DK164835B - Fremgangsmaade og apparat til koeling af en gas - Google Patents

Description

DK 164835 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til køling af en gas, eksempelvis trykluft, til brug i eksempelvis maskiner til blæsning af hovedsagelig hullegemer, fx flasker af plast eller andet materiale samt et apparat til udøvelse af fremgangsmåden.

5 I maskiner til blæsning af eksempelvis plastflasker har man hidtil anvendt sædvanlig trykluft ved stort set stuetemperatur til blæsning af genstandene i for blæseformningen beregnede forme.

Ved forsøg på at øge produktionshastigheden har man gjort visse forsøg på at anvende nedkølet kvælstof eller kulsyre, men den opnåede produktionsforøgelse er ikke tilstrækkelig til at opveje omkostningerne ved gassen, hvorfor brugen af kvælstof og kulsyre ikke har været motive-10 ret eller er kommet til nogen mere omfattende anvendelse. Inden for plastbranchen foreligger der således et stort behov for en nedkølet gas, som kan skaffes med rimelige omkostninger.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilgodese ovennævnte behov.

15 Dette opnås ifølge opfindelsen ved den i krav 1 anviste fremgangsmåde.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen udøves ved hjælp af et apparat, som ifølge opfindelsen kan være udformet som anvist i krav 2.

20 Ved den anviste fremgangsmåde og med det anviste apparat er det muligt med forholdsvis lave omkostninger at afstedkomme en egnet blæsegas til brug i maskiner til blæsning af eksempelvis plastflasker. Takket være den lave temperatur, som gassen har, kan produktionshastigheden i blæsemaskinen øges væsentligt. Ved praktisk prøve har det vist sig, at produktionen kan øges med 20-30% og mere i visse tilfælde. Da omkostningerne ved gassen er ringe, vil inve-25 steringsomkostningeme for selve apparaturet ifølge den foreliggende opfindelse kunne afskrives meget hurtigt. Desuden indebærer brugen af nedkølet trykluft ifølge den foreliggende opfindelse ikke nogle former for arbejdsmiljømæssige ulemper.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor 30 fig. 1 skematisk viser et apparat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse og fig. 2 en del af det i fig. 1 viste apparat mere detaljeret.

35 Ved den i fig. 1 viste udførelsesform af et apparat ifølge opfindelsen indgør en evaporator 1 med en kølemediesløjfe 2. Evaporatorens 1 indgang er koblet til en trykluftbeholder, hvor denne ikke vises på tegningen. Selv om apparatet og fremgangsmåden vil blive beskrevet i forbindelse med nedkøling af trykluft, er det indlysende, at en hvilken som helst anden gas kan

DK 164835 B

2 forbindelse med nedkøling af trykluft, er det indlysende, at en hvilken som helst anden gas kan nedkøles på samme måde. I en rørledning fra evaporatorens 1 indgang til trykluftkilden er i rækkefølge regnet fra trykluftkilden indkoblet et filter 3 til udskillelse af væske fra trykluften, et apparat 4 til tørring af trykluften, et yderligere filter 5 til udskillelse af støv fra trykluften, en 5 trykregulator 6 med et måleinstrument 7 og en kontraventil 8.

I tørreapparatet 4 tørres luften, så den får et lavt dugpunkt. Efter støvudskillelse i filteret 5 ekspanderes den tørrede og støvudskilte luft i trykregulerogen 6 til et lavere tryk, hvorved dugpunktet bliver lavere. I det foreliggende tilfælde er trykregulatoren 6 en reduktionsventil, ved 10 hjælp af hvilken luftens tryk på det nærmeste halveres før sænkning af dugpunktet. I en praktisk udførelsesform sænkes trykket fra 8 til 4 Bar. Efter passage af kontraventilen 8 kommer trykluften ind i evaporatoren 1, hvorved trykluften køles ned til en meget lav temperatur, som i det foreliggende tilfælde er minus 70-80°C.

