Titel: | Neuerungen auf dem Gebiete der Eis- und Kühlmaschinen. |
Autor: | Alois Schwarz |
Fundstelle: | Band 301, Jahrgang 1896, S. 126 |
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Neuerungen auf dem Gebiete der Eis- und
Kühlmaschinen.
Von Prof. Alois Schwarz
in Mährisch-Ostrau.
(Schluss des Berichtes S. 105 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen auf dem Gebiete der Eis- und Kühlmaschinen.
II. Absorptions- und Vacuumkühlmaschinen.
Textabbildung Bd. 301, S. 126
Fig. 21.Absorptionskälteerzeugungsmaschine von Füller.
Die Absorptionskälteerzeugungsmaschine mit dauernder Kälteerzeugung bei
unterbrochener Destillation von J. Ensign Füller in New
York (D. R. P. Nr. 77982) gestattet bei unterbrochener Destillation von Ammoniak aus
Ammoniakwasser eine ununterbrochene Benutzung des gewonnenen Ammoniaks für beliebige
Kühlzwecke. Der Apparat (Fig. 21) ist dadurch
gekennzeichnet, dass mittels Destillation von Ammoniakwasser im Destillationsgefäss A gewonnenes, durch Kühlschlange F verflüssigtes Ammoniak in Behältern B gesammelt wird, die nach einander mit der Kühlleitung
K verbunden werden, während das schwache, durch den
im Destillirgefäss A herrschenden Druck durch eine
Kühlschlange F1 einem
Behälter F2 zugeführte
Ammoniakwasser aus diesem durch einen Zerstäuber B2 in das mit Kühlvorrichtung B1 versehene Absorptionsgefäss B übertritt und dabei die in der Kühlleitung K expandirten Gase im Gefäss B absorbirt, so dass bereichertes Ammoniak aus letzterem dem
Vorrathsbehälter A3
zufliesst, aus welchem es bei zeitweiliger Destillation dem Destillirgefäss A zugeführt wird.
Der Ammoniakdestillirapparat, eine H. V. Vallicely zu
St. Etienne (Loire, Frankreich) unter Nr. 73278 im Deutschen Reiche patentirte
Erfindung, bezieht sich auf eine Anordnung, welche ermöglicht, an einer bestimmten
Stelle des Kessels eine Flüssigkeit zu erhalten, die sehr arm an Gas ist, und die in
Folge dessen eine grosse Absorptionsfähigkeit besitzt. Hierzu wird folgende
Anordnung getroffen:
Textabbildung Bd. 301, S. 127
Fig. 22.Ammoniakdestillirapparat von Vallicely.
In den von unten geheizten Destillirkessel A (Fig. 22) ist ein unten geschlossenes und oben offenes
Gefäss C eingesetzt, welches vollständig in die im
Kessel befindliche Lösung eintaucht, und in welches durch Rohr A die von dem Absorptionsgefäss kommende, an
Ammoniakgas reiche Flüssigkeit eintritt. Die Rohre I
verbinden den unteren Theil von C mit dem oberen Theil
des Kessels, um die im unteren Theil von C befindliche,
an Ammoniakgas arme Flüssigkeit in den oberen Theil des Kessels zu leiten. Auf diese
Weise wird die Speisung von A schon durch arme
Flüssigkeit bewirkt, da in Folge der Abscheidung, welche durch die Destillation
hervorgebracht wird, in C die reiche, leichtere
Flüssigkeit in den oberen Theil tritt, während die arme, schwere Flüssigkeit in dem
unteren Theile verbleibt. Da dieselbe Abscheidung in der Lösung A vor sich geht, so erhält man schliesslich in dem
unteren Theil von A die dichteste und somit die ärmste
Flüssigkeit, welche die grösste Absorptionsfähigkeit besitzt.
Eine Regelungsvorrichtung für Vacuumkälteerzeugungsmaschinen ist G. Krauschitz in Berlin unter Nr. 70102 patentirt.
Diese Neuerung hat den Zweck, bei Vacuumkälteerzeugungsmaschinen ein constantes
Vacuum und dementsprechend eine bestimmte Temperatur selbst bei ungleichmässiger
Beanspruchung der Kühlvorrichtung selbsthätig zu erhalten. Wie Fig. 23 zeigt, bewegt sich in einem Cylinder a ein Kolben b, dessen
eine Seite beständig mit der atmosphärischen Luft und dessen andere Seite unter
Einschaltung eines Oelkataraktes c mit dem Absorber der
Vacuummaschine in Verbindung steht; ausserdem ist der Kolben b mit einer Ein- und Ausrückvorrichtung d für
den Motor der Luftpumpe verbunden. Bei einer Verminderung des Vacuums im
Absorber wird Kolben b derart auf den
Einschaltemechanismus einwirken, dass ein allmähliches Angehen der Luftpumpe
veranlasst wird. Dieselbe wird dann so lange im Betrieb erhalten, bis die normale
Luftverdünnung wieder erreicht ist, worauf eine im früheren Sinne umgekehrte
Bewegung des Kolbens, durch den Ueberdruck der atmosphärischen Luft veranlasst,
eintritt und das Ausschalten der Luftpumpe bewirkt. Eine weitere Ausführungsform der
Regelungsvorrichtung besteht darin, dass die Schwankungen der Luftverdünnung im
Absorber auf eine Membran einwirken, durch deren Schwingungen ein auf ein Solenoid
wirkender Stromkreis geöffnet oder geschlossen wird, so dass durch die Bewegung
eines im Solenoid befindlichen Eisenkernes der Motor für die Luftpumpe ein- bezieh.
ausgerückt wird.
