专利名称：一种冻干机用加热板组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空冷冻干燥机(简称冻干机)，特别是一种冻干机用加热板组件。
背景技术：
真空冷冻干燥(也称冻干)方法是先将含水物料冻结到共晶点温度以下，使其中的游离水变成冰，然后，在适当的温度和真空度下，使冰升华(吸附水蒸发)为水蒸气从物料中逸出，利用冷阱(也称捕水器)将水汽凝华，从而获得干燥制品的技术。物料在升华干燥过程中冰的升华，以及在解吸干燥过程中水的蒸发都需要吸收相应的升华潜热及汽化潜热。现有大型冻干机都是采用在干燥仓内设置多层加热板，将相应数量装有物料的托盘放置在加热板之间，通过加热板内流动的热媒，靠辐射传热方式对物料提供热量。在其它边界条件不变的情况下，加热板温度越高，向物料提供的热量就越多，物料干燥就越快。如果加热板的加热不均匀，就会导致加热板温度高的地方物料先干，反之后干，干燥结束后，整仓物料各处的干燥程度存在差异，有的还未干燥(严重时还存在冰块)，有的已经干燥过头烤焦变色，这些不合格品夹在干品中很难被挑出，严重影响产品质量，为了保证产品质量，对于加热板的加热温度均匀性差的冻干机，只能控制加热板在保证已干物料温度不超过最高允许温度(不被烤焦或变性的温度)的较低温度下，对未干物料进行干燥，大大延长了整仓物料的干燥时间，冻干机的生产效率低。
现有冻干机的加热板组件是加热板内各流道的流阻不同，并且每组加热板各层热媒进、出口按相同方向连接而成。加热板在长度方向的一端有一个热媒进口，同侧另一端有一个热媒出口，加热板内的流道由若干个截面相等的小直流道并列排列而成。热媒在加热板内流动时，在加热板宽度方向上，远离热媒进、出口的一侧的小直流道的流程大于靠近热媒进、出口一侧的小直流道的流程，因而远离热媒进、出口的一侧小直流道内热媒的流阻大于靠近进、出口一侧的小直流道内热媒的流阻。由于在小直流道截面相同的情况下，相同始压、始温的热媒，流阻越大，流量就越少，热媒的温度降低就越多，因此加热板远离热媒进、出口的一侧温度低于靠近热媒进、出口一侧的温度，造成现有加热板在宽度方向上温度不均匀。现有冻干机的加热板都是采用在加热板长度方向热媒从一端流进，从另一端流出，由于加热板是一种换热器，它向外散发热量，因此这类加热板在热媒流动方向存在温度降，即热媒流进端的温度高于其流出端的温度，加热板在长度方向也存在温度不均匀。在热媒流量一定的情况下，加热板越长，加热板热媒流进端与流出端的温度差越大，加热板的加热也就越不均匀。这类冻干机将加热板列组时，每层加热板的热媒流进口都在同一端，而热媒流出口都在另一端，加热板组热媒流进端的温度比热媒流出端高，冻干机在长度方向的加热不均匀。有些冻干机采用加大加热板热媒流量以减少长度方向的加热不均匀，加大热媒流量势必耗能增大，并仍然存在加热不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冻干机用加热板组件，以解决冻干机用加热板的加热不均匀、耗能大、生产效率低、产品质量不易保证的缺点，本发明目的是按如下的技术方案实现的。本发明为冻干机的加热板组件，包括两组或多组对称设置的加热板组，所述的加热板组包括若干加热板，每块所述的加热板包括板体、进口联箱、出口联箱；其特征在于在所述的加热板的板体的一端接有进口联箱，在另一端接有出口联箱；在所述的板体内设有若干截面相同、并列成一排的小直流道；在所述的进口联箱内具有流道，在流道内具有由多孔板隔出另一流道；所述的出口联箱内具有流道，在流道内具有多孔板隔出另一流道；所述的板体内的各小直流道的一端均与进口联箱内的流道垂直地连通，另一端均与出口联箱内的流道垂直地连通；所述的流道的一端设有一进口接头；所述的流道的一端设有一出口接头。