15 Fra evaporatoren 1 ledes den nedkølede trykluft via en ventil 9 til blæsemaskinen og i denne ind i et hullegeme via et passende mundstykke, som i en type blæsemaskiner helt enkelt kan bestå af et rør med en diameter på ca. 6 mm, i hvilken er anbragt et rør med en yderdiameter på 4 mm og en inderdiameter på ca. 2 mm, hvorved spalten mellem yderrøret og inderrøret bliver ca. 1 mm. I yderrøret findes endvidere et antal udslipningshuller med en diameter på ca.

20 1,8 mm. Ved hjælp af et sådant mundstykke kan der opnås en særdeles hensigtsmæssig luftveksling i hullegemerne.

For opnåelse af ønsket afkøling af trykluften i evaporatoren 1 ledes et kølemedium gennem kølemediesløjfen 2. Kølemediesløjfen 2 er indkoblet i en slange- eller rørledning, hvorved 25 kølemediesløjfens 2 udgang er koblet til en kølemaskine 10 via en sugetryksregulator 11. Kølemaskinen 10 er af konventionel art og omfatter en kompressor og en kondensator og til kølemaskinen 10 er tilsluttet en pressostat 12. Kølemaskinens 10 udgang er via et tørreapparat 13, som ofte benævnes et tørrefilter, koblet til en kølemediesløjfe 14 i en veksler 15. Kølemediesløjfens 14 udgang er koblet til kølemediesløjfens 2 indgang via et kapillærrør 16 af i 30 og for sig kendt art. For at formindske risikoen for tilstopning af kapillærrøret 16 kan det være hensigtsmæssigt at placere tørrefilteret 13 lige før dette i stedet for efter kølemaskinen 10.

I veksleren 15 indgår en yderligere kølemediesløjfe 17, hvis udgang er koblet til en kølemaskines 18 indgang. Denne kølemaskine 18 er af i og for sig kendt art og omfatter en 35 kompressor og en kondensator. Kølemaskinen 18 er endvidere forsynet med to pressostater 19 og 20. Kølemaskinens 18 udgang er koblet til kølemediesløjfens 17 indgang via en beholder 21, et tørreapparat 22, et skueglas 23 samt en ekspansionsventil 24.

DK 164835 B

3

Det ved hjælp af kølemaskinen 18 nedkølede kølemedie er fortrinsvis et kølemedium af typen freon R502, og det ved hjælp af kølemaskinen 10 nedkølede kølemedium er fortrinsvis et kølemedium af typen freon R13.

5

Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse er det således muligt med en forholdsvis enkel anordning at nedkøle trykluft til en så lav temperatur som minus 70-80°C.

Hvis det ønskes, er det naturligvis muligt at forkøle trykluften ved hjælp af en yderligere fordamper, hvis kølemediesløjfe kan være indkoblet til en af kølemaskineme 10,18.

10

Det skal endvidere påpeges, at pressostaterne 12,19 og 20 tjener til igangsætning og frakobling af sine kølemaskiner 10 respektive 18. Pressostaten 12 slår kølemaskinen 10 fra ved for højt tryk på kølemediet i sløjfen, medens pressostaten 20 slår kølemaskinen 10 til ved tilstrækkeligt lavt tryk og dermed tilstrækkelig lav temperatur på kølemediet, og pressostaten 19 slår 15 maskinen til ved tilstrækkeligt højt tryk og dermed høj temperatur og fra ved lavt tryk og dermed lav temperatur. Apparatet 4 for tørring af trykluften kan være en såkaldt adsorptionstørrer, som sænker trykluftens dugpunkt tij minus 60°C eller mere. I veksleren 15 nedkøles kølemediet fra kølemaskinen 10 til ca. minus 40-45°C, og i evaporatoren 1 kan trykluften nedkøles til en temperatur på minus 100-110°C.

