真空冷冻干燥机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种真空冷冻干燥机，包括冻干仓、捕水器、真空泵和由冷凝储液罐、油分离器、双级式压缩机组成的制冷压缩机组及安装在冻干仓内的冷冻蒸发器。由于本实用新型专利技术充分利用了制冷压缩机组的冷源和热源，对物料进行冷却和加热，使本技术方案具有能源利用效率高、结构合理，真空泵和制冷压缩机组的使用寿命和使用效果大大提高，使总装机功率可减少三分之二，设备运行过程中的电耗降低二分之一。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种干燥设备，特别是一种真空冷冻干燥机。
技术介绍
由于冻干过程中速冻的物料无需经过冰的融化而直接从固态升华为水 蒸气散发使之脱水，因而最大限度地保持了原新鲜食品的色香味及营养成 分和原新鲜食品的外观形状，复水性极好，可在数秒至数分钟内完成复原，其色、味、形与新鲜品基本完全相同；由于脱水彻底，产品无须添加任何 防腐剂就可在常温下保存5年以上，且成品重量轻，便于携带和运输，已 受到广大消费者的认可。中国知识产权局于2006年12月19日申请了一项 专利技术名称为"真空冷冻干燥一体机"的专利，公告号CN1 987314A，克服 现有真空冷冻干燥设备的技术缺陷，主要是利用制冷压縮机组的冷源与热 源，配合结构上的设计，可实现对物料进行冷却和加热，使总装机功率可 减少三分之二，设备运行过程中的电耗降低二分之一。但根据本专利技术人的 研究发现，该技术方案存在以下缺陷需要改进；1、凝水仓的位置设置在冻 干仓上，凝水器水平安装在凝水仓中，当真空泵抽真空时，冻干仓中的水 汽由下向上进入凝水仓中，水汽的行程很短，这时就会造成凝水器上下层 的制冷管的温差较大，捕水效果差，严重时将直接影响真空泵的正常运行， 同时也造成设备过高，不便于运输和维修；2、原有的加热器在制冷阶段， 不起加热作用，而在真空冷冻干燥一体机的加热阶段，压縮机组的高压排 气与低压排气的温差只有小于3(TC，加热效果差；3、整体结构较为复杂， 使用效果不理想。
技术实现思路
本技术的目的是克服已有技术的缺陷，提供一种结构更为简单、 合理，能源利用率高的真空冷冻干燥机。为实现上述目的，本技术的技术方案是 一种真空冷冻干燥机， 包括冻干仓、捕水器、真空泵和由冷凝储液罐、油分离器、双级式压縮机组成的制冷压縮机组及安装在冻干仓内的冷冻蒸发器，其特征在于上述冻 干仓内安装有冷冻蒸发器和捕水器，捕水器安装冻干仓内的一侧，在冷冻 蒸发器和捕水器之间的冻干仓内安装有隔板，在隔板上开有可开闭的窗口，真空泵的进气口连接在捕水器一侧的冻干仓上部；双级式压縮机的低压吸 气口与制冷剂回液加热器的出口相连，制冷剂回液加热器的进口分别与捕 水器的出口和冷冻蒸发器出口相连，在冷冻蒸发器)的出口与制冷剂回液加热器进口相连的管路上，安装有阀in，冷冻蒸发器的出口还通过阀iv与气液分离器的进口相连；双级式压縮机的低压排气口与安装在冷冻蒸发器 上的分配器I进口相连，分配器I出口与冷冻蒸发器进口相连，在低压排 气口与分配器I进口相连的管路上安装有油分离器I 、阀VI;双级式压縮 机的高压进气口与气液分离器的出口相连；双级式压縮机的高压排气口与油分离器n的进口相连，油分离器n的出口通过阀vn与阀vi的出口管路相 连通，在油分离器n与阀vn之间的管路上，有一支管路，该管路与冷凝储 液器的进口相连，冷凝储液器的出口分别通过阀i、阀n与分配器i进口 和安装在捕水器上的分配器ii的进口相连，分配器ii的出口与捕水器进口 相连，在高压进气口与低压排气口之间的连通管路上安装有阀v 。在上述油分离器n与阔vn之间的支管路上串接有加热罐，安装在加热 罐内的散热器的进口与支管路进口相连，散热器的出口与冷凝储液器的进 口相连，在加热罐上安装有进液管和出液管。 .上述制冷剂回液加热器为夹层套管结构，内管的出口与低压吸气口相 连，内管的进口与捕水器的出口相连外套上安装有进水口，出水口与冷凝 储液器进口相连。上述安装在冻干仓内的隔板上的可开闭的窗口开在隔板的中下部。本技术的特点是在现有公开的"真空冷冻干燥一体机"的基础上， 在结构方面作了改进，在具备原有的"真空冷冻干燥一体机"的所有特性 基础上，本技术方案的结构更为合理，使用效果大大提高。首先，将凝结 水分用的捕水器安装在了冻干仓内， 一方面降低了设备的整体高度最主要 的是，最主要的是在给冻干仓内的冷冻蒸发器加热时，物料中的升华水汽 由上下沿隔板中下部的可开闭的窗口，进入垂直安装有捕水器的舱内，然后水汽由下而上进行凝结，水汽凝结的路线大大增长，这样就可有效减少 进入真空泵中的水汽，延长了真空泵的抽真空的效果和使用寿命，这样就 可縮短物料的干燥时间。其次，改变了压縮机组的制冷、加热的路线，使 本技术的结构更为合理能源利用效率进一步提高。