在加热板组中，在上、下二相邻的各板体上，其进口联箱、出口联箱的位置是交错布置的。
所述的出口接头与进口接头均位于所述的加热板的不同侧或对角处。
另一结构为
在所述的出口联箱内还具有流道；所述的出口接头装在流道的一端，所述的流道的另一端通过折流口与流道连通；在上下二相邻的各板体上，其进口联箱、出口联箱的位置是交错布置的。
加热板进口接头和出口接头均位于加热板的同侧。
以上所述的加热板板体、热媒进口联箱和热媒出口联箱由相同导热性的材料制成。
在靠近加热板进口接头、出口接头处，各设有一个流入管联箱和流出管联箱；流入管联箱上端与经连管接通热源总进口；流出管联箱的下端经连管接通热源总出口；各流入管联箱和流出管联箱按上、下相邻的各板体上交错布置的进口联箱、出口联箱的位置，交替与各进口接头、出口接头相连。
每个流入管联箱及流出管联箱的尺寸均相同。
所述的各流入总管14、流出总管17，经相同长度和直径的2支连管13、16与流入管联箱12及流出管联箱15连接，以保持流阻、热量均衡。
由于本加热板组件在结构上采用了联箱结构，使得加热板各流道内流量相等、流阻相同；又采用了相邻板的进、出口位置交错布置，并通过等流阻的管道连接，从而实现了加热板上宽度方向温度处处相同，加热板长度方向上两加热板的平均温度也相等，即冻干机加热板组件中任意两块加热板间的任意一点对物料的加热强度都等同。冻干机加热板的加热均匀，缩短了整仓物料的干燥时间，提高了冻干机的生产效率，改善了冻干产品的品质，降低了冻干机的运行成本。
综上所述，本发明冻干机用加热板具有加热均匀、耗能低、生产效率高、产品质量易保证的优点。
图1为本发明组件在冻干机干燥仓内的示意图。
图2为图1中的E向视图。
图3为图2中的F-F剖视图。
图4为图2的G-G剖视图。
图5为本发明另一结构的组件在冻干机干燥仓内的示意图。
图6为图5中的A向视图。
图7为图6中的B-B剖视图。
图8为图6中的C-C剖视图。
图中代号说明1板体2进口联箱3出口联箱 4小直流道 5加热板6流道7进口接头8流道9流道10出口接头 11折流口12流入管联箱 13连管14流入总管15流出管联箱 16连管17流出总管 18接头19支管22多孔板具体实施方式
实施例1图1为本发明在冻干机干燥仓内的示意图；图中示出了冻干机的加热板组件，包括两组对称设置的加热板组，图2所示为图1中右侧的一组加热板组的E向视图，如图3、4，每块加热板5包括板体1、进口联箱2、出口联箱3；在所述的板体1的一端接有进口联箱2，在另一端接有出口联箱3；在所述的板体1内设有若干截面相同、并列成一排的小直流道4；所述的进口联箱2内具有流道6，在流道6内具有多孔板22隔出另一流道6′；所述的出口联箱3内具有流道8，在流道8内具有多孔板22隔出另一流道8′；所述的板体1内的各小直流道4的一端均与进口联箱2内的流道6垂直地连通，另一端均与出口联箱3内的流道8垂直地连通；所述的流道6的一端设有一进口接头7；所述的流道8的一端设有一出口接头10。
在加热板组中，在上、下二相邻的板体1上，其进口联箱2、出口联箱3的位置是交错布置的。如图3、图4所示的各板体1，二者的不同处为图3中的进口联箱2位于右端，出口联箱3位于左端；而图4中的进口联箱2位于左端，出口联箱3位于右端。
如图3、4，本实施例中，出口接头10与进口接头7均位于加热板5的对角处。
