DE10257836A1 - Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung - Google Patents
Versorgungsanlage für tiefkalt verflüssigtes Gas mit Enthalpie-Regelung Download PDFInfo
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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)
- Steuer- und Regeleinrichtung für die Enthalpie-abhängige Dosierung eines tiefkalt verflüssigten Gases oder Gasgemisches, die einen beheizten Temperaturfühler (
6 ) aufweist. - 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. - Steuer- und Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (
6 ) mit einer Steuer- oder Regeleinheit (4 ) verbunden ist. - 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. - 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. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass flüssiger Stickstoff als tiefkalt verflüssigtes Gas dient.
- Verwendung einer Steuer- und Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Versorgungsanlage für ein tiefkalt verflüssigtes Gas oder Gasgemisch.
- Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsanlage mit einem Mischer, Tumbler oder Kutter verbunden ist.
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Cited By (1)
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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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 |
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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 |
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Citations (1)
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)
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 |
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Patent Citations (1)
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)
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 |
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