölabscheider 27, hiernach ein Verflüssiger 28 und hinter diesem eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung 29, ein Rückschlag-Ventil 30 und der Kühlbehälter 31, der für Reparaturzwecke gleichfalls mit einem Handabsperr-Ventil 31c versehen ist, strömungstechnisch miteinander verbunden.

Der erste Ölabscheider 25 ist mit einer Heizung 32 sowie in seinem oberen Bereich mit einem doppelt abgesicherten Füllstandsbegrenzer 33 und in seinem unteren Bereich ebenfalls mit einem doppelt abgesichertem Füllstandsbegrenzer 34 versehen, zwischen denen sich ein Thermostat 35 befindet. Die Füllstandsbegrenzer 33 und 34 dienen der Niveauregelung innerhalb des Ölabscheiders 25 zu dessen rechtzeitiger Entleerung. Diese findet über eine Pumpe 36 in einer Ölabführleitung 36a statt, in welcher hintereinander ein Feststoff-Filter 37, ein Handabsperr-Ventil 38 und ein schnellschließendes Durchgangs-Ventil 39 angeordnet sind. Das schnellschließende Durchgangs-Ven­ til 39 hat die Funktion, ein Eindringen von Luft in den Ölabscheider unter allen Umständen zu verhindern, wodurch sich innerhalb des Ölabscheiders 25 der brennbaren Kohlenwasserstoff-Verbindung wie Methan, Ethan, Propan, Butan oder Isobutan ein explosives Gemisch bilden könnte. Im oberen Bereich des Ölabscheiders 25 ist vor dem Verdichter 26 ein Unterdruckschalter 40 mit doppelter Sicherheit eingebaut.

Ferner ist unmittelbar hinter dem zweiten Ölabscheider 27 in der Entsorgungsstrecke 3 ein Druckschalter 41 und ein Temperaturschalter 42 jeweils mit doppelter Sicherheit angeordnet.

Der Kühlbehälter 31 wird in seinem unteren Bereich 31a von einer integrierten Kälteanlage 43 beaufschlagt, während die beiden Füllstandsbegrenzer 44, 45 als Niveauregler den Minimal-Maximal-Pegel der abzuführenden Kohlenwasserstoff-Verbindung innerhalb des Kühlbehälters 31 überwachen. Der Bodenbereich 31a des Kühlbehälters 31 ist mit einer Abführungsleitung 46 versehen, in welcher hintereinander eine Pumpe 47, ein Feststoff-Filter 48, ein fünftes Magnet-Ventil 49, ein schnellschließendes Durchgangs-Ventil 50 und hiernach der Sammelbehälter 51 angeordnet sind, der in an sich bekannter Weise auf einer Waage 52 angebracht ist.

Der Kopfbereich 31b des Kühlbehälters 31 ist über eine weitere Manometerleitung 53 mit einer Temperaturanzeige 54, einem Druckschalter 55 und einem weiteren Druckschalter 56 jeweils mit doppelter Sicherheit versehen, während in der an den Kopfbereich 31b des Kühlbehälters 31 anschließenden Spülleitung 4 ein Manometer 57 angebracht ist.

Zum Betrieb der Vorrichtung zur Entsorgung und Rückgewinnung wird wie folgt verfahren.

Der Kältemittelkreis 6 eines Kühlschrankes 2, der auch eine Kühlanlage sein könnte, wird mittels einer an sich bekannten Anstechvorrichtung 5 sowie über das Handabsperr-Ventil 7 an die Manometerleitung 8 angeschlossen. Ferner werden das Handabsperr-Ventil 22 des Inertgasbehälters 23 sowie das dritte und zweite Magnet-Ventil 18, 16 geöffnet. Alle anderen Magnet-Ventil bleiben geschlossen. Dadurch strömt aus dem Inertgasbehälter 23 über die Inertgas-Leitung 17 Stickstoff über die Spülleitung 4 das geöffnete Magnet-Ven­ til 16 sowie die erste Flammdurchschlag-Sicherung 13 über das geöffnete Handabsperr-Ventil 7 gleichermaßen zum Kältemittelkreis 6 wie auch zur Manometerleitung 8. Bei Druckabfall bedeutet dies einen undichten Kältemittelkreis 6, aus dem bereits die organische Kohlenwasserstoff-Verbindung in die Außenatmosphäre entwichen ist. In diesem Fall wird die Anstechvorrichtung 5 wieder entfernt und an den nächsten zu entsorgenden Kühlschrank angeschlossen.