实施例2图5为本发明在冻干机干燥仓内另一结构的示意图；图中示出了冻干机的加热板组件，包括两组对称设置的加热板组，图6所示为图5中右侧的一组加热板组的A向视图。图中除出口联箱3的结构与实施例1中的不同外，其余基本相同。不同处是本实施例的出口联箱3内还具有流道9；出口接头10装在流道9的一端，流道9的另一端通过折流口11与流道8连通；同样，在加热板组中的上、下二相邻的板体1上，其进口联箱2、出口联箱3的位置也是交错布置的。即在图7中的上方的板体1的进口联箱2位于右端，出口联箱3位于左端；而图8中的相邻的下方的板体1的进口联箱2位于左端，出口联箱3位于右端。
如图7、图8，本实施例中，加热板的进口接头7和出口接头10均位于加热板5宽度方向的同侧。通过支管19将进、出口联箱2、3与流入、流出管联箱12、15及上、下层的板体1相连。
上述各实施例中，各加热板5的板体1、进口联箱2及出口联箱3均由相同的导热性好的材料如铝合金制成。
如图3、图4、图7、图8、，冻干机的加热板组件中，在靠近加热板上的进口接头7、出口接头10处，各设有流入管联箱12和流出管联箱15；流入管联箱12的上端经连管13接通流入总管14；流出管联箱15的下端经连管16接通流出总管17；各流入管联箱12和流出管联箱15按上下相邻的加热板上交错布置的进口联箱2、出口联箱3的位置，交替与各进口接头7、出口接头10相连；其相连方式例如在图3中的上方的加热板5左侧的出口联箱3的出口接头10通过支管19与左侧的流出管联箱15相连；加热板5右侧的进口联箱2的进口接头7通过支管19与流入管联箱12相连；而图4中的相邻的下方的加热板5中，左侧的进口联箱2的进口接头7与左侧的流入管联箱12相连，右侧的出口联箱3的出口接头10通过支管19与右侧的流出管联箱15相连。
又例如在图7中的上方的加热板5左侧的出口联箱3的出口接头10通过支管19与左侧的流出管联箱15相连；加热板5右侧的进口联箱2的进口接头7通过支管19与流入管联箱12相连；而图8中的相邻的下方的加热板5中，左侧的进口联箱2的进口接头7与左侧的流入管联箱12相连，右侧的出口联箱3的出口接头10通过支管19与右侧的流出管联箱15相连。
如图3、图4、图7、图8中的流入总管14、流出总管17，经相同长度和直径的2个连管13、16与流入管联箱12及流出管联箱15连接，以保持流阻、热量均衡。
如图3、图4，冻干机工作时，就单块加热板5而言，热媒从进口接头7流入加热板5，经流道6、6′分配给每个小直流道4，通过流道8′、8汇合，从出口接头10流出加热板5；或如图7、图8，通过流道8′、8汇合后，再经接口11流入流道9，经流道9从出口接头10流出加热板5。由于热媒通过流道8汇合后再经过接口11从流道9及出口接头10流出，热媒在经过板体上的任意一条横截面相同的弯道个数也相同的小直流道4的流程都相等，从而各小直流道4的流阻也都相同，热媒在各小直流道的流量也就都相等。
冻干机工作时，由于加热板组件采取等流阻结构，在热媒总流量及压力足够的情况下，流入每块加热板的热媒流量及始温、始压几乎相同。每块加热板结构完全相同，散热能力也就完全相同，每块加热板在长度方向单位长度的温度降也相同。在加热板长度方向的任一横截面，上、下两层加热板的平均温度都相同，由于上述的加热板在横截面温度都相同，因此本加热板组件任意两块加热板之间的任意一位置对物料的加热强度处处相同，提高了冻干机的加热均匀性。
权利要求
