低温真空冷冻干燥的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低温真空冷冻干燥机，制冷系统为高、中、低温三级复叠制冷系统，高、中、低温三级复叠制冷系统与捕水器的制冷盘管连接，捕水器下端低温酒精出口通过阀门连接酒精收集器。高、中、低温三级复叠制冷系统对捕水器制冷温度为-120℃至-125℃。本实用新型能满足含酒精类冻干制品冻干的要求，该真空冷冻干燥机采用三级复叠制冷系统，高中温级复叠负责对干燥箱制冷使其达到-50~-60℃温度，高中低温复叠负责对捕水器制冷，使其达到-120℃左右低温，最低达-125℃（且低温可调、可控）。捕水器下面配备低温酒精收集装置，这样在冻干过程中，反复数次操作，就可以收集几乎全部冻干制品中的酒精。
【专利说明】低温真空冷冻干燥机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种真空冷冻干燥机，尤其是一种低温真空冷冻干燥机。
【背景技术】
[0002]真空冷冻干燥机一般由二个装置和七个系统组成，如图1所示。二个装置为干燥箱和捕水器，七个系统为制冷系统、真空系统、液压系统、换热系统、气动系统、控制系统、蒸汽灭菌(清洗)系统。
[0003]目前，国内生产的真空冷冻干燥机干燥箱一般能达到-50°C'60°C的温度，捕水器一般能达到_70°C?-80°C温度，以上温度一般已能满足大部分制品的冻干需求。
[0004]但是，对于一些含有酒精等溶剂的制品(大部分为原料药，中药等)上述捕水器温度已不能满足冻干的要求。
[0005]原因是酒精冻结温度为_117°C，国产冻干机捕水器最低温度为-80°C左右，酒精气体不能全部被捕集在捕水器内，(此时水蒸气已经大部分被固化在捕水器制冷盘管表面)而是部分被真空泵组抽至真空泵内，这样会造成二个后果:
[0006]一是有油真空泵(一般称“油泵”)的真空油被破坏了导致真空度不能达到预定数值。
[0007]二是油泵内的密封件(许多为橡胶件)和滑片(非金属合成材料)被腐蚀，长时间后会影响泵体的密封，从而影响整机的真空度。
[0008]为了改变上述情况，国内冻干机用户以前有如下三个无奈的选择:
[0009]第一个选择:在冻干含酒精制品时，频繁的更换已失效的真空油，定期地对真空泵进行检修，采用此种选择，酒精是无法回收的，还会造成运行成本的上升和检修频繁等后果O
[0010]第二个选择，在冻干含酒精制品时，选择采用无油真空泵(一般称“干泵”)，干泵真空腔内无真空油对酒精等不敏感，但也有二个问题存在:
[0011]一是干泵价格较贵使机组成本上升，二是酒精无法回收，造成浪费。
[0012]第三个选择，是采用液氮制冷方式，液氮在一个大气压下蒸发温度约为-196°C，经调节后捕水器温度能达到_120°C左右的低温，能捕捉酒精气体，但是由于液氮制冷运行成本高昂(费用包括液氮购买、液氮运输、液氮在大气压下气化损耗等)，大约是压缩式制冷的三倍左右，用户一般无法承受。
[0013]唯一较好的方法是:采用压缩式制冷方式，且捕水器温度在-110°C?_120°C左右可调，以全部或绝大部分捕集酒精，使酒精对真空泵基本无影响，另在捕水器上加装一个酒精收集装置，以收集酒精。
[0014]但是直至2012年，国内冻干机制造企业尚无一家能生产此类产品。
[0015]在国际制药机械展示会上，国外药机企业有-110°C真空冷冻干燥机展示,但是价格高昂，不是国内一般的制药企业能承受的。
【发明内容】
[0016]本实用新型是要是提供一种低温真空冷冻干燥机，用于满足含酒精类冻干制品冻干的要求，该真空冷冻干燥机具有结构简单，成本低，使用方便等特点。
[0017]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:一种低温真空冷冻干燥机，包括制冷系统、捕水器、酒精收集器，其特点是:制冷系统为高、中、低温三级复叠制冷系统，高、中、低温三级复叠制冷系统与捕水器的制冷盘管连接，捕水器下端低温酒精出口通过第一阀门连接酒精收集器。
[0018]制冷系统为高、中、低温三级复叠制冷系统中制冷剂分别为高温级R404a、中温级R23、低温级R14。
