【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空冷冻干燥，更具体地说，本专利技术涉及一种真空冷冻干燥机。
技术介绍
1、真空冷冻干燥机又称冷冻干燥机、冻干机，是一种用于将物质通过冷冻和真空脱水的设备，以保持其结构、外观和营养成分。它的工作原理主要包括冷冻、抽真空、升华以及冷凝等步骤，真空冷冻干燥机广泛应用于食品、药品、生物技术等领域。真空冷冻干燥机能够有效保持物质的形态、颜色、营养成分和活性成分。
2、目前市场上的许多真空冷冻干燥机在温度控制方面存在精度不够高的问题。在冷冻阶段，温度的波动可能导致物料内部冰晶的大小和分布不均匀，进而影响后续的升华干燥过程。例如，当温度过低时，可能会使物料过度冻结，造成冰晶过大，升华时需要更多的能量和时间，且可能对物料的细胞结构造成破坏；而温度过高则可能导致物料冻结不完全，在升华过程中会出现局部融化，影响干燥效果和产品质量。
3、在干燥阶段，温度的精确控制同样重要。如果加热温度不均匀或不稳定，会使得物料不同部位的干燥速度不一致，导致产品出现局部过热、变形或干燥不彻底等问题。这对于一些对温度敏感的生物制品和药品来说，可能会严重影响其活性和药效。
4、真空度是真空冷冻干燥过程中的关键参数之一。然而，现有的部分真空冷冻干燥机在运行过程中，真空度的稳定性较差。真空度的波动会影响水分的升华速率，当真空度下降时，水分升华速度减慢，延长了干燥时间，增加了能耗；而真空度过高时，可能会导致物料中的一些挥发性成分被抽出，影响产品的风味和质量。
5、此外，真空系统的密封性也是影响真空度稳定性的一个重要
6、许多传统的真空冷冻干燥机在操作过程中依赖人工经验进行参数设置和调整，自动化程度较低。这不仅增加了操作人员的工作强度，而且由于人工操作的主观性和不确定性，容易导致干燥过程的不一致性，影响产品质量的稳定性，例如，在干燥过程中，需要根据物料的特性和干燥进度适时调整温度、真空度等参数。如果操作人员不能及时准确地做出判断和调整，就可能导致干燥时间过长或过短，产品质量不符合要求。而且，人工记录和监控干燥过程的数据也存在误差较大、不便于数据分析和追溯等问题。
7、真空冷冻干燥过程需要消耗大量的能源，包括制冷、加热和真空泵运行等环节。现有的一些设备在能源利用方面存在效率低下的问题。例如，制冷系统和加热系统的设计不合理，导致能量在传递和转换过程中损失较大；设备的保温性能不佳，使得热量散失严重，增加了能源消耗。
8、此外，在干燥过程中，由于缺乏有效的能量回收和利用机制，大量的废热被直接排放到环境中，造成了能源的浪费。这不仅增加了企业的生产成本，也不符合当前节能环保的要求。
9、因此，现提出一种真空冷冻干燥机。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种真空冷冻干燥机，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种真空冷冻干燥机，包括：
3、干燥室，用于放置待干燥物料；
4、制冷系统，与所述干燥室连接，用于将所述干燥室内的物料冷冻至预定温度，所述制冷系统包括高精度温度传感器和智能温度控制器，所述高精度温度传感器实时监测冷冻温度，所述智能温度控制器根据所述高精度温度传感器的反馈信号精确控制制冷功率，使冷冻温度的波动范围在±1℃以内；
5、真空系统，与所述干燥室连接，用于降低所述干燥室内的压力至预定真空度，所述真空系统包括真空度传感器和真空度稳定装置，所述真空度传感器实时监测干燥室内的真空度，所述真空度稳定装置根据所述真空度传感器的反馈信号调节真空系统的工作状态，以保持真空度的波动范围在±5pa以内；
6、加热系统，设置在所述干燥室内，用于对冷冻后的物料进行加热干燥，所述加热系统采用均匀加热元件，确保物料受热均匀，加热温度的不均匀度小于±1℃；
7、控制系统，分别与所述制冷系统、真空系统和加热系统连接，所述控制系统根据预设的干燥程序和实时采集的温度、真空度等参数，自动调整所述制冷系统、真空系统和加热系统的工作参数，实现自动化干燥过程；
8、能源回收装置，与所述制冷系统和加热系统连接，用于回收所述制冷系统产生的废冷和所述加热系统产生的废热，并将回收的能量用于其他需要能量的环节，提高能源利用率。
9、优选地，所述干燥室的内壁采用高效隔热材料制成。
10、优选地，所述均匀加热元件为分布式加热丝或微波加热装置。
11、优选地，所述真空度稳定装置包括真空泵调速器和真空泄漏补偿装置，所述真空泵调速器根据真空度变化调整真空泵的转速，所述真空泄漏补偿装置在检测到真空泄漏时及时进行补偿，维持真空度稳定。
12、优选地，所述控制系统还包括人机交互界面，用于操作人员输入干燥参数、查看干燥过程数据和设备运行状态。
13、优选地，所述控制系统还包括存储模块和分析模块，所述存储模块和分析模块分别用于记录和分析历次干燥过程的数据。
