一种热泵真空浓缩干燥装置制造方法
【专利摘要】一种热泵真空浓缩干燥装置，包括真空泵、压缩机、节流阀、蒸发室、冷凝室和冷凝水箱，蒸发室内置冷凝器，冷凝器通过压缩机与蒸发器连接；蒸发室上部设有入料口阀门，底部设有出料口阀门；蒸发室外壁设有保温套，保温套与蒸发室外壁之间填充保温材料；冷凝室内置蒸发器，蒸发器通过节流阀与冷凝器连接；冷凝室与真空泵通过真空阀门连接，冷凝室通过蒸发冷凝通道与蒸发室连通，蒸发冷凝通道设有阻热材料，用于阻挡冷凝室和蒸发室的金属壁的热传导，蒸发冷凝通道的上方设有挡水盖和挡水盖支架，用于防止冷凝水滴进蒸发室；冷凝室的底部与冷凝水箱连接，冷凝水箱底部设有冷凝水出口阀门。本实用新型结构简单，运行成本较低，浓缩效率较高。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种热泵真空浓缩干燥装置。 一种热泵真空浓缩干燥装置
【背景技术】
[0002] 根据物料脱水前后的含水量，一般可以把脱水过程分为浓缩过程和干燥过程。由 于浓缩过程和干燥过程具有各自不同的规律和特点，在实际应用和工业生产中，往往分开 作为两个独立的操作单元。干燥过程是指采用加热的方法排除物料中水分的过程，要求所 得到的最终产品含水量较低，一般采用对流干燥、辐射干燥（微波干燥和红外干燥）、传导 干燥以及喷雾干燥等方法。浓缩是对含水量较大的物料进行脱水，所得到产品的含水量也 较大，可作为干燥的前处理过程。浓缩过程亦可作为独立的操作单元，主要实现对目标产品 的富集或使溶液体系中某些物质析出。常用的浓缩方法主要包括蒸发浓缩、超滤浓缩、吸收 浓缩和冷冻浓缩等。
[0003] 超滤浓缩法是使用一种特制的具有一定均匀孔径分布的薄膜，对溶液中各种溶质 和溶剂分子进行选择性过滤的方法。该法存在膜污染和膜表面的浓差极化现象，且浓缩倍 数小，一般仅为2-10倍，是超滤法产业化应用的障碍。
[0004] 吸收浓缩法是一种通过吸收剂直接吸收和除去溶液中溶剂分子而使溶液浓缩的 方法。使用的吸收剂必须与溶液不发生化学反应，且与生物大分子和发酵产品等溶质也不 发生吸收作用，并易与溶液分开。此外，还要求吸收剂除去溶剂后能重复使用吸收浓缩过程 对生物大分子结构和生物活性都不会产生影响，是近几年来微生物工程和生化工程日益广 泛使用的浓缩和分离方法之一。但是，目前吸收浓缩方法主要仍是在实验室中使用，这是由 于聚乙二醇等吸收剂价格昂贵，使其难以在工业化生产中得到经济性应用。
[0005] 冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理，将水以固态方式从溶液中去 除的一种浓缩方法。冷冻浓缩对被浓缩物的品质影响较小，但因浓缩过程需要冷冻而使其 能耗较明显增大，故而限制了其在相关工业生产中的推广应用。且由于冷冻过程受到水溶 液与冰之间的固液平衡关系的制约，其浓缩倍数也受到限制。
[0006] 蒸发浓缩技术历来是溶液浓缩的主要技术，传统的蒸发浓缩技术通常以热水/蒸 气作为传热介质，为了提高传热效率，增加传热面积，所设计的浓缩设备结构复杂，设备体 积大。另外，为了提高加热蒸汽的使用效率，往往采用多效浓缩，这样将数倍地增加设备的 占地面积，同时也增大了设备的投入和运行维护的费用。 实用新型内容
[0007] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提出一种结构简单， 使用成本较低，浓缩效率较高的热泵真空浓缩干燥装置。
[0008] 本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是：
[0009] -种热泵真空浓缩干燥装置，包括真空泵、压缩机、节流阀、蒸发室、冷凝室和冷凝 水箱，
[0010] 所述的蒸发室内置冷凝器，冷凝器通过压缩机与蒸发器连接；蒸发室上部设有入 料口和入料口阀门，底部设有出料口和出料口阀门；蒸发室外壁设有保温套，保温套与蒸发 室外壁之间填充保温材料；
