Titel: Die Kühlmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 406–411)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318107

Die Kühlmaschinen auf der Düsseldorfer Ausstellung.

Von Prof. Alois Schwarz in Mähr.-Ostrau.

(Schluss von S. 383 d. Bd.)

Die Firma Koch & Wellenstein, Ratingen, hatte eine geschlossene Ammoniak-Kühlmaschine, nach den Patenten von George F. Knox gebaut, im Restaurant des Münchener Bürgerbräu ausgestellt.

Textabbildung Bd. 318, S. 406
Textabbildung Bd. 318, S. 406

Diese sogenannte geschlossene Bauart ist aus Fig. 10 und 11 ersichtlich. Der Kondensator ist in einem viereckigen gusseisernen Gehäuse untergebracht, welches gleichzeitig als Fundament für die Maschine dient. Die Kompressoren sind auf dem Deckel dieses Gehäuses montiert und zwar auf einem geschlossenen Kasten, in welchem sich der Antriebsmechanismus befindet. Die Kurbelwelle mit aussen freisitzendem Schwungrad und andererseits der Kurbelscheibe versehen, ist auf dem einen Ende an dem Kondensatorkasten angebracht und treibt mittels der Pleuelstange einen Balanzier an, der in dem Kasten unter den beiden Kompressoren sich befindet. Von diesem aus werden die Kolben durch Kolbenstangen bewegt, welche innerhalb derselben mittels Kugelgelenk befestigt sind. Kurbelwelle, Pleuelstange, Kurbel und Hauptlager für den Balanzier befinden sich in einem geschlossenen Gehäuse, welches mit Oel halb gefüllt ist, so dass sämtliche bewegten Teile dauernd in einem Oelbad laufen. Der Raum unter den Kompressoren steht mit derSaugleitung in Verbindung, und ist die Stelle in dem Gehäuse durch eine Stopfbüchse abgedichtet, in der sie eine oszillierende Bewegung ausführt.

Textabbildung Bd. 318, S. 406

Das Patent der Maschine beruht auf einer Einrichtung zur Abscheidung von Oel und etwa mitgerissenem flüssigen Ammoniak, darin bestehend, dass 2 Kammern rechts von dem Kompressor angeordnet sind, deren eine für das angesaugte Ammoniak, die andere für das komprimierte Ammoniak bestimmt ist. Beide sind durch eine Zwischenwand getrennt, so dass ein Uebertritt der Wärme aus dem komprimierten in das angesaugte Ammoniak stattfindet, wodurch einerseits eine Trocknung der angesaugten Dämpfe, andererseits eine Kühlung der komprimierten Dämpfe erreicht werden soll, wodurch das Abscheiden von Oel und mitgerissenem Ammoniak befördert werden soll. Die Kammer für das komprimierte Ammoniak ragt ausserdem in das Kühlwasser des Kondensators hinein, wodurch eine weitere Kühlung erzielt wird. Eine weitergehende Trocknung des Ammoniaks soll nach dem D. R.-P. 118285 auch noch dadurch erzielt werden, dass die aus dem Verdampfer angesaugten Dämpfe, wie in Fig. 12 dargestellt, durch eine im ' Kondensator angebrachte Rohrschlange R1 angesaugt werden.

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Diese Dämpfe nehmen aus dem Kondensatorwasser Wärme auf, wodurch sie getrocknet, resp. überhitzt werden.

Textabbildung Bd. 318, S. 407
Textabbildung Bd. 318, S. 407

Auch bei der ausgeführten Konstruktion (Fig. 10 und 11) ist diese Einrichtung vorgesehen, indem das Saugrohr zunächst in einer Windung durch den Kondensator geführt wird und dann erst in die Saugabteilung der Trockenkammer eintritt.

Für den automatischen Antrieb der Maschine ist einRegulator angeordnet, dessen patentierte Konstruktion aus Fig. 13 ersichtlich ist.

Der Regulator oder Expansionsdruckregler ist ein Reduzierventil, welches nach einmaliger Einstellung vollständig automatisch den Expansionsdruck regelt und sich nach Stillstand der Maschine selbsttätig schliesst.

Das flüssige Ammoniak tritt, nachdem es mittels eines aus dem Refrigerator zurückkommenden Rohres K vorgekühlt ist, den kleinen Schmutzabscheider L passiert hat, durch das ⅜ zöllige Rohr A in den Regulator ein, wo es durch die von der Spindel C gebildete Oeffnung expandiert.