[0019]高、中、低温三级复叠制冷系统对捕水器制冷温度为_120°C至_125°C。
[0020]捕水器一端连接干燥箱，另一端连接真空泵组。
[0021]本实用新型的有益效果是:
[0022]本实用新型的低温真空冷冻干燥机，能满足含酒精类冻干制品冻干的要求，该真空冷冻干燥机采用三级复叠制冷系统，高中温级复叠负责对干燥箱制冷使其达到-5(T-60°C温度，高中低温复叠负责对捕水器制冷，使其达到-120°C左右低温，最低达-125°C (且低温可调、可控)。
[0023]捕水器下面配备低温酒精收集装置，这样在冻干过程中，反复数次操作，就可以收集几乎全部冻干制品中的酒精。
[0024]本实用新型的真空冷冻干燥机在极低温区域的产品得以填补，满足了广大制药机械用户对此类冻干机的需求。
[0025]另外，本实用新型具有结构简单，成本低，使用方便等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是真空冷冻干燥机系统图；
[0027]图2是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0029]如图2所示，本实用新型的低温真空冷冻干燥机，包括制冷系统、捕水器1、酒精收集器4等。
[0030]制冷系统为高、中、低温三级复叠制冷系统，高、中、低温三级复叠制冷系统与捕水器的制冷盘管2连接，捕水器I下端低温酒精出口通过第一阀门3连接酒精收集器4。
[0031]制冷系统为高、中、低温三级复叠制冷系统中制冷剂分别为高温级R404a、中温级R23、低温级R14。
[0032]高、中、低温三级复叠制冷系统对捕水器I制冷温度为_120°C至_125°C。
[0033]捕水器I 一端连接干燥箱，另一端连接真空泵组。
[0034]本实用新型具有如下二个特点:
[0035](一)、制冷系统采用三级复叠制冷，制冷剂分别是高温级R404a，中温级R23，低温级R14，每级降温在50°C左右，高中温级复叠负责对干燥箱I制冷使其达到-5(T-60°C温度，高中低温复叠负责对捕水器I制冷，使其达到-120°C左右低温，最低达-125°c (且低温可调、可控)。
[0036](二 )、配备低温酒精收集装置
[0037]在冻干时，捕水器I低温温度可调，气流(水蒸汽，酒精气体、一些不凝性气体)从干燥箱流至捕水器I内，在真空低温条件下，水蒸汽被固化在捕水器I内制冷盘管2上，在冻干真空条件下，一般-50°C以下，酒精气体变成液态，开始从制冷盘管2上往下滴，在接近_117°C温度时，几乎全部液化，滴至捕水器I底部。捕水器I底部设计有一定的坡度，液态酒精会流至酒精收集器4内，此过程中，第一阀门3开启，第二阀门5关闭，当酒精已基本充满酒精收集器4后，关闭第一阀门3，开启第二阀5，液态酒精可放出酒精收集器4经放酒精口 6流至机外容器内，这样在冻干过程中，反复数次操作，就可以收集几乎全部冻干制品中的酒精。
[0038]上述低温真空冷冻干燥机，使国产真空冷冻干燥机在极低温区域的产品得以填补，满足了广大制药机械用户对此类冻干机的需求。
【权利要求】
1.一种低温真空冷冻干燥机，包括制冷系统、捕水器(I)、酒精收集器(4)，其特征在于:所述制冷系统为高、中、低温三级复叠制冷系统，高、中、低温三级复叠制冷系统与捕水器的制冷盘管(2)连接，捕水器(I)下端低温酒精出口通过第一阀门(3)连接酒精收集器(4)。
2.根据权利要求1所述的低温真空冷冻干燥机，其特征在于:所述制冷系统为高、中、低温三级复叠制冷系统中制冷剂分别为高温级R404a、中温级R23、低温级R14。
3.根据权利要求1所述的低温真空冷冻干燥机，其特征在于:所述捕水器(I)一端连接干燥箱，另一端连接真空泵组。
4.根据权利要求1或2所述的低温真空冷冻干燥机，其特征在于:所述高、中、低温三级复叠制冷系统对捕水器(I)制冷温度为-120°C至-125°C。
【文档编号】F26B5/06GK203489584SQ201320426892
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】楼唯, 史伟勤, 刘志强, 王一峰 申请人:上海千山远东制药机械有限公司