NL8004563A - Invries- of koelfabriek, omvattende een olieseparator. - Google Patents

Description

- 1 -

' N/29.837-Kp/vdM

Invries- of koelfabriek, omvattende een olieseparator.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een invries- of koelfabriek, omvattende een compressor voor het samenpersen van een koelmiddel en een koeler voor het condenseren van het koelmiddel en omvattende een apparaat, dat ge-5 koeld moet worden, bijv. een continu aangedreven roomijsvries-apparaat, en waarin de fabriek een olieseparator omvat.

Een vries- of koelfabriek van de boven aangeduide soort is bekend uit het Duitse octrooischrift 834.854. Volgens deze bekende fabriek bestaat het te koelen apparaat uit een 10 verdamper en is de verdamper opgesteld op een lager niveau dan de olieseparator.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding een vries- of koelfabriek van de boven aangegeven soort te verschaffen, volgens welke het mogelijk is bijna onmiddellijk het 15 koelen van het apparaat te stoppen en dit doel is volgens de onderhavige uitvinding bereikt doordat de olieseparator is opgesteld onder het te koelen apparaat en is verbonden met het laagste deel van het verdampercompartiment van het apparaat door middel van een pijp, waarin een afsluitklep is opgesteld. 20 Door middel van deze constructie wordt bereikt, dat het koelen van het apparaat vrijwel onmiddellijk kan worden gestopt, dat wil zeggen door openen van de afsluitklep, waardoor vloeibaar koelmiddel, dat aanwezig kan zijn in het verdampercompartiment van het apparaat, zal worden overgebracht door middel van de 25 zwaartekracht naar de olieseparator.

Een voordelige uitvoeringsvorm van de vries- of koelfabriek volgens de onderhavige uitvinding is gekenmerkt doordat de olieseparator is verbonden met de afvoer van vloeibaar koelmiddel uit de koeler via een pijpverbinding, waarin 30 een regelklep is opgesteld en doordat de olieseparator, op een plaats beneden de plaats, waar de olieseparator is verbonden met de regelklep, is verbonden met het verdampercompartiment van het te koelen apparaat. Deze uitvoeringsvorm van de fabriek is voordelig, omdat het gehele of tenminste een aanzien-35 lijk gedeelte van het koelmiddel, dat gevoerd wordt naar het verdampercompartiment van het apparaat, zal gaan door de olie- fi fl 0 4 5 63 - 2 - separator ongeveer bij de druk, die heerst in het verdamper-compartiment en dienovereenkomstig nadat de druk van het koel-middel is verminderd door middel van de regelklep. Dienovereenkomstig wordt koken in de olieseparator vermeden en kan de 5 olie worden afgescheiden in de olieseparator praktisch zonder dat deze wordt opgewarreld en kan deze worden afgevoerd uit de olieseparator als dit nodig is. Dit effect wordt bereikt ten gevolge van het hoogteverschil tussen de plaats waar de olieseparator is verbonden met de regelklep en de plaats waar de 10 olieseparator is verbonden met het verdampercompartiment, omdat dit verschil ervoor zorgt dat de damp, die gevormd is bij de doorgang van het koelmiddel door de regelklep en die te danken is aan het drukverschil boven de regelklep, zal worden verhinderd te stromen door de vloeistof, die verzameld is in 15 de olieseparator beneden het niveau, dat overeenkomt met de plaats waar de olieseparator is verbonden met het verdampercompartiment .

Een verdere uitvoeringsvorm van de vries- of koel-fabriek volgens de onderhavige uitvinding is gekenmerkt door-20 dat het verdampercompartiment is voorzien van een zak, die is opgesteld aan de bodem van het verdampercompartiment en waarmee de olieseparator is verbonden. Door middel van deze uitvoeringsvorm wordt bereikt, dat de zak kan dienen als een extra olieseparator.

25 In het geval dat de fabriek is voorzien van een vloeistofseparator, opgesteld boven het apparaat en waarin een vlotterklep is opgesteld, die dient voor het toevoeren van koelmiddel aan het verdampercompartiment, kan de vlotterklep volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding gevormd 30 zijn door de regelklep, die opgesteld is tussen de koeler en de olieseparator en kan de olieseparator verbonden zijn met het verdampercompartiment via de vloeistofseparator. Door middel van deze uitvoeringsvorm wordt bereikt dat de vlotterklep zowel als regelklep, zoals hierboven vermeld, dient als als in-35 richting voor het handhaven van het niveau van het koelmiddel in de vloeistofseparator, waardoor verzekerd wordt dat het apparaat een correcte voeding krijgt met het vereiste vloeibare koelmiddel.

