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Patent Searching and Data


Title:
CONDENSER COMPRISING A HEATED EVAPORATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/150995
Kind Code:
A1
Abstract:
A condenser comprising an evaporator pipe (12) that has an inlet (24) for a fluid and an outlet (26) for said fluid is characterized in that the pipe (12) includes a heater (H1) in the area of the inlet (24) in order for fluid (30) to be heated in the pipe (12).

Inventors:
BEUTLER, Thomas (An den Zehn Morgen 1, Hürth, 50354, DE)
FRÖMBGEN, Ralf-Georg (Arenzhofstr. 37A, Köln, 50769, DE)
SCHMITZ, Markus (Waldkapellenstr. 8, Mechernich, 53894, DE)
Application Number:
EP2016/056337
Publication Date:
September 29, 2016
Filing Date:
March 23, 2016
Export Citation:
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Assignee:
GEA LYOPHIL GMBH (Kalscheurener Straße 92, Hürth, 50354, DE)
International Classes:
F26B5/04; F25D3/10; F26B5/06
Foreign References:
US20010003905A12001-06-21
DE4233479A11993-05-13
US3656240A1972-04-18
US20020157821A12002-10-31
Attorney, Agent or Firm:
DOMPATENT VON KREISLER SELTING WERNER –PARTNERSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN UND RECHTSANWÄLTEN MBB (Deichmannhaus am Dom, Bahnhofsvorplatz 1, Köln, 50667, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Kondensator mit einer Verdampferrohrleitung (12), die einen Einlass (24) für ein fluides Medium und einen Auslass (26) für das fluide Medium aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rohrleitung (12) im Bereich des Einlasses (24) Heizung (Hl) zum Erwärmen von fluidem Medium (30) in der Rohrleitung (12) aufweist.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampferrohrleitung (12) in einem Bereich zwischen dem Einlass (24) und dem Auslass (26) in einem Vakuumbehälter (14), der zur Evakuierung an eine Vakuumpumpe anschließbar ist, enthalten ist.

3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (H l) im Bereich des ersten Drittels (A - B) der Verdampferrohrleitung (12) angeordnet ist.

4. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampferrohrleitung (12) einen sich auf eine Höhe unterhalb des Einlasses (24) erstreckenden, einen Sumpf (40) bildenden Abschnitt (42) aufweist, der mit der Heizung (Hl) versehen ist.

5. Kondensator nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Temperatursensor (28) zur Messung der Temperatur Tl der Rohrleitung (12) innerhalb des Vakuumbehälters (14) oder des Mediums (30) innerhalb der Rohrleitung (12) in dem Vakuumbehälter (14) vorgesehen ist.

6. Kondensator nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Temperatursensor (29) im Bereich des Auslasses (26) zur Messung der Temperatur T2 der Rohrleitung (12) oder des Mediums (30) innerhalb der Rohrleitung (12) vorgesehen ist.

7. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung vor der Heizung (Hl) im Bereich des Einlasses (24) mit einem steuerbaren Ventil (VI) versehen ist.

8. Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (12) im Bereich der Heizung (Hl) einen dritten Temperatursensor (46) oberhalb der Heizung (Hl) aufweist.

9. Kondensator nach einem der Ansprüche 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumbehälter (14) mit einer Gefriertrocknungskammer (20) einer Gefriertrocknungsanlage verbunden ist.

10. Verfahren zur Steuerung der Verdampfung eines fluiden Mediums (30) in der Verdampferrohrleitung (12) eines Kondensators mit den Schritten

Einströmen von flüssigem Medium (30) in den Einlass (24) der Rohrleitung (12),

Verdampfen des Mediums in der Rohrleitung (12),

Ausströmen des verdampften gasförmigen Mediums (34) durch den Auslass (26) der Rohrleitung (12) und Erwärmen des fluiden Mediums (30) innerhalb der Rohrleitung (12) im Bereich des Einlasses (24).

11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfen innerhalb eines evakuierten Vakuumbehälters (14) erfolgt.

12. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur Tl der Rohrleitung (12) innerhalb des Vakuumbehälters (14) gemessen wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur T2 des verdampften gasförmigen Mediums (34) im Bereich des Auslasses (26) der Rohrleitung (12) gemessen wird.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des in die Rohrleitung (12) eingelassenen flüssigen Mediums (30) erhöht wird, wenn die gemessene Temperatur Tl der Rohrleitung (12) steigt.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium (30) im Bereich des Einlasses (24) der Rohrleitung (12) erwärmt wird, wenn das flüssige Medium nicht mehr verdampft.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium (30) im Bereich des Einlasses (24) der Rohrleitung (12) erwärmt wird, wenn die gemessene Temperatur Tl der Rohrleitung (12) fällt.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des in die Rohrleitung (12) eingeführten flüssigen Mediums reduziert wird, wenn die Temperatur Tl fällt.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung der Verdampfung des fluiden Mediums durch zwei in Kaskade geschaltete Regler I, II erfolgt, wobei der erste Regler I die Temperatur Tl der Rohrleitung (12) im Inneren des Kondensators regelt und der zweite Regler II die Abgastemperatur T2 im Bereich des Auslasses (26) der Rohrleitung (12) regelt.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Regler eine Heizung (Hl) zur Erwärmung des flüssigen Mediums im Bereich des Einlasses (24) einschaltet, wenn dessen Ausgangswert unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt.

Description:
Kondensator mit beheiztem Verdampfer

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Verdampfung eines fluiden Mediums in der Verdampferrohrleitung eines Kondensators.

Kondensatoren dienen zur Luftentfeuchtung und beispielsweise auch zur Trocknung in Gefriertrocknern. Sie können dabei Teil eines Gefriertrockners sein. Eine Rohrleitung, die ein fluides Verdampfermedium führt, ist durch den Kondensator geführt. Der Kondensator weist einen Vakuumbehälter auf, der an eine Vakuumpumpe angeschlossen wird. Durch den Vakuumbehälter hindurch ist die Verdampferrohrleitung in Wendeln oder Schlangen, zum Beispiel spiralförmig, geführt. Bei einer Gefriertrocknungsanlage ist der Vakuumbehälter gasleitend mit der Gefriertrocknungskammer verbunden. Beim Evakuieren des Vakuumbehälters wird zugleich auch die Gefriertrocknungskammer evakuiert. Die Feuchtigkeit des zu trocknenden Produkts wird dabei in den Vakuumbehälter des Kondensators gesogen.

Durch einen Einlass wird der Verdampferrohrleitung das Verdampfermedium in flüssiger Form zugeführt. Typischerweise wird bei Kondensatoren von Gefriertrocknungsanlagen flüssiger Stickstoff LN 2 verwendet. Das fluide Verdampfermedium ist beim Einlassen auf eine Temperatur gekühlt, bei welcher der flüssige Zustand besteht. Stickstoff wird bei -196° C flüssig. Innerhalb des Vakuumbehälters verdampft das Medium beim Durchströmen der Verdampferrohrleitung. Durch die entstehende Kälte kondensiert Feuchtigkeit an der Rohrleitung.

Es ist bekannt, die Temperatur der Rohrleitung innerhalb des Vakuumbehälters und die Temperatur des verdampften gasförmigen Mediums innerhalb der Rohrleitung hinter dem Vakuumbehälter zu messen und in Abhängigkeit von diesen Temperaturen die Fluidzufuhr in die Verdampferrohrleitung zu regeln. Wenn beispielsweise die Temperatur der Rohrleitung innerhalb des Vakuumbehälters steigt, wird mehr Verdampfermedium der Rohrleitung zugeführt, damit der Verdampfer kälter wird und die Kondensationsleistung steigt.

