基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统技术方案

技术编号:22500514 阅读:23 留言:0更新日期:2019-11-09 01:54
本发明专利技术提供了一种基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,包括:冷冻干燥腔部件17、加热系统9、制冷系统11以及储热回收系统;所述冷冻干燥腔部件17与加热系统9相连;所述冷冻干燥腔部件17与制冷系统11相连;所述储热回收系统与加热系统9相连;所述储热回收系统包括:水箱1、光能集热器构件2、换热器构件3、储热回收系统进水口以及水阀构件;所述水阀构件包括:第一水阀构件7、第二水阀构件8、第三水阀构件6、第四水阀构件4、第五水阀构件5;本发明专利技术可有效降低设备的初装功率,从而降低系统运营成本;本发明专利技术可对系统产生的热量和太阳产生的热量进行存储。

Freeze drying system based on heat recovery and photothermal Technology

The invention provides a freeze-drying system based on heat recovery and photothermal technology, which comprises a freeze-drying chamber component 17, a heating system 9, a refrigeration system 11 and a heat storage recovery system; the freeze-drying chamber component 17 is connected with a heating system 9; the freeze-drying chamber component 17 is connected with a refrigeration system 11; the heat storage recovery system is connected with a heating system 9; and the heat storage recovery system The utility model comprises a water tank 1, a light energy collector component 2, a heat exchanger component 3, a heat storage and recovery system water inlet and a water valve component; the water valve component comprises a first water valve component 7, a second water valve component 8, a third water valve component 6, a fourth water valve component 4, and a fifth water valve component 5; the invention can effectively reduce the initial installed power of the equipment, thereby reducing the system operation cost; the invention can The heat generated by the system and the heat generated by the sun are stored.

【技术实现步骤摘要】
基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统
本专利技术涉及冷冻干燥系统领域,具体地,涉及一种基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统。
技术介绍
冷冻干燥系统是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。传统的干燥会引起材料皱缩,破坏细胞。而在冰冻干燥过程中样品的结构不会被破坏,因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。在冰升华时,它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。冷冻干燥系统大量应用在实验室,化学分析,果蔬保鲜等领域。冷冻真空干燥系统是将制冷系统,真空系统,加热系统,除湿系统组合一体的一种复杂制冷系统。冷冻干燥过程中,需要低温制冷来保持物料形状和除湿,也需要加热来改表物料的升华点和除霜,同时还需要真空系统来保持物料仓的真空度。所有子系统同中,制冷系统和制热系统耗能占整个干燥系统耗能的80%以上。目前市面上的冷冻干燥系统多采用半封闭活塞机制冷,用电加热进行除霜。该配置虽然初装成本较低,但整机功率很大。因此系统运营成本很高,而且存在巨大资源浪费。