本发明专利技术涉及一种制药反应装置，尤其涉及一种流动水源式温度可控的制药反应装置。一种流动水源式温度可控的制药反应装置，包括药品反应釜、第一相变换热器、第二相变换热器、电子膨胀阀、四通换向阀和变频压缩机。在制冷/制热工况下，第二相变换热器不断向水箱内释放/吸收热量，根据第三/第四温度传感器检测到的水温判断将附带热量/冷量的流动水用于何处,此过程不但提高了第一相变换热器给药品反应釜提供相应的冷量/热量效率，同时利用完的水箱内从高温/低温出水管出来的流动水可以根据实际需要循环利用于药品制造的不同工艺环节，如杀菌预热环节或冷却预冷环节等，实现能量梯级利用、节能环保。节能环保。节能环保。
【技术实现步骤摘要】
一种流动水源式温度可控的制药反应装置
[0001]本专利技术涉及一种制药反应装置，尤其涉及一种流动水源式温度可控的制药反应装置。
技术介绍
[0002]制药工艺往往会涉及溶解、乳化、催化等反应，这些反应多伴随着大量的吸热或放热过程，在反应过程中需要提供相应的冷量或热量以保证反应过程的温度要求。
[0003]在常规设备中，多采用将高品位电能直接转换为热能获得高温或低温，造成大量高品位能源的浪费。也有部分装置采用空气源热泵系统以获得冷量或热量，恶劣气候条件下，制冷或制热效率低，且制热工况下，室外蒸发器（第二相变器）易发生结霜工况，需要终端设备除霜，同时空气作为传热介质，具有较低的传热效率、系统能效低。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术存在的缺点，本专利技术提供一种流动水源式温度可控的制药反应装置，能够利用流动水作为第二相变换热器的水源侧，流动水源侧温度恒定，相比与空气源热泵，具有更高的能源利用率及更稳定的运行工况；同时制热工况时第二相变器设置在水箱内，第二相变换热器不会发生结霜、停机除霜情况，系统可实现连续运行；最后利用完附带冷量或热量的流动水可以根据实际需要循环利用于药品制造的不同工艺环节，如杀菌预热环节或冷却预冷环节等，实现能量梯级利用、节能环保。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种流动水源式温度可控的制药反应装置，包括：药品反应釜，作为制药反应的容器，所述药品反应釜采用三夹层设置，内夹层、中夹层和外夹层；第一相变换热器，所述药品反应釜的内夹层内设置有所述第一相变换热器；第二相变换热器，所述药品反应釜一侧设置有所述第二相变换热器，所述第二相变换热器的出水口通过第一导管与所述第一相变换热器的进水口相连通，所述第二相变换热器的进水口通过第二导管与所述第一相变换热器的出水口相连通；电子膨胀阀，所述第一导管上设置有所述电子膨胀阀，所述电子膨胀阀能够控制通过所述第一导管内介质的流量；四通换向阀，所述第二导管上设置有所述四通换向阀，所述四通换向阀的其中两个接口与所述第二导管相连通，所述四通换向阀的另外两个接口与第三导管的两头相连通；变频压缩机，所述第三导管上设置有所述变频压缩机。
[0006]进一步地，还包括水箱、变频水泵、第三温度传感器和第四温度传感器，所述水箱设置在所述药品反应釜一侧，所述第二相变换热器设置在所述水箱内，所述水箱上部连通有高温出水管，所述水箱下部连通有低温出水管；所述变频水泵通过第一连通管道与所述低温出水管相连通，所述第一连通管道上设置
有第一截止阀和止逆阀；所述变频水泵通过第二连通管道与所述高温出水管相连通，所述第二连通管道上设置有第二截止阀；所述高温出水管上设置有第三截止阀，所述第三截止阀位于所述高温出水管的出水口与所述第二连通管道之间；所述低温出水管的出水口处设置有所述第四温度传感器，所述高温出水管的出水口处设置有所述第三温度传感器，所述第四温度传感器和所述第三温度传感器分别用于检测所述低温出水管和所述高温出水管的出水温度。
[0007]进一步地，还包括第一温度传感器和PID控制电路，所述第一温度传感器设置在所述药品反应釜内，所述第一温度传感器用于检测所述药品反应釜内的反应温度；所述电子膨胀阀、所述变频压缩机和所述第一温度传感器分别与所述PID控制电路电连接；所述PID控制电路根据所述第一温度传感器检测到的温度来控制所述电子膨胀阀和所述变频压缩机的工作状态。
[0008]进一步地，还包括第二温度传感器和模糊控制电路，所述第二温度传感器设置在所述水箱内，所述第二温度传感器用于检测所述水箱内水的温度；所述第二温度传感器和变频水泵分别与所述模糊控制电路电连接；所述模糊控制电路根据所述第二温度传感器检测到的温度来控制所述变频水泵的控制状态。
[0009]进一步地，所述低温出水管和所述高温出水管均为不锈钢管。
[0010]进一步地，所述低温出水管和所述高温出水管的外侧均设置有一层保温层。
[0011]进一步地，所述保温层为玻璃棉层。
[0012]进一步地，所述内夹层内充满热传导介质，所述中夹层为真空层，所述外夹层为保温层。
