真空冷冻干燥设备余热回收利用系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种能将制冷系统冷凝器散热回收利用的真空冷冻干燥设备余热回收利用系统，包括制冷系统冷凝器，加热盐水槽工质；第一热泵，其蒸发器与盐水槽内工质换热，其冷凝器与中间容器内工质换热；第二热泵，其蒸发器与中间容器内工质换热，冷凝器加热加热板需热水；中间容器还设有辅助加热装置。第二热泵的数量根据生产线不同干燥时段所需的不同温度匹配，第二热泵彼此之间并联布置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种真空冷冻干燥设备，具体涉及ー种真空冷冻干燥设备制冷系统冷凝器散热回收利用系统。
技术介绍
真空冷冻干燥是将食品冷冻,使其含有的水变成冰块,然后在真空下使冰升华而达到干燥目的。要維持升华干燥的不断进行，必须满足两个基本条件，即热量的不断供给和生成蒸汽的不断排除。现有的真空冷冻干燥设备基本采用辐射加热方式，由加热板辐射来供给热量，用热水加热加热板，热水是通过汽-水换热或电加热产生。供给热量的过程是一个传热过程，排除蒸汽的过程是ー个传质的过程，升华蒸汽被蒸汽捕集器(冷阱)捕获后被制冷系统的蒸发器冷凝，并通过制冷系统冷凝器向大气中散热。对于制冷系统来讲，由于不同季节的大气温度不同，尤其是夏天大气温度高，制冷系统的制冷系数大幅下降，运行经济性大幅下降，电耗大。对于真空冷冻干燥设备整体来讲，在供给热量的同时将大量热量散失到大气中，热量未能充分合理利用。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能将制冷系统冷凝器散热回收利用的真空冷冻干燥设备余热回收利用系统。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为ー种真空冷冻干燥设备余热回收利用系统，包括制冷系统冷凝器，加热盐水槽工质；第一热泵，其蒸发器与盐水槽内エ质换热，其冷凝器与中间容器内エ质换热；第二热泵，其蒸发器与中间容器内エ质换热，冷凝器加热加热板需热水；中间容器还设有辅助加热装置。第二热泵的数量根据生产线不同干燥时段所需的不同温度匹配，第二热泵彼此之间并联布置。上述真空冷冻干燥设备余热回收利用系统，所述辅助加热装置为空气源热泵。上述真空冷冻干燥设备余热回收利用系统，所述辅助加热装置为太阳能集热系统，其贮热水箱中エ质与中间容器エ质换热。对于辅助加热装置为太阳能集热系统的真空冷冻干燥设备余热回收利用系统，所述中间容器还设有空气源热泵辅助加热装置。制冷系统冷凝器的散热通过余热回收利用系统加热加热板所需热水，对于真空冷冻干燥设备整体来讲，构成了能量循环系统。本技术不仅回收利用了制冷系统冷凝器的散热，还将制冷系统冷凝器的环境稳定保持在一个相对较低的温度，制冷系统的能效比 増大，运行经济性好，电耗降低。加热板所需热水的热量绝大部分来自于制冷系统冷凝器的散热，避免了蒸汽和电(电加热)的消耗，降低了运行成本，节能减排。真空冷冻干燥设备整体的热损失通过辅助加热装置补充。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进ー步详细的说明图I为本技术的原理图。图中1制冷系统冷凝器，2盐水槽，3冰球，4第一热泵，5中间容器，6第二热泵，7空气源热泵，8贮热水箱，9太阳能集热器。具体实施方式图I示出了真空冷冻干燥设备余热回收利用系统原理图，余热回收利用系统包 括收容制冷系统(制冷系统可以包括冷阱和冷库)冷凝器I的盐水槽2，吸收制冷系统冷凝器的散热。将热量从盐水槽2 (低温热源)向中间容器5 (高温热源)传递的第一热泵4，ー种具体结构是第一热泵蒸发器热流体的给水来自盐水槽，换热后回水又回流入盐水槽中，第一热泵冷凝器冷流体的给水来自中间容器，换热后回水又回流入中间容器中。将热量从中间容器5 (低温热源)向加热板需热水(高温热源)传递的第二热泵6，第二热泵6的数量根据生产线不同干燥时段所需的不同温度匹配，多条生产线应错开干燥时段进行，第二热泵6彼此之间并联布置，以提供满足不同干燥时段的温度要求。具体结构 是第二热泵蒸发器热流体的给水来自中间容器，换热后回水又回流入中间容器中，第二热泵冷凝器冷流体的给水来自加热板热水回水，换热后回水为加热板热水给水。