800 4 5 63 \ * * - 3 -

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is gekenmerkt doordat de vloeistofseparator is verbonden met het verdampercompartiment via de boven genoemde zak. Door middel van deze uitvoeringsvorm wordt bereikt, dat olie, die 5 meegesleept kan zijn met het koelmiddel uit de vloeistofseparator en naar het verdampercompartiment, en die kan bezinken op het inwendige oppervlak van de pijp, die de vloeistofseparator en het verdampercompartiment verbindt, zal worden afgescheiden in de zak en dienovereenkomstig zal de zuivering van 10 het koelmiddel van olie nog verder worden ondersteund.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de vries- of koelfabriek volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat de olieseparator is verbonden met de vloeistofseparator door middel van een stijgbuis, die opent in de vloeistofseparator bo-15 ven het niveau van het koelmiddel, ingesteld in de vloeistofseparator door middel van de vlotterklep. Door middel van deze uitvoeringsvorm wordt vermeden, dat vloeibaar of dampvormig gevormd koelmiddel, dat overgebracht wordt van de olieseparator naar de vloeistofseparator, een tegendruk heeft overwonnen, 20 veroorzaakt door het vloeibare koelmiddel in de vloeistofseparator.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de vries- of koelfabriek is volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de olieseparator een vat omvat, waarin een klokvormig keerschot 25 is opgesteld, waarvan de lagere rand eindigt op een niveau, dat zich bevindt beneden de plaats waar de olieseparator is verbonden met het verdampercompartiment, dat de regelklep is verbonden met de ruimte tussen het vat en het keerschot, dat het inwendige van het keerschot is verbonden met het verdam-30 percompartiment, dat de bovenkant van het klokvormige keerschot is voorzien van een opening en dat een oliedruppel-verzamelend materiaal is opgesteld rond die opening en tussen de bovenkant van het keerschot en de bovenkant van het vat.

Door middel van deze uitvoeringsvorm wordt bereikt, dat de 35 onderrand van het keerschot zal dienen als afsluiting in de olieseparator, hetgeen ervoor zal zorgen dat de damp, die toegevoerd wordt aan de olieseparator, het oliedruppel-verzamelende materiaal zal passeren. Bovendien zal het keerschot 800 4 5 63 - 4 - dienen als een trefplaatinrichting voor het mengsel van damp en vloeistof, dat in de olieseparator vloeit, waardoor het olieseparerende effect in de olieseparator wordt ondersteund.

Voor beter begrip van de onderhavige uitvinding 5 en om te tonen hoe deze in praktijk kan worden gebracht, zal thans worden verwezen naar de bijgaande tekening, waarin: figuur 1 zeer schematisch een uitvoeringsvorm toont van de koel- of vriesfabriek volgens de onderhavige uitvinding, 10 figuur 2 op een vergrote schaal en meer gedetail leerd een deel toont van de fabriek, die aangegeven is in figuur 1 gedurende de werking, figuur 3 het deel van de fabriek toont, die weergegeven is in figuur 2, gedurende een periode van stilstand, 15 figuur 4 op een verder vergrote schaal een gedeel te toont van een olieseparator, behorende tot de fabriek, aangegeven in figuur 1 en getoond onder bedrijfsomstandigheden en figuur 5 de olieseparator toont uit figuur 4, gedurende een stilstandsperiode.

20 In de tekening is 1 een apparaat, dat gekoeld moet worden en dat volgens de aangegeven uitvoeringsvorm een continu werkende roomijsvriezer is. De room, die bevroren moet worden, wordt aan het apparaat toegevoerd via een leiding 2 en verlaat het apparaat door een leiding 3. Het deel van het ap-25 paraat, dat gekoeld moet worden, is omringd door een verdam-permantel 4, figuur 2, die een verdampercompartiment vormt, dat door middel van een overdrachtspijp 5 is verbonden met de bovenzijde van een vloeistofseparator 6. De vloeistofseparator 6 is opgesteld boven het apparaat 1 en een zuigbuis 7 verbindt 30 de bovenzuide van de vloeistofseparator 6 met de aanzuigzijde van een compressor 8, waarvan de drukzijde door middel van een leiding 9 is verbonden met een koeler 10. In de geïllustreerde uitvoeringsvorm wordt de koeler 10 gekoeld door vloeistof, die aan de koeler wordt toegevoerd via een verbinding 11 en uit de 35 koeler wordt verwijderd via een verbinding 12.