20 I en praktisk udførelsesform af et apparat ifølge den foreliggende opfindelse har evaporatoren 1 som vist i fig. 2 form af en trykbeholder 30 med et luftindløb 31, hvis udmundingshul 32 er rettet mod trykbeholderens 30 loft, således at den indførte luft spredes i hele beholderen under strømning nedad gennem denne til beholderens bund. Ved bunden findes et luftudløb 33, hvis 25 udmundingshul 34 er rettet mod beholderens bund. I trykbeholderen 30 er sløjfen 2 anordnet som en i og for sig kendt lamelpakke med indløb 35 og udløb 36. I trykbeholderen 30 er anordnet konsoller 37,38 og 39 for lamelpakker af forskellig størrelse og et fugtdræningsudløb 40. Veksleren 15 med sløjferne 14 og 17 er monteret på ydersiden af trykbeholderen 30 og kan eventuelt være en koaksial veksler, som er placeret omkring trykbeholderen 30. Trykbeholderen 30 30 og veksleren 15 er indesluttet i et passende varmeisoleringsmateriale 41, fx plastskum.

Anvendelsen af den nedkølede trykluft er naturligvis ikke begrænset til maskiner til blæsning af hullegemer, da den nedkølede trykluft kan anvendes i mange nedkøllingssammenhænge, fx for nedkøling af beton.

35

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til nedkøling aftrykluft til anvendelse eksempelvis i maskiner til blæsnlng af hovedsagelig hullegemer, fx flasker af plast eller andet materiale, kendetegnet ved, at 5 trykluftens dugpunkt sænkes ved tørring af trykluften i et tørreapparat og ved sænkning af trykluftens tryk i en trykregulator, før den indføres i en evaporator for nedkøling ved hjælp af et første kølemedium, som fordampes ved hjælp af et kapillarrør i begyndelsen af en spiral i evapo-ratoren, idet det første kølemedium ledes ind i kapillarrøret fra en første spiral i en varmeveksler, hvori det første kølemedium nedkøles ved hjælp af et andet kølemedium, som befinder sig i 10 en anden spiral i varmeveksleren, at det første kølemedium komprimeres ved hjælp af en første kølemaskine, før det ledes gennem den første spiral i varmeveksleren, og at det andet kølemedium komprimeres ved hjælp af en anden kølemaskine, før det ledes gennem den anden spiral i varmeveksleren. 15

2. Apparat til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en evaporator (1) med en kølemediumspiral (2) er forbundet med en trykluftkilde gennem et eller flere trykluftfiltre (3,5), et tørreapparat (4) og en trykregulator (6) til tørring af luften og reduktion af dens tryk for derved at sænke luftens dugpunkt, og med en maskine (9) til blæsning af genstande, at kølemediumspiralen (2) er forbundet med en første kølemediumspiral (14) i en 20 varmeveksler (15) via et kapillarrør (16), idet varmeveksleren (15) omfatter en anden spiral (17) for et andet kølemedium, og at en første kølemaskine (10) er koblet i serie med kølemediumspiralen (2) i evaporatoren (1) og med den første spiral (14) i varmeveksleren (15), og en anden kølemaskine (18) er koblet i serie med den anden spiral (17) i varmeveksleren (15). 25

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at evaporatorens (1) kølemediumspiral (2) er anbragt i en trykbeholder (30) med et trykluftindløb (31), som vender mod trykbeholderens (30) loft, til spredning aftrykluften i hele kølemediumspiralen (2), og med et trykluftudløb (33), som vender mod trykbeholderens (30) bund, til afledning aftrykluften fra trykbeholderen (30). 30

4. Apparat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at varmeveksleren (15) med den første spi ral (14) og den anden spiral (17) er anbragt på eller ved trykbeholderen (30), og at trykbeholderen (30) med varmeveksleren (15) er omsluttet af et hylster af varmeisolationsmateriale, eksempelvis i form af skumplast. 35