一种冻干机的冷阱捕冰系统及捕冰方法技术方案

一种冻干机冷阱捕冰系统及捕冰方法，它是在干燥箱(1)的至少一个侧面设有一大一小二个内含盘管的冷阱(14、10)及一大一小二个冷阱水汽通道(12、8)，大、小冷阱分别与大、小冷阱水汽通道相连，在大、小冷阱水汽通道上分别设有大、小冷阱隔离阀(13、9)，在大、小冷阱上分别设有大、小冷阱抽空阀(15、11)；冷阱制冷分路含有大、小冷阱二个制冷分路，大、小冷阱盘管(19、18)分别与大、小冷阱制冷分路相连，在大、小冷阱制冷分路上分别设有节流阀(16、17)。本发明专利技术通过对各阀门的开闭控制，完成对大、小冷阱的捕冰切换，其中，大冷阱用于物品一次干燥阶段的捕冰，小冷阱用于物品二次干燥阶段的捕冰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，它适合于采用真空冷冻干燥工艺对物品进行干燥所使用的冻干机。
技术介绍
所谓物品的真空冷冻干燥，是指将含有大量水分的物品预先冷冻成固态，然后在真空环境下，将这种固态物品含有的水分，通过升华方式去除到规定的程度。能够完成真空冷冻干燥工艺过程的设备被称为冻干机。通常，国内外用于物品真空冷冻干燥工艺过程的冻干机，其冷阱捕冰系统原理图如图1所示，主要含有干燥箱1、水汽通道2、隔离阀3、冷阱 4、抽空阀5及与压缩机相连的冷阱制冷分路ab，其中，冷阱4内部设置有至少一个盘管6， 每个冷阱盘管6均与冷阱制冷分路ab相连接，每个冷阱制冷分路ab上都含有节流阀7及盘管6，冷阱制冷分路ab的制冷剂由a 口进入，经过节流阀7在盘管6内部蒸发后，由b 口流出，从而使盘管6降温；冻干机的真空泵由c 口抽出容器内部的不凝性气体，使容器组件的内部处于真空状态；放置在干燥箱内部搁板上的固态物品，其水分在真空环境下被蒸发成水蒸汽，该水蒸汽经过干燥箱的水汽通道接口 P、水汽通道2及隔离阀3之后进入冷阱4， 并被冻结在处于低温状态的盘管6表面。一般把这种水蒸汽被冻干机冷阱捕捉并冻结的过程，称为冻干机的冷阱捕冰。所述的各阀门及制冷分路的节流阀，均与安装于设备上的传感元件或安装在冻干机控制柜上的控制系统相连。通常情况下，冻结成固态物品的干燥过程，在冻干工艺上被划分为两个阶段在固态冻结冰消失之前的升华干燥，被称为一次干燥阶段，在固态冻结冰消失之后的解析干燥被称为二次干燥阶段。目前，物品冻干的大量生产实践已经证明物品经过一次干燥阶段的干燥，耗时约为物品全部干燥时间的五分之三，该阶段去除了固态物品90%以上的水分；物品经过二次干燥阶段的干燥，耗时约为物品全部干燥时间的五分之二，该阶段所去除的水分，一般已不足物品总水分的10%。在固态物品的全部干燥时间内，由于水蒸汽的不断蒸发，冷阱需要连续捕冰，所以，冻干机制冷系统的全部制冷压缩机始终在满负荷运行。由于冻干机制冷系统是按物品的最大冷冻速率和冷阱的最大捕冰量而设计与制造的，因此，在物品的二次干燥阶段，为了捕捉已不足总水分10%的水蒸汽，冻干机的全部制冷压缩机仍然满负荷运行是不经济的。 这样运行的结果是不仅浪费了能源，加大了物品的制造成本，而且由于水蒸汽蒸发量减少，盘管冻结水蒸汽需要的制冷量减小，导致了制冷压缩机的制冷工况趋向极限低温而不断恶化，制冷压缩机的可靠性降低，使用寿命缩短。
技术实现思路
