NL9401324A - Afkoelwerkwijze en koelinstallatie. - Google Patents
Afkoelwerkwijze en koelinstallatie. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9401324A NL9401324A NL9401324A NL9401324A NL9401324A NL 9401324 A NL9401324 A NL 9401324A NL 9401324 A NL9401324 A NL 9401324A NL 9401324 A NL9401324 A NL 9401324A NL 9401324 A NL9401324 A NL 9401324A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- cooling
- expansion
- auxiliary liquid
- carbon dioxide
- liquid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/008—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/06—Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
- F25B2400/11—Drop catchers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Description
Titel: Afkoelwerkwijze en koelinstallatie
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het teweegbrengen van een temperatuurverlaging en/of het handhaven van een relatief lage temperatuur van een object. Het object kan gasvormig, vloeibaar of vast zijn. In het bijzonder is de beoogde temperatuur ongeveer -50 °C of lager.
In het algemeen wordt voor het tot stand brengen van een temperatuur-verlaging gebruik gemaakt van een koelmedium dat op een lage temperatuur is gebracht. Bij kleinschalige toepassingen wordt de koude geproduceerd ter plaatse van het te koeien object; een voorbeeld hiervan is de koelkast voor huishoudelijk gebruik. Bij grootschalige toepassingen echter wordt de koude centraal geproduceerd in een centrale koelinstallatie en via een leidingenstelsel getransporteerd naar het te koelen object. Voor het bereiken van temperaturen van ongeveer -50 °C of lager zijn dergelijke koelinstallaties doorgaans uitgevoerd als meertrapscompressiekoelmachine.
Als koelmedium en/of transportmedium zijn verschillende stoffen bekend, doorgaans gehalogeneerde koolwaterstoffen, zoals bijvoorbeeld de onder de naam Ril bekend staande stof. Weliswaar worden ook ongehalogeneerde koolwaterstoffen toegepast als koelmedium, maar deze stoffen hebben als nadeel dat zij bijzonder brandbaar zijn, waardoor de toepassing beperkt is tot kleine koelinstallatie^ of op open terreinen, zoals bijvoorbeeld bij petrochemische fabrieken waar toch al met brandbare stoffen wordt gewerkt. In het algemeen kan echter gesteld worden, dat het gebruik van brandbare stoffen zoals (ongehalogeneerde) koolwaterstoffen als koelmedium en/of transportmedium ongewenst is.
Vanwege de lage temperaturen zijn thermische oliën niet geschikt als koelmedium en/of transportmedium.
De toepassing van gehalogeneerde koolwaterstoffen wordt echter meer en meer beperkt door het inzicht, dat deze stoffen schadelijk kunnen zijn voor het milieu, en door de op dit inzicht gebaseerde wettelijke voorschriften. Die voorschriften kunnen een totaal verbod inhouden, maar zelfs wanneer het gebruik op zich is toegestaan, houden de voorschriften zeer strenge eisen in ten aanzien van de lekdichtheid van de toegepaste installaties. Het voldoen aan dergelijke voorschriften is in de praktijk zeer moeilijk en verhoogt de kosten.
Een ander praktisch bezwaar dat kleeft aan het gebruik van een transportleidingstelsel voor het transporteren van koude, is het onvermijdelijke optreden van thermische verliezen, terwijl het uiteraard nodig is om de aanvoer- en terugvoerleidingen, evenals de appendages, thermisch te isoleren, hetgeen een aanzienlijke kostenverhoging van een dergelijk stelsel impliceert. Daarbij moet bedacht worden, dat een dergelijke isolatie dampdicht moet zijn om ijsafzetting te voorkomen.
Een verder nadeel van een transportleidingstelsel voor het transporteren van koude treedt aan het licht wanneer de afnemer van de koude slechts incidenteel behoefte heeft aan afkoeling, en hangt samen met de reeds genoemde thermische verliezen. Bij stilstand van het transportmedium in de leidingen treedt namelijk onvermijdelijk opwarming op, zodat, wanneer de afnemer om koude vraagt, het enige tijd duurt voordat het transportmedium ter plaatse van de afnemer voldoende koud is (stilstandverlies).
De uitvinding beoogt de genoemde nadelen op te heffen. Meer in het bijzonder beoogt de uitvinding een koelmethode te verschaffen waarbij met relatief eenvoudige en goedkope middelen een snelle en betrouwbare koeling tot stand gebracht kan worden, en waarbij de thermische verliezen in het leiding-stelsel zijn geminimaliseerd of zelfs geheel geëlimineerd.
