一种冻干机节能循环系统技术方案

一种冻干机节能循环系统，属于冻干机循环系统技术领域，包括箱体、冷阱系统与升温系统，冷阱系统包括冷阱盘管、第一换热器与制冷系统，冷阱盘管通过第一换热器与制冷系统换热；升温系统连接有第二换热器，第二换热器还连接在第一换热器至冷阱盘管入口之间，并且第二换热器两端还通过短接线连接，短接线连接第一换热器与冷阱盘管的入口。本实用新型专利技术利用升温系统、冷阱系统与蓄热系统，充分利用富余热量与冷量，通过截止阀开闭使冻干机迅速制冷、制热或储存热量，提高使用效率，增加冻干箱功能。增加冻干箱功能。增加冻干箱功能。

【技术实现步骤摘要】
一种冻干机节能循环系统


[0001]一种冻干机节能循环系统，属于冻干机循环系统


技术介绍

[0002]冻干机是一种利用真空、高温、冷冻对食品或物品进行迅速干燥的装置，生产用容器主要由冻干箱和冷阱组成。冻干箱主要包括箱体容器及换热搁板，用于保证食品的温度及真空度以及控制水分的蒸发，冷阱主要用于水分的捕集，两者通常组装在一起。
[0003]现有的技术中，冻干箱水循环系统与冷阱制冷循环系统是两套相互独立的系统。冻干箱中导热箱搁板内循环水采用电加热器加热的方式升温，促使食品内部水分蒸发；冷阱中装有数组蛇形盘管，节流后的制冷剂在盘管内降温使食品挥发出的水蒸汽冷凝，蒸汽凝华成冰霜附着在盘管表面。
[0004]现有技术主要存在的问题有（1）导热搁板内水的温度完全靠电能持续加热，能耗较高；（2）冷阱中有多组盘管，制冷剂靠分液器分配给各组盘管，由于节流后的制冷剂是气液两相或由于流量的变化，通常各组盘管中制冷剂流量分配不均匀，最常见的是气相制冷剂压强较高，在盘管中压力较大，无法正常流动，出现多组盘管不降温的现象，严重影响冷阱捕冰速度及捕冰容量；（3）生产完成后，盘管表面的冰霜只能靠自然升温或水冲刷除霜，出现化霜速度慢或浪费大量纯净水的问题；（4）生产完成后的食品温度一般较高，需要靠自然冷却或冷却水换热冷却的方式进行降温，也会出现降温慢或浪费水的问题。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能耗低，升温或降温迅速，冻干效率高并且具有自动化霜功能的冻干机节能循环系统。
[0006]本技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种冻干机节能循环系统，包括箱体、冷阱系统与升温系统，其特征在于：冷阱系统包括冷阱盘管、第一换热器与制冷系统，冷阱盘管通过第一换热器与制冷系统换热；
[0007]升温系统连接有第二换热器，第二换热器还连接在第一换热器至冷阱盘管入口之间，并且第二换热器两端还通过短接线连接，短接线连接第一换热器与冷阱盘管的入口。
[0008]将冷阱系统单独拆分为冷阱盘管与制冷系统，冷阱盘管内换为导热油做制冷介质，采用制冷介质的制冷系统单独作为冷源，这就避免了制冷介质在冷阱盘管内的吸收热量蒸发为气体后，导致的盘管内压强过高无法循环问题，冷阱盘管内导热油循环稳定，制冷效果稳定。
[0009]同时，利用导热油的稳定性以及导热导冷的双重性能，配合第二换热器，在冷阱系统降温阶段或升温系统升温阶段，第二换热器均不参与循环，仅仅升温系统内的循环水流经第二换热器，导热板层内的油不在第二换热器内循环，而是经短接线循环；在冷阱盘管制冷完成后，需要除表面结霜时，使冷阱盘管内的导热油流经第二换热器循环，导热油接受来自升温系统循环水的热量，携带热量进入冷阱盘管，能够快速的对冷阱盘管表面的结霜加
热融化，充分利用升温系统的余热，为冻干箱系统提供了新的化霜功能。
[0010]优选的，所述的冷阱系统包括压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器与膨胀阀，压缩机出口的管线依次连接第一冷凝器、第二冷凝器与膨胀阀，经过第一换热器后连通压缩机入口。
[0011]压缩机开启，高温制冷剂蒸汽经过第一冷凝器变为低温高压制冷剂液体，制冷剂经过膨胀阀变为低温低压气体，通过第一换热器与冷阱盘管内的导热油换热，吸收导热油热量后返回压缩机完成循环。
[0012]优选的，所述的第一冷凝器与升温系统连接。
[0013]优选的，所述的升温系统包括导热板层与水加热器；水加热器出口连接第二换热器的管程或壳程后连接导热板层入口，导热板层出口连通水加热器入口，第一冷凝器与水加热器并联设置。
[0014]在升温系统的升温阶段，使导热板层内流出的水一路经过水加热器加热，另一路流向第一冷凝器受到冷阱系统高温制冷剂加热，最后两路循环水汇集后进入导热板层对冻干箱内部加热。