Textabbildung Bd. 301, S. 127
Fig. 23.Regelung für Kälteerzeugungsmaschinen von Krauschitz.
Textabbildung Bd. 301, S. 127
Fig. 24.Ein- und Ausschalten der Luftpumpe von Krauschitz.
Das Ein- und Ausschalten der Luftpumpe wird nach einem Zusatzpatent Nr. 72545 nicht
durch die Aenderung des Vacuums im Absorber, wie im Regelung für Kälte-Hauptpatent,
sondern durch die höhere oder tiefere Temperatur in der abzukühlenden Flüssigkeit
bewirkt. Zu diesem Zweck wird der im Hauptpatent geschützte Einschaltapparat E (Fig. 24) mit einem
durch Elektricität bethätigten Ventil K verbunden.
Dasselbe besteht aus dem Gehäuse a mit den Ventilen b und c, welche durch den
im Solenoid d spielenden Eisenkern f derart bewegt werden, dass entweder eine Verbindung
zwischen dem durch Rohr g angeschlossenen Absorber und
Kanal i bezieh. Umschalteapparat E oder zwischen letzterem und der atmosphärischen Luft
hergestellt wird. Hierbei ist Solenoid d mit einem
elektrischen Stromkreis verbunden, welcher der Temperatur entsprechend von der
Quecksilbersäule eines Quecksilberthermometers oder der Contactvorrichtung eines
Metallthermometers geöffnet oder geschlossen wird.
III. Kaltluftmaschinen.
Das Verfahren der Kraft- und Kälteerzeugung mittels Sonnen-
und Erdwärme, welches Behrend in Hamburg und
O. Zimmermann in Ludwigshafen a. Rh. unter Nr. 64735
patentirt wurde, ist durch zwei Zusatzpatente erweitert worden. Nach Zusatzpatent
Nr. 68078 ist das Verfahren des Hauptpatentes dahin abgeändert worden, dass der
Wasser- oder Luftstrom von gewöhnlicher Temperatur, nachdem er seine Wärme zur
Verdampfung abgegeben hat, durch die aus der Kaltdampfmaschine auspuffenden
condensirenden Dämpfe wieder erwärmt wird. Zur Ausführung dieses Verfahrens dient
ein in zwei Theile getrennter Gegenstromapparat, dessen Rohre für die Flüssigkeit
durch eine Pumpe und dessen Behälter durch Umläufe verbunden sind, so dass der in
den einen Theil eintretende Wasser- oder Luftstrom, nachdem er seine Wärme an die
Rohre abgegeben hat, in den anderen Behälter eintritt und hier von den aus der
Kaltdampfmaschine auspuffenden condensirenden Dämpfen wieder erwärmt wird. – Ferner
werden laut Zusatzpatent Nr. 68079 eine Wasserdampf- und Kaltmaschine in der Weise
zu einer Betriebsmaschine vereinigt, dass der Abdampf des Wasserdampfcylinders in
den einen Theil des nach dem Zusatzpatent Nr. 68078 ausgeführten Gegenstromapparates
bei gewöhnlicher Temperatur gasförmige Flüssigkeiten verdampft. Letztere Dämpfe
wirken sodann in einem Kaltdampfcylinder arbeitend, werden in den anderen Theil des
genannten Gegenstromapparates eingeführt, hier condensirt und durch eine Pumpe
wieder dem ersten Theil zugeführt. Die Theile des Gegenstromapparates, Condensator
und Verdampfer, können auch als gewöhnliche Schlangenapparate ausgeführt werden.
Eine Ausführungsform dieser Betriebsdampfmaschine besteht darin, dass der Abdampf
des Wassercylinders in einem nach dem Hauptpatent ausgeführten Destillationsapparat
die Kaltdämpfe erhitzt. Nachdem die letzteren im Kaltdampfcylinder arbeitend gewirkt
haben, werden sie im Absorptionsapparat absorbirt, aus welchem die gesättigte
Absorptionsflüssigkeit durch eine Pumpe in den Destillationsapparat zurückgeführt
wird. Eine andere Ausführungsform der Betriebsmaschine ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Verdampfer, dessen Röhren unmittelbar von dem Abdampf des Dampfcylinders
umspült werden, als Oberflächencondensator für den Wasserdampf dient.
Textabbildung Bd. 301, S. 128
Fig. 25.Luftverdichtungscylinder von Watts.