对于真空冷冻干燥设备整体来讲，由散热损失，辅助加热装置适时向中间容器辅助加热。第一种辅助加热装置可以是太阳能集热系统，太阳能集热系统包括太阳能集热器9和贮热水箱8，贮热水箱8中エ质与中间容器5中エ质换热。第二种辅助加热装置可以是空气源热泵7，ー种具体结构是空气源热泵冷凝器冷流体的给水来自中间容器5，换热后回水又回流入中间容器5中。另ー种具体结构是空气源热泵的冷凝器置于中间容器5中。第三种辅助加热装置还可以是空气源热泵和太阳能集热系统，具体结构同上。制冷系统冷凝器的散热通过余热回收利用系统加热加热板所需热水，对于真空冷冻干燥设备整体来讲，构成了能量循环系统。本技术不仅回收利用了制冷系统冷凝器的散热，还将制冷系统冷凝器的环境稳定保持在一个相对较低的温度，制冷系统的能效比増大，运行经济性好，电耗降低。加热板所需热水的热量绝大部分来自于制冷系统冷凝器的散热，避免了蒸汽和电(电加热)的消耗，降低了运行成本，节能减排。真空冷冻干燥设备整体的热损失通过辅助加热装置补充。一种基于上述余热回收利用系统的真空冷冻干燥设备余热回收利用方法，制冷系统冷凝器I散热给盐水槽2中盐水，第一热泵4从盐水槽内取热并加热中间容器5中盐水，第二热泵6从中间容器内取热并加热加热板需热水，辅助加热装置给中间容器辅助加热。具体地，盐水槽2中水温控制在8°C 10°C，中间容器5中エ质温度控制在40°C 50°C，加热板需热水水温根据エ艺要求在50°C 90°C范围内选择，当中间容器5中エ质温度低于40°C时，辅助加热装置给中间容器辅助加热。所述辅助加热装置为空气源热泵或/和太阳能集热系统。本技术用制冷系统冷凝器的散热加热加热板所需热水，对于真空冷冻干燥设备整体来讲，散热损失通过辅助加热装置弥补，构成了稳定的能量循环系统。制冷系统冷凝器的环境稳定保持在8°C 10°C，制冷系统的能效比増大，运行经济性好，电耗降低。加热板所需热水的热量绝大部分来自于制冷系统冷凝器的散热，避免了蒸汽和电(电加热)的消耗，降低了运行成本，节能减排。一种基于上述余热回收利用系统的真空冷冻干燥设备余热回收利用方法，在用电低谷时段，制冷系统冷凝器I散热给盐水槽2中盐水，第一热泵4从盐水槽内取热，最终使得盐水槽蓄冰，第一热泵加热中间容器5中エ质，第二热泵6从中间容器内取热并加热加热板需热水，中间容器中エ质温度控制在40°C 50°C，加热板需热水水温根据エ艺要求在50°C 90°C范围内选择。在用电低谷时段过后的初始时段，停用第一热泵，制冷系统冷凝器散热融冰，辅助加热装置加热中间容器，第二热泵从中间容器内取热并加热加热板需热水，中间容器中エ质温控制在40°C 50°C，加热板需热水水温根据エ艺要求在50°C 90°C范围内选择；当盐水槽水温高于10°C时，启用第一热泵，制冷系统冷凝器散热给盐水槽中盐水，第一热泵从盐水槽内取热并加热中间容器中エ质，第ニ热泵从中间容器内取热并加热加热板需热水，盐水槽中水温控制在8°C 10°C，中间容器中エ质温度控制在40°C 50°C，加热板需热水水温根据エ艺要求在50°C 90°C范围内选择，当中间容器中エ质温度低于40°C吋，辅助加热装置给中间容器辅助加热。所述辅助加热装置为空气源热泵或/和太阳能集热系统。考虑到盐水槽蓄冰的要求，盐水槽内布置有冰球。一种基于上述第三种辅助加热装置的余热回收利用系统的真空冷冻干燥设备余热回收利用方法，在用电低谷时段，制冷系统冷凝器I散热给盐水槽中盐水，第一热泵4从盐水槽2内取热，最终使得盐水槽蓄冰，第一热泵4加热中间容器5中エ质，中间容器5中的热量在满足第二热泵取热的前提下，将多余热量储存于贮热水箱8中，中间容器中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空冷冻干燥设备余热回收利用系统，其特征在于包括 制冷系统冷凝器，加热盐水槽工质； 第一热泵，其蒸发器与盐水槽内工质换热，其冷凝器与中间容器内工质换热； 第二热泵，其蒸发器与中间容器内工质换热，冷凝器加热加热板需热水； 中间容器还设有辅助加热装置； 第二热泵的数量根据生产线不同干燥时段所需的不同温度匹配，第二热泵彼此之间并联布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆书典，李守顺，
申请(专利权)人：济南大陆机电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：