为克服现有的冻干机能耗过高，以及冻干后期制冷压缩机制冷工况不断恶化的不足，本专利技术想提供一种新的冻干机的冷阱捕冰系统及采用该系统进行捕冰的方法，该捕冰系统是按照物品冻干的两个干燥阶段来设置的，采用该捕冰系统不仅能够降低物品冻干机的能源消耗，直接降低物品成本，而且能够改善冻干后期制冷压缩机工况的不断恶化，提高设备的可靠性。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种冻干机冷阱捕冰系统，含有干燥箱及与压缩机相连的冷阱制冷分路，其特征是在干燥箱的至少一个侧面设有一大一小二个冷阱，及分别设在干燥箱的至少一个侧面的一个大冷阱水汽通道和一个小冷阱水汽通道，小冷阱水汽通道与小冷阱相连接，大冷阱水汽通道与大冷阱相连接，在小冷阱水汽通道上设有小冷阱隔离阀，在大冷阱水汽通道上设有大冷阱隔离阀，在大冷阱上设有大冷阱抽空阀，在小冷阱上设有小冷阱抽空阀，大冷阱内设有至少一个大冷阱盘管，小冷阱内设有至少一个小冷阱盘管；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路和小冷阱制冷分路，大冷阱通过大冷阱盘管与大冷阱制冷分路相连接，小冷阱通过小冷阱盘管与小冷阱制冷分路相连接，在大、小冷阱制冷分路上皆设有节流阀。所述的大冷阱隔离阀、小冷阱隔离阀、大冷阱抽空阀、小冷阱抽空阀及大冷阱制冷分路上的节流阀、小冷阱制冷分路上的节流阀均可与安装于设备上的传感元件或安装在冻干机控制柜上的控制系统相连。所述的大、小冷阱隔离阀可以是蝶阀、蘑菇阀、闸阀、球阀、插板阀等任意一种。所述的设置于干燥箱侧面的大、小冷阱，既可以设置于干燥箱除箱门以外的任意一个侧面，也可以设置于干燥箱除箱门以外的任意二个侧面。本专利技术的冷阱捕冰系统的第一个最佳实施例为在干燥箱的二个侧面设有一大一小二个冷阱，及分别设置于干燥箱的二个侧面的一个大冷阱水汽通道和一个小冷阱水汽通道，大冷阱水汽通道和小冷阱水汽通道分别与干燥箱相连接，大冷阱水汽通道还与大冷阱相连接，小冷阱水汽通道还与小冷阱相连接，在大冷阱水汽通道上设有大冷阱隔离阀，在小冷阱水汽通道上设有小冷阱隔离阀，在大冷阱上设有大冷阱抽空阀，在小冷阱上设有小冷阱抽空阀，大冷阱内设有至少一个大冷阱盘管，小冷阱内设有至少一个小冷阱盘管；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路和小冷阱制冷分路，大冷阱通过大冷阱盘管与大冷阱制冷分路相连接，小冷阱通过小冷阱盘管与小冷阱制冷分路相连接，在大、小冷阱制冷分路上皆设有节流阀。本专利技术的冷阱捕冰系统的第二个最佳实施例为在干燥箱的一个侧面设有一大一小二个冷阱，及分别设置在干燥箱的一个侧面的一个大冷阱水汽通道和一个小冷阱水汽通道，大冷阱水汽通道和小冷阱水汽通道分别与干燥箱相连接，小冷阱水汽通道与小冷阱相连接，大冷阱水汽通道与大冷阱相连接，在小冷阱水汽通道上设有小冷阱隔离阀，在大冷阱水汽通道上设有大冷阱隔离阀，在大冷阱上设有大冷阱抽空阀，在小冷阱上设有小冷阱抽空阀，大冷阱内设有至少一个大冷阱盘管，小冷阱内设有至少一个小冷阱盘管；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路和小冷阱制冷分路，大冷阱通过大冷阱盘管与大冷阱制冷分路相连接，小冷阱通过小冷阱盘管与小冷阱制冷分路相连接，在大、小冷阱制冷分路上皆设有节流阀。