Die Spindel C steht mit dem Hebel D in Verbindung, und kann mittels der Spindel B, die in der Mitte auf den Hebel D wirkt, genau eingeteilt werden. Der andere Arm des Hebels D ist durch ein Zwischenstück fest mit der Stahlmembranplatte F verbunden, die wiederum mittels einer Spindelschraube H mit Feder J einfürallemal eingestellt ist.

Der Arbeitsvorgang ist nun folgender:

Der flüssige Ammoniak tritt mit einem Drucke von 7 bis 9 Atm. in den Regulator ein, expandiert dort und wird dort, je nach Einstellung der Spindel C auf gewünschten Druck reduziert und aufgesaugt.

Bei Stillstand der Maschine wird in den ersten Sekunden vielleicht noch etwas Ammoniak expandiert; sobald aber infolgedessen der Niederdruck zu steigen beginnt, wird die Membranplatte F nach oben gedrückt, was eine Bewegung des Hebels D zur Folge hat und gleichzeitig die Schliessung der Expansionsöffnung durch Herunterdrücken der Spindel C bewirkt.

Nachdem die Maschine wieder in Betrieb und einige Umdrehungen gemacht hat, hebt sich die Spindel C wieder vollständig selbsttätig in demselben Augenblick, wo der eingestellte Expansionsdruck wieder erreicht ist. Durch Verstellung des Drehpunktes nach auf- oder abwärts kann die Wirkung der Vorrichtung derart vermindert werden, dass für die Temperatur das gerade notwendige Ammoniakquantum automatisch eingelassen wird. Es kann daher auch nach längerem Stillstand die Maschine in Betrieb gesetzt werden, ohne dass ein Ventil an den Ammoniakleitungen geöffnet werden muss, was für den Betrieb von kleineren Kühlanlagen bei ungeübter Bedienung von grossem Werte ist.

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Die Kälteakkumulatoren D. R.-P. No. 126185 sind insofern charakteristisch, als sie in Form von Wellblech oder glatten Röhren einfach über die Expansionsrohre geschoben und beiderseitig mittels Stopfbüchsen abgedichtet werden. Um nun eine möglichst schnelle Abkühlung der im Innern befindlichen Chlormagnesiumlösung zu bewirken, sind die Expansionsröhren excentrisch nach oben durchgeführt, wodurch eine tatsächliche Zirkulation im Innern des Bassins stattfindet; denn die abgekühlte Lösung sinkt zu Boden, während die wärmeren Partien nach oben steigen. Die Einrichtung und Anordnung eines solchen Kälteakkumulators ist aus der Skizze (Fig. 14) S. 407 ersichtlich.

Auf der Ausstellung ist die Maschine in dem Restaurant des Münchener Bürgerbräu am Panorama Caub aufgestellt, wo sie zur Kühlung des Bierkellers und des Vorratsraumes für Lebensmittel verwandt wird. Die Uebertragung der Kälte in die Luft erfolgt in diesen Räumen durch die erwähnten Verdampfrohre (Fig. 14), in denen das Ammoniak direkt verdampft und welche von Salzwasserbehältern zur Aufspeicherung der Kälte umgeben sind. Die Disposition der vorbeschriebenen Kühlanlagen ist in Fig. 15 dargestellt.

