[发明专利]一种热泵真空蒸发冷冻干燥设备用刮板搅拌装置

权利要求书

1.一种高效热泵真空低温蒸发冷冻干燥工艺及设备，其特征在于：包括以下步骤：

S1、首先，将低压制冷剂蒸汽转换成高压的饱和制冷剂蒸汽，再输送到蒸发器(1)与料液进行热交换对料液，提高料液浓度，再经浓缩液泵(6)送入浓缩液预冷罐(2)与电子节流阀(7)节流后的低压、低温制冷剂液体进行冷热交换；

S2、浓缩液预冷罐(2)内的浓缩液通过负压自动进入升华干燥器(3)内，升华干燥器(3)内的浓缩液与电子节流阀(7)节流后的低压、低温制冷剂液体继续对浓缩液进行降温、冻结；

S3、当浓缩液开始析出晶体时(物料温度低于共熔点)，打开第三控制阀(15)进行真空升华干燥过程，升华中产生的低温二次蒸汽进入I级冷凝器(4)与蒸发器(1)产生的高温二次蒸汽进行热交换，低温二次蒸汽被冷凝成冷凝水后与高温二次蒸汽同时进入II级工质冷凝器(5)，继续为低压制冷剂提供热量；

S4、在真空升华干燥第一阶段中，除去冻结物料中约90％的水份后，物料呈固态状态，在升华干燥器(3)的搅拌下，将其送至二次干燥器(8)内，此时固态物料与高压制冷剂饱和液体进行热交换，固态物料吸收高压制冷剂饱和液体的显热，继续进行加热干燥，除去残余的水份；

S5、开启第四控制阀(16)，经由真空泵(11)抽真空，残余水份被汽化产生的二次蒸汽进入II级工质冷凝器(5)内，开启二次干燥器(8)内的刮板搅拌装置连续搅拌，当其内部的固态物料达到所需的浓度时(干粉含水量低于1-3％)，关闭第四控制阀(16)，打开二次干燥器(8)下方的干粉出料仓，将干粉排至仓外。

2.根据权利要求1所述的一种高效热泵真空低温蒸发冷冻干燥工艺及设备，其特征在于：所述S1中低压制冷剂蒸汽转换成高压的饱和制冷剂蒸汽的步骤包括：将低压制冷剂蒸汽送入到涡旋压缩式热泵(9)内，增加温度、压力和焓值，变成高压的饱和制冷剂蒸汽。

3.根据权利要求1所述的一种高效热泵真空低温蒸发冷冻干燥工艺及设备，其特征在于：所述S1中料液与低压、低温制冷剂液体的冷热交换步骤包括：当浓缩液预冷罐(2)内的浓缩液温度降低至临近冰点时，自动关闭第一控制阀(13)，并自动开启第二控制阀(14)，停止对料液降温。

4.根据权利要求1所述的一种高效热泵真空低温蒸发冷冻干燥工艺及设备，其特征在于：所述S2中浓缩液进入到升华干燥器(3)的步骤包括：当升华干燥器(3)内的浓缩液达到设定的液位时，自动关闭第三控制阀(15)，并通过真空泵(11)抽真空，停止进料。

5.根据权利要求1所述的一种高效热泵真空低温蒸发冷冻干燥工艺及设备，其特征在于：所述S3中高温二次蒸汽进入II级工质冷凝器(5)的冷凝步骤包括：高温二次蒸汽进入II级冷凝器(5)后，蒸汽潜热被低压、低温制冷剂吸收后变成冷凝水，进入冷凝水罐(10)，然后由冷凝水泵(12)排出。

6.根据权利要求5所述的一种高效热泵真空低温蒸发冷冻干燥工艺及设备，其特征在于：所述真空泵(11)分别与冷凝水罐(10)、II级工质冷凝器(5)、I级冷凝器(4)、升华干燥器(3)、二次干燥器(8)和蒸发器(1)相连通。