Bei Druckkonstanz oder Druckerhöhung hingegen, die am Manometer 9 ablesbar ist, schaltet der Druckschalter 10 über eine in Fig. 2 dargestellte Steuereinheit 58 den Verdichter 26 der Fig. 1 ein. Sodann schließen das zweite und dritte Magnet-Ventil 16, 18, wohingegen das vierte Magnet-Ventil 24 öffnet. Das aus dem Kältemittelkreis 6 anfallende organische Kohlenwasserstoff-Öl-Stickstoffgemisch wird vom Verdichter 26 in den ersten Ölabscheider 25 gesaugt. Dort wird das Öl abgetrennt und nach Erreichen des Maximalniveaus, welches vom Füllstandsbegrenzer 33 angezeigt wird, von der Pumpe 36 über den Feststoff-Filter 37, das zu öffnende Handabsperr-Ventil 38 und das schnellschließende Anschluß-Ventil 39 über die Abführungsleitung 36a abgepumpt.

Das sich im Kopfbereich des Ölabscheiders 25 ansammelnde Gemisch aus der gasförmigen, organischen Kohlenwasserstoff-Verbindung und dem Inertgas wird vom Verdichter 26 abgesaugt. Der zweite unmittelbar hinter dem Verdichter 26 angeordnete Ölabscheider 27 entfernt aus diesem Gemisch das darin hineingelangte Öl aus dem Verdichter 26, welches zu dessen Schmierung dient. In dem Verflüssiger 28 wird die Kohlenwasserstoff-Verbindung teilverflüssigt, bevor sie über die zweite Flammdurchschlag-Sicherung 29 und das Rückschlag-Ventil 30 in den Kühlbehälter 31 gelangt. Da sich in dem Kühlbehälter 31 die organische Kohlenwasserstoff-Verbindung unter dem Kompressionsdruck des Verdichters 26 befindet und der Bodenbereich 31a dieses Kühlbehälters 31 von der Kälteanlage 43 beaufschlagt ist, kann die Kohlenwasserstoff-Verbindung bei relativ hochliegendem Siedepunkt verflüssigt werden. So liegen die Siedepunkte bei Normaldruck von 101,3 kPa, von Propan bei -42°C, von Butan bei 0°C und von Isobutan bei -12°C. Da sich jedoch der Druck im Kühlbehälter 31 oberhalb dieses Normaldruckes befindet steigen die Siedepunkttemperaturen entsprechend an, so daß die Kühlleistung der Kälteanlage 43 relativ klein gehalten werden kann.

Die verflüssigte Kohlenwasserstoff-Verbindung wird nach Erreichen des Maximalpegels im Kühlbehälter 31, der vom oberen Füllstandsbegrenzer 45 angezeigt wird, von der Pumpe 47, über die Abführleitung 46, das Feststoff-Filter 48, das fünfte Magnet-Ventil 49 und das schnellschließende Durchgangs-Ventil 50 in den Sammelbehälter 51 abgeführt. Sobald der Sammelbehälter 51 sein durch die Waage 52 angezeigtes Füllgewicht erreicht hat, wird er durch einen neuen, leeren Sammelbehälter 51 ersetzt.

Das sich im Kopfbereich 31b des Kühlbehälters 31 ansammelnde Inertgas, hier z. B. Stickstoff, wird nach Öffnen des ersten Magnet-Ventils 14 in den Expansions-Behälter 15 der Spülleitung 4 abgeführt, von wo es erneut seinem bestimmungsgemäßen Gebrauch zugeführt werden kann.