[0011] 所述的冷凝室内置蒸发器，蒸发器通过节流阀与冷凝器连接；冷凝室与真空泵通 过真空阀门连接，冷凝室通过蒸发冷凝通道与蒸发室连通，使得蒸发室和冷凝室处于同一 真空度；蒸发冷凝通道设有阻热材料，用于阻挡冷凝室和蒸发室的金属壁的热传导，蒸发冷 凝通道的上方设有挡水盖和用于支撑挡水盖的挡水盖支架，用于防止冷凝水滴进蒸发室； 冷凝室的底部与冷凝水箱连接，冷凝水箱底部设有冷凝水出口阀门。
[0012] 所述的阻热材料为橡胶法兰。
[0013] 与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：
[0014] (1)本实用新型结构简单，各个流程工艺紧凑，将蒸发技术与与真空技术相结合， 能够通过提高真空度来降低浓缩过程的操作温度，从而有效地减少产品中各种有效物质的 热分解，得到高质量的产品。
[0015] (2)所述的蒸发器产生的冷媒经过压缩机压缩后进入冷凝器，冷凝器产生的热媒 再经过节流阀将热蒸气送给蒸发器，实现整个装置的热能回收和再利用，能够有效降低运 行成本。
[0016] (3)本实用新型浓缩效率高，浓缩产品的总固形物含量可达到70 %?85%，甚至 可以生产总固形物含量高达95 %的浓缩产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型所述的热泵真空浓缩干燥装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 及具体实施例进行详细描述。
[0019] 如图1所示的热泵真空浓缩干燥装置，包括真空泵4、压缩机14、节流阀10、蒸发 室16、冷凝室1和冷凝水箱9,所述的蒸发室16内置冷凝器15,冷凝器15通过压缩机14与 蒸发器2连接；蒸发室16上部设有入料口和入料口阀门12,底部设有出料口和出料口阀门 17 ;蒸发室16外壁设有保温套18,保温套18与蒸发室16外壁之间填充保温材料；
[0020] 所述的冷凝室1内置蒸发器2,蒸发器2通过节流阀10与冷凝器15连接；冷凝室 1与真空泵4通过真空阀门3连接，冷凝室1通过蒸发冷凝通道11与蒸发室16连通，使得 蒸发室16和冷凝室1处于同一真空度；蒸发冷凝通道11设有橡胶法兰7,用于阻挡冷凝室 1和蒸发室16的金属壁的热传导，蒸发冷凝通道11的上方设有挡水盖5和用于支撑挡水 盖5的挡水盖支架6,用于防止冷凝水滴进蒸发室16,冷凝室1的底部与冷凝水箱9连接， 冷凝水箱9底部设有冷凝水出口阀门8。
[0021] 工作时，抽真空，压缩机14开启，制冷工质13为热状液体，流入冷凝器15,蒸发室 16的料液被加热并在真空状态下蒸发出水分，制冷工质13为达到节流阀10后，由液体变为 气体进入蒸发器2,在蒸发器2吸收大量的热，使冷凝室1温度变低，这样从蒸发室16上升 过来的水蒸汽，遇冷变为水，流入冷凝水箱9储存，料液中的水分不断被蒸发分离，达到浓 缩的效果。
[0022] 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种热泵真空浓缩干燥装置，包括真空泵、压缩机、节流阀、蒸发室、冷凝室和冷凝水 箱，其特征在于， 所述的蒸发室内置冷凝器，冷凝器通过压缩机与蒸发器连接；蒸发室上部设有入料口 和入料口阀门，底部设有出料口和出料口阀门；蒸发室外壁设有保温套，保温套与蒸发室外 壁之间填充保温材料； 所述的冷凝室内置蒸发器，蒸发器通过节流阀与冷凝器连接；冷凝室与真空泵通过真 空阀门连接，冷凝室通过蒸发冷凝通道与蒸发室连通，使得蒸发室和冷凝室处于同一真空 度；蒸发冷凝通道设有阻热材料，用于阻挡冷凝室和蒸发室的金属壁的热传导，蒸发冷凝通 道的上方设有挡水盖和用于支撑挡水盖的挡水盖支架，用于防止冷凝水滴进蒸发室；冷凝 室的底部与冷凝水箱连接，冷凝水箱底部设有冷凝水出口阀门。
2. 根据权利要求1所述的热泵真空浓缩干燥装置，其特征在于，所述的阻热材料为橡 胶法兰。
【文档编号】B01D1/30GK203861933SQ201420322746
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】黄华 申请人:黄华