1.一种冻干机用加热板组件，包括两组或多组对称设置的加热板组，所述的加热板组包括若干加热板，每块所述的加热板包括板体、进口联箱、出口联箱；其特征在于在所述的加热板(5)的板体(1)的一端接有进口联箱(2)，在另一端接有出口联箱(3)；在所述的板体(1)内设有若干截面相同、并列成一排的小直流道(4)；在所述的进口联箱(2)内具有流道(6)，在流道(6)内具有由多孔板(22)隔出另一流道(6′)；所述的出口联箱(3)内具有流道(8)，在流道(8)内具有多孔板(22)隔出另一流道(8′)；所述的板体(1)内的各小直流道(4)的一端均与进口联箱(2)内的流道(6)垂直地连通，另一端均与出口联箱(3)内的流道(8)垂直地连通；所述的流道(6)的一端设有一进口接头(7)；所述的流道(8)的一端设有一出口接头(10)。
2.根据权利要求1所述的冻干机用加热板组件，其特征在于在加热板组中，在上、下二相邻的各板体(1)上，其进口联箱(2)、出口联箱(3)的位置是交错布置的。
3.根据权利要求2所述的冻干机用加热板组件，其特征在于所述的出口接头(10)与进口接头(7)均位于所述的加热板(5)的不同侧或对角处。
4.根据权利要求1所述的冻干机用加热板组件，其特征在于在所述的出口联箱(3)内还具有流道(9)；所述的出口接头(10)装在流道(9)的一端，所述的流道(9)的另一端通过折流口(11)与流道(8)连通。
5.根据权利要求4所述的冻干机用加热板组件，其特征在于在上下二相邻的各板体(1)上，其进口联箱(2)、出口联箱(3)的位置是交错布置的。
6.根据权利要求5所述的冻干机用加热板组件，其特征在于加热板进口接头(7)和出口接头(10)均位于加热板的同侧。
7.根据权利要求1-6所述的任一冻干机用加热板组件，其特征在于所述的加热板板体(1)、热媒进口联箱(2)和热媒出口联箱(3)由相同导热性的材料制成。
8.根据权利要求3或6所述的冻干机用加热板组件，其特征在于在靠近加热板进口接头(7)、出口接头(10)处，各设有一个流入管联箱(12)和流出管联箱(15)；流入管联箱(12)上端与经连管(13)接通流入总管(14)；流出管联箱(15)的下端经连管(16)接通流出总管(17)；各流入管联箱(12)和流出管联箱(15)按上、下相邻的各板体(1)上交错布置的进口联箱(2)、出口联箱(3)的位置，交替与各进口接头(7)、出口接头(10)相连。
9.根据权利要求8所述的冻干机用加热板组件，其特征在于每个流入管联箱(12)及流出管联箱(15)的尺寸均相同。
10.根据权利要求8所述的冻干机用加热板组件，其特征在于所述的各流入总管(14)、流出总管(17)，经相同长度和直径的2支连管(13)、(16)与流入管联箱(12)、流出管联箱(15)连接。
全文摘要
一种冻干机用加热板组件，包括对称设置的加热板组，加热板组包括若干加热板，每块加热板包括板体、进口联箱、出口联箱；其特征在于在加热板板体(1)的一端接有进口联箱(2)，在另一端接有出口联箱(3)；在板体(1)内设有若干截面相同、并列成一排的小直流道(4)；进口联箱(2)内具有流道(6)；出口联箱(3)内具有流道(8)；加热板板体(1)内的各小直流道(4)的一端均与进口联箱(2)内的流道(6)连通，另一端均与出口联箱(3)内的流道(8)连通；流道(6)的一端设有进口接头(7)；流道(8)的一端设有出口接头(10)。本冻干机用加热板组件加热均匀、耗能低、生产效率高、产品质量易保证。
文档编号F28D1/02GK101059301SQ20061007595
公开日2007年10月24日 申请日期2006年4月21日 优先权日2006年4月21日
发明者王一田, 王佳文, 徐春强, 熊恩国 申请人:北美冻干技术股份公司