专利名称：一种整合热泵的低温真空浓缩机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种整合热泵的低温真空浓缩机组，属于真空浓缩机组技术领域。
背景技术：
现有升膜或降膜的蒸发器蒸发温度普遍为70 V 80°C，而发酵工业、生物技术工业、食品加工业中，如微生物发酵液、乳品、果汁等不耐热生物活性物质在高温下容易失活。虽然膜浓缩可在低温下运行，但膜的使用成本比较高，同时对产品的组织成分的破坏也无法评价。目前其他的低温真空浓缩机将加热和浓缩过程分开，耗费能源，效率较低。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有升膜或降膜的蒸发器蒸发温度普遍为70 V 80°C，微生物发酵液、乳品、果汁等不耐热生物活性物质在高温下容易失活的问题，进而提供一种整合热泵的低温真空浓缩机组。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种整合热泵的低温真空浓缩机组，包括浓缩罐、蒸汽冷凝器、加热列管、热水罐、风冷式热泵、真空泵、汽水分离器、冷凝水罐、物料罐、浓缩物料罐、检测器、循环泵、热水泵、冷水泵、物料泵、第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀，所述浓缩罐的上部与蒸汽冷凝器相连通，蒸汽冷凝器的夹套与风冷式热泵连通，热水罐和风冷式热泵通过管路连通，热水罐通过管路和加热列管的夹套连通，蒸汽冷凝器蒸汽出口通过汽水分离器分别与真空泵和冷凝水罐连通，冷水泵的出口与蒸汽冷凝器相连通，冷水泵的入口与风冷式热泵相连通，热水泵的出口与加热列管相连通，热水泵的入口与热水罐相连通，加热列管的下部和热水罐的下部通过管路相连通，循环泵的入口与浓缩罐的底部相连通，循环泵的出口与第一三通阀的第一个口相连通，第一三通阀的第二个口与加热列管相连通，第一三通阀的第三个口与检测器的一端相连通，检测器的另一端与第二三通阀的第一个口相连通，第二三通阀的第二个口与物料罐的上端相连通，第二三通阀的第三个口与浓缩物料罐的上端相连通，第三三通阀的第一个口与物料罐的下端相连通，第三三通阀的第二个口与物料泵的入口相连通，物料泵的出口与浓缩罐的上部相连通，第三三通阀的第三个口为不同比例的浓缩物料出口。本实用新型具有以下优点本实用新型有两种使用方法一种方法是将料液在罐里不断循环，直到浓缩液达到要求；另一种方法是通过浓缩一部分，然后把这部分浓缩液加到剩余的总原料，以获得不同浓缩比例的物料。整合热泵的低温真空浓缩机组具有蒸发量适中，蒸发能力为30升/小时，处理温度低，通常为36°C左右，蒸发温度可调。采用热泵制冷系统，加热水温度至55 °C，制冷水温度至17°C，节约能源，无需蒸汽。全自动化控制，简化操作。浓度计算可根据纯水的蒸发量计算等优点，适用于热敏感产品的浓缩，如微生物发酵液、乳品、果汁等。
图1为本实用新型的整合热泵的低温真空浓缩机组的结构示意图。图中的附图标记41是冷水入口，42是气体出口，43是冷凝水出口，44是不同比例的浓缩物料出口，45是浓缩物料出口。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。如图1所示，本实施例所涉及的一种整合热泵的低温真空浓缩机组，包括浓缩罐1、蒸汽冷凝器2、加热列管3、热水罐4、风冷式热泵5、真空泵6、汽水分离器7、冷凝水罐8、物料罐9、浓缩物料罐10、检测器11、循环泵21、热水泵22、冷水泵23、物料泵24、第一三通阀31、第二三通阀32和第三三通阀33，所述浓缩罐I的上部与蒸汽冷凝器2相连通，蒸汽冷凝器2的夹套与风冷式热泵5连通，热水罐4和风冷式热泵5通过管路连通，热水罐4通过管路和加热列管3的夹套连通，蒸汽冷凝器2蒸汽出口通过汽水分离器7分别与真空泵6和冷凝水罐8连通，冷水泵23的出口与蒸汽冷凝器2相连通，冷水泵23的入口与风冷式热泵5相连通，热水泵22的出口与加热列管3相连通，热水泵22的入口与热水罐4相连通，加热列管3的下部和热水罐4的下部通过管路相连通，循环泵21的入口与浓缩罐I的底部相连通，循环泵21的出口与第一三通阀31的第一个口相连通，第一三通阀31的第二个口与加热列管3相连通，第一三通阀31的第三个口与检测器11的一端相连通，检测器11的另一端与第二三通阀32的第一个口相连通，第二三通阀32的第二个口与物料罐9的上端相连通，第二三通阀32的第三个口与浓缩物料罐10的上端相连通，第三三通阀33的第一个口与物料罐9的下端相连通，第三三通阀33的第二个口与物料泵24的入口相连通，物料泵24的出口与浓缩罐I的上部相连通，第三三通阀33的第三个口为不同比例的浓缩物料出口 44。