14、优选地，所述能源回收装置包括热交换器和储能设备，所述热交换器将废热和废冷进行交换后存储于所述储能设备中，所述储能设备在需要时为设备的其他部分提供能量支持。
15、优选地，所述储能设备为铅酸电池，所述铅酸电池连接有发电装置，所述发电装置为温差发电器。
16、优选地，所述高精度温度传感器的精度为±0.5℃，所述真空度传感器的精度为±1pa。
17、本专利技术的技术效果和优点：
18、1、制冷系统通过高精度温度传感器(精度达±0.5℃)实时监测和智能温度控制器，使冷冻温度波动在±1℃以内，避免物料因温度波动而受损，保证物料冷冻效果，为后续升华干燥提供良好条件。
19、2、加热系统采用均匀加热元件(如分布式加热丝或微波加热装置)，加热温度不均匀度小于±1℃，确保物料受热均匀，防止局部过热、变形或干燥不彻底，尤其适用于对温度敏感的生物制品和药品，保障产品活性和药效。
20、3、真空系统中的真空度传感器(精度达±1pa)实时监测，真空度稳定装置(真空泵调速器和真空泄漏补偿装置)调节，使真空度波动在±5pa以内，保证水分升华速率稳定，减少因真空度波动导致的干燥时间延长和能耗增加，避免挥发性成分过度抽出影响产品风味和质量。
21、4、控制系统根据预设干燥程序和实时采集的温度、真空度等参数，自动调整制冷、真空和加热系统工作参数，实现自动化干燥过程，降低操作人员工作强度，减少人工操作主观性和不确定性，确保干燥过程一致性，提高产品质量稳定性。
22、5、能源回收装置回收制冷系统废冷和加热系统废热，通过热交换器交换后存储于储能设备(铅酸电池等)，铅酸电池连接温差发电器，为设备其他部分提供能量支持，提高能源利用率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种真空冷冻干燥机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述干燥室(2)的内壁采用高效隔热材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述均匀加热元件为分布式加热丝或微波加热装置。
4.根据权利要求3所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述真空度稳定装置包括真空泵调速器和真空泄漏补偿装置，所述真空泵调速器根据真空度变化调整真空泵的转速，所述真空泄漏补偿装置在检测到真空泄漏时及时进行补偿，维持真空度稳定。
5.根据权利要求4所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述控制系统还包括人机交互界面，用于操作人员输入干燥参数、查看干燥过程数据和设备运行状态。
6.根据权利要求5所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述控制系统还包括存储模块和分析模块，所述存储模块和分析模块分别用于记录和分析历次干燥过程的数据。
7.根据权利要求6所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述能源回收装置(7)包括热交换器和储能设备，所述热交换器将废热和废冷进行交换后存储
8.根据权利要求7所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述储能设备为铅酸电池，所述铅酸电池连接有发电装置，所述发电装置为温差发电器。
9.根据权利要求8所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述高精度温度传感器的精度为±0.5℃，所述真空度传感器的精度为±1Pa。
...【技术特征摘要】
1.一种真空冷冻干燥机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述干燥室(2)的内壁采用高效隔热材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述均匀加热元件为分布式加热丝或微波加热装置。
4.根据权利要求3所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述真空度稳定装置包括真空泵调速器和真空泄漏补偿装置，所述真空泵调速器根据真空度变化调整真空泵的转速，所述真空泄漏补偿装置在检测到真空泄漏时及时进行补偿，维持真空度稳定。
5.根据权利要求4所述的一种真空冷冻干燥机，其特征在于，所述控制系统还包括人机交互界面，用于操作人员输入干燥参数、查看干燥过程数据和设备运行状态。
【专利技术属性】
技术研发人员：吴利荣，王莹莹，王精，
申请(专利权)人：上海般诺生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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