[go: up one dir, main page]

DE10257836A1 - Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung - Google Patents

Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung Download PDF

Info

Publication number
DE10257836A1
DE10257836A1 DE2002157836 DE10257836A DE10257836A1 DE 10257836 A1 DE10257836 A1 DE 10257836A1 DE 2002157836 DE2002157836 DE 2002157836 DE 10257836 A DE10257836 A DE 10257836A DE 10257836 A1 DE10257836 A1 DE 10257836A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
gas
cryogenic liquefied
regulating device
liquefied gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002157836
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Hoffmanns
Stefan Kosock
Friedrich Moser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Air Liquide Deutschland GmbH
Original Assignee
Messer Griesheim GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messer Griesheim GmbH filed Critical Messer Griesheim GmbH
Priority to DE2002157836 priority Critical patent/DE10257836A1/de
Priority to EP03028348A priority patent/EP1429096A3/de
Publication of DE10257836A1 publication Critical patent/DE10257836A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B19/00Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour
    • F25B19/005Machines, plants or systems, using evaporation of a refrigerant but without recovery of the vapour the refrigerant being a liquefied gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/46Arrangements for applying super- or sub-atmospheric pressure during mixing; Arrangements for cooling or heating during mixing, e.g. by introducing vapour
    • B28C5/468Cooling, e.g. using ice
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/19Calculation of parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2515Flow valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die Steuer- und Regeleinrichtung für die Enthalpie-abhängige Dosierung eines tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches weist einen beheizten Temperaturfühler (6) zur Steuerung und Regelung der Dosierung auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Regeleinrichtung für die Enthalpieabhängige Dosierung eines tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches, deren Verwendung und ein entsprechendes Verfahren.
  • Bei Kühl- oder Gefrieranwendungen wie z.B. in Mischern, Kuttern oder Tumblern wird tiefkaltes Flüssiggas als Kältemittel benutzt. Diese Anwendungen arbeiten meistens mit einer taktenden Einspritzung des Flüssiggases in einstellbaren Zeitintervallen und einstellbarer Gesamtzeit, um ein Überschwingen der Temperatur unter den Sollwert zu vermeiden. Die Parameter werden in Vorversuchen produktbezogen ermittelt.
  • Die bekannten Vorrichtungen haben folgende Nachteile:
    • – Bei längeren Versorgungsleitungen ist zur Erzeugung einer gleichmäßigen Kälte ein druckgesteuerter Gasphasenabscheider erforderlich.
    • – Das Taktzeitverfahren berücksichtigt nicht die thermische Vorgeschichte der Anlage.
    • – Das Kaltfahren einer warmen Anlage dauert wegen der konstanten Einspritzpausen länger als erforderlich.
    • – Das Taktzeitverfahren berücksichtigt nicht den tatsächlichen Kälteinhalt des Flüssiggases, der vom Zustand (Druck, Temperatur, Phase) des Flüssiggases abhängt. Die Endtemperatur eines bestimmten Produktes ist daher durchaus unterschiedlich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Dosierung eines tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches bereit zu stellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Steuer- und Regeleinrichtung mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen.
  • Die Steuer- und Regeleinrichtung für die Enthalpie-abhängige Dosierung eines tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches weist einen beheizten Temperaturfühler (6) auf.
  • Tiefkalt verflüssigte Gase (Flüssiggase) sind beispielsweise flüssiger Stickstoff, flüssige Luft, flüssiges Kohlendioxid, flüssiges Argon, flüssiger Wasserstoff oder flüssiges Helium.
  • Für die Endtemperatur eines zu kühlenden Produktes ist bei konstanten produktseitigen Ausgangsbedingungen und fester Kühlzeit die Kälteleistung des Flüssiggases (tiefkalt verflüssigtes Gas oder Gasgemisch) maßgebend. Die Kälteleistung ist von der Enthalpie und dem Massenstrom des Flüssiggases abhängig.
  • Die Kälteleistung des Flüssiggases, bzw. eine mittelbare Größe, hier der Meßwert des beheizten Temperaturfühlers vor dem Einspritzventil (Dosierventil) wird erfasst und mit dem Sollwert verglichen. Bei Abweichungen wird vorzugsweise das Puls-/Pausenverhältnis des Einspritzventils angepasst. Das heißt bei negativer Regelabweichung wird die Pulsdauer auf Kosten der Pause verlängert und bei positiver Regelabweichung verkürzt, sodass über die Zeit eine gleichbleibende Kälteenergie zur Verfügung gestellt wird. Bei konstanten, produktbezogenen Ausgangsbedingungen werden somit die gewünschten Endtemperaturen des Produktes erreicht; die thermische Vorgeschichte der Zuführungseinrichtungen (Rohrleitung, Einspritzventil) wird dabei berücksichtigt.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
  • 1 zeigt eine Flüssiggas-Versorgungsanlage mit einem isolierten Vorratsbehälter (1) für das Kältemittel, z.B. Stickstoff flüssig, einem Entnahmeventil (2), einem Sicherheitsventil (3), einer Steuer- oder Regeleinrichtung (4), einer elektrischen Heizung (5), einem Temperaturfühler (6), einem Einspritzventil oder Dosierventil (7) und einem Verbraucher (9) für das Kältemittel, z.B. einem Mischer, Tumbler oder Kutter.
  • Der Temperaturfühler (6) der Steuer- oder Regeleinrichtung (4) befindet sich mit der elektrischen Heizung (5) in einem gemeinsamen Schutzrohr aus dünnwandigem Material, z.B. Edelstahl. Das Schutzrohr wird so in die Zuführleitung zum Einspritzventil eingebaut, dass es vom Kältemittel umströmt wird. Der Temperaturfühler (6) kann vorzugsweise ein Pt-100, aber auch ein Thermoelement, ein elektrischer Kohleschichtwiderstand oder ein Halbleiter sein. Die Heizleistung der elektrischen Heizung (5) ist so gering, dass bei Verwendung eines Doppel-Pt-100, das zweite Pt-100 mit einem zusätzlichen Vorwiderstand als Heizkreis dienen kann. Als Regeleinrichtung (4) kann ein Temperaturregler verwendet werden.
  • Das Einspritzventil (7) kann vorzugsweise ein Magnetventil, ein pneumatisch gesteuertes Auf-Zu-Ventil oder ein Stellventil (8) sein.
  • Funktion
  • 1. Taktbetrieb mit Magnetventil / pneumatisch gesteuertem Auf-Zu-Ventil
  • Nach dem Start des Kühlvorgangs beginnt der erste Taktzyklus mit dem Öffnen des Einspritzventils (7). Der beheizte Temperaturfühler (6) wird vom Massenstrom des Flüssiggases in Abhängigkeit von dessen Enthalpie abgekühlt. Die Regeleinrichtung (4) arbeitet mit konstanten, aber einstellbaren Taktzeiten, in denen die Puls- und Pausendauer in Abhängigkeit von der Regelabweichung verändert wird. Die Pulsdauer kann dadurch im Bereich von z.B. 20% bis 80% der Taktzeit, je nach Regelabweichung, variieren. Nach Ablauf der Puls- und der anschließenden Pausenzeit beginnt ein neuer Takt. Sobald der Sollwert der Temperatur erreicht wird, wird das Einspritzventil (7) geschlossen und erst bei Überschreitung im nächsten Takt wieder geöffnet.
  • 2. Kontinuierlicher Betrieb mit Stellventil
  • Nach dem Start des Kühlvorgangs, öffnet das Stellventil (8). Der beheizte Temperaturfühler (6) wird vom Massenstrom des Flüssiggases in Abhängigkeit von dessen Enthalpie abgekühlt. Je nach Regelabweichung wird der Querschnitt des Stellventils ausgeregelt.