Textabbildung Bd. 318, S. 408

In der Molkerei Sanitas der Ausstellung Düsseldorf ist in einem besonderen Pavillon der Firma C. Senssenbrenner in Düsseldorf-Oberkassel eine Absorptions-Eis- und Kühlmaschine neuester Konstruktion, Patent und System August Osenbrück ausgestellt mit einer stündlichen Leistung von 12000 Kalorien oder 100 kg Eis i. d. Stunde. Eine Dampfmaschine von etwa 5 PS treibt die Molkereimaschine an. Der Abdampf dieser Dampfmaschine dient zur Beheizung des Isolierkessels der Kühlmaschine und an direkter Betriebskraftwerden etwa ½ PS gebraucht. Der Arbeitsvorgang ist der bei den Absorptionsmaschinen übliche mit dem Unterschiede, dass die Bedienung eine besondere Aufmerksamkeit nicht erfordert, weil die Maschine sich selbst reguliert. Zur Beheizung wird kein direkter Dampf erfordert. Wie die ausgestellte Maschine zeigt, ist die Aufstellungsmöglichkeit überall da gegeben, wo Abdampf vorhanden ist und werden in der Regel für eine stündliche Leistung von je 100 kg Eis oder 12000 Kalorien etwa 70 kg am Abdampf gebraucht. Der überschüssige Abdampf geht bei der ausgestellten Maschine durch eine Heizschlange im Warmwasserbassin, wärmt das in der Molkerei nötige Spülwasser an und wird vollständig kondensiert. Die erzeugte Kälte wird benutzt zur Milchkühlung auf dem Berieselungskühler, zur Kühlung des Butterlagers, zur Erzeugung von gefrorener; Milch, zu Speiseeis (Vanilleeis etc.) und zu gewöhnlichem Blockeis. Gegendruck erfährt die Dampfmaschine nicht, was durch eine Abdampfleitung (Zweigleitung) ins Freie bewiesen wird. Trotzdem nämlich das ins Freie führende Ventil der Abdampfleitung geöffnet wird, strömt kein Abdampf ins Freie aus.

Die Maschinenbauanstalt Humboldt in Kalk a. Rh. stellte keine vollständige Kühlanlage aus, wohl aber einen neuartigen Ammoniakkompressor mit federnden Klappen, Patent Professor Gutermuth, welche Konstruktion als neues Abschlussorgan für Kompressoren, Gebläse und Pumpen verwendet ist, um die Zulässigkeit hoher Tourenzahl bei vollständig sicherem und geräuschlosem Spiel der Klappen vor Augen zu führen.

Die Anlage besteht aus einer liegenden Dampfmaschine |409| von 260 mm-Zylinderdurchmesser, 520 mm Hub, mit vom Regulator beeinflusster Expansionsschiebersteuerung, System Rider, deren durch den hinteren Zylinder deck ei laufende Kolbenstange einen Luftkompressor von ebenfalls 260 mm Zylinderdurchmesser direkt betreibt.

Von einer am hinteren Ende der Schwungrad welle aufgesetzten Kurbel kann ausserdem ein kleiner Ammoniakkompressor von 180 mm Kolbendurchmesser und 440 mm Kolbenhub angetrieben werden.

Die Dampfmaschine zeigt die normale Konstruktion der von dem Werke in zahlreichen Ausführungen hergestellten kleineren Dampfmaschinen mit Schiebersteuerung, auf deren Einzelheiten hier nicht näher eingegangen werden soll.

Die beiden Kompressorzylinder zeigen als Neuheit zwei verschiedene Anordnungen der federnden Klappen, Patent Gutermuth, nebst ihren Sitzen, welche in Nachstehendem näher beschrieben sind.

Der Hub der Klappe ist unabhängig von deren Federspannung und nur durch Form und Dicke des im Sitz fertig gebildeten Flüssigkeitsstrahles bedingt. Die grösste Durchflussgeschwindigkeit hängt nur vom Sitzquerschnitt und der Kolbengeschwindigkeit ab, während die Federspannung darauf keinen massgebenden Einfluss nimmt. Die Klappe legt sich einfach auf den im Sitz fertig gebildeten Strahl auf und nähert sich für die Schlussbewegung in dem Masse dem Sitze, wie die austretende Flüssigkeitsmenge mit der Kolbengeschwindigkeit gegen Hubende sich vermindert.

Ein Zurückbleiben der Klappe ist dabei ausgeschlossen, sie muss dem mit abnehmender Flüssigkeitsmenge sich abschwächenden Strahle folgen und daher rechtzeitig sich schliessen.

Die Federspannung ist nahezu unabhängig von dem, für die Durchflussgeschwindigkeit erforderlichen Ueberdruck und hat wesentlich nur die Beschleunigungskraft, welche für die Klappenbewegung nötig ist, zu liefern.

Werden die Sitze aus genügend schmalen Gittern konstruiert, so können die Klappen aus so dünnen Blechen hergestellt werden, dass selbst für 50 Atm. und darüber 1 mm-Blechstärke ausreichen würde. Durch grössere Blechdicke an der Auflagefläche der Klappe oder garnieren derselben mit dünnen Blechen ist ausserdem beliebig hohen Drucken zu begegnen.

