[发明专利]一种真空冷冻干燥机

摘要

本发明公开了一种真空冷冻干燥机，包括干燥舱、冷阱舱、制冷系统、真空系统以及控制系统，本发明通过加热方式采用集群总控、分模块的自控，实现了加热的准确、均匀、安全；因所述加热模块采用了碳素红外加热管作为电热辐射元件，其95％的辐射转换效率及2μm‑‑15μm的远红外的穿透性，使得辐射传热效率大幅提升；同时，通过升华干燥2期和解析干燥1期中的真空压力波动，使得干燥中的传热和传质效率均得到了提升从而加快了干燥速度；通过多数据的干燥阶段综合判定和制冷系统、真空系统的自动变频控制，使得设备可以通过简单的操作控制而取得低能耗、高效率、高干燥质量的应用效果。

主权项

1.一种真空冷冻干燥机，包括干燥舱、冷阱舱、制冷系统、真空系统以及控制系统，其特征在于，所述的干燥舱是一个前方开门周边由舱壁密封的耐压中空密封体，干燥舱的后舱壁上均匀开设若干装有轴流风机的通气孔；在干燥舱舱壁内固定多层结构的搁架，搁架上安装集群控制的辐射加热模块，每层搁架上均匀放置容纳物料的金属托盘，在搁架对应托盘中部的位置安装各加热模块的热敏电阻；所述加热模块由温控电路板、热敏电阻和碳素红外发热管组成，所有加热模块的电源供应以及控制信号线路均并联连接并通过耐温线缆以及真空气密插座与干燥舱外的控制系统连接；在控制系统对所有加热模块的供电线路上装有电流检测传感器；在干燥舱内各向分布位置布置了若干物料温度传感器并通过总线方式与控制系统连接；干燥舱的舱壁上装有测量干燥舱内真空压力的真空计；干燥舱的舱壁上还装有电控充气阀，电控充气阀通过线路连接到控制系统；在干燥舱的后方设有与后舱壁密封连接的冷阱舱，冷阱舱通过后舱壁上的通气孔以及通气孔内的轴流风机实现气流交换，轴流风机安装成两组运行气流相反的方向并通过真空气密插座和线路连接到控制系统；冷阱舱内以前疏后密的方式布置冷阱蒸发器，冷阱蒸发器的进口和出口通过管路与制冷系统连接；冷阱舱的后壁开设真空抽气口并通过密封管路与真空系统相连；冷阱舱的底部装有用于融冰过程中的排水作用的可开关排水阀，制冷系统采用高温/低温两级压缩机复叠制冷方式，由高温级压缩机、冷凝器、高温级电子膨胀阀、冷凝蒸发器、低温级压缩机、低温级电子膨胀阀、低温回热器、安全膨胀罐和连通各制冷部件的管路组成，制冷系统压缩机电机与控制系统的变频器相连，制冷系统的膨胀阀采用电子膨胀阀并与控制系统的步进电机驱动器相连；制冷系统中装有高温压缩机排气温度传感器、低温压缩机排气温度传感器和蒸发温度传感器，在高温压缩机排气温度传感器和低温压缩机排气温度传感器安装的管路内设有测量蒸发压力的高温蒸发压力传感器和低温蒸发压力传感器，物料温度传感器、高温压缩机排气温度传感器、低温压缩机排气温度传感器、蒸发温度传感器、高温蒸发压力传感器和低温蒸发压力传感器均与控制系统相连；真空系统采用罗茨真空泵与旋片式真空泵结合的方式，罗茨真空泵与旋片式真空泵之间装有防止旋片式真空泵停机时润滑油进入冷阱舱的真空电磁阀以及装有中间压力真空计的连接管，真空泵电机与控制系统的变频器相连，真空电磁阀与控制系统驱动电路相连，中间压力真空计与控制系统的信号输入端相连。