一种高效节能的连续式真空冷冻干燥设备制造技术

本实用新型专利技术涉及冷冻干燥设备，具体地说是一种高效节能的连续式真空冷冻干燥设备，包括干燥舱、加热系统、水汽捕集系统、真空系统、融冰系统、自动控制系统、料盘自动进出料及循环系统，加热系统与水汽捕集系统分别安装在干燥舱内的上部和下部，水汽捕集系统位于加热系统的下方，在干燥舱外，水汽捕集系统的下部设有融冰系统，料盘自动进出料及循环系统位于干燥舱的两端，各系统通过管路相互连接，真空系统、自动控制系统分别设在连接管路上。本实用新型专利技术采用多个（两个或两个以上）同时进出料的方式，采用与物料加热段水汽升华量匹配的多个内置交替式捕集器，与物料加热曲线高度拟合的加热板，能尽可能地缩短物料的干燥周期，节省能耗。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冷冻干燥设备，具体地说是一种高效节能的连续式真空冷冻干燥设备。
技术介绍
真空冷冻干燥设备是用于对食品、药品及其他物品在真空状态下进行冷冻干燥加工的装置。而连续式冷冻干燥设备则用来生产品种相对较单一、产量较大的物料。目前的连续式真空冷冻干燥设备，其进出料的方式大致分单盘进出料及整车进出料(即将一批料盘放在一辆架车上)，其缺点是前者受到进出料真空锁动作频率的限制，而影响了料盘进出的速度，使得该设备只能加工干燥周期较长的物料，干燥那些周期很短即可的物料时却需要人为拉长干燥周期而影响了生产效率。后者虽然相对提高了进出料速度，但影响了物料进出及生产过程的连续性，且由于真空锁所占空间较大，增大了设备体积和造价，并且频繁的、大负担的抽空一破空过程，增大了真空锁部分的抽空能耗，因而使其与间歇式真空冷冻干燥的相比并无优势。其次，目前的连续式真空冷冻干燥设备，其水汽捕集器的结构形式大致分为外置式和内置式。外置式的缺点为体积庞大，原材料消耗多，由于是用管路与干燥舱相通，捕集效率低。内置式的水汽捕集采用的均为在整个干燥舱的加热前段至加热后段，水汽捕集盘管平均分布的方式，其缺点是捕集面积与物料在各加热段的升华量是不匹配的，势必造成一部分升华出的水汽在被捕集过程中通路过长，增大了捕集阻力，增加了能耗。另外，目前的连续式真空冷冻干燥设备，其加热板温控一般为4段，与大多数物料的最佳升华曲线存在较大误差，在物料干燥时只能迁就低温，从而延长了干燥周期。各段加热工质的流量也大致相同，在物料干燥后期就会造成一部分无用功，增大了能耗。
技术实现思路
针对目前连续式真空冷冻干燥设备所存在的问题和缺陷，本技术的目的在于提供一种生产周期短、生产效率高、能耗少的高效节能的连续式真空冷冻干燥设备。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的本技术包括干燥舱、加热系统、水汽捕集系统、真空系统、融冰系统、自动控制系统、料盘自动进出料及循环系统，加热系统与水汽捕集系统分别安装在干燥舱内的上部和下部，水汽捕集系统位于加热系统的下方，在干燥舱外，水汽捕集系统的下部设有融冰系统，料盘自动进出料及循环系统位于干燥舱的两端，各系统通过管路相互连接，真空系统、自动控制系统分别设在连接管路上。其中所述加热系统包括加热板、热水循环泵及第一调温三通阀，加热板在沿干燥舱由料盘进至料盘出的方向分为多组，每组加热板均通过管路连接冷工质罐及热工质罐，在管路中安装有热水循环泵、第一调温三通阀，加热板上设有轨道；所述水汽捕集系统包括左右水汽捕集器、左右捕集盘管、左右氨组阀、捕集舱门盖及门盖液压缸，左右水汽捕集器位于加热板的下方，两捕集器上方设有一可左右移动的捕集舱门盖，捕集舱门盖连接有门盖液压缸，在左右捕集器内分别设有左右捕集盘管，捕集盘管与氨分离器相连接，在连接的管路上设有氨泵及左右氨组阀；所述融冰系统的数量与水汽捕集器的数量相同，包括左右融冰阀、融冰室、融冰蒸汽盘管、第二～第五阀门及排水泵，融冰室位于水汽捕集器的下方，通过左右融冰阀与水汽捕集器相连通，融冰室内设有融冰蒸汽盘管，第二～第五阀门及排水泵设在管路中；所述料盘自动进出料及循环系统包括进料真空锁、出料真空锁、进料口料盘提升装置、出料口料盘下降装置，进料口料盘提升装置及出料口料盘下降装置分别位于干燥舱内的进料与出料端，进料真空锁设在进料端干燥舱的一侧或两侧，出料真空锁设在出料端干燥舱的一侧或两侧，进料真空锁及出料真空锁分别连接有入料传送带与出料传送带，在入料传送带与出料传送带之间，依次设置卸料装置、料盘清洗装置、料盘干燥装置、物料计量装盘装置及连续冻结装置；所述真空系统包括分别设在管路中的真空调节阀、左右真空阀及真空泵组，在位于干燥舱两端的料盘自动进出料及循环系统设有保持真空锁与干燥舱压力一致的真空泵、第一～第三真空阀门；所述料盘的数量为两个或两个以上，同时进入进料真空锁；所述水汽捕集器与物料加热段水汽升华量相匹配，水汽捕集能力从进料端至出料端依次递减；所述加热板与物料加热曲线相拟合。