Nach der nur wenige Sekunden dauernden Entleerung des Kältemittelkreises 6 des Kühlschrankes 2, in welchem in aller Regel nur etwa 70 Gramm einer brennbaren organischen Kohlenwasserstoff-Verbindung enthalten sind, wird der Verdichter 26 über die in Fig. 2 dargestellte Steuereinheit 58 abgeschaltet und ebenso sämtliche Magnet-Ventil 14, 16, 18, 24 geschlossen, das Handabsperr-Ventil 7 der Anstechvorrichtung 5 zugedreht, die Anstechvorrichtung 5 vom Kältemittelkreis 6 entfernt und an den nächsten Kältemittelkreis 6 eines anderen Kühlschrankes 2 angeschlossen.

Die Vorrichtung gemaß Fig. 1 zeichnet sich nicht nur durch eine vollständige Rückgewinnung der organischen Kohlenwasserstoff-Verbindung sondern auch durch eine vollständige Ausscheidung des Öls aus dem Kältemittelkreis 6 aus, so daß sowohl verfahrens- als auch vorrichtungsmäßig von einer vollständigen Entsorgung und Rückgewinnung der im Kältemittelkreis 6 enthaltenen Bestandteile (Öl und organische Kohlenwasserstoff-Verbindung) gesprochen werden darf. Als aufwendig könnte die Installation und der Betrieb der beiden Ölabscheider 25, 27 sowie des Verdichters 26 empfunden werden.

Soweit das im Kältemittelkreis 6 enthaltene Öl in diesem verbleiben darf, ist gemäß Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vereinfachte Lösung möglich. Diese vereinfachte Vorrichtung setzt sich aus folgenden Teilen zusammen, wobei mit der Fig. 1 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet worden sind:

In Fig. 2 ist hinter einer ersten Anstechvorrichtung 5, eine Abquetschvorrichtung 59 eine zweite Anstechvorrichtung 60 angeordnet. Dadurch wird die Spülleitung 4a über den Kältemittelkreis 6 des Kühlschrankes 2 sowie über die Verbindungsleitung 12 mit der Entsorgungsstrecke 3a verbunden. Diese Entsorgungsstrecke 3a besteht aus einer ersten Flammdurchschlag-Sicherung 13, einem Rückschlag-Ventil 30, einem ersten Magnet-Ventil 61, welches über die Verbindungsleitung 12 zum Kopfbereich 31b eines Kühlbehälters 31 führt, dessen Bodenbereich 31a über eine Abführleitung 46, ein drittes Magnet-Ventil 62, eine Pumpe 47, eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung 29, zwei Filter 63, 64, von denen einer ein Feststoff-Filter ist und über ein Handabsperr-Ventil 65 mit dem Sammelbehälter 51 verbunden ist, der in an sich bekannter Weise auf einer Waage 52 angeordnet ist. Der Kühlbehälter 31 wird, insbesondere in seinem Bodenbereich 31a, von der Kälteanlage 43 beaufschlagt.

Der Kopfbereich 31b des Kühlbehälters 31 ist über die Spülleitung 4a, ein drittes Magnet-Ventil 66 sowie ein weiteres Rückschlag-Ventil 75 mit der ersten Anstechvorrichtung 5 verbunden. Die erste Anstechvorrichtung 5 ist mit einem Handabsperr-Ventil 7 ebenso versehen wie die zweite Anstechvorrichtung 60 mit einem Handabsperr-Ventil 67. An die Spülleitung 4a ist über eine Inertgasleitung 17 sowie ein viertes Magnet-Ventil 68 ein unter Druck des inerten Gases stehender Inertgasbehälter 23 angeschlossen. Zu beiden Seiten der Anschlußstelle 69 sind ein drittes und viertes Handabsperr-Ventil 70, 71 angeordnet. Außerdem sind an die Manometerleitung 8 der ersten Anstechvorrichtung 5 hinter dem Handabsperr-Ventil 7 ein Druckschalter 10 sowie der Druckmesser 9 angeschlossen.