[0013]进一步地，所述保温层为聚氨酯保温层。
[0014]本专利技术提供一种流动水源式温度可控的制药反应装置，能够利用流动水作为第二相变换热器的水源侧，流动水源侧温度恒定，相比与空气源热泵，具有更高的能源利用率及更稳定的运行工况；同时制热工况时第二相变换热器不会发生结霜、停机除霜情况，系统可实现连续运行；最后利用完附带冷量或热量的流动水可以根据实际需要循环利用于药品制造的不同工艺环节，如杀菌预热环节或冷却预冷环节等，实现能量梯级利用、节能环保。
[0015]本专利技术的有益效果为：1、利用流动水作为第二相变换热器的水源侧，流动水源侧温度恒定（15-20℃），相比与空气源热泵（以华中地区为例，温度范围在-8~38℃），系统运行蒸发温度或冷凝温度波动范围小，系统压缩比曲线平稳，可实现安全稳定运行，且空气导热系数约0.023W/m
•
k，水的导热系数为0.62W/m
•
k，水源可实现热量/冷量的快速传递；系统具有更高的能源利用率及更稳定的运行工况；同时，利用流动水作为第二相变换热器的水源侧，在制热工况时，第二相变换热器不会发生结霜，不需要开启停机除霜操作，系统可实现连续运行。
[0016]2、根据水的物性，温度越高、密度越小，高温水上浮、低温水下沉的原理，实现水箱垂直方向温度分层控制，可实现连续供水利用。具体为：在制冷工况下，第二相变换热器的
功能为冷凝器，不断向水箱内释放热量，则从下部向水箱内注入水，水不断吸收热量后升温、降密度、上浮，水箱内上部温度最高，因此高温水从水箱上部流出，送到高温出水管。在制冷工况下，第二相变换热器的功能为蒸发器，不断向水箱内释放冷量，则从上部向水箱内注入水，水不断吸收冷量后降温、升密度、下沉，水箱内下部温度最低，因此低温水从水箱下部流出，送到低温出水管。
[0017]3、在高温出水管的出水口处设置有第三温度传感器和在低温出水管的出水口处设置有第四温度传感器，分别精确判断从高/低温出水管出来的流动水具体可以利用到哪个药品制造的工艺中，提高了从高/低温出水管出来的流动水的利用率，节约了能源。
[0018]4、药品反应釜采用三夹层设置，可以实现工质与药品的非接触式传热，保证药品质量，同时真空绝热夹层及保温夹层可杜绝冷量或热量的损失。
[0019]5、变频压缩机和电子膨胀阀的实时调节，使得在不同冷热负荷下，在给药品反应釜制冷或制热工况下均具有一个较高的能源效率，实现了节约能源的功能。
[0020]6、根据第二温度传感器的检测值与水箱设定的温度差值来调节变频水泵的转动频率，采用模糊控制理论判断变频水泵所需流量，进一步控制变频水泵的频率以调节水泵流量，根据变频水泵不同流量需求调节变频水泵频率，可降低变频水泵输入功率，高效节能。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种流动水源式温度可控的制药反应装置，其特征在于，包括：药品反应釜，作为制药反应的容器，所述药品反应釜采用三夹层设置，内夹层、中夹层和外夹层；第一相变换热器，所述药品反应釜的内夹层内设置有所述第一相变换热器；第二相变换热器，所述药品反应釜一侧设置有所述第二相变换热器，所述第二相变换热器的出水口通过第一导管与所述第一相变换热器的进水口相连通，所述第二相变换热器的进水口通过第二导管与所述第一相变换热器的出水口相连通；电子膨胀阀，所述第一导管上设置有所述电子膨胀阀，所述电子膨胀阀能够控制通过所述第一导管内介质的流量；四通换向阀，所述第二导管上设置有所述四通换向阀，所述四通换向阀的其中两个接口与所述第二导管相连通，所述四通换向阀的另外两个接口与第三导管的两头相连通；变频压缩机，所述第三导管上设置有所述变频压缩机。2.根据权利要求1所述的一种流动水源式温度可控的制药反应装置，其特征在于：还包括水箱、变频水泵、第三温度传感器和第四温度传感器，所述水箱设置在所述药品反应釜一侧，所述第二相变换热器设置在所述水箱内，所述水箱上部连通有高温出水管，所述水箱下部连通有低温出水管；所述变频水泵通过第一连通管道与所述低温出水管相连通，所述第一连通管道上设置有第一截止阀和止逆阀；所述变频水泵通过第二连通管道与所述高温出水管相连通，所述第二连通管道上设置有第二截止阀；所述高温出水管上设置有第三截止阀，所述第三截止阀位于所述高温出水管的出水口与所述第二连通管道之间；所述低温出水管的出水口处设置有所述第四温度传感器，所述高温出水管的出水口处设置有所述第三温度传感器，所述第四温度传感器和所述第三温度传感器分别用于检测所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈莘莘，李庆华，但伶俐，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：
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