Een bijzonder doel van de uitvinding is het verschaffen van een koelmethode waarbij het gebruikte medium niet giftig en niet brandbaar is, zodat de aan de installatie te stellen eisen, in het bijzonder wat betreft lekdichtheid, minimaal zijn, althans minder streng dan de in het voorgaande genoemde eisen ten aanzien van gehalogeneerde koolwaterstoffen.
Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige uitvinding wordt gebruik gemaakt van een combinatie van twee stoffen, waarvan de eerste stof bij omgevingstemperatuur en bij de te bereiken temperatuur vloeibaar is, en waarbij de tweed® stof wordt verschaft als een bij voorkeur tot vloeistof gecomprimeerd gas met een temperatuur hoger dan de te bereiken temperatuur. Bij voorkeur wordt de tweede stof verschaft bij omgevingstemperatuur, zodat een leidingstelsel voor de tweede stof niet of nauwelijks thermisch geïsoleerd hoeft te zijn terwijl er toch geen thermische verliezen plaatsvinden.
Volgens een ander belangrijk aspect van de onderhavige uitvinding wordt, wanneer er behoefte is aan afkoeling, de tweede stof tot expansie gebracht en in warmteuitwisselend contact met de eerste stof gebracht. In een voorkeursuitvoeringsvorm vindt de expansie van de tweede stof plaats in de vloeibare eerste stof.
Door de expansie koelt de tweede stof sterk af, waardoor tevens de eerste stof wordt afgekoeld, welke eerste stof vervolgens dient om het te koelen object te koelen.
Het zal voor een deskundige duidelijk zijn, dat de beide stoffen zodanig gekozen moeten worden, dat zij niet met elkaar reageren, terwijl het met het oog op veiligheidsmaatregelen aanbeveling verdient om niet-giftige stoffen te kiezen.
Bij voorkeur wordt voor de tweede stof kooldioxyde (CO2) gebruikt. Een belangrijk voordeel van kooldioxyde is, dat het in de natuur in ruime mate geproduceerd wordt en niet giftig is, niet brandbaar is, en gebruikelijke constructie-materialen niet aantast. Kooldioxyde kan bij omgevingstemperatuur in vloeibare vorm worden getransporteerd en bewaard, zodat geen thermische verliezen plaatsvinden.
Gebleken is, dat iso-propylalcohol een bijzonder geschikte vloeistof is om te gebruiken als eerste stof.
Opgemerkt wordt, dat het op zich bekend is om kooldioxyde te gebruiken als zelfstandig koelmiddel. Gecomprimeerd kooldioxyde wordt tot expansie gebracht, waarbij het afkoelt, en het afgekoelde kooldioxyde wordt in contact gebracht met het te koelen object. Een probleem bij deze bekende methode is, dat kooldioxyde na genoemde expansie overgaat tot een vaste fase. Een eerste nadeel daarvan is, dat de warmteoverdracht tussen die vaste fase en het te koelen object bijzonder gering is. Een tweede nadeel is, dat die vaste fase niet te transporteren is, zodat de verbruikte kooldioxyde als verloren moet worden beschouwd.
Bij de methode volgens de uitvinding daarentegen verdampt de verbruikte kooldioxyde uit de eerste stof en kan als gas worden teruggepompt. Omdat de eerste stof een vloeistof is, is er steeds een goed warmte-uitwisselend contact tussen de eerste stof en de tweede stof, zodat de eerste stof snel en efficiënt wordt afgekoeld, terwijl er voorts steeds een warmte-uitwisselend contact is tussen de eerste stof en het te koelen object, zodat dat object snel en efficiënt wordt afgekoeld.
In het hiernavolgende zal de uitvinding nader worden verduidelijkt door beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen onder verwijzing naar de tekening. Hierin toont resp. tonen: figuur 1 schematisch een uitvoeringsvorm van een koelval volgens de onderhavige uitvinding; figuur 2 schematisch een uitvoeringsvorm van een koeler met een warmtewisselaar volgens de onderhavige uitvinding; en de figuren 3A en 3B schematisch een modificatie van de in figuur 1 geïllustreerde koeler, welke geschikt is voor het afkoelen van vaste voorwerpen.
