两重热交换制冷循环系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷领域，具体地说是一种两重热交换制冷循环系统。
【背景技术】
[0002]目前，传统冻干机大多数为直喷式制冷方式，在整个冻干工艺运行阶段一般是将制冷剂直接循环至冷却管内直接膨胀吸热，而达到制冷效果。在冻干过程中都是通过切换制冷剂回路来切换制冷对象，搁板温度一般靠一路制冷供液电磁阀控制，调节。
[0003]现有的真空冷冻干燥机直喷式制冷方式普遍存在以下缺陷:
[0004]I)预冻时用搁板冷却器来冷却板层，因此在进入干燥阶段之前必须将制冷剂回路切换到冷凝器一侧通过切换制冷剂回路来切换冷却对象；
[0005]2)搁板温度控制性能较低、压缩机对负荷变动适应较差，运行稳定性有一定程度降低；
[0006]3)由于冷凝器内只有制冷剂、热容量比较小，制冷系统易发生故障，导致温度上升快，真空破坏也较快；
[0007]4)由于工艺结构原因，冷凝器温度不易控制，不易采用加热硅油方式来运行化霜工程。
[0008]针对以上问题，有必要提供一种制冷循环系统，以改善现有技术中的不足。
【发明内容】
[0009]根据上述提出的技术问题，而提供一种两重热交换制冷循环系统。本发明主要利用两重热交换循环技术，一个是前期预冻时，由板式交换器、前箱搁板与冷凝器盘管的一体循环通道即大循环通道；另一个是在干燥时，前箱搁板和冷凝器盘管各自循环形成的两个小循环通道；从而实现搁板温度的有效控制调节，使压缩机自冻干过程自开始至结束只有一个制冷剂回路，不用切换制冷剂回路，来保证压缩机的运行工况的稳定可靠。
[0010]本发明采用的技术手段如下:
[0011]—种两重热交换制冷循环系统，包括板式交换器、大循环管路循环栗、低温气动球阀1、低温气动球阀I1、小循环管路循环栗、加热器、单向阀及管道，其特征在于:
[0012]所述板式交换器出口通过管路与冷凝器冷却盘管入口相连，所述冷凝器冷却盘管出口通过管路与所述小循环管路循环栗、所述单向阀相连再通过管路回到所述板式交换器入口 ；
[0013]所述冷凝器冷却盘管出口通过管路还与所述大循环管路循环栗、所述加热器相连再通过管路进入前箱搁板集管入口，所述前箱搁板集管出口通过管路与所述低温气动球阀I相连回到所述板式交换器入口；
[0014]在与所述前箱搁板集管出口相连的管路和所述冷凝器冷却盘管出口与所述大循环管路循环栗相连的管路之间还设有与所述低温气动球阀II相连的管路；
[0015]前期预冻时，开启所述大循环管路循环栗和所述低温气动球阀I构成前箱搁板与冷凝器冷却盘管一体的大循环通道；
[0016]—次干燥时，关闭所述低温气动球阀I，开启所述小循环管路循环栗和所述低温气动球阀II构成所述前箱搁板和所述冷凝器冷却盘管各自循环的两个小循环通道。
[0017]进一步地，前期预冻时，经所述板式换热器冷却后的硅油由所述板式换热器出口经冷凝器冷却盘管入口进入冷凝器，再从冷凝器冷却盘管出口经所述大循环管路循环栗后进入所述加热器后再进入前箱搁板集管入口，再由前箱搁板集管出口经所述低温气动球阀I回到所述板式交换器入口完成对前箱搁板的冷却。
[0018]进一步地，一次干燥时，两个小循环通道分别为:
[0019]—个为所述前箱搁板加热循环通道，所述前箱搁板集管出口进入所述低温气动球阀I1、所述大循环管路循环栗、所述加热器回到所述前箱搁板集管入口完成对所述前箱搁板的加热；
[0020]一个为冷凝器冷却盘管冷却循环通道，硅油经所述板式交换器出口进入所述冷凝器冷却盘管入口进入冷凝器，再从冷凝器冷却盘管出口经所述小循环管路循环栗、所述单向阀后回到所述板式交换器入口完成对所述冷凝器冷却盘管的冷却。
[0021]此阶段，根据冻干工艺要求，制冷系统一直给冷凝器冷却盘管制冷，而这种制冷对象的切换是通过两重热交换系统来完成。并非通过切换制冷剂回路的工作方法来实现，使压缩机自冻干过程自开始至结束只有一个制冷剂回路。不用切换制冷剂回路，来保证压缩机的运行工况的稳定可靠。
[0022]如冻干过程中突遇停电，可以通过冷凝器盘管内的冷却硅油进行短暂的真空维持，使系统真空不会有太大的波动。
[0023]进一步地，所述循环系统通过电机和阀门控制循环的开启和停止，当所述前箱搁板冷却到预设温度时，切换为小循环制冷。
[0024]冻干系统开始运行时通过电机、阀门的切换使两重热交换循环系统构成大循环系统，制冷剂通过在板式交换器和硅油进行热交换来冷却前箱搁板，待搁板温度达到设定值，将系统通过电机、阀门切换成小循环，给冷凝器冷却盘管制冷，打极限温度。当前箱搁板温度偏离设定值时，通过对低温气动球阀I的开关控制来调节控制搁板的温度，使搁板温度稳定运行在控制值内。
[0025]较现有技术相比，在本发明中，硅油进行热交换后，通过循环系统的管道及各电机、阀门的开关配合让热传递介质硅油来给真空冷冻干燥机前箱搁板冷却或给冷凝器冷却盘管冷却。通过循环系统各电机、阀门的相互配合来实现搁板温度与冷凝器温度的精确控制。
[0026]本发明具有以下优点:
[0027]I)保证了制冷系统制冷剂回路在整个冻干工艺过程是单一回路，不需要对制冷剂回路进行切换。
[0028]2)能适应急剧的负荷变动；系统故障时真空度保持能力有所提高。
[0029]3)低温运转时，可以够通过导热油来补充负荷，保证压缩机稳定运行。
[0030]4)有效保持了冷凝器的冷凝表面积。
[0031]5)冷凝器的温度可以被控制，可以通过加热硅油来实现除霜工程。
[0032]6)搁板温度容易控制，板层的温度均匀性得到了提高。
[0033]基于上述理由本发明两重热交换制冷循环系统可直接应用于真空冷冻干燥机，提高设备中前箱搁板和冷凝器冷却盘管温度的均匀性，进而提高机器的主要性能，本发明还可应用于其他设备中用于冷量和热量交换的装置。
【附图说明】
[0034]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0035]图1是本发明的流程示意图。
[0036]图中:1、板式交换器11、板式交换器入口 12、板式交换器出口 13、冷媒出口 14、压缩机回气口 2、大循环管路循环栗3、低温气动球阀I 4、小循环管路循环栗5、低温气动球阀II 6、加热器7、单向阀81、前箱搁板集管入口 82、前箱搁板集管出口 91、冷凝器冷却盘管入口 92、冷凝器冷却盘管出口。
【具体实施方式】
[0037]如图1所示，一种两重热交换制冷循环系统，包括板