Bei der Einspritzvorrichtung für Luftverdichtungscylinder von J. Watts in Bristol, England (D. R. P. Nr. 73111), vollzieht sich die
Zufuhr des Einspritzwassers in den Verdichtungscylinder in Gestalt einer am
Kolbenrande ringförmig austretenden feinen Schicht, die zugleich den luftdichten
Abschluss des Kolbens durch Herstellung einer Flüssigkeitsdichtung bewirkt. Bei
einem einfach wirkenden Verdichter ist die verlängerte Kolbenstange i als hohler Tauchkolben und ihr Führungsrohr K (Fig. 25) als
Pumpenkörper ausgebildet. Beim Druckhub der beiden Kolben a und i gelangt das Wasser
unter die Ausweitung des als Druckventil die Schlitzöffnung l verschliessenden Gummiringes j in den
Hohlraum zwischen dem Kolben a und der Scheibe I. Letztere beiden bilden einen feinen ringförmigen
Schlitz, durch den das Wasser gegen die Cylinderwand strahlt.
Textabbildung Bd. 301, S. 128
Fig. 26.Kühlung von Pich.
Bei dem Verfahren der Kälteerzeugung mit Kühlung verdichteter Luft durch
Kaltwasserdämpfe, welche F. Pich in Berlin patentirt
ist (D. R. P. Nr. 80955), wird durch Verdunstung im Vacuum Wasserdampf oder
Wasserdunst von möglichst geringer Temperatur erzeugt, der den Compressionsraum für
die Luft umspült und die comprimirte Luft, welche einen höheren Wärmegrad als der
Wasserdampf besitzt, abkühlt. Wird die comprimirte Luft gehörig abgekühlt, so dass
sie bei ihrer Expansion wenig mehr als 0° zeigt, so ist sie im Stande, Eis zu
erzeugen; da nun aber der Wärmegrad der Luft von der Höhe ihrer Compression abhängt,
andererseits die niedrige Temperatur des im Vacuum erzeugten Wasserdampfes wieder
durch die Tiefe des Vacuums bedingt ist, so ist es leicht, das Verhältniss der
Luftverdünnung zu der Luftcompression in der Art festzusetzen, dass der im Vacuum
erzeugte Wasserdampf eine Temperatur besitzt, welche hinreicht, um die comprimirte
Luft so weit abzukühlen, dass sie expandirend die geforderte niedrige Temperatur
erzeugt.
Zwei Pumpen P (Fig. 26),
von denen die eine saugend, die andere drückend wirkt, werden, wie die Zeichnung
veranschaulicht, gleichzeitig in Thätigkeit gesetzt. Die Saugepumpe steht mit dem
luftdicht geschlossenen Behälter K in Verbindung und
die Druckpumpe mit der in diesem Behälter eingebauten Schlange B. Im unteren Theile des Behälters befindet sich
Wasser, welches aber nicht zum Kühlen der Schlange, sondern zur Erzeugung des
Kühlmittels, nämlich des Wasserdampfes, dient.
Von der Druckleitung d führt dann ein Rohr nach dem
Expansionsbehälter, welcher in dem dargestellten Beispiel durch die Schlange E gebildet wird. Diese Schlange umgibt den Kühl- oder
Gefrierraum G und ist selbst von einem Behälter B umgeben, welcher zur Aufnahme von Wärme schlecht
leitenden Stoffen, einer Salzlösung o. dgl., dient. Die Verbindung der Druckleitung
d mit der Expansionsschlange E ist durch ein Absperrorgan getrennt, welches bei dem
vorliegenden Beispiel aus dem Hahn h besteht.
Die Wirkungsweise ist folgende: Die in der Druckschlange R mit Hilfe der Druckpumpe comprimirte Luft wird heiss und nimmt, da das
Absperrorgan h geschlossen ist, eine Compression an,
welche allmählich einer Temperatur von x° entspricht.
Gleichzeitig erzeugt nun die Saugpumpe in dem Behälter K eine Luftverdünnung, welche hinreicht, das Wasser zu verdampfen. Dieser
Dampf umgibt die Compressionsschlange in allen Theilen, entzieht derselben Wärme,
wird hierdurch auf eine höhere Temperatur erhitzt und in diesem Zustande von der
Luftpumpe abgesaugt, die, beständig arbeitend, das Vacuum aufrecht erhält. Der kalte
Dampf entzieht der in der Compressionsschlange eingeschlossenen Luft Wärme, wird
aber beständig durch den sich im Vacuum entwickelnden Dampf ersetzt, so dass unter
einem Minimum von Wasserverbrauch ein beständig sich erneuerndes strömendes
Kühlmittel erzeugt wird.
Ist die Compression der Luft nun derart gewählt, dass eine Abkühlung ihrer
Compressionstemperatur von x° auf y° genügt, damit sie expandirend die gewünschte
Kühlung oder den geforderten Kältegrad hervorruft, so ist es nur nöthig, eine
Luftverdünnung zu erzeugen, unter welcher die Wasserverdampfung bei y° vor sich
geht, um die gewünschte Kühlung der comprimirten Luft zu erzielen.
IV. Eiserzeugungs- und Luftkühlapparate.
Ein Verfahren zur Erzeugung grosser Eistafeln mit periodischer Umkehrung der
Strömungsrichtung für die Kälteflüssigkeit ist E.
Stoppani in Paris patentirt (D. R. P. Nr. 72929). Das gewöhnliche Mittel
zur Herstellung grosser Eistafeln besteht darin, ein System Röhren in einer
wagerechten Ebene zu verlegen und durch dieselben die Kälteflüssigkeit zu treiben.
