[发明专利]真空冷冻干燥机节能降耗系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空冻干设备，具体地说是一种真空冷冻干燥机节能降耗系统。

背景技术

真空冷冻干燥，英文“Freeze Dried”简称“FD”。该技术起源于二十世纪初，利用冰的升华原理，将含有水份的物料冻结后，置于高真空干燥罐内，提供一定的汽化潜热，将物料中的水分升华，从而达到脱水干燥目的。目前，真空冷冻干燥设备已广泛应用于食品、农副产品深加工等领域，在提高食品品质及农业产业化发展方面起着越来越大的作用。

真空冻干设备在食品、农副产品加工方面的应用，其制成品能最大限度地保存其色、香、味、形和营养成分，具有复水性好，保存期长，便于包装运输，营养价值损耗少等特点，明显优于一般干燥方法。但真空冷冻干燥设备因设备复杂、投资大，干燥时间长，制造成本、运行能耗高等原因，一直困扰FD制品的长足发展。特别是近年来受国际金融危机的影响和中国各种成本的剧增，FD企业已经到了微利时代，如果照此发展下去，势必导致FD企业的崩溃。几十年来，FD制品一直冠用“宇宙食品”的头衔，机器的各种能量无一重复回收再利用，导致高耗电、高耗水、高成本。以“TFD2500L”型设备为例：如冻干2500kg小香葱，仅耗电量约4500kW·h/批次，其中，捕冰用的冷冻机耗电约3000kW·h。因此，当务之急需对真空冷冻干燥设备系统进行技术改进，节能降耗，提高能源利用效率，从而降低冻干制品成本，提高制品竞争力，使冻干技术能够得到更加广泛的应用。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种节能降耗效果好的真空冷冻干燥机节能降耗系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

真空冷冻干燥机节能降耗系统，包括相互连通的捕冰罐和干燥罐，所述捕冰罐内设置有蒸发器，蒸发器按照制冷剂循环流动的方向依次与捕冰罐外的制冷压缩机、蒸发式冷凝器和节流装置相连接，且捕冰罐与真空系统相连接，捕冰罐的底部设置有与冰水蓄能槽相连接的冰水回管，所述干燥罐内水平间隔设置有两个或两个以上的加热板，加热板内设置有热媒循环管，所述热媒循环管上设置有热媒循环泵相连且与干燥罐外的热媒换热器相连，热媒换热器还与加热蒸汽管路相连。

所述捕冰罐内位于蒸发器的上方设置有融冰喷淋管，融冰喷淋管上设置有融冰泵，融冰喷淋管的下端伸入到冰水蓄能槽内。

该机还包括一个或一个以上的预备冻结库，所述预备冻结库内设置有带有开口的预备捕冰罐，所述预备捕冰罐内设置有预备蒸发器，所述预备蒸发器按照制冷剂循环流动的方向依次与制冷压缩机、蒸发式冷凝器和节流装置相连接，所述预备捕冰罐的底部设置有与冰水蓄能槽相连接的预备冰水回管。

所述预备捕冰罐内位于预备蒸发器的上方设置有预备融冰喷淋管，预备融冰喷淋管和融冰喷淋管相连接。

所述蒸发式冷凝器的淋水器与伸入到冰水蓄能槽内的冷却水入管相连接，在冷却水入管上设置水泵，蒸发式冷凝器的底部设置有伸入到冰水蓄能槽内的冷却水回管。

所述节流装置为节流膨胀阀或氨低压循环桶。

本发明的真空冷冻干燥机节能降耗系统，其工作原理如下：

先将含水干燥物放入预备冻结库内进行预冻结处理，预冻结处理后，将含水干燥物移入到干燥罐内的加热板上，利用真空系统将相互连接的捕冰罐和干燥罐抽真空处理，启动由蒸发器、制冷压缩机、蒸发式冷凝器和节流装置构成的制冷系统，同时利用热媒换热器对加热板进行加热，含水干燥物在真空冷冻环境下达到脱水干燥目的。

本发明的真空冷冻干燥机节能降耗系统与现有技术相比，所产生的有益效果是：

（1）在捕水罐融冰时，充分利用凝结冰，将其能量释放于冰水蓄能槽内，通过水泵及保温管道与制冷系统蒸发冷连接，使其冰水重复用于降低制冷冷凝压力、提高制冷压缩比，达到节约电力，降低消耗的双重作用；

（2）将热媒冷凝水管道改造，回收、利用冷凝水热量。设置冷凝水储存、换热罐，提高冷凝水利用率，其改造后可起到如下降耗、增收作用：

1）减少冷凝水对融冰槽冰水温度的影响，充分发挥融冰槽储能作用。

2）利用蒸汽冷凝水余热与自来水进行换热，建立工厂热水中心。主要用于工艺用水、洗刷铝盘子等。

3）冷却后的冷凝水，可通过融冰槽用于制冷系统蒸发冷的少量补充用水。

4）多余的冷凝水收集储存后，可向社会单位作为商品出售如：洗浴中心、蒸馏水制备厂等，也可用于工厂办公区冬季供暖或清扫用水。