专利文献CN109764641A公开了一种本专利技术提供的冷冻干燥系统,通过机械式混合工质低温制冷单元(RC)实现物料的超低温速冻,真空冷冻干燥单元(S)实现物料的真空冷冻干燥,在机械式混合工质低温制冷单元(RC)和真空冷冻干燥单元(S)作用下能够加快速冻过程,提升速冻物料品质,减少冻干工艺周期及降低制冷能耗。该专利虽整机功率很大。系统运营成本很高,而且存在巨大资源浪费。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统。根据本专利技术提供的一种基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,包括:冷冻干燥腔部件17、加热系统9、制冷系统11以及储热回收系统;所述冷冻干燥腔部件17与加热系统9相连;所述冷冻干燥腔部件17与制冷系统11相连;所述储热回收系统与加热系统9相连;所述储热回收系统包括:水箱1、光能集热器构件2、换热器构件3、储热回收系统进水口以及水阀构件;所述水阀构件包括:第一水阀构件7、第二水阀构件8、第三水阀构件6、第四水阀构件4、第五水阀构件5;所述储热回收系统进水口与第一水阀构件7的一端相连,所述水箱1、第二水阀构件8的一端、第三水阀构件6的一端与第一水阀构件7的另一端相连,第二水阀构件8的另一端与光能集热器构件2的一端相连,所述第三水阀构件6的另一端与换热器构件3的一端相连,所述换热器构件3的另一端和第四水阀构件4的一端相连,所述光能集热器构件2的另一端与第五水阀构件5的一端相连,所述第四水阀构件4的另外一端、第五水阀构件5的另外一端与水箱1相连。优选地,所述水箱1包括:水箱内胆、保温外壳、水箱进水口、第一水箱出水口以及第二水箱出水口;所述保温外壳全部或者部分覆盖水箱内胆;水箱进水口与储热回收系统进水口相连;所述第一水箱出水口与加热系统9相连;所述第二水箱出水口与第四水阀构件4相连。优选地,所述换热器构件3包括:第一换热器构件3;所述第一换热器构件3包括:第一出水接口构件、第一进水接口构件、第一出冷媒口构件、第一进冷媒口构件、第一水通道构件、第一冷媒通道构件;所述第一水通道构件与第一出水接口构件、第一进水接口构件分别相连;所述第一冷媒通道构件与第一出冷媒口构件、第一进冷媒口构件分别相连;所述第一水通道构件与第一冷媒通道构件能够进行热交换。优选地,所述换热器构件3还包括:第二换热器构件3:所述第二换热器构件3包括:第二出水接口构件、第二进水接口构件、第二出冷媒口构件、第二进冷媒口构件、第二冷媒通道构件;所述第二水通道构件与第二出水接口构件、第二进水接口构件分别相连;所述第二冷媒通道构件与第二出冷媒口构件、第二进冷媒口构件分别相连;所述第二水通道构件与第二冷媒通道构件能够进行热交换;所述水阀构件还包括:第六水阀构件19;所述第六水阀构件19的一端与储热回收系统进水口相连;所述第六水阀构件19的另一端与第二进水接口构件相连;第二出水接口构件与排水系统18相连;第一出冷媒口构件与与第二进冷媒口构件相连。优选地,光能集热器构件2;所述光能集热器构件2为太阳能集热阵列器件;所述太阳能集热阵列器件为能够将太阳能转换为热能的器件。优选地,所述制冷系统11包括:并联变频压缩机构件14、蒸发器构件15、节流装置16;所述并联变频压缩机构件14与第一进冷媒口构件、蒸发器构件15分别相连;所述蒸发器构件15与节流装置16相连,所述节流装置16与第二出冷媒口构件相连。优选地,所述并联变频压缩机构件14;所述并联变频压缩机构件14包括:一个或者多个直流变频压缩机构件;所述直流变频压缩机构件包括:压缩机构件、气液分离器构件、油气分离器构件、排气管路构件、吸气管路构件以及单向截止阀构件;所述单向截止阀构件的数量为一个或者多个,所述单向截止阀构件包括:第一单向截止阀构件、第二单向截止阀构件;所述第一单向截止阀构件包括:第一单向截止阀本体、第一单向截止阀进口、第一单向截止阀出口;所述第二单向截止阀构件包括:第二单向截止阀本体、第二单向截止阀进口、第二单向截止阀出口;压缩机构件分别与气液分离器构件一端、油气分离器构件一端相连;气液分离器构件另一端与第一单向截止阀进口相连、所述油气分离器构件另一端与第二单向截止阀出口相连;第一单向截止阀出口与排气管路构件相连;第二单向截止阀进口与吸气管路构件相连。优选地,所述蒸发器构件15为能够降温的器件或者能够除湿的器件;节流装置16为热力膨胀阀。优选地,还包括抽真空系统10;所述冷冻干燥腔部件17与抽真空系统10相连,所述冷冻干燥腔部件17采用采用弧形结构;所述冷冻干燥腔部件17包括:物料架12、捕水器13;所述物料架12与加热系统9相连;所述捕水器13与制冷系统11相连。优选地,所述并联变频压缩机构件14包括:多个直流变频压缩机构件;所述多个直流变频压缩机构件的排气管路构件相连通;所述多个直流变频压缩机构件的吸气管路构件相连通。与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:1、本专利技术采用多个变频制冷机组并联,系统可根据制程需要,自动加载和卸载变频机组数量,同时可对单个变频机组进行频率调节,实现需要多少提供多少的效果,可有效降低设备的初装功率,从而降低系统运营成本;2、本专利技术利用热回收技术和光热效应,可对系统产生的热量和太阳产生的热量进行存储,在需要制热的时候再使用;3、本专利技术结构合理,有效节约资源,降低排放。