Mit diesem Verfahren ist eine Ungleichmässigkeit des Gefrierens verbunden, weil im
Inneren der Röhren an entgegengesetzten Enden die Temperaturen sehr verschieden
sind.
Um diesem Uebelstand abzuhelfen, sind die Gefrierröhren derart mit zwei kurzen
Sammelröhren verbunden, dass man durch Hahnumstellungen den Kreislauf der
Gefrierflüssigkeit periodisch umkehren kann.
Textabbildung Bd. 301, S. 129
Fig. 27.Klareisapparat von Price und Banister.
Um auch die freie Ausdehnung der Gefrierröhren bei dem neuen Verfahren während des
Frierens zu ermöglichen, wird die Gesammtheit dieser Röhren in eine gewisse Anzahl
besonderer Gruppen abgetheilt, welche von einander unabhängig und einzeln aus
Schlangenröhren zusammengesetzt sind.
Der Klareisapparat mit Bewegung des Wassers von Price und
Banister (D. R. P. Nr. 71150) hat nachstehende Construction: Die in einer
Anzahl von Querreihen in dem Eisbildner E (Fig. 27) angebrachten Gefrierzellen A werden durch Rahmen B
getragen, welche mittels Räder C auf den Seiten der
seitlich vom Eisbildner S angebrachten
Winkeleisenschienen D ruhen. Entsprechend den
Zellenreihen ist je eine Reihe durch Welle F bezieh.
Daumen K und Hebel G
bewegter Blasebälge I angeordnet, welche mittels
Schläuche und Rohrsystem Ll in mit Düsen N versehene Wasserkammera M abwechselnd Wasser einsaugen und ausstossen, um Luft und andere im
Wasser gelöste Gase auszutreiben, wobei die Düsen und Wasserkammern beim Vorschieben
der Gefrierzellen A selbsthätig über den Rand derselben
gehoben werden. Die Daumen können so eingerichtet sein, dass sie während einer
halben Umdrehung dem Blasebalghebel keine Bewegung, dann eine langsam ansteigende,
hierauf Stillstand und endlich eine schnelle Abwärtsbewegung ertheilen, so dass das
Wasser langsam angesaugt, aber schnell ausgestossen wird.
Der Apparat zum selbsthätigen Anheben der Düsen N beim
Vorschieben der Gefrierzellen A findet sich in der
Patentschrift beschrieben.
Textabbildung Bd. 301, S. 129
Fig. 28.Laurent's Kühler.
Eine Erfindung, die Eiskeller im Winter mit Eis zu versehen, das an Ort und Stelle
und unter Ausnutzung der Kälte der Luft hergestellt wird, ist P. M. Frangois Laurent in Paris patentirt worden (D. R.
P. Nr. 68073). Das Verfahren besteht darin, das Wasser dadurch zum Gefrieren zu
bringen, dass man es in Form dünner Schichten mit der Luft in Berührung setzt, so
dass die Fig. 28. Masse des Eises von innen nach
aussen zunimmt. Bei diesem Verfahren ist das zum Gefrieren zu bringende Wasser immer
mit der kühlenden Luft in Berührung, was den Austausch der Wärme zwischen der Luft
und dem Wasser entstehen lässt. Der Apparat besteht aus vier Eisenblechpfannen ABCD (Fig. 28), die über
einander liegen und bei denen das Wasser aus der obersten Pfanne der Reihe nach in
die darunter liegenden Pfannen herabfällt. Die Ablaufflächen A1B1C1D1 sind mit Löchern oder Schlitzen versehen. Das
Wasser fliesst auf die Fläche, ohne einen merklichen Stand zu erreichen. Das Wasser
strömt dem Rohr T zu und zwar in einer durch Stellung
des Hahnes R derartig geregelten Menge, dass nur wenige
Tropfen am Ablauf D1
der unteren Pfanne herabfallen. Diese Regelung kann mit der Hand oder in der
nachstehend beschriebenen Weise selbsthätig erfolgen. Das Wasser gelangt nach dem
oberen Theile des Apparates durch ein Rohr T, welches
ein mit sehr feinen Löchern versehenes Rohr M speist.
Die genannten Rohre sind möglichst hoch über der Pfanne AA1 angeordnet, so dass das in Gestalt
sehr feinen Regens herabfallende Wasser unmittelbar mit der kalten Luft in Berührung
ist, wobei die niedrige Temperatur, welche das Wasser annimmt, das Gefrieren in den
Pfannen wesentlich beschleunigt. Diese Art Zuführung von Wasser ist jedoch nur bei
genügend ruhigem Wetter anwendbar. Wenn der Wind zu stark ist, so lässt man das
Wasser durch das Rohr T2 unmittelbar in die Pfanne AA1 laufen. Die selbsthätige Regelung des Wassers wird
in folgender Weise bewirkt: Das aus der letzten Pfanne bei D1 ablaufende Wasser wird in einem
Trichter H aufgefangen und gelangt in einen mit Ablauf
versehenen Behälter, kann behufs Aenderung des Niveaus des Ablaufes höher oder
niedriger aufgestellt werden und steht durch ein biegsames Rohr mit einem
feststehenden Behälter X in Verbindung, in welchem ein
hinsichtlich seines Gewichtes ausgeglichener, auf den Hahn R wirkender Schwimmer Y sich befindet. Die
Durchgangsöffnung dieses Hahnes hängt also von dem Wasserstand im Behälter X ab. An genanntem Behälter sitzt ein mit zwei Hähnen
U und Z versehenes
Ablaufrohr, von denen U ganz geöffnet oder geschlossen
wird, während Z zur Regelung des Ablaufes dient.