[0015]充分利用制冷系统的制冷剂携带热量，提高升温系统循环水的温度，提高升温系统的加热效率，同步实现节能与高效生产。
[0016]优选的，还包括蓄热罐，蓄热罐并联在水加热器两端，并且蓄热罐出入口管线通过短接线短接。
[0017]导热板层到达所需温度后，首先关闭水加热器，使循环水及时失去热源，使循环水流向蓄热罐方向，可通过短接线先使带有热量的循环水流动进入第一冷凝器接受来自制冷系统制冷剂蒸汽的热量，受到加热后经水路三通阀进入蓄热罐储存热量，同时能够及时将导热板层内的热水排空，避免冻干箱内超温。当导热板层温度较低时，放空蓄热罐，储存热水直接携带热量重新进入循环管路，进入冻干箱升温阶段，由于开始循环时的水即高温，因此可以立即对冻干箱内导热板层加热，提高加热响应速度，提高生产效率。
[0018]优选的，所述的导热板层的出口管路还连接有第三换热器，第三换热器外接热源。
[0019]在上述的工作完毕对冷阱盘管化霜的阶段，使用，外接热源介入，能够提高升温系统内循环水的温度，提高化霜效率；对于升温系统的升温阶段，外接热源则能够提高升温效率。
[0020]优选的，所述的第二截止阀还并联有温控阀，温控阀通过电路与温度探头连接第一冷凝器。
[0021]在蓄热阶段，关闭水加热器后，温控阀与温度探头介入蓄热系统，当第一冷凝器壳程部分的温度过高时，温控阀打开，热水注入蓄热罐，当第一冷凝器内实际加热温度并不够时，温控阀关闭，循环水无法进入第一冷凝器内接受热量，也无法进入蓄热罐，避免蓄热罐内储存凉水。
[0022]优选的，所述的导热板层出口处之间设有循环水膨胀箱。
[0023]在循环水温度较高的情况下，由于受热体积膨胀，在冻干箱升温阶段又不能将多余水排入蓄热罐，增加循环水膨胀箱能够储存多余压力的水，缓冲循环水管路的压力。
[0024]优选的，所述的冷阱盘管出口至第一换热器之间的管路上设有导热油膨胀箱。
[0025]避免导热油热胀冷缩体积过大，冷阱盘管内压力过大，利用导热油膨胀箱储存膨
胀出的多余体积导热油，缓解压力。
[0026]优选的，所述的第二换热器出口还设有单向阀，使管路内流动方向为远离冷阱盘管的方向。
[0027]避免在冷阱降温阶段时的导热油进入第二换热器管程部分与循环水发生换热。
[0028]与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是：将冷阱系统分为降温管线与循环管线，循环管线负责对箱体内盘管降温，因此内部导热介质可更换为导热油，避免了制冷介质蒸发导致的压强堵塞冷阱盘管，充分利用所有冷阱盘管，提高制冷效率；冷阱系统与升温系统相互干涉，充分利用富余热量（冷量），节约能耗；蓄热系统实现了升温系统升温、降温的迅速响应，同时还能够回收储存多余热量，进一步降低能耗；使升温系统具备了迅速降温的功能，提高了冻干箱的使用效率。
附图说明
[0029]图1为冻干机节能循环系统示意图。
[0030]其中，1
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压缩机，2
‑
第一冷凝器，3
‑
膨胀阀，4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冻干机节能循环系统，包括箱体（6）、冷阱系统与升温系统，其特征在于：冷阱系统包括冷阱盘管（5）、第一换热器（4）与制冷系统，冷阱盘管（5）通过第一换热器（4）与制冷系统换热；升温系统连接有第二换热器（8），第二换热器（8）还连接在第一换热器（4）至冷阱盘管（5）入口之间，并且第二换热器（8）两端还通过短接线连接，短接线连接第一换热器（4）与冷阱盘管（5）的入口。2.根据权利要求1所述的冻干机节能循环系统，其特征在于：所述的冷阱系统包括压缩机（1）、第一冷凝器（2）、第二冷凝器（21）与膨胀阀（3），压缩机（1）出口的管线依次连接第一冷凝器（2）、第二冷凝器（21）与膨胀阀（3），经过第一换热器（4）后连通压缩机（1）入口。3.根据权利要求2所述的冻干机节能循环系统，其特征在于：所述的第一冷凝器（2）与升温系统连接。4.根据权利要求3所述的冻干机节能循环系统，其特征在于：所述的升温系统包括导热板层（9）与水加热器（7）；水加热器（7）出口连接第二换热器（8）的管程或壳程后连接导热板层（9）入口，导热板层（9）出口连通水加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成虎，董常鑫，侯国旭，张明，王登峰，
申请(专利权)人：山东新华医疗器械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：