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术实施例中的储热回收系统结构示意图。图2为本专利技术实施例中的制冷系统结构示意图。图3为本专利技术实施例中的冷冻干燥腔部件的结构示意图。图4为本专利技术实施例中的系统结构示意图。图中:具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1、图2、图3、图4所示,根据本专利技术提供的一种基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,包括:冷冻干燥腔部件17、加热系统9、制冷系统11以及储本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,其特征在于,包括:冷冻干燥腔部件(17)、加热系统(9)、制冷系统(11)以及储热回收系统;所述冷冻干燥腔部件(17)与加热系统(9)相连;所述冷冻干燥腔部件(17)与制冷系统(11)相连;所述储热回收系统与加热系统(9)相连;所述储热回收系统包括:水箱(1)、光能集热器构件(2)、换热器构件(3)、储热回收系统进水口以及水阀构件;所述水阀构件包括:第一水阀构件(7)、第二水阀构件(8)、第三水阀构件(6)、第四水阀构件(4)、第五水阀构件(5);所述储热回收系统进水口与第一水阀构件(7)的一端相连,所述水箱(1)、第二水阀构件(8)的一端、第三水阀构件(6)的一端与第一水阀构件(7)的另一端相连,第二水阀构件(8)的另一端与光能集热器构件(2)的一端相连,所述第三水阀构件(6)的另一端与换热器构件(3)的一端相连,所述换热器构件(3)的另一端和第四水阀构件(4)的一端相连,所述光能集热器构件(2)的另一端与第五水阀构件(5)的一端相连,所述第四水阀构件(4)的另外一端、第五水阀构件(5)的另外一端与水箱(1)相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,其特征在于,包括:冷冻干燥腔部件(17)、加热系统(9)、制冷系统(11)以及储热回收系统;所述冷冻干燥腔部件(17)与加热系统(9)相连;所述冷冻干燥腔部件(17)与制冷系统(11)相连;所述储热回收系统与加热系统(9)相连;所述储热回收系统包括:水箱(1)、光能集热器构件(2)、换热器构件(3)、储热回收系统进水口以及水阀构件;所述水阀构件包括:第一水阀构件(7)、第二水阀构件(8)、第三水阀构件(6)、第四水阀构件(4)、第五水阀构件(5);所述储热回收系统进水口与第一水阀构件(7)的一端相连,所述水箱(1)、第二水阀构件(8)的一端、第三水阀构件(6)的一端与第一水阀构件(7)的另一端相连,第二水阀构件(8)的另一端与光能集热器构件(2)的一端相连,所述第三水阀构件(6)的另一端与换热器构件(3)的一端相连,所述换热器构件(3)的另一端和第四水阀构件(4)的一端相连,所述光能集热器构件(2)的另一端与第五水阀构件(5)的一端相连,所述第四水阀构件(4)的另外一端、第五水阀构件(5)的另外一端与水箱(1)相连。2.根据权利要求1所述的基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,其特征在于,所述水箱(1)包括:水箱内胆、保温外壳、水箱进水口、第一水箱出水口以及第二水箱出水口;所述保温外壳全部或者部分覆盖水箱内胆;水箱进水口与储热回收系统进水口相连;所述第一水箱出水口与加热系统(9)相连;所述第二水箱出水口与第四水阀构件(4)相连。3.根据权利要求1所述的基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,其特征在于,所述换热器构件(3)包括:第一换热器构件;所述第一换热器构件包括:第一出水接口构件、第一进水接口构件、第一出冷媒口构件、第一进冷媒口构件、第一水通道构件、第一冷媒通道构件;所述第一水通道构件与第一出水接口构件、第一进水接口构件分别相连;所述第一冷媒通道构件与第一出冷媒口构件、第一进冷媒口构件分别相连;所述第一水通道构件与第一冷媒通道构件能够进行热交换。4.根据权利要求3所述的基于热回收及光热技术的冷冻干燥系统,其特征在于,所述换热器构件(3)还包括:第二换热器构件:所述第二换热器构件包括:第二出水接口构件、第二进水接口构件、第二出冷媒口构件、第二进冷媒口构件、第二冷媒通道构件;所述第二水通道构件与第二出水接口构件、第二进水接口构件分别相连;所述第二冷媒通道构件与第二出冷媒口构件、第二进冷媒口构件分别相连;所述第二水通道构件与第二冷媒通道构件能够进行热交换;所述水阀构件还包括:第六水阀构件(19);所述第六水阀构件(19)的一端与储热回收...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚芸
申请(专利权)人:上海盈达空调设备股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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