Die Führung des Flüssigkeitsstromes erfolgt bei der Klappe in der einfachsten und vollkommensten Art, ohne empfindliche Richtungswechsel und Kontraktionsverluste. DieDurchflussgeschwindigkeiten können daher ein mehrfaches der seither üblichen betragen, ohne grössere Gesamtdruckhöhenverluste zu erzeugen, als bei Ventilen mit rechnerisch geringen Durchflussgeschwindigkeiten. Die Sitzquerschnitte lassen sich bedeutend kleiner und die Sitze daher widerstandsfähiger als bei Ventilen ausführen.

Das Klappenspiel ist infolge des Fortfalles von Führungen ein absolut zuverlässiges und ein Klemmen oder Hängenbleiben des Organs ist vollständig ausgeschlossen.

Infolge der Herstellung der Abschlussplatte und Feder aus einem einzigen Blechstreifen ist nicht nur das denkbar billigste Abschlussorgan geschaffen, sondern sind auch die Grundbedingungen erfüllt, welche hinsichtlich kleinstmöglicher Masse der Abschlussorgane, Zuverlässigkeit des Spieles und Einfachheit der Strömungsverhältnisse, die Beherrschung beliebig hoher Umrechnungszahl stellt.

Infolge dieser Verhältnisse ist das Spiel der Klappen vollkommen stossfrei und geräuschlos. Die Erreichung einer gewissen Umdrehungszahl bei Pumpen, Kompressoren und Gebläsen ist nicht mehr wie seither von der konstruktiven Ausbildung der Abschlussorgane abhängig, sondern bei Anwendung der federnden Klappen nur vom Maschinentriebwerk.

Textabbildung Bd. 318, S. 409
Textabbildung Bd. 318, S. 409
Textabbildung Bd. 318, S. 409

In der Skizze Fig. 16a-c ist die Anwendung der federnden Klappen dargestellt:

a) Für den ausgestellten Luftkompressionszylinder, bei welchem unterhalb des Zylinders 2 Klappensitze von leicht konischer Form in entsprechende, beiderseits mit Deckeln verschliessbare Oeffnungen eingesetzt sind. Jeder Sitz trägt eine Garnitur Saug- und Druckplatten, welche aus dünnen Stahlblechen hergestellt sind. Das hintere Ende ist spiralförmig gewickelt und auf einen mit Längsnute versehenen Rundstab gesteckt; welcher ermöglicht, die Federspannung je nach Bedürfnis einzustellen.

Wie ersichtlich, folgt die Durchströmung der Sitze ohne wesentliche Ablenkung des Luftstrahles, die Klappen schweben frei über demselben und schliessen sich mit abnehmender Geschwindigkeit des Stromes sicher und geräuschlos;

b) für den ausgestellten Ammoniakkompressor; in diesem Falle sind die Klappensitze behufs Erzielung möglichst kleiner schädlicher Räume in die Zylinderdeckel verlegt und die Klappenspindeln senkrecht angeordnet. Besondere kleine Deckel, welche zu beiden Seiten des Zylinderdeckel angebracht sind, ermöglichen eine bequeme Zugänglichkeit der Klappen.

Die dritte Skizze c veranschaulicht die Verwendung der federnden Klappen an einer Wasserhaltungsmaschine.

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Die Gesellschaft für Lindes Eismaschinen, Wiesbaden, hat für die Ausstellung der Sektkellerei von Deinhard & Co., Koblenz, eine Kühlmaschine und zugehörige Apparate zum Betriebe eines Degorgierapparates geliefert.

