在填料上方的喷管架，溴化锂液滴被喷出后由上向下流动并于上升的湿N2接触，吸收湿N2中的水蒸气，溴化锂溶液的浓度变小，成为溴化锂稀溶液(55 %)，溴化锂稀容器在溶液栗22作用下被输送至溴化锂溶液再生器23。
[0028]在溴化锂溶液再生器23内设有加热盘管24，盘管内通入温度为60V的热水;溴化锂稀溶液(55% )经由顶部的喷管喷下，被加热盘管加热温度升高，水蒸气被蒸出，溴化锂溶液浓度变大变为浓溶液(60 % )，浓溴化锂溶液在溶液栗21作用下被输送到溴化锂溶液储液触18 ο
[0029]再生后的溴化锂溶液温度为45°C，在冷却盘管20的冷却下温度降为_15°C，降温后浓溴化锂溶液重新被输送至溴化锂溶液除湿器17，循环利用。
[0030]由于加热盘管24与高温冷凝器一15连通形成第四回路，加热盘管24中的热量由高温冷凝器一供应，即溴化锂溶液再生器23中温度为60°C的热水，加热溴化锂溶液后变为50°C，50°C的水进入高温冷凝器一后被加热温度变为60°C，在热水循环栗25驱动下，重新进入加热盘管24，循环使用。
[0031]由于冷却盘管20与低温冷凝器11及高温蒸发器二16连通形成第五回路。乙二醇溶液进口温度为_23°C，出口温度为-18°C，温度为-18°C乙二醇溶液在循环栗26作用下，被输送到低温冷凝器11，吸收此处冷凝热，温度变为_12°C，然后进去高温蒸发器12中被冷却，温度变为-23 0C，重新被输送至溴化锂溶液储液罐18内，使溴化锂溶液储液罐18内溴化锂溶液被冷却到_15°C，循环利用。
[0032]由冷、热量平衡分析知，在上述温度变化条件下，该系统高温制冷子系统的冷凝热高于干燥腔所需升华热与溴化锂溶液再生器所需加热量之和，因此系统所需加热量无需其他热源来提供。
[0033]以下为系统冷热量平衡分析
[0034]确定复叠式制冷系统中低温子系统制冷量为IkW;
[0035]果蔬冻结速率为:7.2kg/h
[0036]1、计算低温温控系统冷凝热
[0037]低温温控系统系数估算为1.7(蒸发温度_70°C，冷凝温度-10°C，取理想逆卡诺制冷系数一半);
[0038]低温温控系统冷凝热量为1.6kW。
[0039]2、计算高温温控系统制冷量
[0040]高温温控系统制冷量=低温温控系统冷凝热+冷却溴化锂溶液需冷量[0041 ] 冷却溴化锂溶液需冷量=溴化锂溶液质量流量X溴化锂溶液比热容X温差[0042I溴化锂质量流量计算
[0043]已知60%浓度的溴化锂溶液浓度降低为55%时除湿能力为50g/kg，果蔬颗粒干燥前后水分变化为80%至3%，则干燥过程除水量为7.2 X (80-3) % =5.2kg.h = 1.4g/s。
[0044]溴化锂质量流量为1.4/50 = 0.03kg/s
[0045]冷却溴化锂溶液需冷量=0.03 X 2500 X (45-(-15)) =4.5kff.(60%浓度溴化锂溶液比热容取2500kJ/(kg.°C))
[0046]高温温控系统制冷量=1.6+4.5 = 6.1kff
[0047]高温温控系统冷凝热
[0048]高温温控系统制冷系数估算为1.3(蒸发温度_25°C，冷凝温度70°C，取理想逆卡诺制冷系数一半)；
[0049]高温温控系统冷凝热=6.1+6.1/1.3 = 10.8kff
[0050]干燥所需加热量
[0051 ] 干燥所需加热量=1.2X5.2X 3393/3600 = 6kW( 1.2为考虑果蔬颗粒温升吸热量系数)
[0052]溴化锂溶液再生器所需加热量
[0053]溴化锂溶液再生器所需加热量= 0.03X2500X (45-(-5))=3.8kW
[0054]综上所知，该复叠式制冷系统放出冷凝热为10.8kW，干燥器及溶液再生器共需加热量为9.8kW，因此该系统所需加热量无需其他热源来提供。
[0055]该系统冷冻干燥果蔬能耗分析
[0056]该系统共耗电为0.6(低温系统压缩机耗电)+4.7(高温系统压缩机耗电)+1(栗、风机耗电)，共6.3kW。
[0057]则该系统冷冻干燥每公斤产品能耗为:6.3/7.2kff.h/kg = 0.87kff.h/kg