Gecondenseerd koelmiddel wordt uit de koeler 10 afgevoerd via een leiding 13 naar een regelklep 14, die geregeld wordt door middel van een vlotter 15, opgesteld in de 800 4 5 63

Ir i - 5 - vloeistofseparator 6. De regelklep 14 is verbonden via een leiding 16 met een olieseparator 17/ die is opgesteld beneden het apparaat 1. De olieseparator 17 is door middel van een stijgbuis 18 verbonden met de vloeistofseparator 6.

5 Het verdampercompartiment van het apparaat wordt gevoed vanuit de vloeistofseparator 6 via een omlaag gaande leiding 19, die zich uitstrekt vanaf de bodem van de vloeistofseparator 6 naar een zak 20, die in open verbinding staat met het verdampercompartiment van het apparaat 1. De olieseparator 10 17 en de zak 20 zijn onderling verbonden door middel van een leiding 21, waarin een afsluitklep 22 is opgesteld.

Een deel van de fabriek is met meer detail aangegeven in de figuren 2 en 3, waaruit blijkt dat de afzuigpijp 7 is verbonden met een regelsysteem, omvattende een manometer 24, 15 een solenoide afsluiter 25, een met een motor aangedreven pilootklep 26, een met de hand bediende pilootklep 27 en een servoklep 28 en bovendien blijkt dat een afsluitklep 29 is ingébracht in de afzuigpijp 7 en dat een omloopleiding 30 is verbonden met de afzuigleiding 7, parallel aan de afsluitklep 20 29 en de servoklep 28 en dat een veiligheidsklep 31 is ingébracht in de omloopleiding 30. Het regelsysteem is op zichzelf bekend en heeft dienovereenkomstig geen verdere toelichting nodig. Er moet echter worden vermeld, dat het regelsysteem zowel een handbediening als een automatische bediening van de 25 fabriek mogelijk maakt.

Bovendien zal blijken uit de figuren 2 en 3, dat een afsluitklep .33 en een solenoide klep 34 zijn ingebracht in de leiding 13 vanaf de koeler. Bovendien zal worden opgemerkt dat het verdampercompartiment 36, gedefiniëerd door de mantel 30 4, zich uitstrekt over de gehele omtrek van het deel 37 van het te koelen apparaat, hetgeen kan bestaan uit een cylinder, waardoor het te koelen materiaal of te bevriezen materiaal wordt gevoerd door op zichzelf bekende transportinrichtingen, die dienovereenkomstig niet verder zijn geïllustreerd. De 35 overdrachtsleiding 5 opent in de bovenzijde van de vloeistofseparator 6 en hetzelfde is van toepassing op de stijgbuis 18 van de olieseparator 17. Bovendien blijkt dat de zak 20 in vrije verbinding staat met het verdampercompartiment 36 aan de 800 4 5 63 - 6 - bodem van het compartiment en dat de omlaag gaande leiding 19 opent in deze zak 20. Bovendien is de zak voorzien van een olie-afvoerleiding 38 en een overeenkomstige afsluiter 39. Voorts is de olieseparator 17 voorzien van een olie-afvoerlei-5 ding 40, waarin een afsluitklep 41 is aangebracht.

Een verbindingsleiding 42, zie figuur 1, verbindt de pijpverbinding 16 met de leiding 9 en strekt zich uit tussen de drukzijde van de compressor en de koeler 10. In de ver-bindingsleiding 42 is een afsluitklep 43 en een solenoide klep 10 44 opgesteld, als aangegeven in figuren 2 en 3, op zodanige wijze, dat hete damp naar wens door de olieseparator 17 kan worden gevoerd.