本技术的优点与积极效果为1.采用多个(两个或两个以上)同时进出料的方式，即多个料盘在上下一定的间隔上同时进入和移出进出料真空锁；或从干燥舱两侧以允许最短的时间间隔上左右依次进入和移出进出料真空锁，既可以加快进出料的速度，尽可能缩短设备可用的最快干燥速度，提高生产效率，又不至于因为太多的进出料量而增大真空锁的容积及能耗，并保持了物料进出及生产过程的连续性。2.采用与物料加热段水汽升华量匹配的多个内置交替式捕集器，最大限度地缩短了水汽捕集的通路，从而节省了能耗，融冰周期随捕集能力的不同而避免了融冰过程的多余能耗。3.与物料加热曲线高度拟合的加热板，能尽可能地缩短物料的干燥周期，节省能耗。控制加热板各温区加热工质的流量，避免了对升华热需求较小温区的加热板的加热工质大流量运行的无功能耗。附图说明图1为本技术料盘循环系统工作示意图；图2为本技术自动进出料系统工作示意图；图3为本技术的工作原理图之一；图4为本技术的工作原理图之二。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详述。本技术的进料、出料及干燥过程是连续不断地进行的，根据物料的干燥周期，确定料盘的运行速度，包括干燥舱1、加热系统、水汽捕集系统、真空系统、融冰系统、自动控制系统、料盘自动进出料及循环系统，加热系统与水汽捕集系统分别安装在干燥舱1内的上部、下部，水汽捕集系统位于加热系统的下方，在干燥舱1外，水汽捕集系统的下部设有融冰系统，料盘自动进出料及循环系统位于干燥舱1的两端，各系统通过管路相互连接，真空系统、自动控制系统分别设在连接管路上。加热系统包括加热板14、热水循环泵206及第一调温三通阀211，在干燥舱1的上部设有辐射热量的加热板14，加热板14之间有盛装干燥物料的料盘18。加热板14在沿干燥舱1由料盘进至料盘出的方向分为多组，每组加热板均通过管路连接冷工质罐216及热工质罐217，冷热工质通过第二调温三通阀215来调温。在管路中安装有热水循环泵206、第一调温三通阀211，用以控制板温及板内加热工质的流量，为物料升华干燥时提供适当的热量。加热板14上设有轨道12。水汽捕集系统包括左右水汽捕集器306、307，左右捕集盘管304、305，左右氨组阀310、311，捕集舱门盖302及门盖液压缸303，左右水汽捕集器306、307位于加热板14的下方，两捕集器上方设有一可左右移动的捕集舱门盖302，捕集舱门盖302连接有门盖液压缸303，在左右捕集器306、307内分别设有左右捕集盘管304、305，捕集盘管与氨分离器220相连接，在连接的管路上设有氨泵221及左右氨组阀310、311。融冰系统的数量与水汽捕集器的数量相同，每个捕集器下部均带有一套融冰系统，包括左右融冰阀308、309，融冰室210，融冰蒸汽盘管227，第二～第五阀门228～231及排水泵232，为水汽捕集器内制冷的盘管融冰时提供一定温度的负压蒸汽。融冰室210位于水汽捕集器的下方，通过左右融冰阀308、309与水汽捕集器相连通，融冰室210内设有融冰蒸汽盘管227，第二～第五阀门228～231及排水泵232设在管路中。料盘自动进出料及循环系统包括进料真空锁3、出料真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效节能的连续式真空冷冻干燥设备，其特征在于：包括干燥舱（１）、加热系统、水汽捕集系统、真空系统、融冰系统、自动控制系统、料盘自动进出料及循环系统，加热系统与水汽捕集系统分别安装在干燥舱（１）内的上部和下部，水汽捕集系统位于加热系统的下方，在干燥舱（１）外，水汽捕集系统的下部设有融冰系统，料盘自动进出料及循环系统位于干燥舱（１）的两端，各系统通过管路相互连接，真空系统、自动控制系统分别设在连接管路上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永祺，尚增山，顾增泉，李博远，李克宁，朱卫华，付大军，张卫东，陈浩，孙长祚，杨虹，刘旭宗，王洪经，
申请(专利权)人：沈阳航天新阳速冻设备制造有限公司，北京航天科阳技术发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]