一种冻干机及冻干方法与流程

本发明涉及冻干机，尤其涉及一种冻干机及冻干方法。

背景技术：

1、真空冷冻干燥技术是先将物料冷却到共晶点温度以下，使物料内部的水分变为固态的冰，然后在真空环境下直接加热使冰升华成水蒸气，最后将水蒸气凝结收集在冷阱内，从而达到物料干燥的目的。工作时前箱预冻一般需要降温到-40℃～-55℃，后箱捕冰一般需要将盘管降温至-45℃～-75℃。为获得所需的低温，通常采用两级压缩制冷系统或两级复叠制冷系统，以上两种制冷系统具有结构复杂，控制结点多，制造成本高等缺点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种零部件少，结构紧凑，易于实现设备的小型化的冻干机。

2、第一方面，本发明提供一种冻干机，包括制冷系统、循环系统及冻干系统，

3、所述制冷系统将制冷剂的温度降至预定温度；所述循环系统用于将载冷剂与降温后的制冷剂进行热交换；所述冻干系统用于对物料进行降温预冻、升温及恒温干燥；

4、所述制冷系统包括回热器，所述回热器通过回收所述制冷剂回气的冷量，降低高压侧制冷剂的温度。

5、进一步的，所述制冷系统还包括压缩机、油分离器、冷却器、干燥过滤器、第一电磁阀组及节流器组；

6、所述制冷剂通过所述压缩机压缩为蒸汽，所述蒸汽进入所述油分离器分离，分离后的制冷剂进入所述冷却器冷却，后进入所述干燥过滤器去除所述制冷剂中的水分和杂质；干燥清洁的制冷剂进入所述回热器进行回气换热，并通过所述第一电磁阀组的控制进入所述节流器组进行节流降温。

7、进一步的，所述电磁阀组包括并联的第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀，所述节流器组包括第一节流器、第二节流器及第三节流器；

8、所述第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀的一端与所述回热器连接，所述第一电磁阀的另一端串联所述第一节流器，所述第二电磁阀的另一端串联所述第二节流器，所述第三电磁阀的另一端串联所述第三节流器。

9、进一步的，还包括压力调节单元，所述压力调节包括平衡罐及第二电磁阀组，所述第二电磁阀组包括第四电磁阀及第五电磁阀；

10、所述第四电磁阀一端连接所述回热器，另一端连接所述第五电磁阀所述平衡罐；所述第五电磁阀的另一端连接所述冷却器。

11、进一步的，当运行高压超过第一设定值时，打开所述第五电磁阀，制冷剂进入所述平衡罐；当所述运行高压低于所述第一设定值时，关闭所述第五电磁阀；

12、当运行低压低于第二设定值时，打开所述第四电磁阀，所述平衡罐中的制冷剂被吸入所述压缩机中，当所述运行低压超过第二设定值时，关闭所述第四电磁阀。

13、进一步的，所述循环系统包括换热器、加热器及循环泵；

14、所述换热器的第一端与所述第二节流器及所述第三节流器连接，第二端连接所述回热器，第三端连接所述冻干系统，第四端串联所述加热器及所述循环泵。

15、进一步的，所述冻干系统包括冻干机前箱及冻干机后箱，所述冻干机前箱的输入端与所述换热器的第三端相连，输出端分别连接所述循环泵及所述冻干机后箱的输入端；所述冻干机后箱的第一端与所述第一节流器相连，第二端与所述回热器相连。

16、第二方面，本发明提供一种冻干方法，采用如上任一项所述的冻干机，

17、当处于前箱预冻阶段时，打开第二电磁阀，关闭第一电磁阀、第三电磁阀及加热器，运行压缩机及循环泵，用于将物料中的水分冻结成固态；

18、当处于后箱预冷阶段时，运行压缩机，打开第一电磁阀，关闭第三电磁阀，此时第二电磁阀根据冻干机前箱板层温度自动开启或关闭，用于控制所述板层的升温或恒温；

19、当处于升华干燥阶段时，运行压缩机，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，第三电磁阀与加热器根据外部控制程序自动进行开关，控制所述板层的升温或恒温。

20、进一步的，所述前箱预冻阶段中制冷剂通过第二节流器降温，所述后箱预冷阶段中制冷剂通过第一节流器进入冻干机后箱的盘管，对所述盘管降温。

21、进一步的，所述升华干燥阶段中，第一电磁阀常开，使所述盘管维持低温。

22、相比于现有技术，本发明至少包括以下有益效果：通过制冷系统、循环系统和冻干系统的协同工作，冻干机能够有效地对物料进行降温预冻、升温及恒温干燥，提高了冻干过程的效率。制冷系统中的压缩机、油分离器、冷却器、干燥过滤器和回热器等组件，能够精确控制制冷剂的温度，保证物料在冻干过程中的温度稳定性；通过设置多个电磁阀和节流器，制冷剂的流动和压力可以被精确控制，有助于在冻干过程中维持最佳的温度和压力条件。

技术特征：

1.一种冻干机，其特征在于，包括制冷系统、循环系统及冻干系统，

2.如权利要求1所述的冻干机，其特征在于，所述制冷系统还包括压缩机、油分离器、冷却器、干燥过滤器、第一电磁阀组及节流器组；

3.如权利要求2所述的冻干机，其特征在于，所述电磁阀组包括并联的第一电磁阀、第二电磁阀及第三电磁阀，所述节流器组包括第一节流器、第二节流器及第三节流器；

4.如权利要求3所述的冻干机，其特征在于，还包括压力调节单元，所述压力调节包括平衡罐及第二电磁阀组，所述第二电磁阀组包括第四电磁阀及第五电磁阀；

5.如权利要求4所述的冻干机，其特征在于，

6.如权利要求5所述冻干机，其特征在于，所述循环系统包括换热器、加热器及循环泵；

7.如权利要求6所述的冻干机，其特征在于，所述冻干系统包括冻干机前箱及冻干机后箱，所述冻干机前箱的输入端与所述换热器的第三端相连，输出端分别连接所述循环泵及所述冻干机后箱的输入端；所述冻干机后箱的第一端与所述第一节流器相连，第二端与所述回热器相连。

8.一种冻干方法，采用如权利要求1-7任一项所述的冻干机，其特征在于，

9.如权利要求8所述的冻干方法，其特征在于，所述前箱预冻阶段中制冷剂通过第二节流器降温，所述后箱预冷阶段中制冷剂通过第一节流器进入冻干机后箱的盘管，对所述盘管降温。

10.如权利要求9所述的冻干方法，其特征在于，所述升华干燥阶段中，第一电磁阀常开，使所述盘管维持低温。

技术总结本发明提供一种冻干机，包括制冷系统、循环系统及冻干系统，所述制冷系统将制冷剂的温度降至预定温度；所述循环系统用于将载冷剂与降温后的制冷剂进行热交换；所述冻干系统用于对物料进行降温预冻、升温及恒温干燥。通过制冷系统、循环系统和冻干系统的协同工作，冻干机能够有效地对物料进行降温预冻、升温及恒温干燥，提高了冻干过程的效率。制冷系统中的压缩机、油分离器、冷却器、干燥过滤器和回热器等组件，能够精确控制制冷剂的温度，保证物料在冻干过程中的温度稳定性。技术研发人员：胡祥江,陈军涛受保护的技术使用者：东富龙科技集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9