一种真空冷冻干燥装置的制作方法

本发明涉及物料干燥装置技术领域，特别涉及一种真空冷冻干燥装置。

背景技术：

真空冷冻干燥是在真空状态下，利用升华原理，将物料中预先冻结的水分直接升华除去，从而使物料干燥。目前，现有的真空冷冻干燥装置中，其真空仓10内的加热板20通常都是采用硅油做热载体，通过蒸汽或者电加热器30等外部热源对硅油加热，然后用油泵40送入真空仓10内的加热板20内放热，流出真空仓10后再次被加热，如此循环，如图1所示。

然而，上述加热方式中，由于硅油在真空仓的加热板内，从入口到出口沿程不断放热，温度逐渐降低，形成了加热板前段和后段温差，这个温差导致被干燥物料受热不均匀，影响冻干物料的干燥一致性；而且，为了缩小温差，现有的真空冷冻干燥装置不得不加大油泵的流量，造成油泵功率增大，耗电增加，温差虽然有所缩小，但依然存在被干燥物料受热不均匀的现象，难以解决冻干物料干燥不一致的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、耗能低、冻干效果好的真空冷冻干燥装置。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种真空冷冻干燥装置，包括真空仓和与真空仓相连以对真空仓进行抽真空的真空泵，在所述真空仓内设有冻干加热板和冻干捕水器，在所述真空仓外设有制冷压缩机和膨胀阀，所述制冷压缩机、冻干加热板、膨胀阀及冻干捕水器依次通过管道相连构成循环管路。

进一步地，所述制冷压缩机与冻干加热板之间形成热媒管路，所述制冷压缩机与冻干捕水器之间形成冷媒管路，还包括与热媒管路、冷媒管路汇合连接以进行换热的换热器。

进一步地，根据权利要求1所述的真空冷冻干燥装置，其特征在于：所述制冷压缩机为变频压缩机。

有益效果：此真空冷冻干燥装置中，位于真空仓内的冻干加热板构成热泵系统的冷凝器，制冷剂蒸汽进入真空仓的冻干加热板内放热，由于相变在相同压力下进行，使真空仓内的冻干加热板温度保持一致，消除了冻干加热板上下游的温差，使冻干品受热均匀，实现了干燥一致性；而且，冷凝后的制冷剂液体经过膨胀阀节流，再次进入真空仓内的冻干捕水器制冷吸热，以维持冻干捕水器的低温状态，冻干加热板加热和冻干捕水器制冷都使用同一套热泵系统，有效降低能耗，降低冷冻干燥成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1为现有技术中真空冷冻干燥装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

参照图2，本发明一种真空冷冻干燥装置，包括真空仓1和与真空仓1相连以对真空仓进行抽真空的真空泵2，在真空仓1内设有冻干加热板3和冻干捕水器4，在真空仓1外设有制冷压缩机5和膨胀阀6，制冷压缩机5、冻干加热板3、膨胀阀6及冻干捕水器4依次通过管道相连构成循环管路。

本实施例中，制冷压缩机5、冻干加热板3、膨胀阀6、冻干捕水器4构成热泵制冷剂循环管路，制冷压缩机5排出的制冷剂蒸汽进入真空仓的冻干加热板3内放热，制冷剂蒸汽在冻干加热板3处冷凝形成制冷剂液体后进入储液器7，经过膨胀阀6节流，再次进入真空仓1内的冻干捕水器4制冷吸热，制冷剂液体在冻干捕水器4处气化形成制冷剂气体后排入制冷压缩机5。其中，位于真空仓1内的冻干加热板3构成热泵系统的冷凝器，制冷剂蒸汽进入真空仓1的冻干加热板3内放热，由于相变在相同压力下进行，使真空仓1内的冻干加热板3温度保持一致，消除了冻干加热板3上下游的温差，使冻干品受热均匀，实现了干燥一致性。而且，制冷剂液体在经冻干捕水器4制冷吸热，制冷压缩机5从冻干捕水器4汲取了热量，不需要从传统的电加热器或者锅炉蒸汽消耗热量，即不需要额外设置一制冷系统对冻干捕水器4进行制冷，有效地使得冻干的能耗成本大为下降。

其中，制冷压缩机5与冻干加热板3之间为热媒管路，制冷压缩机5与冻干捕水器4之间为冷媒管路，本发明还包括与热媒管路、冷媒管路汇合连接以进行换热的换热器8，制冷压缩机5排出制冷剂蒸汽进入冻干加热板3之前，先经过换热器8进行换热，消除排气的过热度，保证温度稳定。

作为优选，制冷压缩机5由变频电机控制，变频电机根据冻干工艺曲线对制冷压缩机5进行控制。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种真空冷冻干燥装置，包括真空仓和真空泵，在所述真空仓内设有冻干加热板和冻干捕水器，在所述真空仓外设有制冷压缩机和膨胀阀，所述制冷压缩机、冻干加热板、膨胀阀及冻干捕水器依次通过管道相连构成循环管路，位于真空仓内的冻干加热板构成热泵系统的冷凝器，制冷剂蒸汽进入真空仓的冻干加热板内放热，由于相变在相同压力下进行，使真空仓内的冻干加热板温度保持一致，消除了冻干加热板上下游的温差，使冻干品受热均匀，实现了干燥一致性；而且，冷凝后的制冷剂液体经过膨胀阀节流，再次进入真空仓内的冻干捕水器制冷吸热，冻干加热板加热和冻干捕水器制冷都使用同一热泵系统，有效降低能耗，降低冷冻干燥成本。

技术研发人员：郑存义;王海翔
受保护的技术使用者：郑存义;王海翔
技术研发日：2017.04.21
技术公布日：2017.07.07