De olieseparator 17 is aangegeven op vergrote schaal en in doorsnede in de figuren 4 en 5. De olieseparator 15 17 omvat een buitenvat 50, waarin een klokvormig keerschot 51 is gestoken, zodanig dat de mantel 52 van het keerschot een kleine ruimte vormt met betrekking tot de wand van het vat 50. De mantel 52 strekt zich ver naar beneden uit in het vat 50 en tot een niveau, dat zich bevindt beneden de plaats, waar de 20 stijgbuis 18 is verbonden met de olieseparator. Zoals blijkt uit de tekening is de stijgbuis 18 verbonden met het inwendige van het klokvormige keerschot.

De pijpverbinding 16 van de regelklep 14 opent in het vat 50 tegenover de mantel 52 van het keerschot op een 25 hoger niveau dan het niveau, waarin de stijgbuis 18 is verbonden. Aan de bovenzijde omvat het keerschot een kraag 53, die een buisstomp 54 omringt, die zich uitstrekt in het vat 50 en die via de pijp 21 en de afsluiter 22 is verbonden met de zak 20. Tussen de kraag 53 en de buisstomp 54 is een ruimte 56 30 ontstaan, waardoor damp kan vloeien in het inwendige van het klokvormige keerschot 51 en vandaar opwaarts door de stijgbuis 18. Tussen de bovenzijde van het keerschot en de bovenzijde van het vat 50 is een oliedruppels verzamelend materiaal 57 aangebracht rond de kraag 53.

35 De geïllustreerde fabriek werkt op de volgende wijze: gedurende bedrijf (figuur 2) is de afsluiter 22 gesloten en dienovereenkomstig stroomthet koelmiddel, dat aan- 800 45 63 - 7 - komt vanuit de koeler 10 door de leiding 13 en de regelklep 14 omlaag door de pijpverbinding 16 in de olieseparator 17. Gedurende de doorgang door de regelklep 14 zal er enig koelmiddel verdampen tengevolge van de drukdaling over de regelklep 14 en 5 dienovereenkomstig zal een mengsel van vloeistof en damp in de olieseparator vloeien. Dit mengsel treft de mantel 52 en de vloeistof zal stromen in het vat 50 onder de benedenrand van de mantel 52, terwijl de damp omhoog zal worden gevoerd en het materiaal 57 zal passeren en zal vloeien in het inwendige van 10 het keerschot 51. Tengevolge van het feit dat de compressor 8 zuigt aan de vloeistofseparator 6, zullen vloeistof en damp vanuit de olieseparator 17 omhoog worden gevoerd door de stijgbuis 18 en worden afgeleverd aan de vloeistofseparator 6 boven het niveau, ingesteld door de vlotter 15. Via de omlaag-15 gaande leiding 19 zal het verdampercompartiment 36 worden gevoed met de noodzakelijke hoeveelheid koelmiddel en zal verdamping worden veroorzaakt in het verdampercompartiment 36 tengevolge van de vrije verbinding tussen het compartiment 36 via de overdrachtsbuis 5 en het inwendige van de vloeistof-20 separator 6, die in verbinding staat met de afzuigleiding 7 van de compressor.

Dienovereenkomstig zal de vloeistof voordat deze wordt toegevoerd aan de vloeistofseparator 6 en vandaar naar het verdampercompartiment 36, gaan door de olieseparator 17 en 25 onder voorwaarde dat de olieseparator goed geïsoleerd is, zal verdamping van enig belang niet optreden in de separator 17 en dienovereenkomstig heeft de vloeistof een uitstekende gelegenheid met betrekking tot scheiding van olie, die kan worden afgevoerd via de afsluiter 41. Dienovereenkomstig wordt gedu-30 rende bedrijf van de fabriek een vloeistofoppervlak 60 ingesteld in de olieseparator als geïllustreerd in figuur 4 en tengevolge van het niveauverschil tussen de pijpverbinding 16 en de stijgbuis 18 zal geen damp vloeien door de vloeistof in de olieseparator 17. In plaats daarvan zal de damp worden ge-35 druk door het materiaal 67 en in het inwendige van het keerschot 51 via de ruimte 56.

Indien gedurende de werking van de fabriek wordt gevraagd om de fabriek snel te stoppen, bijv. omdat er gevaar 800 4 5 63 -8-- bestaat dat het roomijs in het apparaat l zal bevriezen tot een te starre toestand, is het belangrijk om onmiddellijk de verdamping in het verdampercompartiment 36 te voorkomen. Dit wordt bereikt door opening van de afsluiter 22 in de verbin-5 dingsleiding 21 tussen de zak 20 en de olieseparator 17, waardoor de vloeistof, die in het verdampercompartiment 36 aanwezig kan zijn, zal worden overgebracht door middel van de zwaartekracht naar de olieseparator 17. Dienovereenkomstig stopt het koelen in het verdampercompartiment 36 onmiddellijk.