Ein Rührwerk für Klareisapparate, unter D. R. P. Nr. 77898 G.
Schacke in Augsburg patentirt, besitzt den Vorzug, dass es sich, durch
Menschenhand oder mechanisch bewegt, selbsthätig der fortschreitenden Eisbildung in
der Gefrierzelle anpasst und das Rühren im gefrierenden Wasser bis zum letzten
Augenblick gestattet. Dies wird dadurch erreicht, dass, wie Fig. 29 zeigt, der auf und ab bewegte Rührer aus gegen einander längs
verschieblichen Gliedern b besteht, welche mit flachen
Schaufeln c versehen sind, und welche durch eine
Sperrvorrichtung in der nach dem Aufsetzen auf das Eis jeweils erreichten höchsten
Stellung selbsthätig festgehalten werden. Es ist hierbei gleichgültig, an welcher
Stelle der Vorrichtung die Verschiebung erfolgt. Indem auf diese Weise der Eisblock
E in der Zelle A immer
grösser, der Rührer immer kürzer wird, kann das Rühren bis zur Vollendung des
Eisblockes fortgesetzt werden, so dass sich ein in seiner ganzen Masse klares,
blasenfreies Eis ergibt.
Textabbildung Bd. 301, S. 130
Fig. 29.Rührwerk von Schacke.
Vielseitige Anwendung haben in jüngster Zeit die Kühlmaschinen zur Kühlung von
Schlachthäusern gefunden. Von besonderer Wichtigkeit für jede Fleischkühlhalle ist
der Luftkühlapparat, d. i. jene Vorrichtung, welche dazu dient, die Luft des
Kühlhauses mit den von der Kühlmaschine gekühlten Kälteträgern in möglichst innige
Berührung zu bringen und dieselbe nicht nur auf eine gleichmässige Temperatur von +
2° zu bringen und zu erhalten, sondern auch die Luft möglichst zu reinigen und zu
trocknen. Im Allgemeinen wird dies bewirkt, dass durch Ventilatoren oder
Exhaustoren, oder auch durch natürliche Luftbewegung die Luft an verschiedenen
Stellen des Kühlhauses abgesaugt und mit den in der Kühlmaschine auf sehr niedriger
Temperatur gehaltenen Flächen in Berührung gebracht wird, um diese so gekühlte und
gereinigte Luft dem Kühlhause wieder an anderer Stelle zuzuführen.
Eine der häufigst angewendeten Constructionen ist der rotirende Trommelkühlapparat,
wie er z.B. in den Schlachthäusern zu Magdeburg, Nürnberg, Chemnitz u.s.w. in
Anwendung steht, und welcher den Vortheil bietet, dass durch die unmittelbare
Berührung der Luft mit der gekühlten Salzlösung erstere nicht nur gekühlt, sondern
auch direct durch Waschen gereinigt wird.
Die Construction dieses rotirenden Trommelapparates, System Linde, zeigt Fig. 30.
Auf wagerechten, parallel hinter einander liegenden Achsen sitzen je eine Reihe
runder Blechscheiben derart, dass sie von einander einige Centimeter entfernt sind
und auf ihrer unteren Seite in einen mit der kalten Salzlösung gefüllten Behälter
eintauchen. Langsam rotirend bedecken sich die Blechscheiben mit einer dünnen
Salzlösungsschicht und bilden gewissermaassen eine Reihe neben einander liegender
schmaler Kanäle, durch welche die Luft hindurchgeblasen wird, wobei in bekannter
Weise sich der Kühlprocess vollzieht.
In der Regel vereinigt man den Salzwasser- und Luftkühler, indem der Verdampfer unter
die Scheibensysteme gelegt und eine besondere Salzwassercirculationspumpe hierdurch
erspart wird.
Den Lufttransport vermitteln Schraubenventilatoren, welche grosse Luftmengen mit
geringem Arbeitsaufwande bewältigen, deren Anwendung jedoch nur durch die besondere,
auf Vermeidung von Luftwiderständen gerichtete Construction dieser Apparate
ermöglicht ist.
Eine zweite ähnliche Methode der Luftkühlung ist der gleichfalls von der Linde-Gesellschaft ausgeführte Verdampfer mit
Salzwasserberieselung, wie er in den Kühlanlagen zu Hamburg und Heidelberg
angewendet erscheint. Bei demselben sind die Verdampferspiralen reihenweise in
parallelen Verticalebenen angelegt; über jedem Spiralensystem liegt eine wagerechte
Vertheilungsrinne für die gekühlte Salzsoole. Letztere tritt gleichmässig auf die
ganze Länge der Rinne aus, fliesst auf die oberste Spiralenwindung und rieselt dann
an den übrigen Windungen herab, wobei sie die ganze Fläche mit einer dünnen Schicht
bedeckt; zwischen den so berieselten Spiralen wird die Kühlhausluft
hindurchgeblasen. Auch in diesem Falle ist der Verdampfer direct als Luftkühler
benutzt und bietet diese Einrichtung gleiche Vorzüge, aber auch dieselben Nachtheile
wie die vorige.