Claims (8)

  1. Steuer- und Regeleinrichtung für die Enthalpie-abhängige Dosierung eines tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches, die einen beheizten Temperaturfühler (6) aufweist.
  2. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung ein steuerbares Ventil (7) zur Dosierung des tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches aufweist.
  3. Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (6) mit einer Steuer- oder Regeleinheit (4) verbunden ist.
  4. Steuer- und Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (6) und ein steuerbares Ventil (7) an einer das tiefkalt verflüssigte Gase oder Gasgemisch führenden Leitung, die zu einem Verbraucher (9) führt, angeordnet sind.
  5. Verfahren zum Betrieb einer Versorgungsanlage für ein tiefkalt verflüssigtes Gas oder Gasgemisch, bei der die einem Verbraucher (9) zugeführte Menge des tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches in Abhängigkeit des Massenstromes des tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches gesteuert oder geregelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass flüssiger Stickstoff als tiefkalt verflüssigtes Gas dient.
  7. Verwendung einer Steuer- und Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Versorgungsanlage für ein tiefkalt verflüssigtes Gas oder Gasgemisch.
  8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsanlage mit einem Mischer, Tumbler oder Kutter verbunden ist.
DE2002157836 2002-12-11 2002-12-11 Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung Withdrawn DE10257836A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002157836 DE10257836A1 (de) 2002-12-11 2002-12-11 Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung
EP03028348A EP1429096A3 (de) 2002-12-11 2003-12-10 Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002157836 DE10257836A1 (de) 2002-12-11 2002-12-11 Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10257836A1 true DE10257836A1 (de) 2004-07-15