[0058]电价按1.0元/(kW.h)计，该系统冷冻干燥每公斤产品，需要0.87元。
[0059]由上可知，本实用新型所设计的装置，通过使用复叠式制冷，实现冷热联供、将低温冷凝器与高温蒸发器连通，使冷冻过程中释放的热量用于加热干燥，同时加热盘管与高温冷凝器连通形成第四回路，所述冷却盘管与低温冷凝器及高温蒸发器连通形成第五回路，使冷冻过程及干燥过程中的热量用于与溴化锂溶液除湿器中的溴化锂溶液再生，使得能量利用率大幅度提高，实现节约能源的目的。
[0060]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种流态化玻态干燥装置，其特征在于，包含冷冻腔，干燥腔，低温温控装置，以及高温温控装置;所述冷冻腔的进风口、出风口与低温控装置相连形成第一回路以供冷冻工质循环制冷;所述干燥腔的进风口、出风口与高温控装置相连形成第二回路以供冷冻工质循环加热干燥;所述冷冻腔设置在干燥腔上方并通过挡板相连;所述低温温控装置、高温温控装置分别设有压缩机、蒸发器以及冷凝器;所述低温冷凝器与高温蒸发器连通，形成复叠式制冷。2.根据权利要求1所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，所述冷冻腔、干燥腔的进风口分别设在出风口的下方。3.根据权利要求1所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，所述冷冻工质为N2或者C02。4.根据权利要求1所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，还包括一溴化锂溶液除湿器，包括:箱体，用于储存溴化锂溶液;设置在箱体的进风口、出风口，用于与第二回路连通；设置在箱体内部的填料，设置在填料上方的的喷淋架以及连通箱体底部溴化锂溶液与喷淋架用于运输溴化锂溶液的溶液栗。5.根据权利要求4所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，所述箱体的出风口上设有过滤网。6.根据权利要求4或者5所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，所述溴化锂溶液除湿器内设有包括加热盘管的溴化锂溶液再生器及包括冷却盘管的溴化锂溶液储液罐形成第三回路，管道中设有溶液栗使溴化锂溶液在所述第三回路中流通。7.根据权利要求6所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，所述加热盘管与高温冷凝器连通形成第四回路，所述冷却盘管与低温冷凝器及高温蒸发器连通形成第五回路。8.根据权利要求7所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，所述第四回路中的流动液为50-60 °C的水溶液。9.根据权利要求7所述的流态化玻态干燥装置，其特征在于，所述第五回路的流动液为-18 °C到-23 °C的乙二醇溶液。
【专利摘要】本实用新型属于食品的干燥设备技术领域，尤其涉及一种流态化玻态干燥装罝，包含冷冻腔，干燥腔，低温温控装置，以及高温温控装置；所述冷冻腔的进风口、出风口与低温控装置相连形成第一回路以供冷冻工质循环制冷；所述干燥腔的进风口、出风口与高温控装置相连形成第二回路以供冷冻工质循环加热干燥；所述冷冻腔设置在干燥腔上方并通过挡板相连；所述低温温控装置、高温温控装置分别设有压缩机、蒸发器以及冷凝器；所述低温冷凝器与高温蒸发器连通，形成复叠式制冷，实现冷热连供，使得能量利用率大幅度提高，实现节约能源的目的。
【IPC分类】A23L3/44, A23L3/50
【公开号】CN205358085
【申请号】CN201521140014
【发明人】李云, 梁世强
【申请人】天津中科云健康装备科技有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月31日