De in figuur 1 geschetste uitvoeringsvorm van een koelinstallatie 1 volgens de onderhavige uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het koelen van een gas, en/of voor het thermisch invangen van bepaalde moleculen uit een gas (koelval). De installatie omvat een vat 2 waarin zich de vloeibare eerste stof 3 bevindt, die in het hiernavolgende gemakshalve zal worden aangeduid als de hulpvloeistof, en wel in het beschreven uitvoeringsvoorbeeld iso-propylalcohol. In het vat 2 is een tweede vat 4 geplaatst, waarbij een wandgedeelte 5 van het tweede vat 4 in aanraking is met de hulpvloeistof 3. In het weergegeven voorbeeld omvat het met de hulpvloeistof 3 In aanraking zijnde wandgedeelte 5 de bodem en althans een gedeelte van de zijwanden van het tweede vat 4.
Het tweede vat 4 omsluit een koelruimte 20 die bestemd Is om een te koelen gas te bevatten. Een bovenrand 6 van het eerste vat 2 ls verbonden met een bovenrand 7 van het tweede vat 4, waardoor tussen het eerste vat 2 en het tweede vat 4 een afgesloten ruimte 8 voor de hulpvloeistof 3 Is gedefinieerd.
De hulpvloeistof 3 kan de ruimte 8 volledig vullen, maar in het weergegeven voorbeeld laat de hulpvloeistof 3 een gasruimte 9 vrij.
In het vat 2 strekt zich een leiding 10 uit, in of (zoals weergegeven) boven de hulpvloeistof 3. In het weergegeven voorbeeld zijn het eerste vat 2 en het tweede vat 4 in hoofdzaak cylindervormig, en strekt de leiding 10 zich als een ringleiding uit om het tweede vat 4.
Op de ringleiding 10 is een toevoerleiding 11 aangesloten, welke toevoerleiding 11 op zijn beurt via een afsluiter 12 is aangesloten op een ter wille van de eenvoud niet weergegeven inrichting voor het leveren van vloeibaar kooldioxyde bij omgevingstemperatuur, zoals aangeduid met de pijl 13. Aangezien de aard en constructie van een dergelijke inrichting voor het leveren van vloeibaar kooldioxyde bij omgevingstemperatuur geen onderwerp vormen van de onderhavige uitvinding, en kennis daarvan voor een goed begrip van de onderhavige uitvinding niet nodig is voor een deskundige, zullen deze niet nader worden beschreven. Volstaan wordt met op te merken, dat daarvoor gebruik gemaakt kan worden van standaard verkrijgbare apparatuur.
De ringleiding 10 is aan zijn onderzijde voorzien van kleine uitstroomgaatjes, welke ter wille van de duidelijkheid en gezien de eenvoud niet afzonderlijk zijn aangeduid. Wanneer het gewenst is om het tweede vat 4 en het zich daarin bevindende gas te koelen, wordt de afsluiter 12 geopend, waardoor het vloeibare kooldioxyde uit de ringleiding 10 naar buiten treedt uit genoemde uitstroomgaatjes, zoals aangeduid met de pijlen 14, waarbij het kooldioxyde onder sterke afkoeling expandeert. Hierbij zal een gedeelte overgaan in de vaste fase. Deze vaste deeltjes kooldioxyde hebben een temperatuur die gelijk is aan de sublimatietemperatuur van kooldioxyde, welke sublimatietemperatuur bij atmosferische druk ongeveer -78,5 °C bedraagt. Deze vaste deeltjes kooldioxyde komen terecht in de hulpvloeistof 3, waardoor deze hulpvloeistof afkoelt tot genoemde sublimatietemperatuur. Na verloop van korte tijd ontstaat er in de rumte 8 een koelend mengsel van hulpvloeistof 3 met de vaste deeltjes kooldioxyde, waardoor het genoemde wandgedeelte 5 van het tweede vat 4 snel afkoelt tot genoemde sublimatietemperatuur.
In een toepassing kan de beschreven uitvoeringsvorm van de inrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding worden toegepast als koelval voor het verwijderen van UFè door invriezen van gasvormig UFg uit een bepaalde installatie. De koelruimte 20 van het tweede vat 4 communiceert daartoe via een leiding 21 met een ter wille van de eenvoud niet weergegeven installatie waarin zich gasvormig UF6 bevindt.
Door de lage temperatuur van de wand 5 zet het gasvormig UFg zich als een vaste laag tegen die wand af.