Textabbildung Bd. 301, S. 130
Fig. 30.Trommelapparate, System Linde.
Eine weitere Ausgestaltung haben diese Linde'schen
Luftkühleinrichtungen durch Construction der Regenapparate erhalten, mittels welcher
ein mehrere Meter hoch herabfallender Regen der kalten Salzlösung hergestellt wird,
während die abzukühlende Luft durch denselben strömen muss; bei diesem Verfahren ist
der Reinigungsprocess ein sehr vollkommener und sind diese Apparate etwas billiger
als die rotirenden Trommelapparate, erfordern jedoch etwas Mehraufwand an Arbeit.
Solche Apparate sind in den Anlagen von Frankfurt a. M. und Barmen in Anwendung.
Bemerkenswerth einfach gestalten sich Luftkühl anlagen, wenn der Verdampfer der
Kältemaschine, ein schmiedeeisernes Röhrensystem, in dem die Kälteflüssigkeit, z.B.
das Ammoniak, unter Wärmeaufnahme zur Verdampfung gelangt, direct als Luftkühler
benutzt wird. Der Fortfall einer Salzlösung, die erst die Kälteübertragung
zwischen Ammoniak und Luft vermitteln und die Abwesenheit jeder Pumpe, welche die
Circulation der Salzlösung zu bewerkstelligen hätte, ist unleugbar ein Vorzug dieses
Systems.
Textabbildung Bd. 301, S. 131
Kühlanlage nach Riedinger.
Die Ammoniakverdampfungsspiralen befinden sich in einem Kanal eingeschlossen, der in
dem Kühlraum, neben oder über demselben angeordnet ist, und durch welchen die
Kühlhausluft mittels Ventilators befördert wird. An den kalten Rohrwandungen erfolgt
in bereits geschilderter Weise die Abkühlung, Entfeuchtung und Reinigung der Luft,
wobei sich die Rohroberflächen mit einer Schneeschicht überziehen, ein Umstand,
welcher allerdings als ein Nachtheil des Systems bezeichnet werden muss.
Da dieser Schneebelag mit zunehmender Stärke den Wärmeaustausch an den Rohrwandungen
mehr und mehr beeinträchtigen würde, so ist seine Entfernung von höchster
Wichtigkeit, wofür sich als einfachstes Mittel das Abthauen darbietet. Um die
Function des Apparates in keiner Weise zu stören, wird nicht das gesammte
Röhrensystem auf einmal abgethaut, sondern partienweise, was keiner Schwierigkeit
unterliegt, nachdem es aus einzelnen Rohrspiralen besteht, von denen jede für sich
ausser Betrieb gesetzt werden kann. Die zum Abthauen erforderliche Wärme liefert in
der Regel die Kühlhausluft selbst, eventuell auch die Aussenluft, indessen leiden
diese Verfahren an einer gewissen Umständlichkeit und wirken verhältnissmässig
langsam. Sicher und schnell hingegen lässt den Zweck das patentirte Linde'sche Verfahren erreichen, nach welchem die
Wärmezufuhr nicht von aussen, sondern von innen erfolgt, indem die in der Maschine
circulirenden comprimirten warmen Ammoniakdämpfe durch die jeweilig ausgeschaltete
Spirale des Luftkühlers geleitet werden, sich condensiren und hierbei ihre latente
Wärme zum Schmelzen des Schneebelags abgeben.
Es ist hieraus ersichtlich, dass Röhrenapparate stets eine gewisse, wenn auch
einfache Bedienung erfordern, indem der Maschinenwärter in gewissen Zeitabschnitten
für Entfernung des Schneebelags sorgen muss.
Textabbildung Bd. 301, S. 131
Fig. 31c.Kühlanlage nach Riedinger.
Eine besondere, sehr sinnreiche Construction nach System Finger zeigt der in der Kühlanlage Karlsruhe angewendete Luftkühlapparat,
dessen Errichtung in den Fig. 31a bis 31c schematisch dargestellt
erscheint.
Bei demselben circulirt die gekühlte Salzlösung in geschlossenem, innen verzinntem
Röhrensystem, so dass sie mit der Luft nicht in Berührung kommt, wodurch das Rosten
der Rohre und die Verdünnung der Salzlösung, welche für 1000 cbm Luft täglich 5 hl
betragen würde, vermieden werden soll. – Der Luftkühlraum besteht aus zwei
Etagen A und B; die untere
Etage A ist der Saugraum, aus welchem die Luft, durch
den Kühler gesaugt, auf die Sohle der Kühlhalle direct austritt; die obere Etage B ist der Druckraum, in welchem der Ventilator V die warme Luft von der Decke der Kühlhalle ansaugt
und sie durch den Kühler presst.