本专利技术的冷阱捕冰系统的第三个最佳实施例为在干燥箱的一个侧面设有一大一小二个冷阱，及在干燥箱的一个侧面的设有一个大冷阱水汽通道和一个小冷阱水汽通道，大冷阱水汽通道与干燥箱相连接，大冷阱水汽通道还与大冷阱相连接，小冷阱水汽通道连接在大冷阱水汽通道上，小冷阱水汽通道还与小冷阱相连接，在小冷阱水汽通道上设有小冷阱隔离阀，在大冷阱水汽通道上设有大冷阱隔离阀，在大冷阱上设有大冷阱抽空阀，在小冷阱上设有小冷阱抽空阀，大冷阱内设有至少一个大冷阱盘管，小冷阱内设有至少一个小冷阱盘管；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路和小冷阱制冷分路，大冷阱通过大冷阱盘管与大冷阱制冷分路相连接，小冷阱通过小冷阱盘管与小冷阱制冷分路相连接，在大、小冷阱制冷分路上皆设有节流阀。本专利技术的冷阱捕冰系统的第四个实施例为在干燥箱的一个侧面设有一大一小二个冷阱，及分别设置于干燥箱的二个侧面的一个大冷阱水汽通道和一个小冷阱水汽通道， 大冷阱水汽通道和小冷阱水汽通道分别与干燥箱连接，大冷阱水汽通道穿过小冷阱之后与大冷阱相连接，小冷阱水汽通道与小冷阱相连接，在大冷阱水汽通道上设有大冷阱隔离阀， 在小冷阱水汽通道上设有小冷阱隔离阀，在大冷阱上设有大冷阱抽空阀，在小冷阱上设有小冷阱抽空阀，大冷阱内设有至少一个大冷阱盘管，小冷阱内设有至少一个小冷阱盘管；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路和小冷阱制冷分路，大冷阱通过大冷阱盘管与大冷阱制冷分路相连接，小冷阱通过小冷阱盘管与小冷阱制冷分路相连接，在大、小冷阱制冷分路上皆设有节流阀。上述一至四个最佳实本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种冻干机冷阱捕冰系统，含有干燥箱（１）及与压缩机相连的冷阱制冷分路，其特征是在干燥箱（１）的至少一个侧面设有一大一小二个冷阱（１４、１０），及分别设在干燥箱（１）的至少一个侧面的一个大冷阱水汽通道（１２）和一个小冷阱水汽通道（８），小冷阱水汽通道（８）与小冷阱（１０）相连接，大冷阱水汽通道（１２）与大冷阱（１４）相连接，在大冷阱水汽通道（１２）上设有大冷阱隔离阀（１３），在小冷阱水汽通道（８）上设有小冷阱隔离阀（９），在大冷阱（１４）上设有大冷阱抽空阀（１５），在小冷阱（１０）上设有小冷阱抽空阀（１１），大冷阱（１４）内设有大冷阱盘管（１９），小冷阱（１０）内设有小冷阱盘管（１８）；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路ａ１ｂ１和小冷阱制冷分路ａ２ｂ２，大冷阱（１４）通过大冷阱盘管（１９）与大冷阱制冷分路ａ１ｂ１相连接，小冷阱（１０）通过小冷阱盘管（１８）与小冷阱制冷分路相ａ２ｂ２连接，在大冷阱制冷分路ａ１ｂ１上设有节流阀（１６），在小冷阱制冷分路ａ２ｂ２上设有节流阀（１７）。

【技术特征摘要】
1.一种冻干机冷阱捕冰系统，含有干燥箱(1)及与压缩机相连的冷阱制冷分路，其特征是在干燥箱(1)的至少一个侧面设有一大一小二个冷阱(14、10)，及分别设在干燥箱(1) 的至少一个侧面的一个大冷阱水汽通道(12)和一个小冷阱水汽通道(8)，小冷阱水汽通道 (8)与小冷阱(10)相连接，大冷阱水汽通道(12)与大冷阱(14)相连接，在大冷阱水汽通道 (12)上设有大冷阱隔离阀(13)，在小冷阱水汽通道(8)上设有小冷阱隔离阀(9)，在大冷阱 (14)上设有大冷阱抽空阀(15)，在小冷阱(10)上设有小冷阱抽空阀(11)，大冷阱(14)内设有大冷阱盘管(19)，小冷阱(10)内设有小冷阱盘管(18)；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路Ab1和小冷阱制冷分路^i2Iv大冷阱(H)通过大冷阱盘管(19)与大冷阱制冷分路^b1相连接，小冷阱(10)通过小冷阱盘管(18)与小冷阱制冷分路相连接，在大冷阱制冷分路^b1上设有节流阀(16)，在小冷阱制冷分路^Id2上设有节流阀(17)。2.按照权利要求1所述的冻干机冷阱捕冰系统，其特征是在干燥箱(1)的二个侧面设有一大一小二个冷阱(14、10)，及分别设置于干燥箱(1)的二个侧面的一个大冷阱水汽通道(12)和一个小冷阱水汽通道(8)，大冷阱水汽通道(12)和小冷阱水汽通道(8)分别与干燥箱(1)相连接，大冷阱水汽通道(12)还与大冷阱(14)相连接，小冷阱水汽通道(8)还与小冷阱(10)相连接，在大冷阱水汽通道(12)上设有大冷阱隔离阀(13)，在小冷阱水汽通道(8)上设有小冷阱隔离阀(9)，在大冷阱(14)上设有大冷阱抽空阀(15)，在小冷阱(10) 上设有小冷阱抽空阀(11)，大冷阱(14)内设有大冷阱盘管(19)，小冷阱(10)内设有小冷阱盘管(18)；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路^b1和小冷阱制冷分路 ^lV大冷阱(14)通过大冷阱盘管(19)与大冷阱制冷分路^b1相连接，小冷阱(10)通过小冷阱盘管(18)与小冷阱制冷分路相4 连接，在大冷阱制冷分路^b1上设有节流阀(16)， 在小冷阱制冷分路4 上设有节流阀(17)。3.按照权利要求1所述的冻干机冷阱捕冰系统，其特征是在干燥箱(1)的一个侧面设有一大一小二个冷阱(14、10)，及分别设置在干燥箱(1)的一个侧面的一个大冷阱水汽通道(12)和一个小冷阱水汽通道(8)，大冷阱水汽通道(12)和小冷阱水汽通道(8)分别与干燥箱⑴相连接，大冷阱水汽通道(12)与大冷阱(14)相连接，小冷阱水汽通道⑶与小冷阱(10)相连接，在大冷阱水汽通道(12)上设有大冷阱隔离阀(13)，在小冷阱水汽通道(8) 上设有小冷阱隔离阀(9)，在大冷阱(14)上设有大冷阱抽空阀(15)，在小冷阱(10)上设有小冷阱抽空阀(11)，大冷阱(14)内设有大冷阱盘管(19)，小冷阱(10)内设有小冷阱盘管 (18)；与压缩机相连的冷阱制冷分路含有大冷阱制冷分路^b1和小冷阱制冷分路^i2Iv大冷阱(14)通过大冷阱盘管(19)与大冷阱制冷分路^b1相连接，小冷阱(10)通过小冷阱盘管 (18)与小冷阱制冷分路相4 连接，在大冷阱制冷分路^b1上设有节流阀(16)，在小冷阱制冷分路 132上设有节流阀(17)。4.按照权利要求1所述的冻干机冷阱捕冰系统，其特征是在干燥箱(1)的一个侧面设有一大一小二个冷阱(14、10)，及在干燥箱(1)的一个侧面的设有一个大冷阱水汽通道 (12)和一个小冷阱水汽通道(8)，大冷阱水汽通道(1 与干燥箱(1)相连接，大冷阱水汽通道(12)还与大冷阱(14)相连接，小冷阱水汽通道(8)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨钧，
申请(专利权)人：烟台欧立特制药装备有限公司，
类型：发明
国别省市：37