10 Bovendien zal ook de vloeistof, die aanwezig is in de vloeistof separator 6, worden overgebracht naar de olieseparator 17 via de omlaag gaande leiding 19 en de zak 20. Natuurlijk is tegelijkertijd de aanvoer van koelmiddel naar de regelklep 14 afgesneden door bekrachtiging van de solenoïde klep 34.

15 Wanneer later het koelen in het apparaat 1 opnieuw wordt gevraagd, wordt aanzuiging veroorzaakt in de vloeistofseparator 6 en wordt de afsluiter 22 gesloten, waardoor koelmiddel opgezogen zal worden in de vloeistofseparator 6 door de stijgbuis 18. Dan zal de vloeistofseparator 6 het verdampercompartiment 20 36 voeden en zal de fabriek werken, zoals hiervoor is uiteengezet.

25 800 4 5 63

Claims (7)

1. Vries- of koelfabriek, omvattende een compressor (8) voor comprimeren van een koelmiddel en een koeler (10) voor het condenseren van het koelmiddel en een apparaat (1), 5 dat gekoeld moet worden, bijv. een continu aangedreven roomijs-vriesapparaat, waarbij de fabriek tevens een olieseparator (17) omvat, met het kenmerk, dat de olieseparator (17) is opgesteld onder het apparaat (1), dat gekoeld moet worden, en is verbonden met het onderste gedeelte van een ver- 10 dampercompartiment (36) van het apparaat (1), door middel van een leiding (21) , waarin een afsluitklep (22) is opgesteld.

2. Vries- of koelfabriek volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de olieseparator (17) is verbonden met de afvoer voor vloeibaar koelmiddel van de koe-

15 Ier (10) via een leidingverbinding (13/ 16), waarin een regel-klep (14) is opgesteld en dat de olieseparator (17) op een plaats beneden de plaats, waar de olieseparator (17) is verbonden met de regelklep (14), is verbonden (bij 18) met het verdampercompartiment (36) van het apparaat (1), dat gekoeld 20 moet worden.

3. Vries- of koelfabriek volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het verdampercompartiment (36) is voorzien van een zak (20), opgesteld aan de bodem van het verdampercompartiment en waaraan de olieseparator (17) is 25 verbonden.

4. Vries- of koelfabriek volgens conclusie 2, waarin de fabriek is voorzien van een vloeistofseparator (6), opgesteld boven het apparaat (1), en waarin een vlotterklep (15) is opgesteld, die dient voor het voeden van het verdam- 30 percompartiment (36) met koelmiddel, met het kenmerk , dat de vlotterklep wordt gevormd door de regelklep (14), opgesteld tussen de koeler (10) en de olieseparator (17) en de olieseparator (17) is verbonden met het verdampercompartiment (36) via de vloeistofseparator (6).

5. Vries- of koelfabriek volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de vloeistofseparator (6) is verbonden met het verdampercompartiment (36) via de zak (20). 800 4 5 63 - 10 -

6. Vries- of koelfabriek volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de olieseparator (17) is verbonden met de vloeistofseparator (6) door middel van een stijgbuis (18), die opent in de vloeistofseparator (6) boven 5 het niveau van het koelmiddel, ingesteld in de vloeistofseparator (6) door middel van de vlotterklep (15).

7. Vries- of koelfabriek volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de olieseparator (17) een vat (50) omvat, waarin een klokvormig keerschot (51) is opge- 10 steld, waarvan de onderrand eindigt op een niveau, dat zich bevindt beneden de plaats, waar de olieseparator (17) is verbonden met het verdampercompartiment, dat de regelklep (14) is verbonden met de ruimte tussen het vat (50) en het keerschot (51), dat het inwendige van het keerschot (51) is verbonden 15 met het verdampercompartiment (36), dat de bovenzijde van het klokvormige keerschot (51) is voorzien van een opening (56) en dat een oliedruk-verzamelend materiaal (57) is opgesteld rond de opening (56) en tussen de bovenzijde van het keerschot (51) en de bovenzijde van het vat (50). 20 8004563