工作过程物料罐9中的待浓缩料液通过物料泵24泵入浓缩罐I中，料液通过浓缩罐I底部管路经循环泵21和第一三通阀31进入加热列管3中进行热交换被加热至36°C左右，热物料被打回浓缩罐I中，浓缩罐I中真空度为_95kPa左右，此压力下水的沸点为36°C，料液中的水沸腾蒸发，如此不断循环最终达到浓缩要求。浓缩罐I中蒸发出的水蒸气经蒸汽冷凝器2冷凝，冷凝蒸汽通过汽水分离器7，冷凝水被收集至冷凝水罐8中，罐内真空度由真空泵6维持，冷自来水进入风冷式热泵5可被降至17°C，冷却水经冷水泵23打入蒸汽冷凝器2夹套中对热蒸汽降温，热交换后的冷却水又返回至风冷式热泵5中，实现冷水循环，冷水经风冷式热泵5加热至55 °C后入热水罐4中，热水罐4中的热水通过热水泵22进入加热列管3的夹套中与物料进行热交换后返回至热水罐4中，实现热水循环，浓缩后的物料通过第一三通阀31经检测器11检测后再经过第二三通阀32最终收集至浓缩物料罐10中，浓缩后的物料也可经过第二三通阀32进入物料罐9中与初始物料混合成不同浓缩比例的料液通过第三三通阀33收集。[0013]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，这些具体实施方式
都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种整合热泵的低温真空浓缩机组，包括浓缩罐、蒸汽冷凝器、加热列管、热水罐、风冷式热泵、真空泵、汽水分离器、冷凝水罐、物料罐、浓缩物料罐、检测器、循环泵、热水泵、冷水泵、物料泵、第一三通阀、第二三通阀和第三三通阀，其特征在于，所述浓缩罐的上部与蒸汽冷凝器相连通，蒸汽冷凝器的夹套与风冷式热泵连通，热水罐和风冷式热泵通过管路连通，热水罐通过管路和加热列管的夹套连通，蒸汽冷凝器蒸汽出口通过汽水分离器分别与真空泵和冷凝水罐连通，冷水泵的出口与蒸汽冷凝器相连通，冷水泵的入口与风冷式热泵相连通，热水泵的出口与加热列管相连通，热水泵的入口与热水罐相连通，加热列管的下部和热水罐的下部通过管路相连通，循环泵的入口与浓缩罐的底部相连通，循环泵的出口与第一三通阀的第一个口相连通，第一三通阀的第二个口与加热列管相连通，第一三通阀的第三个口与检测器的一端相连通，检测器的另一端与第二三通阀的第一个口相连通，第二三通阀的第二个口与物料罐的上端相连通，第二三通阀的第三个口与浓缩物料罐的上端相连通，第三三通阀的第一个口与物料罐的下端相连通，第三三通阀的第二个口与物料泵的入口相连通，物料泵的出口与浓缩罐的上部相连通，第三三通阀的第三个口为不同比例的浓缩物料出口。
专利摘要本实用新型提供了一种整合热泵的低温真空浓缩机组，所述浓缩罐的上部与蒸汽冷凝器相连通，蒸汽冷凝器的夹套与风冷式热泵连通，热水罐和风冷式热泵通过管路连通，热水罐通过管路和加热列管的夹套连通，蒸汽冷凝器蒸汽出口通过汽水分离器分别与真空泵和冷凝水罐连通，冷水泵的出口与蒸汽冷凝器相连通，冷水泵的入口与风冷式热泵相连通，热水泵的出口与加热列管相连通，热水泵的入口与热水罐相连通，加热列管的下部和热水罐的下部通过管路相连通。本实用新型具有蒸发量适中，处理温度低，蒸发温度可调。采用热泵制冷系统，节约能源，无需蒸汽。浓度计算可根据纯水的蒸发量计算等优点，适用于热敏感产品的浓缩，如微生物发酵液、乳品、果汁等。
文档编号B01D1/00GK202822811SQ20122057260
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月28日 优先权日2012年10月28日
发明者霍贵成, 宋清, 杜鹏, 杨丽杰 申请人:东北农业大学