Door sublimatie zal een deel van het vaste kooldioxyde overgaan in de gasfase. Ook door verdamping van het vloeibare kooldioxyde ontstaat gasvormig kooldioxyde. Het gasvormige kooldioxyde verzamelt zich in de gasruimte 9, vanwaar het, zoals aangeduid door de pijl 30, ontwijkt via een gasleiding 31, waarin een druppelvanger 32 kan zijn aangebracht om eventueel door de gasstroming meegevoerde vloeistofdeeltjes af te scheiden en terug te voeren. Het via genoemde gasleiding 31 ontwijkende gasvormige kooldioxyde kan worden opgevangen om opnieuw gecomprimeerd te worden.
Aangezien de aard en constructie van een dergelijke druppelvanger geen onderwerp vormen van de onderhavige uitvinding, en kennis daarvan voor een goed begrip van de onderhavige uitvinding niet nodig is voor een deskundige, zullen deze niet nader worden beschreven. Volstaan wordt met op te merken, dat daarvoor gebruik gemaakt kan worden van een standaard verkrijgbare druppelvanger.
Volgens de uitvindingsgedachte is er bij deze koelval 1 een bijzonder goed warmte-overdragend contact tussen het koelend mengsel en de wand 5 van het tweede vat 4, hetgeen te danken is aan de aanwezigheid van de hulpvloeistof 3. Zou die hulpvloeistof 3 afwezig zijn, dan zou de ruimte 8 tussen het eerste vat 2 en het tweede vat 4 gevuld worden met koolzuur-sneeuw, dat wil zeggen vaste deeltjes kooldioxyde, waarbij zich tussen die koolzuursneeuw en de te koelen wand 5 een damplaag vormt die de warmteoverdracht vrijwel blokkeert. Uit experimenten is gebleken, dat de bovenbeschreven koelval volgens de onderhavige uitvinding binnen 1 minuut kan worden afgekoeld van kamertemperatuur naar de sublimatietemperatuur van kooldioxyde.
Een ander belangrijk voordeel van de in figuur 1 geïllustreerde koelval 1 volgens de onderhavige uitvinding is, dat deze geplaatst kan worden op betrekkelijk grote afstand van een bron voor vloeibaar kooldioxyde. Aangezien het kooldioxyde geleverd kan worden bij omgevingstemperatuur, zullen er geen thermische verliezen optreden in de leidingen tussen genoemde bron en de koelval. Dit voordeel wordt bereikt zonder de noodzaak van het aanbrengen van thermische isolatie.
Anders gezegd, volgens de onderhavige uitvinding hoeft de centrale bron geen koude te leveren: in feite levert de bron door de levering van gecomprimeerde kooldioxyde "potentiële" koude. De omzetting van "potentiële" koude naar feitelijke afkoeling geschiedt volgens de onderhavige uitvinding pas op het moment dat daar vraag naar is, maar dan wel zonder vertraging.
Dezelfde voordelen zijn aanwezig bij een volgens de principes van de onderhavige uitvinding geconstrueerde koeler 40 voor het koelen van een gasstroom of een vloeistofstroom, waarvan in figuur 2 een voorbeeld is geïllustreerd, waarbij gelijke of vergelijkbare onderdelen als in figuur 1 zijn aangeduid met gelijke verwijzingscijfers. Deze koeler 40 omvat een warmtewisselaar 50, waarvoor een standaard warmtewisselaar kan worden toegepast, met een primaire leiding 51 voor koelmedium en een secundaire leiding 52 voor het af te koelen medium. De koeler 40 omvat voorts een voorraadvat 41 voor hulpvloeistof 3, welk voorraadvat 41 aan de onderzijde is verbonden met de zuigzijde van een ejecteur 42. De uitgang van de ejecteur 42 is verbonden met de ingang van de primaire leiding 51 van de warmtewisselaar 50, terwijl de uitgang van de primaire leiding 51 van de warmtewisselaar 50 via een terugvoerleiding 43 is verbonden met het voorraadvat 41. Aldus vormt die primaire leiding 51 van de warmtewisselaar 50 met het voorraadvat 41, de ejecteur 42 en de terugvoerleiding 43 een circulatiecircuit voor het koelmedium.