An den Kopfbereich 31b des Kühlbehälters 31 ist über eine weitere Manometerleitung 53 ein Sicherheits-Ventil 72, ein Sicherheits-Druckschalter 73 und ein Manometer 74 angeschlossen.

Verfahrensmäßig wird die vorbeschriebene Entsorgungsvorrichtung wie folgt betrieben:
Zunächst wird die erste Anstechvorrichtung 5 an den Kältemittelkreis 6 des zu entsorgenden Kühlschrankes 2 angeschlossen. Bei geöffnetem Handabsperr-Ventil 7 und bei noch geschlossenem Handabsperr-Ventil 71 wird das Magnet-Ventil 68 geöffnet. Sinkt der Druck am Manometer 9 ab, so bedeutet dies einen undichten Kältekreis 6, aus dem die organische Kohlenwasserstoff-Verbindung bereits entwichen ist. Ein solcher Kühlschrank 2 ist dann bereits fertig zur Entsorgung, so daß die erste Anstechvorrichtung 5 wieder abgeklemmt werden kann.

Bleibt der vorgegebene Druck jedoch konstant oder steigt unter dem Druck des Inertgases an, dann wird neben der ersten Anstechvorrichtung 5 der Kältemittelkreis 6 mittels der Abquetschvorrichtung 59 unterbrochen und dahinter die zweite Anstechvorrichtung 60 angeordnet. Nach Öffnen des Handabsperr-Ventils 67 öffnet der Druckschalter 10 über die Steuereinheit 58 das Magnet-Ventil 61, so daß das Gasgemisch aus inertem Gas aus der Spülleitung 4a und aus zu entsorgendem Kältemittel aus dem Kältemittelkreis 6 über die erste Flammdurchschlag-Sicherung 13 in die Entsorgungsstrecke 3a gespült werden kann. Von dort strömt es über das Rückschlag-Ventil 30, das Magnet-Ventil 61 in den Kühlbehälter 31. Der Innenraum des Kühlbehälters 31 wird durch die Kälteanlage 43 auf die Kondensationstemperatur des Kältemittels heruntergekühlt, die im vorigen Fall druckabhängig ist und von dem Druck des inerten Gases im Kühlbehälter 31 abhängt. Das sich im Bodenbereich 31a des Kühlbehälters 31 ansammelnde Kältemittel einer brennbaren, organischen Kohlenwasserstoff-Verbindung wird nach Erreichen des vom Füllstandsbegrenzer 45 für das maximale Niveau anzuzeigenden, oberen Flüssigkeitspegels von der Pumpe 47 über die Abführleitung 46, das zweite Magnet-Ventil 62, die zweite Flammdurchschlag-Sicherung 29 sowie zwei Filter 63, 64 und ein weiteres Handabsperr-Ventil 65 in den Sammelbehälter 51 gepumpt. Sobald die Waage 52 die vollständige Füllung des Sammelbehälters 51 anzeigt, wird dieser durch einen neuen, leeren Sammelbehälter 51 ersetzt.

Die sich im Kopfbereich 31b des Kühlbehälters 31 ansammelnden inerten Gase werden über die Spülleitung 4a, das dritte Magnet-Ventil 66 und über die beiden Handabsperr-Ventile 71, 70 zur erneuten Verwendung in die Manometerleitung 8 gedrückt. Nach Schließen aller Ventile, und zwar sowohl der Magnet-Ventile 61, 62, 66, 68 und der Handabsperr-Ventile 7, 67, 70, 71, 65 können die erste und zweite Anstechvorrichtung 5, 60 sowie die Abquetschvorrichtung 59 vom Kältemittelkreis 6 gelöst und an einen neuen zu entsorgenden Kältemittelkreis 6 angeschlossen werden.

