[实用新型]一种用于冻干设备冷阱融冰的节能融冰系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及食品加工设备，具体地说是一种用于冻干设备冷阱融冰的节能融冰系统。

背景技术

对于一些食品、药品或其他物品，需要在真空、冷冻的条件下进行干燥加工，即需要真空冷冻干燥设备。真空冷冻干燥一般是将冻结好的物料置于干燥舱中(或直接在干燥舱中进行冻结)，通过真空泵将舱内抽至需要的真空度，舱内的加热板供给物料中水分升华所需的热量，升华出的水分被冻结到与干燥舱相通或在干燥舱内的冷阱盘管上，待干燥结束或在干燥过程中又被融化除去。

待干燥结束将冷阱上的冰融化除去的方式又称为一次性捕水融冰，一般需要大量的水及较长的时间，既浪费水又影响工作效率。干燥过程中给冷阱融冰则需要两个或两个以上的冷阱，在其中一个冷阱融冰时其他的冷阱保证干燥过程的连续性，虽然节省了融冰时间，但需要大量的水或蒸汽供给融冰需要的热量。

另外，冷阱保持低温需要制冷压缩机供给冷量。在制冷压缩机的工作循环中由四个主要部分构成：冷阱、压缩机、冷凝器、节流阀或膨胀阀。低温低压的制冷剂在冷阱内吸收被冷却物(物料中升华出的水汽)的热量而蒸发，制冷压缩机吸收来自冷阱的低压低温(压力范围72～355kPa，温度范围-28～0℃)的制冷剂气体，经过制冷压缩机压缩成高压高温(压力范围1004～1352kPa，温度范围85～120℃)的制冷剂气体，进入冷凝器中冷凝成高压制冷剂液体，高压制冷剂液体经过节流阀或膨胀阀，变成低压低温的制冷剂液体进入到冷阱中吸热蒸发成制冷剂气体，蒸发的制冷剂气体被制冷压缩机吸走，完成一次制冷循环。(注：压力为绝对压力)

在高压高温的制冷剂气体进入冷凝器中冷凝成高压制冷剂液体的过程中，放出大量的热量，而冷凝器中需要有大量的冷却水循环带走这些热量，而这些热量最终散发到环境中。由此可见，这部分热量没有被利用而流失掉了。

实用新型内容

为了解决现有真空冷冻干燥设备系统中存在的能耗高及能量损失的问题，本实用新型的目的在于提供一种能源利用率高、生产效率高、可靠性好的用于冻干设备冷阱融冰的节能融冰系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括冷阱、节流阀或膨胀阀、冷凝器、制冷压缩机及融冰罐，还包括换热器及储水罐，冷阱通过制冷剂管路依次与制冷压缩机、换热器及冷凝器相连，冷凝器与冷阱之间的制冷剂管路上设有节流阀或膨胀阀；换热器的一支水管路依次连接储水罐及循环泵、与换热器构成循环支路，换热器的另一支水管路依次连接融冰罐、储水罐及循环泵，与换热器构成循环支路；融冰罐通过水管路与冷阱相连。

其中：所述换热器一支水管路上、换热器与储水罐之间设有第一阀门；换热器另一支水管路上、换热器与融冰罐之间设有第二阀门；融冰罐内设有分别与水管路的进、出口相连接的融冰管束；融冰罐上安装有液位计；融冰罐的排水管路上设有融冰排水泵；融冰罐与冷阱的水管路上设有融冰阀门；冷阱为两个或两个以上；融冰罐进入融冰的冷阱内的气体为负压蒸汽。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型将制冷循环中的余热进行利用，节省了能源。

2.本实用新型在制冷循环中加入了换热器，可相应地减小冷凝器的配置或在不减小冷凝器的配置情况下提高了制冷压缩机的工作效率。

3.本实用新型采用了两个或两个以上的冷阱，在其中一个冷阱融冰时其他的冷阱保证干燥过程的连续性；融冰时不需要单独的热源，不需要融冰水，干燥结束后不需要单独的融冰时间。

4.本实用新型采用负压蒸汽融冰，负压蒸汽温度在15～25℃，进入冷阱融冰时对冷阱的再次制冷不会增加负荷及波动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1为冷阱，2为节流阀或膨胀阀，3为冷凝器，4为换热器，5为制冷压缩机，6为储水罐，7为第一阀门，8为循环泵，9为第二阀门，10为融冰罐，11为融冰管束，12为融冰排水泵，13为液位计，14为融冰阀门，15为制冷剂管路，16为水管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。