Bij de onderzijde van het voorraadvat 41 mondt een toevoerleiding 11 voor vloeibare kooldioxyde uit. Tijdens bedrijf van de koeler 40 wordt het vloeibare kooldioxyde met een aanzienlijke voordruk aangevoerd via die toevoerleiding 11, zoals aangeduid met de pijl 44, waardoor de ejecteur 42 wordt aangedreven. Het met grote snelheid uitstromende kooldioxyde mengt zich met de hulpvloeistof 3 en oefent een pompwerking uit op de vloeistof in het circulatiecircuit. Hierbij ontstaat, op vergelijkbare wijze als in het voorgaande is beschreven onder verwijzing naar figuur 1, een koelend mengsel 45 van hulpvloeistof 3 en vaste kooldioxydedeeltjes, alsmede gasbellen van kooldioxydegas.
Doordat dit koelend mengsel 45 door de primaire leiding 51 van de warmtewisselaar 50 wordt gepompt, wordt het gas of de vloeistof in de secundaire leiding 52 van de warmtewisselaar 50 afgekoeld tot in hoofdzaak de temperatuur van dit koelend mengsel 45.
In het voorraadvat 41 kan gasvormig kooldioxyde zich verzamelen in de gasruimte 9 en ontwijken via de afvoerleiding 31, waarin ook weer bij voorkeur een druppelvanger 32 is aangebracht voor het afscheiden en naar het voorraadvat 41 terugvoeren van eventueel door de gasstroming meegevoerde vloeistofdeelt jes.
Ook bij deze uitvoeringsvorm kan het gasvormige kooldioxyde via een niet noodzakelijkerwijs geïsoleerd leidingsstelsel worden teruggevoerd naar een compressor die het gas op een hoge druk brengt, waarna het in een condensor in de vloeibare fase wordt gebracht, zoals op zich bekend. Daarbij kan de lage temperatuur van het terugstromende gas nog worden benut om het bij 11 binnenkomende vloeibare kooldioxyde voor te koelen, waardoor een energiebesparing wordt bereikt.
De in het voorgaande beschreven waarde van -78,5 °C voor de sublimatietemperatuur van kooldioxyde geldt bij atmosferische druk. Aangezien die sublimatietemperatuur afhangt van de omgevingsdruk, is het volgens de uitvinding mogelijk om met relatief eenvoudige middelen de temperatuur van het koelend mengsel in te stellen binnen bepaalde grenzen, en wel door de in het eerste vat 2 respectievelijk in het voorraadvat 41 heersend druk in te stellen op een geschikte waarde. Hiervoor kan gebruik gemaakt worden van op zich bekende instelbare drukregelmiddelen, bijvoorbeeld bij de gasafvoerleiding 31. Zo kan een hogere temperatuur worden bereikt door het verhogen van de druk: bij wijze van voorbeeld zal de temperatuur van het koelend mengsel ongeveer -40 °C bedragen indien de druk ongeveer 1 MPa bedraagt; op overeenkomstige wijze kan een verlaging worden bereikt van de temperatuur van het koelend mengsel door verlaging van de druk, mits het vriespunt van de hulpvloeistof 3 voldoende laag is.
De figuren 3A en 3B illustreren een modificatie 60 van de in figuur 1 geïllustreerde koeler 1, welke geschikt is voor het afkoelen van vaste voorwerpen. Het vat 2 bevat daartoe in een bovenwand 61 een doorlaatopening 62, waardoorheen een voorwerp 63 binnen het vat 2 geplaatst kan worden in de hulpvloeistof 3 (figuur 3B). Hierna kan een deksel 64 worden aangebracht om de doorlaatopening 62 af te sluiten. De afsluiter 12 kan worden geopend vóór plaatsing van het voorwerp 63, zodat het voorwerp 63 bij plaatsing direct in het koelend mengsel met de gewenste temperatuur wordt geplaatst, indien het gewenst is om een zo snel mogelijke afkoeling te bewerkstelligen. Het is echter ook mogelijk om het voorwerp 63 te plaatsen in de hulpvloeistof 3 bij omgevingstemperatuur en pas daarna de afsluiter 12 te openen, waarbij het volgens de onderhavige uitvinding zelfs mogelijk is om de afkoelsnelheid te regelen door regeling van het debiet door de afsluiter 12 en/of de druk in het vat 2.
Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat het mogelijk is de weergegeven uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding te veranderen of te modificeren, zonder de uitvindingsgedachte of de door de conclusies beschreven beschermingsomvang te verlaten.
Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat voor de hulpvloeistof een andere stof gekozen wordt dan het, in combinatie met kooldioxyde de voorkeur genietende, iso-propylalcohol. De enige technische eisen waar die hulpvloeistof, in combinatie met kooldioxyde, aan moet voldoen, zijn dat het vriespunt lager ligt dan de sublimatietemperatuur van kooldioxyde, en dat de hulpvloeistof niet reageert met kooldioxyde. Voorts verdient het aanbeveling om een hulpvloeistof te kiezen die niet reageert met de toegepaste constructie-materialen, die niet giftig is, en waarin kooldioxyde niet oplost.
Claims (17)
1. Afkoelwerkwijze voor het teweegbrengen van een temperatuurverlaging en/of het handhaven van een relatief lage temperatuur van een object, waarbij een koelmedium bij een eerste locatie wordt gecomprimeerd en bij een tweede locatie onder het opnemen van thermische energie expandeert; met bet kenmerk: dat het koelmedium thermische energie onttrekt aan een hulp-vloeistof die in thermisch contact staat met het te koelen object.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het koelmedium bij de compressiestap overgaat in de vloeistoffase.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het koelmedium van de compressie-locatie naar de expansie-locatie wordt getransporteerd bij in hoofdzaak omgevingstemperatuur.
4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de expansie van het koelmedium althans in hoofdzaak plaatsvindt in de hulpvloeistof.
5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het koelmedium na expansie in gasvorm wordt teruggevoerd van de expansie-locatie naar de compressie-locatie.
6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij een gewenste eindtemperatuur wordt ingesteld door het instellen van de expansiedruk.
7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het koelmedium kooldioxyde is.
8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de hulpvloeistof iso-propylalcohol is.
9. Koelinstallatie (1; 40; 60), omvattende: een compressor voor het comprimeren van een gas; een transportleiding (11) voor het gecomprimeerde gas; een expansieruimte (8) waarin het gecomprimeerde gas kan expanderen; en een in die expansieruimte (8) aanwezige hulpvloeistof (3).
10. Koelinstallatie volgens conclusie 9, waarbij de compressor is ingericht om genoemd gas tot vloeistof te comprimeren.
11. Koelinstallatie volgens conclusie 9 of 10, voorzien van een retourleiding (31) voor het naar de compressor terugvoeren van genoemd gas na de expansie, in welke retourleiding (31) bij voorkeur een druppelvanger (32) is aangebracht.
12. Koelinstallatie volgens één der conclusies 9-11, waarbij de transportleiding (11) en de eventuele retourleiding (31) vrij zijn van thermische isolatiemiddelen.
13. Koelinstallatie volgens één der conclusies 9-12, waarbij in de expansieruimte (8), in thermisch contact met de hulpvloeistof (3), een tweede vat (4) is geplaatst voor het opnemen van een te koelen gas.
14. Koelinstallatie volgens één der conclusies 9-12, waarbij met een voorraadvat (41) voor de hulpvloeistof (3) een primaire leiding (51) van een warmtewisselaar (50) is gekoppeld.
15. Koelinstallatie volgens conclusie 14, waarbij in een verbindingsleiding van het voorraadvat (41) naar genoemde primaire leiding (51) van de warmtewisselaar (50) een ejecteur (42) is opgenomen.
16. Koelinstallatie volgens conclusie 15, waarbij de toevoerleiding (11) uitmondt bij de ingang van de ejecteur (42) om de hulpvloeistof (3) te doen circuleren door genoemde primaire leiding (51) van de warmtewisselaar (50).