Bei einer großen Menge an Feuchtigkeit der dem Kondensator zugeführten Luft wird eine vergleichsweise große Menge an Verdampfermedium der Rohrleitung zugeführt. Der Wasserdampf führt zu Eisbildung an der Verdampferrohrleitung. Mit zunehmender Trocknung des Produkts nimmt die Menge an Wasserdampf ab. Die Menge des dem Kondensator zugeführten Wasserdampfs nimmt dabei ab, wodurch der Verdampferrohrleitung weniger Wärmeenergie zugeführt wird. Die Temperatur des Verdampfermediums innerhalb der Rohrleitung fällt. Ab einem bestimmten Punkt reicht die der Verdampferrohrleitung von Außen zugeführte Wärmeenergie nicht mehr aus, um eine Verdampfung des flüssigen Stickstoffs innerhalb der Rohrleitung zu ermöglichen, weil die Temperatur des fluiden Mediums innerhalb der Verdampferrohrleitung zu gering ist. Dies führt dazu, dass keine Verdampfung mehr erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Verdampfung von fluidem Medium in einem Kondensator zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird das fluide Medium im Bereich des Einlasses, das heißt dort wo das fluide Medium den flüssigen Zustand aufweist, erwärmt. Durch das Erwärmen des flüssigen Mediums steigt dessen Temperatur. Die Erwärmung erfolgt um eine solche Temperaturdifferenz, dass das erwärmte fluide Medium verdampft. Im Bereich der Heizung bilden sich Gasblasen, die das flüssige Medium durchströmen. Das verdampfte Gas sprudelt durch das noch flüssige Verdampfermedium und erwärmt dieses, wodurch das flüssige Medium wiederrum zur Verdampfung angeregt wird. Durch das gezielte Erhitzen des flüssigen Mediums im Einlassbereich der Rohrleitung wird das ins Stocken geratene Verdampfen wieder angeschoben.

Der Bereich des Einlasses der Rohrleitung, in dem das flüssige Medium erwärmt wird, erstreckt sich vorzugsweise über das erste Drittel der Länge der Rohrleitung. Die Länge der Rohrleitung ist durch die Positionen des Einlasses und des Auslasses der Rohrleitung vorgegeben. Das fluide Medium kann erfindungsgemäß also an einem beliebigen Ort im Bereich des ersten Drittels der Länge der Rohrleitung erwärmt werden. Bei einer bevorzugten Variante ist die Heizung zur Erwärmung der Verdampferrohrleitung außerhalb des Vakuumbehälters angeordnet.

Mit Hilfe eines ersten Temperatursensors kann die Temperatur Tl der Rohrleitung innerhalb des Vakuumbehälters gemessen werden. Der erste Temperatursensor kann im Bereich des oberen Drittels der Rohrleitung innerhalb des Vakuumbehälters angeordnet sein. Da die Rohrleitung von der Höhe ihres Einlasses in dem Vakuumbehälter bis zu einem Scheitelpunkt aufsteigt, von welchem sie bis auf die Höhe ihres Auslasses wieder abfällt, ist das obere Drittel der Höhe der Rohrleitung durch den Höhenunterschied zwischen dem Einlass/Auslass und dem Scheitelpunkt innerhalb des Vakuumbehälters vorgegeben. Im Bereich des oberen Drittels dieses Höhenunterschiedes kann der erste Temperatursensor zur Messung der Temperatur der Rohrleitung und/oder der Temperatur des Verdampfermediums innerhalb der Rohrleitung vorgesehen sein.

Ein zweiter Temperatursensor kann im Bereich des Auslasses der Rohrleitung zur Messung der Temperatur der Rohrleitung oder der Temperatur des Mediums innerhalb der Rohrleitung vorgesehen sein. Als Bereich des Auslasses kann dabei der Bereich des letzten Drittels der Länge der Rohrleitung angesehen werden. Der zweite Temperatursensor kann also erfindungsgemäß an einem beliebigen Ort des letzten Drittels der Rohrleitung angeordnet sein.

Im Folgenden wird anhand von Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des

Kondensators,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Regelkreises und

Fig. 3 die Ansicht nach Figur 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels.

Die Verdampferrohrleitung 12 ist in spiralförmigen Wendeln durch einen Vakuumbehälter 14 hindurch geführt. Der Vakuumbehälter 14 ist ein evakuierbares Gehäuse, das einen Vakuumanschluss 16 für eine Vakuumpumpe aufweist. Der Vakuumbehälter 14 ist darüber hinaus über einen weiteren Anschluss 18 mit der Gefriertrocknungskammer 20 einer Gefriertrocknungsanlage verbunden. Auf Stellplatten 22 der Gefriertrocknungskammer befindet sich das zu trocknende Produkt 23.