Sämtliche Druck- und Temperaturmessungen sowie Absperrungen und Inbetriebnahmen der elektromotorischen Aggregate, im vorigen Fall die Magnet-Ventile 61, 62, 66, 68 sowie die Druckschalter 10, 73, die Kälteanlage 43 sowie die Füllstandsbegrenzer 44, 45 geben bzw. empfangen ihre Steuersignale über die Steuereinheit 58.

Da bei dieser vereinfachten Entsorgungsvorrichtung gemäß Fig. 2 das Öl des Kältemittelkreises 6 in diesem verbleibt, kann auf den Ölabscheider 25, den Verdichter 26, den zweiten Ölabscheider 27 und den Verflüssiger 28 verzichtet werden. Dennoch mitgerissene Ölbestandteile oder Feststoffpartikel werden in den Filtern 63, 64 ausgefiltert.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung
2 Kühlanlage/Kühlschränke
3, 3a Entsorgungsstrecke
4 Spülleitung
5, 60 Anstechvorrichtung
6 Kältemittelkreis
7, 22, 25a, 31c, 38, 65, 67, 70, 71 Handabsperr-Ventile
8, 53 Manometerleitung
9, 57, 74 Druckmesser
10, 41, 55, 56 Druckschalter
11 Druckbegrenzer
12 Verbindungsleitung
13, 29 Flammdurchschlag-Sicherung
14, 16, 18, 24, 49, 61, 62, 66, 68 Magnet-Ventile
15 Expansions-Behälter
17 Inertgasleitung
19, 30, 75 Rückschlag-Ventil
15a, 20, 72 Drucksicherheits-Ventil
21 Druckminderer
23 Inertgasbehälter
25, 27 Ölabscheider
26 Verdichter
28 Verflüssiger
31 Kühlbehälter
31a, 31b Boden- und Kopfbereich von 31
32 Heizung
33, 34, 44, 45 Füllstandsbegrenzer
35 Thermostat
36 Pumpe für Öl
36a Ölabführleitung
37, 48, 63, 64 Feststoff-Filter
39, 50 Durchgangs-Ventil
40 Unterdruckschalter
42 Temperaturschalter
43 Kälteanlage
46 Abführleitung für Kohlenwasserstoff-Verbindung
47 Pumpe für Kohlenwasserstoff-Verbindung
51 Sammelbehälter
52 Waage
54 Temperaturanzeige
58 Steuereinheit
59 Abquetschvorrichtung
69 Anschlußstelle
72 Sicherheits-Ventil
73 Sicherheits-Druckschalter

Claims (20)

1. Verfahren zur Entsorgung und Rückgewinnung von Kältemitteln aus Kälteanlagen und Kühlschränken, wobei das Kältemittel aus dem jeweiligen Kältemittelkreis über eine Anstechvorrichtung abgeführt, verflüssigt, gefiltert und sodann einem Sammelbehälter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel aus brennbaren Kohlenwasserstoff-Ver­ bindungen wie Butan, Propan oder 2-Methylpropan besteht, daß die Anstechvorrichtung (5) mit einem Druckschalter (10) zum Messen des Druckes des Kältemittelkreises (6) verbunden ist, daß der Anstechvorrichtung (5) eine erste Flammdurchschlag-Sicherung (13) nachgeschaltet ist, daß beim Vorliegen des Druckes eines dichten Kältemittelkreises (6) dieser über die Anstechvorrichtung (5) und die erste Flammdurchschlag-Sicherung (13) mit einer Entsorgungsstrecke (3) verbunden wird, in welcher nacheinander ein Ölabscheider (25), ein Verdichter (26), ein Kondensator (28), ein Filter (48) und der Sammelbehälter (51) angeordnet sind, daß beim Vorliegen des Druckes eines undichten Kältemittelkreises (6) dieser über die Anstechvorrichtung (5) über die erste Flammdurchschlag-Sicherung (13) und über eine Spülleitung (4) mit einem inerten Gas gespült wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel nach seiner Befreiung vom Öl auf der Saugseite des Verdichters (26) auf dessen Druckseite einen zweiten Ölabscheider (27) und eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung (29) durchläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel auf der Druckseite des Verdichters (26) in einen Kühlbehälter (31) gedrückt wird, der zumindest in seinem Bodenbereich (31a) auf eine Temperatur unterhalb des druckabhängigen Siedepunktes des jeweiligen Kältemittels gekühlt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel aus dem Bodenbereich (31a) des Kühlbehälters (31) über einen Filter (48) in den Sammelbehälter (51) gepumpt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich im Kopfbereich (31b) des Kühlbehälters (31) ansammelnden, inerten Gase über eine Verbindungsleitung in einen Expansions-Behälter (15) mit einem Drucksicherheits-Ventil (15a) abgeleitet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansions-Behälter (15) absperrbar sowohl mit der Saugseite des Verdichters (26) als auch über eine Inertgasleitung (17) mit einem unter Druck stehenden Inertgasbehälter (23) für ein inertes Gas verbunden wird.