Die Wirkungsweise der ausgestellten kleinen Kühlmaschine beruht auf der Verdampfung und Wiederverdichtung von reinem, flüssigen Ammoniak. Der Kompressor, eine eigenartig konstruierte Saug- und Druckpumpe, saugt immerwährend die in den Verdampferspiralen sich bildenden Dämpfe an, presst diese Dämpfe in die aus einem Stück geschweisste Kondensatorspirale, wo sich dieselben unter Einwirkung des Druckes und des Kühlwassers wieder zu flüssigem Ammoniak verdichten. Diese ganz in Kühlwasser liegende Kondensatorspirale ist in dem geschlossenen gusseisernen Gefässe untergebracht, an welchem der Kompressor angeschraubt ist. Aus diesem Kondensator gelangt das flüssige Ammoniak von neuem in die Verdampferspirale, welche sich in dem nach dem Walfardschen Verfahren konstruierten Degorgierapparat befindet, und kühlt dort durch sein Verdampfen eine nicht gefrierende Flüssigkeit auf 15 bis 20° C. unter Null ab. In dieses Kältebad werden die Schaumweinflaschen, in deren Halse sich die bei der Flaschengährung abgesonderte Hefe unmittelbar über dem Kork abgelagert hat, mit dem Hals nach unten gekehrt, so tief eingetaucht, dass die Kälteflüssigkeit etwa 1-2 cm über dem Halswulst steht. Nach einigen Minuten gefriert der im eingetauchten Halsteil befindliche Wein unter Bildung eines kleinen Eispfropfens. Man kann nun die Flasche ruhig mit dem Halse nach oben aufrichten, ohne dass der Hefeabsatz (Trub), welcher sich zwischen dem Kork und dem Eispfropfen befindet, wieder in den Wein hinabzusinken vermag. Löst man nun die Ueberschnürung resp. Agraffe, so wird der in Folge der Kälte stark zusammengeschrumpfte Kork mit dem Hefeabsatz und dem kleinen Eispfropfen durch den in der Flasche herrschenden Gasdruck aus dem Flaschenhals hinausgetrieben. Auf diese Weise wird die Hefe mit vollständiger Zuverlässigkeit, Reinlichkeit und ohne nennenswerten Verlust an Kohlensäure und Bouquet aus den Flaschen entfernt.

Soweit die kleine Kühlmaschine nicht für den Degorgierapparat gebraucht wird, dient dieselbe noch zum Kühlhalten eines unter dem Büffet stehenden Flaschenschrankes und zum Kühlhalten von Brunnenwasser, welches über einen kaskadenartigen Bau herunterfliesst. Die Disposition dieser Anlage ist in der Skizze (Fig. 17) dargestellt.

Die Firma Kleine, Neuschäfer & Co., Schwelm in Westf. hat eine Ausstellungsanlage, welche zur Kühlung der Vorratsräume des Hauptrestaurants dient.

Die gekühlten Vorratsräume, die Maschinenanlage, derFleischverarbeitungsraum und ausserdem noch andere Vorratsräume sind in einem Holzbau untergebracht. Es sind zwei Kühlräume mit einem kleinen Vorraum eingerichtet, welche mit Röhrenkühlung versehen sind.

Textabbildung Bd. 318, S. 410

In den Kühlröhren wird die Kohlensäure direkt zur Verdampfung gebracht und kühlt dadurch die Luft ab. In dem kleineren Raum ist die Kühlfläche verhältnismässig viel grösser gemacht, wie in dem grösseren Kühlraum, und kann darin infolgedessen eine Temperatur unter Null hergestellt werden. Der kleine Raum wird zur Aufbewahrung von Wild, Geflügel und Fischen benutzt, |411| während in dem grösseren Kühlraum das frische Fleisch, Gemüse und Obst aufgestapelt wird.

Zwischen dem Kühlraum und dem Maschinenraum ist die Fleischerei angeordnet und werden deren Arbeitsmaschinen vom Transmissionsvorgelege der Kühlanlage gleichzeitig angetrieben.

Die Kühlmaschine besteht aus einem Kohlensäure-Compressor, einem runden Tauchkondensator, einem Eisgenerator, der im Maschinenhaus mit aufgestellt ist und den beiden Verdampfern mit direkter Expansion in den beiden Kühlräumen.

Der Antrieb der gesamten Anlage erfolgt durch einen Elektromotor, welcher das Vorgelege an der Decke antreibt.

Der Kompressor hat einen Zylinder von 55 mm Durchmesser und 160 mm Hub. Er leistet normal bei 85 Touren 6000 Cal. in der Stunde. Derselbe ist in Fig. 18 photographisch abgebildet.

Textabbildung Bd. 318, S. 411

Die Saugleitungen von den drei Verdampfersystemen sind nach einem Siebtopf geführt, welcher als Sammelstück dient und aus welchem der Kompressor die gebildeten Kohlensäuredämpfe ansaugt.

Die Regulierung der dem Verdampfer zuströmenden flüssigen Kohlensäure erfolgt durch drei getrennte Regulierventile.

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