Fluides Medium, im vorliegenden Ausführungsbeispiel flüssiger Stickstoff LN 2 , wird der Verdampferrohrleitung 12 durch einen Einlass 24 außerhalb des Vakuumbehälters zugeführt. Durch einen Auslass 26 strömt das verdampfte, nun gasförmige Medium (Stickstoff N 2 ) aus der Verdampferrohrleitung 12 heraus. Beim Durchströmen der Rohrleitung 12 innerhalb des Vakuumbehälters 14 verdampft das Medium, kühlt dabei die Rohrleitung 12 und Feuchtigkeit kondensiert.

Im Bereich des Einlasses ist ein Ventil VI zur Steuerung der Fluidzufuhr vorgesehen.

Eine Heizung Hl ist im Bereich des Einlasses 24 zwischen dem Ventil VI und dem Vakuumbehälter 14 vorgesehen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann sich die Heizung Hl an einer beliebigen Stelle der Verdampferrohrleitung 12 im Bereich des ersten Drittels der Länge der Verdampferrohrleitung 12 befinden. Dieser Bereich, in welchem sich die Heizung Hl erfindungsgemäß befinden kann, ist in Figur 1 durch die gestrichelten Linien A und B markiert. Die Heizung Hl ist als Heizpatrone über eine Tauchhülse in die Rohrleitung 12 geschoben. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Heizung Hl auf der Außenwand der Rohrleitung 12 vorgesehen sein, um die Rohrleitung 12 zu beheizen.

Ein erster Temperatursensor 28 ist zur Messung der Temperatur Tl der Rohrleitung 12 innerhalb des Vakuumbehälters 14 außen auf der Rohrleitung 12 angebracht. Der Temperatursensor 28 befindet sich circa im oberen Drittel der Höhe der Rohrleitung 12. Die Höhe der Rohrleitung 12 ist dabei der von der Rohrleitung 12 zurückgelegte Höhenunterschied von der Höhe des Einlasses 24 und des Auslasses 26 bis zum höchsten Punkt (Scheitelpunkt) 27 innerhalb des Vakuumbehälters 14. Dabei steigt die Rohrleitung 12 von der Höhe des Einlasses 24 senkrecht nach oben bis in den unteren Bereich des Vakuumbehälters und von dort innerhalb des Vakuumbehälters 14 bis zum Scheitelpunkt 27 der Rohrleitung 12 auf und fällt vom Scheitelpunkt 27 bis auf die Höhe des Auslasses 26 vertikal nach unten ab.

In dem in Figur 1 dargestellten Beispiel steigt die Rohrleitung 12 innerhalb des Vakuumbehälters 14 als schraubenförmige Wendel bis zum Scheitelpunkt 27 auf und fällt von dort innerhalb des Vakuumbehälters 14 durch die Mitte der schraubenförmigen Wendel ab. Alternative Varianten sind denkbar. Beispielsweise kann die Wendel nicht schraubenförmig, sondern eckig ausgebildet sein. Entscheidend ist, dass die Länge der aufsteigenden Rohrleitung 12 innerhalb des Vakuumbehälters 14 bis zum Scheitelpunkt 27 deutlich größer ist, als die Länge des vom Scheitelpunkt 27 innerhalb des Vakuumbehälters 14 abfallenden Teils der Rohrleitung 12, um eine ausreichende Kondensation zu erzielen.

Ein zweiter Temperatursensor 29 misst die Temperatur T2 des fluiden Verdampfermediums 34 im Bereich des Auslasses 26 innerhalb der Rohrleitung 12. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann sich der zweite Temperatursensor 29 an einer beliebigen Stelle innerhalb des letzten Drittels der Länge der Verdampferrohrleitung 12 befinden. Das letzte Drittel der Länge der Rohrleitung 12, in welchem sich der zweite Temperatursensor 29 erfindungsgemäß befinden kann, ist in Figur 1 durch die gestrichelten Linien C und D markiert.