7. Verfahren zur Entsorgung und Rückgewinnung von Kältemitteln aus Kälteanlagen und Kühlschränken, wobei das Kältemittel aus dem jeweiligen Kältemittelkreis über eine Anstechvorrichtung abgeführt, verflüssigt, gefiltert und sodann einem Sammelbehälter zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel aus brennbaren Kohlenwasserstoff-Ver­ bindungen wie Butan, Propan oder 2-Methylpropan besteht, daß der an einer Stelle abgequetschte Kältemittelkreis (6) an einer Seite über eine erste Anstechvorrichtung (5) und über eine Manometerleitung (8) mit einem Druckschalter (10) zum Messen des Druckes des Kältemittelkreises (6) verbunden ist, daß bei Vorliegen des Druckes eines undichten Kältemittelkreises (6) dieser von einer Steuereinheit (58) über eine Spülleitung (4a) und die erste Anstechvorrichtung (5) mit einem inerten Gas gespült wird und daß beim Vorliegen des Druckes eines dichten Kältemittelkreises (6) an der anderen Seite seiner Abquetschung eine zweite Anstechvorrichtung (60) angeordnet und über diese das Kältemittel über eine Verbindungsleitung (12) und eine erste Flammdurchschlag-Sicherung (13) unter dem Druck des inerten Gases in einen Kühlbehälter (31) ausgetrieben, dort auf eine unterhalb des druckabhängigen Siedepunktes liegenden Temperatur gekühlt, verflüssigt, gefiltert und sodann in dem Sammelbehälter (51) aufgefangen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel in der Entsorgungsstrecke (3a) hinter dem Kühlbehälter (31) eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung (29) durchläuft.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das sich im Bodenbereich (31a) des Kühlbehälters (31) ansammelnde Kältemittel entweder unter seiner Schwerkraft oder mittels einer Pumpe (47) sowie unter Wirkung des Druckes des inerten Gases in den Sammelbehälter (51) abgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das sich im Kopfbereich (31b) des Kühlbehälters (31) ansammelnde inerte Gas in die Spülleitung (4a) zurückgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Druck- und Temperaturmessungen sowie sämtliche Absperrungen und Inbetriebnahmen der elektromotorischen Aggregate von der Steuereinheit (58) vorgenommen werden.