17. Koelinstallatie volgens één der conclusies 9-16, waarbij is voorzien in drukregelmiddelen voor het instellen van de expansiedruk van het gecomprimeerde gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9401324A NL9401324A (nl) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Afkoelwerkwijze en koelinstallatie. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9401324A NL9401324A (nl) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Afkoelwerkwijze en koelinstallatie. |
NL9401324 | 1994-08-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9401324A true NL9401324A (nl) | 1996-04-01 |
Family
ID=19864528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9401324A NL9401324A (nl) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Afkoelwerkwijze en koelinstallatie. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL9401324A (nl) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998022764A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Frigoscandia Equipment Ab | A refrigeration system using a slurry of solid particles in a liquid |
DE102015111183A1 (de) | 2015-07-10 | 2017-01-12 | Technische Universität Dresden | Kreislaufverfahren zur Kältebereitstellung mit Kohlendioxid als Kältemittel und Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens |
WO2021058061A1 (de) | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Technische Universität Dresden | Vorrichtung zum übertragen von wärme in einem fluidkreislauf und verfahren zum betreiben der vorrichtung |
DE102019127488A1 (de) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Technische Universität Dresden | Fluidkreislauf und Verfahren zum Betreiben des Fluidkreislaufs |
DE102021005135A1 (de) | 2020-06-22 | 2022-12-22 | Mycon Gmbh | Verfahren zur Temperatursenkung und/oder Aufrechterhaltung geringer Temperaturen eines Objektes mittels eines flüssigen Gases, insbesondere mittels flüssigem Kohlendioxid, und dazu geeignete Vorrichtung |
WO2022268244A1 (de) | 2021-06-22 | 2022-12-29 | Mycon Gmbh | Verfahren zur temperatursenkung und/oder aufrechterhaltung geringer temperaturen eines objektes mittels eines flüssigen gases, insbesondere mittels flüssigem kohlendioxid, und dazu geeignete vorrichtung |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE336337C (de) * | 1918-07-27 | 1921-04-27 | Anton Landgraeber | Vorrichtung zur Kaelteerzeugung |
US2859596A (en) * | 1955-06-01 | 1958-11-11 | Girton Mfg Company Inc | Refrigeration system |
FR2194924A1 (nl) * | 1972-08-03 | 1974-03-01 | Debare Jacques | |
NL7601499A (nl) * | 1976-02-13 | 1977-08-16 | Cornelis Doomernik | Koelinrichting met koudeaccumulator. |
US4094164A (en) * | 1976-02-18 | 1978-06-13 | H & T Enterprises, Inc. | Method and apparatus for reducing the temperature of a fluid |
DE3004114A1 (de) * | 1979-04-18 | 1980-11-06 | Liquid Carbonic De Espana S A | Verfahren zur erzeugung tiefer temperaturen |
US4286437A (en) * | 1979-07-13 | 1981-09-01 | Tyler Refrigeration Corporation | Energy saving refrigeration system |
US4864831A (en) * | 1986-05-16 | 1989-09-12 | Kajima Corporation | Ice storage refrigerating apparatus of direct contact type |
GB2258298A (en) * | 1991-07-31 | 1993-02-03 | Star Refrigeration | Cooling system using carbon dioxide |
US5231851A (en) * | 1989-05-31 | 1993-08-03 | Bengt Adolfsson | Method and device for carbonating and cooling a liquid |
US5245836A (en) * | 1989-01-09 | 1993-09-21 | Sinvent As | Method and device for high side pressure regulation in transcritical vapor compression cycle |
-
1994
- 1994-08-16 NL NL9401324A patent/NL9401324A/nl not_active Application Discontinuation
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE336337C (de) * | 1918-07-27 | 1921-04-27 | Anton Landgraeber | Vorrichtung zur Kaelteerzeugung |
US2859596A (en) * | 1955-06-01 | 1958-11-11 | Girton Mfg Company Inc | Refrigeration system |
FR2194924A1 (nl) * | 1972-08-03 | 1974-03-01 | Debare Jacques | |
NL7601499A (nl) * | 1976-02-13 | 1977-08-16 | Cornelis Doomernik | Koelinrichting met koudeaccumulator. |
US4094164A (en) * | 1976-02-18 | 1978-06-13 | H & T Enterprises, Inc. | Method and apparatus for reducing the temperature of a fluid |
DE3004114A1 (de) * | 1979-04-18 | 1980-11-06 | Liquid Carbonic De Espana S A | Verfahren zur erzeugung tiefer temperaturen |
US4286437A (en) * | 1979-07-13 | 1981-09-01 | Tyler Refrigeration Corporation | Energy saving refrigeration system |