第三，增加了加热 罐，同时改变了制冷剂回液加热器的结构形式，使本技术的能源利用 效率进一步提高。附图说明附图1为本技术工作原理示意图。具体实施方式如图1所示，其中，1-加热罐、2-阀W、 3-油分离器I、 4-阀VI、 5-气液分离器、6-分配器I 、 7-阀I 、 8-冷冻蒸发器、9-阀11、 io-分配器n、 11-真空泵、12-捕水器、13-制冷剂回液加热器、14-阀III、 15-隔板、16-阀IV、 17-阀V、 18-制冷压縮机组、19-油分离器II、 20-冷凝储液器。需要干燥的物料通过物料盘放置在冷冻蒸发器，通过冷、热传递对物 料进行冷冻和加热。物料冷冻过程如下此时开启阀I7、阀III14和阀V17，关闭阀I19、 阀IV16、阀VI4、阀W2，启动制冷压縮机组，制冷剂由高压排气口、油分 离器IU9、加热罐l、冷凝储液器20和阀I7，进入分配器I6中，通过分 配器I将制冷剂均匀分配给放置在冷冻蒸发器8上的物料，使物料均匀冻 结。制冷剂回流经阀III14进入制冷剂回液加热器13，进行热交换，将低温 的制冷剂加热，被加热后的制冷剂进入制冷压縮机组的低压吸气口，由于 制冷剂的回液被加热到0'C以上，消除了制冷压縮机组的液击和霜堵现象， 延长了制冷压縮机组的使用寿命和噪音。由于制冷剂回液加热器为夹层套 管结构，内管用于制冷剂的流通，外套通过水进行冷热交换，外套中的水 杯冷却后，可作为冷凝储液器20的冷却水。此时安装在隔板15中下部的 窗口关闭。该窗口的启闭是通过电动实现，该结构可采用现有技术，如电 动百叶窗。当物料达到需要的冷冻状态后，上述过程继续工作的同时，捕水器12 开始降温，其过程为开启阀H9、阀V17，关闭阀I7、阀III14和，阀IV616、 阀VI4、阀VH2，制冷剂由高压排气口、油分离器I119、加热罐l、冷凝 储液器20和阀II9，进入分配器II10中，通过分配器II将制冷剂均匀分配 给捕水器中的冷凝管。制冷剂回流进入制冷剂回液加热器13，进行热交换 后，进入制冷压縮机组的低压吸气口。当捕水器12的温度降到规定温度后，启动真空泵，同时开启隔板上的 窗口关闭。当冻干仓内的真空度达到规定时，为提高物料的升华速度，开 始给冷冻蒸发器加热，加热过程为开启阀I19、阀W16、阀VI4、关闭阀17、 阀mi4、阀V17和阀VH2，制冷压縮机组的低压排气口排出的高温制 冷剂由油分离器I进入分配器I 6中，通过分配器I将高温制冷剂均匀分配 给放置在冷冻蒸发器8上的物料，使物料均匀加热。如需要提高加热温度 时，可适量开启阀VH2，使制冷压縮机组的高压排气的高温制冷剂与低压排 气口排出的高温制冷剂混合，以提高冷冻蒸发器8的加热温度。高温制冷 剂的回流，经阀IV16、气液分离器5进入阀ni14进入制冷剂回液加热器13， 1119、加热罐1、冷凝储液器20和阀119，进入制冷压縮机组的高压进气口。加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空冷冻干燥机，包括冻干仓、捕水器、真空泵和由冷凝储液罐、油分离器、双级式压缩机组成的制冷压缩机组及安装在冻干仓内的冷冻蒸发器，其特征在于上述冻干仓内安装有冷冻蒸发器（８）和捕水器（１２），捕水器（１２）安装冻干仓内的一侧，在冷冻蒸发器（８）和捕水器（１２）之间的冻干仓内安装有隔板（１５），在隔板上开有可开闭的窗口，真空泵（１１）的进气口连接在捕水器（１２）一侧的冻干仓上部；双级式压缩机（１８）的低压吸气口与制冷剂回液加热器（１３）的出口相连，制冷剂回液加热器（１３）的进口分别与捕水器（１２）的出口和冷冻蒸发器（８）出口相连，在冷冻蒸发器（８）的出口与制冷剂回液加热器（１３）进口相连的管路上，安装有阀Ⅲ（１４），冷冻蒸发器（８）的出口还通过阀Ⅳ（１６）与气液分离器（５）的进口相连；双级式压缩机（１８）的低压排气口与安装在冷冻蒸发器（８）上的分配器Ⅰ（６）进口相连，分配器Ⅰ（６）出口与冷冻蒸发器（８）进口相连，在低压排气口与分配器Ⅰ（６）进口相连的管路上安装有油分离器Ⅰ（３）、阀Ⅵ（４）；双级式压缩机（１８）的高压进气口与气液分离器（５）的出口相连；双级式压缩机（１８）的高压排气口与油分离器Ⅱ（１９）的进口相连，油分离器Ⅱ（１９）的出口通过阀Ⅶ（２）与阀Ⅵ（４）的出口管路相连通，在油分离器Ⅱ（１９）与阀Ⅶ（２）之间的管路上，有一支管路，该管路与冷凝储液器（２０）的进口相连，冷凝储液器（２０）的出口分别通过阀Ⅰ（７）、阀Ⅱ（７）与分配器Ⅰ（６）进口和安装在捕水器（１２）上的分配器Ⅱ（１０）的进口相连，分配器Ⅱ（１０）的出口与捕水器（１２）进口相连；在高压进气口与低压排气口之间的连通管路上安装有阀Ⅴ（１７）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍凤莲，
申请(专利权)人：霍凤莲，
类型：实用新型
国别省市：64[]