12. Vorrichtung zur Entsorgung und Rückgewinnung von aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen bestehenden Kältemitteln aus Kühlanlagen und Kühlschränken, die über eine Anstechvorrichtung mit einer Entsorgungsstrecke verbunden ist, in welcher hintereinander ein erstes Magnet-Ventil, ein erster Ölabscheider mit Heizung, ein Verdichter, ein zweiter Ölabscheider, ein Verflüssiger, ein Filter, ein zweites Magnet-Ventil und ein Sammelbehälter für das Kältemittel angeordnet sind zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstechvorrichtung (5) einerseits mit einem Druckschalter (10) und andererseits über ein erstes Handabsperr-Ventil (7), eine Verbindungsleitung (12) und der ersten Flammdurchlag-Sicherung (13) mit der Entsorgungsstrecke (3) verbunden ist, in welcher hinter dem Verflüssiger (28) eine zweite Flammdurchschlag-Si­ cherung (29), dahinter ein Rückschlag-Ventil (30) und dahinter ein Kühlbehälter (31) angeordnet sind, der von einer Kälteanlage (43) beaufschlagt ist sowie über eine Abführleitung (46) mit dem Sammelbehälter (51) in Verbindung steht, während sein Kopfbereich (31b) mit dem Expansions-Behälter (15) und der Spülleitung (4) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spülleitung (4) hinter dem Kopfbereich (31b) des Kühlbehälters (31) sowie vor dem Eintritt der Spülleitung (4) in die Entsorgungsstrecke (3) je ein erstes und zweites Magnet-Ventil (14, 16) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß an die Spülleitung (4) zwischen dem Expansions-Behälter (15) und dem ersten Magnet-Ventil (14) eine Inertgasleitung (17) angeschlossen ist, in welcher hintereinander ein drittes Magnet-Ventil (18), ein Rückschlag-Ventil (19), ein Drucksicherheits-Ventil (20), ein Handabsperr-Ventil (22), ein Druckminderer (21) und ein unter Druck des inerten Gases stehender Inertgasbehälter (23) angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich des ersten Ölabscheiders (25) über eine Pumpe (36) mit einer Ölabführleitung (36a) verbunden ist, in welcher hintereinander ein Feststoff-Filter (37), ein Handabsperr-Ventil (38) sowie ein schnellschließendes Durchgangs-Ventil (39) angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abführleitung (46) vom Bodenbereich (31a) des Kühlbehälters (31) hintereinander eine Pumpe (47), ein Feststoff-Filter (48), ein fünftes Magnet-Ventil (49) und ein schnellschließendes Durchgangs-Ventil (50) und hiernach der Sammelbehälter (51) angeordnet sind, der in an sich bekannter Weise auf einer Waage (52) angebracht ist.

17. Vorrichtung zur Entsorgung und Rückgewinnung von aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen bestehenden Kältemitteln aus Kühlanlagen und Kühlschränken, die über eine Anstechvorrichtung mit einer Entsorgungsstrecke verbunden sind, in welcher hintereinander ein erstes Magnet-Ventil, eine Kühlvorrichtung, mehrere Filter, ein zweites Magnet-Ventil und ein Sammelbehälter angeordnet sind zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der zweiten Anstechvorrichtung (60) die Entsorgungsstrecke (3a) mit einer ersten Flammdurchschlag-Sicherung (13), einem Rückschlag-Ventil (30) und mit dem ersten Magent-Ventil (61) angeschlossen ist, welches mit einer zum Kopfbereich (31b) des die Kühlvorrichtung bildenden Kühlbehälters (31) führenden Leitung (12) verbunden ist, der von einer Kälteanlage (43) beaufschlagt ist sowie dessen Bodenbereich (31a) über eine Abführleitung (46) und eine zweite Flammdurchschlag-Sicherung (29) mit dem Sammelbehälter (51) in Verbindung steht, während sein Kopfbereich (31b) über ein drittes Magent-Ventil (66) mit der Spülleitung (4a) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an die Spülleitung (4a) über eine Inertgasleitung (17) und ein viertes Magent-Ventil (68) ein das inerte Gas unter Druck enthaltender Inertgasbehälter (23) angeschlossen ist, wobei zu beiden Seiten der Anschlußstelle (69) der Inertgasleitung (17) in der Spülleitung (4a) ein drittes und viertes Handabsperr-Ventil (70, 71) angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Kopfbereich (31b) des Kühlbehälters (31) an einer Manometerleitung (53) hintereinander ein Sicherheits-Ventil (72), ein Sicherheits-Druckschalter (73) und ein Druckmesser (74) angebracht sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kühlbehälter (31) und dem zweiten Magnet-Ventil (62) zur Bodenabsaugung eine Pumpe (47) angeordnet ist.