US4864831A (en) * | 1986-05-16 | 1989-09-12 | Kajima Corporation | Ice storage refrigerating apparatus of direct contact type |
US5245836A (en) * | 1989-01-09 | 1993-09-21 | Sinvent As | Method and device for high side pressure regulation in transcritical vapor compression cycle |
US5231851A (en) * | 1989-05-31 | 1993-08-03 | Bengt Adolfsson | Method and device for carbonating and cooling a liquid |
GB2258298A (en) * | 1991-07-31 | 1993-02-03 | Star Refrigeration | Cooling system using carbon dioxide |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
LORENTZEN: "REVIVAL OF CARBON DIOXIDE AS A REFRIGERANT", INTERNATIONAL JOURNAL OF REFRIGERATION, vol. 17, no. 5, pages 292 - 301 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998022764A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-28 | Frigoscandia Equipment Ab | A refrigeration system using a slurry of solid particles in a liquid |
DE102015111183A1 (de) | 2015-07-10 | 2017-01-12 | Technische Universität Dresden | Kreislaufverfahren zur Kältebereitstellung mit Kohlendioxid als Kältemittel und Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens |
DE102015111183B4 (de) | 2015-07-10 | 2023-05-04 | Technische Universität Dresden | Kreislaufverfahren zur Kältebereitstellung mit Kohlendioxid als Kältemittel und Kälteanlage zur Durchführung des Verfahrens |
WO2021058061A1 (de) | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Technische Universität Dresden | Vorrichtung zum übertragen von wärme in einem fluidkreislauf und verfahren zum betreiben der vorrichtung |
DE102019126214A1 (de) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Technische Universität Dresden | Vorrichtung zum Übertragen von Wärme in einem Fluidkreislauf und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung |
DE102019127488A1 (de) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | Technische Universität Dresden | Fluidkreislauf und Verfahren zum Betreiben des Fluidkreislaufs |
DE102021005135A1 (de) | 2020-06-22 | 2022-12-22 | Mycon Gmbh | Verfahren zur Temperatursenkung und/oder Aufrechterhaltung geringer Temperaturen eines Objektes mittels eines flüssigen Gases, insbesondere mittels flüssigem Kohlendioxid, und dazu geeignete Vorrichtung |
DE102021005135B4 (de) | 2020-06-22 | 2023-01-19 | Mycon Gmbh | Verfahren zur Temperatursenkung und/oder Aufrechterhaltung geringer Temperaturen eines Objektes mittels eines flüssigen Gases, insbesondere mittels flüssigem Kohlendioxid, und dazu geeignete Vorrichtung |
WO2022268244A1 (de) | 2021-06-22 | 2022-12-29 | Mycon Gmbh | Verfahren zur temperatursenkung und/oder aufrechterhaltung geringer temperaturen eines objektes mittels eines flüssigen gases, insbesondere mittels flüssigem kohlendioxid, und dazu geeignete vorrichtung |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH06257890A (ja) | ヒートポンプ | |
CA2168832C (en) | Cryogenic vapor recovery process and system | |
NL9401324A (nl) | Afkoelwerkwijze en koelinstallatie. | |
CN210582629U (zh) | 一种冷冻消融*** | |
US3754405A (en) | Method of controlling the hydrocarbon dew point of a gas stream | |
CA2989916A1 (en) | System and method for reusing waste heat of a transcritical refrigeration system | |
US5704227A (en) | Method of condensing a volatile compound out of a gas stream and an apparatus for this purpose | |
JPH07507964A (ja) | 極低温ウォーターポンプ | |
US6038869A (en) | Method and apparatus for making spherical ice particles | |
CN109813003A (zh) | 冷却*** | |
AU2017239161B2 (en) | Defrost system | |
US2909905A (en) | Method for processing a natural gas stream | |
US3336762A (en) | Refrigeration method and apparatus for lubricant handling | |
US2003310A (en) | Refrigeration | |
JP2018071835A (ja) | 製氷機 | |
RU2659839C1 (ru) | Низкотемпературная холодильная машина на диоксиде углерода | |
Taylor | Carbon dioxide-based refrigerant systems | |
US3116136A (en) | Gas drying and separation | |
RU2395435C1 (ru) | Способ и устройство для термостатирования космических объектов и отсеков ракетоносителей | |
JPH01206985A (ja) | 排熱回収方式熱処理装置 | |
CN215353365U (zh) | 一种安全性较高的实验用冷凝管 | |
CN113454410A (zh) | 干冰的冷却装置及冷却方法 | |
US20240067888A1 (en) | Systems and methods to use waste heat for cooling in a gas oil separation plant | |
KR102101393B1 (ko) | 냉,온열 통합 축열시스템 | |
FR2549209A1 (fr) | Procede d'exploitation d'un circuit de fluide refrigerant, et circuit de refrigerant pour sa mise en oeuvre |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |