二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备制造技术

本实用新型专利技术涉及微波干燥及热泵技术领域，公开了一种二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，包括润湿系统、物料输送系统、微波干燥灭菌系统、二氧化碳热泵增焓系统以及气体净化系统，润湿系统用于将待处理物料润湿，物料输送系统用于将待处理物料输运至微波干燥灭菌系统内被微波干燥灭菌后排出，干燥灭菌过程产生的湿热气体由二氧化碳热泵增焓系统降温脱湿并经气体净化系统净化后排空，微波发生器产生的热量通过二氧化碳热泵增焓系统进行冷却，二氧化碳热泵增焓系统回收微波发生器产生的热量和湿热尾气的热量预热喷淋水和待处理物料。该设备干燥灭菌效率高且效果好、利用增焓系统实现余热梯级利用和水资源循环利用、运行成本低、无环境污染。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备
本技术涉及微波干燥及热泵
，特别是涉及一种二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备。
技术介绍
工业微波加热设备中的高压变压器为了得到最小的几何尺寸，高压变压器在设计时，工作磁通密度和电流密度都很大，结果使变压器产生很高的工作温升。在风冷工作条件下，变压器的温升超过120K，微波发生器在工作时也产生大量的热量，这就需要工业微波加热设备在长期稳定运行工作时有相应的冷却控制系统。现有冷却系统的风冷、水冷、油冷及其联合冷却方式，这些冷却方式需要消耗大量的能源，同时也通过冷凝器将微波发生器产生的热量排向环境造成环境热污染。此外，微波干燥灭菌过程中产生的湿热气体通过排湿排热系统排向环境，同样也会造成环境污染。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的是提供一种二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，以至少解决现有技术中存在的现有微波干燥灭菌设备工作时微波发生器散热耗能大、使用寿命短，干燥灭菌过程中产生的废热和湿热气体容易造成环境热污染，物料温湿度控制不合理降低干燥品质和灭菌效果，常温进料容易增大微波耗能的技术问题之一。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，包括：物料输送系统、润湿系统、微波干燥灭菌系统、二氧化碳热泵增焓系统、气体净化系统以及在线监测及控制系统，所述润湿系统用于将待处理物料润湿，所述物料输送系统用于将待处理物料输运至所述微波干燥灭菌系统内被微波干燥灭菌后排出，干燥灭菌过程产生的湿热气体由所述二氧化碳热泵增焓系统降温脱湿并经所述气体净化系统净化后排空，所述微波干燥灭菌系统中的微波发生器产生的热量通过所述二氧化碳热泵增焓系统进行冷却，所述二氧化碳热泵增焓系统具有两个串联的蒸发器，分别是设于微波发生器内的多个微波散热器和设于除湿器内的除湿蒸发器，所述微波散热器吸收所述微波干燥灭菌系统的微波发生器在工作过程中产生的热量，所述除湿蒸发器吸收所述干燥灭菌系统排放的湿热气体的热量，所述热量经热泵压缩机压缩升温后依次预热喷淋水和待处理物料，所述在线监测及控制系统为所述二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备提供干燥灭菌参数、二氧化碳热泵增焓系统换热参数和控制参数的实时在线监测和自动控制。其中，所述物料输送系统包括进料仓、进料仓密封盖、物料挡板、输送机、排料管以及排料挡板，所述进料仓密封盖设于所述进料仓的顶部，所述进料仓的底部一侧设有所述物料挡板，所述输送机位于所述进料仓的底部，所述进料仓的底部一侧设有所述物料挡板，所述输送机位于所述进料仓的底部，所述排料管设于所述输送机的尾部，所述排料管末端设有所述排料挡板。其中，所述微波干燥灭菌系统包括微波抑制器、微波电器箱、微波发生器、微波加热腔以及可视窗，所述微波抑制器分别设于所述微波干燥灭菌系统的首端和尾端，所述微波抑制器连接所述微波加热腔，在所述微波加热腔上设有所述可视窗，所述微波加热腔的上端连接所述微波电器箱，所述微波发生器位于所述微波电器箱内。其中，所述二氧化碳热泵增焓系统包括热泵压缩机、水箱加热器、物料加热器、膨胀阀、微波散热器、除湿蒸发器、工质气液分离器、分流三通阀、合流三通阀、止回阀和工质循环管道，所述热泵压缩机的进口连接所述工质气液分离器的出口，所述热泵压缩机的出口连接所述水箱加热器的进口，所述水箱加热器的出口连接所述物料加热器的进口，所述物料加热器的出口连接所述膨胀阀的进口，所述膨胀阀的出口连接所述分流三通阀的入口，所述分流三通阀的两个分流出口分别连接所述微波散热器二氧化碳循环管道进口和所述除湿蒸发器进口，所述二氧化碳循环管道的出口和所述除湿蒸发器的出口分别连接所述合流三通阀的两个进口，所述合流三通阀的合流出口连接所述工质气液分离器的进口，所述工质气液分离器的出口连接所述热泵压缩机的进口，所述微波散热器设于所述微波发生器内，所述除湿蒸发器设于所述除湿器内。其中，所述气体净化系统包括湿热气体管道、所述除湿器、所述气体净化箱、风机以及排气管道，所述湿热气体管道位于所述微波加热腔的尾部，所述湿热气体管道的末端连接所述除湿器的进口，所述除湿器的出口连接所述气体净化箱的进口，所述风机设于所述气体净化箱内，所述风机的排气口连接所述气体净化箱的排气口，所述排气管道设于所述气体净化箱的排气口；所述除湿器内设有所述除湿蒸发器，所述除湿蒸发器纵向螺旋缠绕于所述除湿器的旋流换向管外侧，所述除湿蒸发器的工质进口连接所述分流三通阀的一个分流出口，所述除湿蒸发器的工质出口连接所述合流三通阀的一个合流进口。其中，所述在线监测与控制系统包括电控箱和分别与所述电控箱的控制器连接的热电偶、湿度传感器、光纤温湿度传感器、非接触式红外测温仪、气体流量传感器、转速传感器、功率分配器、热断路器、联锁微动开关以及触摸屏。其中，所述微波发生器包括微波发生器本体，在所述微波发生器本体的内部构造有上端具有开口的容纳腔，在所述容纳腔的上开口部位盖合有盖体；所述微波发生器还包括设置在所述容纳腔内的散热片、螺旋盘绕在所述散热片上的二氧化碳管道，所述二氧化碳管道的进口端和出口端均穿过所述盖体；在所述盖体的下端面设有磁性部件，在所述盖体的上端面设有天线；在所述容纳腔内且位于所述散热片内设有阳极；在所述微波发生器本体的外侧设有灯丝及电极引出线。其中，在所述微波加热腔体内设有多个光纤温湿度传感器和非接触式红外测温仪，在所述微波加热腔体的排气口外以及所述排料管上均设有温湿度传感器，在所述微波加热腔体的排气口外还设有气体流量传感器，在所述输送带上设有转速传感器，所述压缩机的进出口设有温度传感器和压力传感器。其中，所述润湿系统包括所述水箱、水温传感器、水位传感器、安全阀、流量调节阀、水泵、所述喷淋器、储液器以及回水泵，所述水箱设于所述二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌系统的前侧面，所述水箱的顶部设有所述水温传感器、所述水位传感器以及所述安全阀，所述水箱顶部一侧还设有进水口和回水口，所述水箱侧面中下部设有排水口，所述水箱进水口连接自来水管道，所述水箱回水口连接所述回水泵出口，所述水箱排水口连接所述流量调节阀，所述流量调节阀连接所述水泵进口，所述水泵出口连接所述喷淋器，所述喷淋器设于所述进料仓和所述微波抑制器之间；所述储液器设于所述除湿器下方，连接所述除湿器底部排液口，所述除湿器排液口设有过滤器，所述储液器出口连接所述回水泵进口，所述回水泵出口连接所述水箱顶部回水口。其中，所述润湿系统包括所述水箱、水温传感器、水位传感器、安全阀、流量调节阀、水泵、喷淋器、储液器以及回水泵，所述水箱设于所述二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌系统的前侧面，所述水箱的顶部设有所述水温传感器、所述水位传感器以及所述安全阀，所述水箱的顶部一侧还设有进水口和回水口，所述水箱的侧面中下部设有排水口，所述水箱的进水口连接自来水管道，所述水箱的回水口连接所述回水泵的出口，所述水箱的排水口连接所述流量调节阀，所述流量调节阀连接所述水泵的进口，所述水泵的出口连接所述喷淋器，所述喷淋器设于所述进料仓和所述微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，其特征在于，包括：物料输送系统、润湿系统、微波干燥灭菌系统、二氧化碳热泵增焓系统、气体净化系统以及在线监测与控制系统，所述润湿系统用于将待处理物料润湿，所述物料输送系统用于将待处理的物料输运至所述微波干燥灭菌系统内被微波干燥灭菌后排出，干燥灭菌过程产生的湿热气体由所述二氧化碳热泵增焓系统降温脱湿并经所述气体净化系统净化后排空，所述微波干燥灭菌系统中的微波发生器产生的热量通过所述二氧化碳热泵增焓系统进行冷却，所述二氧化碳热泵增焓系统具有两个串联的蒸发器，分别是设于微波发生器内的多个微波散热器和设于除湿器内的除湿蒸发器，所述微波散热器吸收所述微波干燥灭菌系统的微波发生器在工作过程中产生的热量，所述除湿蒸发器吸收所述干燥灭菌系统排放的湿热气体的热量，所述热量经热泵压缩机压缩升温后依次预热喷淋水和待处理物料，所述在线监测及控制系统为所述二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备提供干燥灭菌参数、二氧化碳热泵增焓系统换热参数和控制参数的实时在线监测和自动控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，其特征在于，包括：物料输送系统、润湿系统、微波干燥灭菌系统、二氧化碳热泵增焓系统、气体净化系统以及在线监测与控制系统，所述润湿系统用于将待处理物料润湿，所述物料输送系统用于将待处理的物料输运至所述微波干燥灭菌系统内被微波干燥灭菌后排出，干燥灭菌过程产生的湿热气体由所述二氧化碳热泵增焓系统降温脱湿并经所述气体净化系统净化后排空，所述微波干燥灭菌系统中的微波发生器产生的热量通过所述二氧化碳热泵增焓系统进行冷却，所述二氧化碳热泵增焓系统具有两个串联的蒸发器，分别是设于微波发生器内的多个微波散热器和设于除湿器内的除湿蒸发器，所述微波散热器吸收所述微波干燥灭菌系统的微波发生器在工作过程中产生的热量，所述除湿蒸发器吸收所述干燥灭菌系统排放的湿热气体的热量，所述热量经热泵压缩机压缩升温后依次预热喷淋水和待处理物料，所述在线监测及控制系统为所述二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备提供干燥灭菌参数、二氧化碳热泵增焓系统换热参数和控制参数的实时在线监测和自动控制。


2.根据权利要求1所述的二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，其特征在于，所述物料输送系统包括进料仓、进料仓密封盖、物料挡板、输送机、排料管以及排料挡板，所述进料仓密封盖设于所述进料仓的顶部，所述进料仓的底部一侧设有所述物料挡板，所述输送机位于所述进料仓的底部，所述排料管设于所述输送机的尾部，所述排料管末端设有所述排料挡板。


3.根据权利要求2所述的二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，其特征在于，所述微波干燥灭菌系统包括微波抑制器、微波电器箱、微波发生器、微波加热腔以及可视窗，所述微波抑制器分别设于所述微波干燥灭菌系统的首端和尾端，所述微波抑制器连接所述微波加热腔，在所述微波加热腔上设有所述可视窗，所述微波加热腔的上端连接所述微波电器箱，所述微波发生器位于所述微波电器箱内。


4.根据权利要求3所述的二氧化碳热泵增焓的微波干燥灭菌设备，其特征在于，所述二氧化碳热泵增焓系统包括热泵压缩机、水箱加热器、物料加热器、膨胀阀、微波散热器、除湿蒸发器、工质气液分离器、分流三通阀、合流三通阀、止回阀和工质循环管道，所述热泵压缩机的进口连接所述工质气液分离器的出口，所述热泵压缩机的出口连接所述水箱加热器的进口，所述水箱加热器的出口连接所述物料加热器的进口，所述物料加热器的出口连接所述膨胀阀的进口，所述膨胀阀的出口连接所述分流三通阀的入口，所述分流三通阀的两个分流出口分别连接所述微波散热器二氧化碳循环管道进口和所述除湿蒸发器进口，所述二氧化碳循环管道的出口和所述除湿蒸发器的出口分别连接所述合流三通阀的两个进口，所述合流三通阀的合流出口连接所述工质气液分离器的进口，所述工质气液分离器的出口连接所述热泵压缩机的进口，所述微波散热器设于所述微波发生器内，所述除湿蒸发器设于所述除湿器内。


5.根据权利要求4所述的二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥文，张振涛，何燕，李昊儒，刘杰，张化福，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11