Family

ID=32319045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002157836 Withdrawn DE10257836A1 (de) 2002-12-11 2002-12-11 Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1429096A3 (de)
DE (1) DE10257836A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112129136A (zh) * 2020-09-04 2020-12-25 西北工业大学 一种稳温稳压的低温冷气产生装置及控制方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8845940B2 (en) 2012-10-25 2014-09-30 Carboncure Technologies Inc. Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold
AU2014212083A1 (en) 2013-02-04 2015-08-06 Coldcrete, Inc. System and method of applying carbon dioxide during the production of concrete
US9376345B2 (en) 2013-06-25 2016-06-28 Carboncure Technologies Inc. Methods for delivery of carbon dioxide to a flowable concrete mix
US10927042B2 (en) 2013-06-25 2021-02-23 Carboncure Technologies, Inc. Methods and compositions for concrete production
US9388072B2 (en) 2013-06-25 2016-07-12 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for concrete production
WO2015123769A1 (en) 2014-02-18 2015-08-27 Carboncure Technologies, Inc. Carbonation of cement mixes
EP3129126A4 (de) 2014-04-07 2018-11-21 Carboncure Technologies Inc. Integrierte kohlendioxidabscheidung
FR3047538B1 (fr) * 2016-02-04 2018-06-15 Cryostar Sas Installation de delivrance de liquide cryogenique
AU2017249444B2 (en) 2016-04-11 2022-08-18 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for treatment of concrete wash water
CN106679263A (zh) * 2016-12-07 2017-05-17 深圳市欣华兴节能科技有限公司 一种液氮冷气回收装置及控制方法
EP3642170B1 (de) 2017-06-20 2025-01-15 Carboncure Technologies Inc. Verfahren zur behandlung von betonwaschwasser

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603175A1 (de) * 1996-01-30 1997-07-31 Wilhelm Dr Buck Verfahren und Einrichtung zur Überwachung, Einstellung und Regelung des Füllungsgrads eines Kältemittelverdampfers

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3388558A (en) * 1966-07-28 1968-06-18 Westinghouse Electric Corp Refrigeration systems employing subcooling control means
US3638446A (en) * 1969-06-27 1972-02-01 Robert T Palmer Low ambient control of subcooling control valve
US4343634A (en) * 1981-03-23 1982-08-10 Union Carbide Corporation Process for operating a fluidized bed

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19603175A1 (de) * 1996-01-30 1997-07-31 Wilhelm Dr Buck Verfahren und Einrichtung zur Überwachung, Einstellung und Regelung des Füllungsgrads eines Kältemittelverdampfers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112129136A (zh) * 2020-09-04 2020-12-25 西北工业大学 一种稳温稳压的低温冷气产生装置及控制方法
CN112129136B (zh) * 2020-09-04 2021-11-16 西北工业大学 一种稳温稳压的低温冷气产生装置及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1429096A3 (de) 2004-12-15
EP1429096A2 (de) 2004-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10257836A1 (de) Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung
EP2049320B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der temperatur von formwerkzeugen, gesenken und einspritzzylindern unter verwendung von flüssigen medien
DE102012005689B3 (de) Verfahren zum Versorgen eines Antriebsaggregats
DE102010054607B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines Gargerätes sowie Gargerät
DE69418983T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgabe von Gasmengen unter Druck
DE2054964A1 (de) Steuersystem fur einen Hochofen Winderhitzer
DE3414747A1 (de) Sterilisier- und abfuellvorrichtung und -verfahren
DE2704551C2 (de)
DE19619566C1 (de) Anordnung und Verfahren zur Bereitstellung von warmem Brauchwasser
EP1479837B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Warmwasserzulaufs zu einem Behälter
DE2400478A1 (de) Elektrisch beheizter durchlauferhitzer
DE4135430C2 (de) Vorrichtung zum Dosieren eines Fluids
DE112007000016B4 (de) Anlage zur katalytischen Gasnitrierung von Stählen und Legierungen
EP3746705A1 (de) Verfahren zur regelung eines gasgemisches unter nutzung eines gasgemischsensors
EP2083111B1 (de) Heizeinrichtung für ein Hausgerät zur Pflege von Wäschestücken und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Heizeinrichtung
DE3546523A1 (de) Vorrichtung zur kuehlung definierter flaechenabschnitte von koerpern beliebiger art durch aufspruehen eines kalten gases
DE69823036T2 (de) Wasserheizer mit temperaturregelung im proportionalitäts-bereich zur erreichungeines verbesserten thermischen wirkungsgrad
DE3026667A1 (de) Verfahren und verfluessigung von freongas
EP3235786B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erzeugen von ozon
EP2908058B1 (de) Vorrichtung zur entnahme von wärme aus einem wärmeträger
DE19731288A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturregelung und Temperaturkontrolle beheizbarer Vorrichtungen
EP0503299B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einfrieren von flüssigen Medien in Rohrleitungen
EP2594860B1 (de) Wärmeträgerölanlage und Verfahren zum Betreiben einer Wärmeträgerölanlage
DE102007015619A1 (de) Verfahren zum gleitenden Temperieren chemischer Substanzen mit definierten Ein- und Ausgangstemperaturen in einem Erhitzer und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE4006135C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AIR LIQUIDE DEUTSCHLAND GMBH, 47805 KREFELD, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140701