Der Kühler ist mit einem Schlangennetz von möglichst grosser Oberfläche durchzogen,
welches an der einen Seite des Kühlers hin- und in der zweiten Hälfte herzieht;
zwischen den beiden Schlangentheilen ist eine Scheidewand, welche nur hinten
durchbrochen ist. Die Stirnwand enthält vier Klappen K
in den zwei Etagen des Vorraumes, von denen immer je eine im Saug- und Druckraume
über Kreuz geöffnet ist. Durch einen Schalthebel im Maschinenhause lässt sich die
Klappenstellung wechseln und gleichzeitig damit die Eintrittsrichtung des
Salzwassers vom Refrigerator, so zwar, dass die im Druckraum eintretende warme Luft
immer kältere Salzlösung trifft. In der Nähe des Austrittes in den Saugraum gibt die
Luft ihre Feuchtigkeit in Form von Eis an die Salzwasserrohre ab, wodurch der
Kälteübertragungseffect des Kühlers allmählich kleiner würde; dies verhindert die
Umsteuerungsvorrichtung, da durch dieselbe nach je 6 Stunden die beeisten Rohre die
wärmere Salzlösung erhalten und der wärmeren Luft begegnen, daher aufthauen müssen,
wobei die Bewegungsrichtung der Luft jedoch immer die gleiche bleibt und stets nur
von der Decke weggenommen wird und als kalte Luft am Boden einströmt.
Textabbildung Bd. 301, S. 131
Fig. 32.Luftkühlapparat von Humboldt.
Eine weitere, ganz neue Einrichtung dieses Riedinger'schen Kühlapparates besteht in einem besonderen Vorkühlapparat für
die Lufterneuerung, welcher bezweckt, die Kälte der ins Freie strömenden
verbrauchten Luft zur Abkühlung der von aussen kommenden Ersatzluft auszunutzen.
Für diese Lufterneuerung ist in einem Holzschlauche oberhalb des grossen Ventilators
Fein kleinerer (v) situirt; der kleine Ventilator
bewirkt eine Druckverminderung im Inneren des Systems, es wird daher durch den
äusseren Atmosphärendruck frische Luft in den Druckraum eingepresst; die austretende
kalte und die einströmende wärmere Luft begegnen sich in einem Gegen stromkühler aus
Wellblech; durch diesen Vorkühler werden 18 Proc. des Gesammtkälteverbrauchs
erspart.
Ein ähnlicher Luftkühlapparat, welcher von der Maschinenbauanstalt Humboldt in Kalk bei ihren Schlachthauskühlanlagen (in
Elberfeld, Freiburg i. Br. und Köln) verwendet wird, ist aus Rohrschlangen
zusammengesetzt, in welchen das verflüssigte Ammoniak verdampft und eine Temperatur
von – 15° C. erzeugt; an der Aussenseite dieser sehr kalten Rohrschlangen kühlt sich
die Luft ohne jede Vermittelung ab, so dass sie mit einer Temperatur von mehreren
Grad unter Null wieder in den Kühlraum gelangt. Da jedoch die Rohrschlangen nach und
nach durch den Ansatz von Reif an Wirksamkeit nachlassen und schliesslich ganz
unwirksam würden, so bedarf auch dieser Apparat einer Einrichtung, durch welche die
abzukühlende und zu trocknende Luft mit einer frischen, unbereiften Rohrschlange in
Berührung kommt, sobald die bis dahin im Betrieb gewesene Schlange unwirksam geworden ist, d.h.
die Einrichtung erfordert eine gleichzeitige Umschaltung des Luftstromes um die
Schlangen und des expandirenden Ammoniaks in den Schlangen.
Die Einrichtung dieses Apparates ergibt sich aus Fig.
32, welche denselben im Längs- und Querschnitt darstellt.
Der Apparat besteht aus zwei gemauerten Kammern I und
II, in welchen die Rohrschlangen liegen und die
durch einen Zwischenraum, die Luftumführungskammer, getrennt sind. Die
eingezeichneten Pfeile deuten den Weg an, den die Luft, entsprechend den Stellungen
der beiden vor und hinter den Schlangen angebrachten beweglichen Klappen vom
Exhaustor, durch den Apparat zum Kühlraume hin zurücklegt. Der Apparat ist eben
umgeschaltet worden: Die Schlange I enthält kein
Ammoniak mehr, ist dagegen stark bereift vom vorhergehenden Betriebe; in die
Schlange II ist soeben Ammoniak zur Verdampfung
zugelassen, ihre Aussenfläche ist schwarz, d.h. ganz frei von Reif. Die Luft
streicht zuerst an Schlange I vorbei, schmilzt den Reif
ab und tritt dementsprechend vorgekühlt in die Kammer II, an deren sehr kalter Schlange sie sich vollends abkühlt und ihre
Feuchtigkeit sammt Verunreinigungen in Gestalt von Reif absetzt, um dann in der
gewünschten Beschaffenheit, kalt und trocken, in den Kühlraum zu strömen.
Das Entreifen der weissen Schlangen, währenddessen der Reif mit allen Unreinigkeiten
als Thauwasser abfliesst, dauert eine gewisse Zeit, jedoch nicht so lange, als die
Bereifung der schwarzen Schlange bis zu ihrer Unwirksamkeit; ist letztere nach
Verlauf von mehreren Stunden eingetreten, dann wird der Apparat wieder umgeschaltet,
d.h. mit dem Ammoniakzufluss in die Schlangen wird gewechselt und die beiden
Luftklappen werden umgestellt, so dass die Luft erst durch die Kammer II und dann durch die Kammer I strömt.