Beim Starten des Gefriertrocknungsprozesses ist das Produkt 23 eingefroren und befindet sich auf den Stellplatten 22 der Gefriertrocknungskammer 20. Die Gefriertrocknungskammer 20 wird von einer mit dem Vakuumanschluss 16 verbundenen Vakuumpumpe durch den Vakuumbehälter 14 hindurch evakuiert. Nach Erreichen des jeweils erforderlichen Vakuumdrucks wird das Produkt 23 über die Stellplatten 22 aufgeheizt, wobei dem Produkt Wasser durch Sublimation entzogen wird. Der Dabei entstehende Wasserdampf schlägt sich auf der Verdampferrohrleitung 12 nieder.

Das Ventil VI muss eine große Menge des fluiden Mediums 30 durch den Einlass 24 in die Rohrleitung 12 einströmen lassen, damit die Temperatur Tl ausreichend fällt und eine ausreichende Menge des Mediums verdampft, um eine ausreichende Kondensationsleistung zu erzielen. Wenn anschließend die Feuchtigkeit in dem Vakuumbehälter 14 nachlässt, wird nicht mehr ausreichend Kälte von der Rohrleitung 12 abgeführt. Die Temperatur Tl und die Temperatur des fluiden Mediums innerhalb der Rohrleitung 12 fallen bis zu einer Temperatur, bei der das fluide Medium nicht mehr verdampft. Das flüssige Medium 30 steigt innerhalb der Rohrleitung 12 an. Der Verdampfungsprozess wird gestoppt.

Durch Heizen des fluiden Mediums 30 in dem Bereich A - B des Einlasses 24 mit Hilfe der Heizung Hl wir ein Teil des flüssigen Mediums verdampft. Gasblasen 32 entstehen im Bereich der Heizung Hl, die das flüssige Verdampfermedium 30 sprudelnd durchströmen. Die in dem Kondensator aufsteigenden Gasblasen 32 schieben den Verdampfungsprozess wieder an.

Figur 2 zeigt einen Regelkreis zur Regelung der Verdampfung. Dem Regler I werden als Eingangsgröße der Sollwert SW V für die Temperatur Tl des Verdampfers und die gemessene Temperatur Tl zugeführt. Der Sollwert SW soll im Bereich zwischen -40°C und -140°C und vorzugsweise etwa -80°C betragen.

Am Ausgang des Reglers I resultiert ein Signal im Bereich zwischen 0% und 100%. Dieses bildet zusammen mit der gemessenen Temperatur T2 den Sollwert SW A der Abgastemperatur im Bereich des Gasauslasses 26. Dieser Sollwert SW A soll zwischen -40°C und -120°C und vorzugsweise etwa -50°C betragen. Der Sollwert SW A wird dem Regler II zugeführt, an dessen Ausgang ein Wert im Bereich zwischen 0% und 100% resultiert. In Abhängigkeit von diesem Wert werden das Ventil I und die Heizung Hl gesteuert. Wenn der Wert unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt, wird die Heizung Hl eingeschaltet. Der Schwellenwert kann im Bereich zwischen 10% und 30% und vorzugsweise im Bereich von 15% bis 20% liegen und insbesondere circa 20% betragen.

Es gilt folgende Berechnungsvorschrift für den Sollwert SW A der Abgastemperatur:

SW A = T A - (T 0 SGI/100), mit

T A : Solltemperatur Abgas in °C,

T 0 : Offset Solltemperatur Abgas in °C,

SW V : Sollwert Verdampfertemperatur Tl in °C

SW A : berechneter Sollwert der Abgastemperatur T2 und

SGI : Stellgrößeregler I in %.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 dadurch, dass sich ein Abschnitt 42 der Rohrleitung 12 von der Höhe des Einlasses 24 auf eine Höhe unterhalb des Einlasses 24 erstreckt und mit einem blinden Ende 44 verschlossen ist. Der Abschnitt 42 bildet auf diese Weise einen Sumpf 40 für das fluide Medium 30 (Stickstoff). In dem Abschnitt 42 sammelt sich das Medium 30 in flüssiger Form und wird dort von der Heizung Hl erwärmt. Bei der Heizung Hl handelt es sich um eine den Rohrleitungsabschnitt 42 als Wicklungen umgebende Spiralheizung, die vorzugsweise eine Leistung von mehr als 500 W aufweist. Im Bereich des Einlasses 24, vorzugsweise auf einer Höhe knapp oberhalb des Einlasses 24 und oberhalb der Heizung Hl ist der Rohrleitungsabschnitt 42 mit einem Temperatursensor 46 zur Messung der Temperatur T3 des Mediums 30 in diesem Bereich versehen. Der Temperatursensor 46 dient zur Steuerung der LN2- Flüssigkeitssäule im Eingangsbereich des Verdampfers. Das flüssige Medium 30 steht innerhalb des Rohrleitungsabschnitts 42 bis auf Höhe des Temperatursensors 46. Sobald die Temperatur T4 einen vorgegebenen Schwellenwert von zum Beispiel 10°C unterschreitet, wird die Heizung Hl eingeschaltet, um die Temperatur des Mediums 30 innerhalb des Abschnitts 42 zu erhöhen und das Medium 30 in flüssiger Form zu halten. Die Temperatur T4 wird von einem in der Figur nicht dargestellten Temperatursensor erfasst. Der Temperatursensor ist Bestandteil der Heizung Hl und wird zur Regelung deren Temperatur verwendet.

Kondensatorkühlung

1. Kühlen der Kondensatorkühlschlangen mittels LN2

Während der Haupttrocknung sowie der nachfolgenden Phasen werden die Kühlschlangen im Kondensator durch das Haupteinlassventil für LN2 sowie die den einzelnen Kühlschlangen zugeordneten Einlassventilen gekühlt. Die Einlassventile arbeiten Pulsmoduliert und werden über separate PID-Regler der SPS gesteuert.

Jede Kühlschlange des Kondensators verfügt über zwei kaskadisierte PID- Regler, die mit der Kühlschlangen-Einlasstemperatur, bzw. der Kühlschlangen-Auslasstemperatur arbeiten. Die Sollwerte können in den allgemeinen Prozessparametern (P31 / P32 / P33) eingestellt werden.

Neben der Ansteuerung des Einlassventils durch die aus den beiden zugehörigen kaskadierten PID-Reglern resultierende Stellgröße erfolgt ein zusätzliches Pulsen dieser Ventile, um einen kontinuierlichen LN2 Durchfluß zu erreichen. Dies wird im nachfolgenden Kapitel beschrieben. Pulsen der Einlassventile

Bei geöffnetem Haupteinlassventil für LN2 wird bei einer aus den beiden kaskadierten PID-Reglern resultierende Stellgröße von 0 das entsprechende LN2 Einlassventil gepulst.

Das Pulsen wird freigegeben, wenn die Kondensatortemperatur am LN2 Einlass Einspritzventil über einem in der SPS fest vorgegebenen Grenzwert liegt.

Dieser Grenzwert beträgt für Kühlschlange 1 -120°C, für Kühlschlangen 2 und 3 jeweils -90°C.

Ist die Kondensatortemperatur LN2 Einlass wärmer als -80°C und die Kondensatortemperatur LN2 Auslass kälter als -35°C, so beträgt der Grenzwert für Kühlschlange 1 -160°C, für Kühlschlangen 2 und 3 jeweils - 165°C.

Das Puls: Pausen-Verhältnis beträgt 700ms zu 10s. LN2 Einspritzheizung

Unmittelbar nach den Einlassventilen befinden sich Wendelrohrheizelemente, die ein Verdampfen des LN2 bewirken.

Diese Heizelemente verfügen über Temperaturaufnehmer, über die die aktuelle Temperatur am Kopf des Heizelements ermittelt wird.

Die Heizungen werden gepulst betrieben. Das Pulsen der Heizungen wird freigegeben, wenn die entsprechende Temperatur am Heizelement kleiner als 10°C ist. Das Puls: Pausen-Verhältnis beträgt, wenn die Temperatur am Heizelement kleiner gleich 0°C ist, 3s zu 2s, wenn die Temperatur am Heizelement größer als 0°C ist, 3s zu 3s.