Textabbildung Bd. 301, S. 132
Fig. 33.Einrichtung zum Wärmeaustausch von Sedlacek.
Eine Einrichtung zum Wärmeaustausch zwischen Luft und Wasser ist von J. Sedlacek in Nürnberg (D. R. P. Nr. 72657) construirt
worden. In dem vom Holzkasten K (Fig. 33) umgebenen Mantel M ist in der Mitte ein von Schlangenrohren durchzogener Raum R angebracht, in welchem sich eine Kühlflüssigkeit
(Chlorcalcium oder Salzwasser) befindet, während in den Schlangenrohren flüssige
Kohlensäure oder Ammoniak behufs Kälteerzeugung verdampft. Mittels einer
Circulationspumpe V wird ein fortwährendes Ueberfallen
der Kühlflüssigkeit in der durch Pfeile i angedeuteten
Richtung bewirkt. Obere Rinnen cc
vertheilen die Flüssigkeit, welche die Kammern a
bespült und sich allmählich unten ansammelt, um wieder in den Raum R gedrückt zu werden. Um die Kälte der herabträufelnden
Flüssigkeit möglichst auszunutzen und der Luft genügend Berührungsflächen zu bieten,
sind Drahtgeflechte dd eingeschaltet. Die Luft wird nun
entgegengesetzt der Bewegungsrichtung der Kühlflüssigkeit mit Hilfe des Ventilators
A unten eingeblasen, durchströmt die Kühlkammer a, kühlt sich durch Berührung mit der Kühlflüssigkeit
und durch strahlende Kälte der Mantelfläche des Raumes R ab und wird von dem über, das Kühlflüssigkeitsniveau ragenden Theil der
Kuhlschlangen S getrocknet, um schliesslich durch f zur Verwendungsstelle zu gelangen.
Textabbildung Bd. 301, S. 132
Fig. 34.Kühlanlage von Brand und Lhuiller.
Eine Einrichtung zur Erzielung einer kurzen Arbeitszeit der Kühlmaschine bei
Kühlanlagen von Brand und Lhuiller, Maschinenfabrik in
Brünn, ist eine Neuerung an Kühlanlagen, durch welche ermöglicht wird, den zu
kühlenden Raum bei ununterbrochenem Betrieb der Kühlmaschine auf gleicher Temperatur
zu erhalten, ohne dass für die Betriebspause irgend eine maschinelle Leistung oder
eine Beaufsichtigung der Kühlanlage nothwendig wäre. Dies wird, wie aus Fig. 34 ersichtlich, dadurch erreicht, dass zwischen
dem Refrigerator und dem Schlangenrohrsystem S in dem
zu kühlenden Raum K ein Hilfsreservoir H eingeschaltet und die Kühlmaschine so gross gewählt
wird, dass sie die für 24 Stunden nöthige Leistung in einer kürzeren Zeit, etwa in
12 Stunden, entwickelt, so dass der Kältebedarf für die Betriebspause in einer
entsprechenden Menge von Salzlösung angesammelt wird. Diese Salzlösung wird zu Ende
der Betriebszeit mittels der Pumpe P durch das mittels
Ventil V1 abgesperrte
Rohr p in das Hilfsreservoir H aufgepumpt und durchfliesst die Schlangen oder Kühlrohre S während der Betriebspause in Folge des natürlichen
Gefälles, wobei die Durchflussgeschwindigkeit durch das in das zum Refrigerator R zurückführende Rohr s
eingeschaltete Ventil V geregelt wird.
Während des Betriebes der Kühlmaschine lässt man dasjenige Salzwasserquantum, welches
zur Ansammlung der der benöthigten Maschinenleistung entsprechenden Kälte für die
Betriebspause dient, im Refrigerator R verweilen,
dessen Flüssigkeitsstand dann ab ist, während derselbe
im Hilfsreservoir H a1b1 ist.
Durch die Ansammlung der Kälte entstehen gegen Ende der Betriebsdauer niedrige
Temperaturen, die es ermöglichen, das Ventil V so zu
drosseln, dass der Kreislauf des Salzwassers verlangsamt und dieses selbst in dem
Hilfsreservoir angesammelt wird, woselbst es den Stand c1d1 erreicht, während es im Refrigerator auf das
Niveau cd sinkt. Hierauf wird das Ventil V1 geschlossen und das
Ventil V auf eine vorher ermittelte Marke eingestellt,
wodurch das Salzwasser langsam durch die Schlangenrohre S und das Rohr s in den Refrigerator
zurückgeleitet wird. Die hierbei verwendete Salzwassermenge ist so bemessen, dass
die Temperatur im Refrigerator bei Wiederbeginn des Betriebes noch niedrig genug ist, um den zu
kühlenden Raum durch raschere Circulation des Salzwassers in dem Schlangenrohre
genügend kalt zu halten.
Die ganze Anlage arbeitet, sobald sie einmal eingestellt ist, selbsthätig und ohne
Aufsicht.