CN106246929B - 一种真空冷冻干燥机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空冷冻干燥机的主隔离阀，包括阀板，所述阀板采用可相对运动的双阀板结构，包括带有开孔的大阀板及位于大阀板一侧的小阀板；当所述主隔离阀处于开启状态时，形成双股气流；当所述主隔离阀处于闭合状态时，所述小阀板可覆盖住大阀板的开孔。本发明还公开了一种含有上述主隔离阀的真空冷冻干燥机。本发明采用可相对运动的双阀板结构的主隔离阀，对从冻干箱流向冷阱的气流进行合理的导向，实现了双股气流分布，改善了冷阱盘管的整体的捕捉效率，提高了真空冷冻干燥机的工作效率及质量，适于推广应用。

Description

一种真空冷冻干燥机
技术领域
本发明涉及真空冷冻干燥技术领域，特别是涉及一种真空冷冻干燥机的主隔离阀及真空冷冻干燥机。
背景技术
真空冷冻干燥机是一种能够驱除含水物质中水分的机械设备，其主要用于高档原料药、中药饮片、生物、野生蔬菜、脱水蔬菜、食品、水果、化工、药物中间体等物料的干燥。真空冷冻干燥机主要由冻干箱、冷阱、真空系统、制冷系统等组成，主隔离阀是隔离冻干箱和冷阱的一种机械结构，在干燥过程中，主隔离阀打开后，冻干箱中的水蒸气通过主隔离阀流向冷阱，并被冷阱中的盘管捕捉。过去主隔离阀主要有蝶阀和蘑菇阀两种结构形式，由于蘑菇阀对水蒸气有一定的导流作用而应用较为广泛。
但是目前的蘑菇阀的导流作用依然有限，气流流向不理想，导致盘管的冰层厚度不均匀，甚至冰层会连成片，堵塞了流道，严重影响了冷阱的整体捕水能力，更严重的情况下会由于冷阱的捕水能力降低而导致箱体真空控制失控，从而导致产品的损坏。
发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种真空冷冻干燥机的主隔离阀，使其对从冻干箱流向冷阱的气流进行合理的导向，改善冷阱盘管的整体捕捉效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种真空冷冻干燥机的主隔离阀，包括阀板，所述阀板采用可相对运动的双阀板结构，包括带有开孔的大阀板及位于大阀板一侧的小阀板；当所述主隔离阀处于开启状态时，形成双股气流；当所述主隔离阀处于闭合状态时，所述小阀板可覆盖住大阀板的开孔。
进一步地，所述大阀板与小阀板可沿开孔轴向相对滑动，当所述主隔离阀处于开启状态时，形成双股环状气流。
进一步地，所述大阀板呈圆环状，小阀板呈圆饼状。
进一步地，还包括密封法兰、大导杆、小导杆及阀杆；所述大导杆连接在密封法兰与大阀板之间，一端为固定连接，另一端为滑动连接；所述小导杆连接在大阀板与小阀板之间，一端为固定连接，另一端为滑动连接；所述大阀板设置在密封法兰与小阀板之间，所述小阀板与阀杆连接。
进一步地，还包括套于阀杆上、用于阀杆导向的阀杆导向支撑架。
进一步地，所述阀杆由油缸驱动，所述阀杆与油缸的活塞杆连接。
进一步地，还包括安装在密封法兰或大阀板上的、用于实现密封法兰和大阀板密封的大密封圈；以及安装在大阀板或小阀板上的、用于实现大阀板和小阀板密封的小密封圈。
进一步地，所述大导杆数量为2个以上；所述小导杆数量为2个以上。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种真空冷冻干燥机，使其从冻干箱流向冷阱的气流导向合理，冷阱盘管的整体捕捉效率高。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种真空冷冻干燥机，包括冻干箱及冷阱，所述冻干箱与冷阱之间通过主隔离阀开闭，所述主隔离阀采用上述的主隔离阀。
通过采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：
1、实现了双股气流、尤其是双环状气流分布，相比原有的单一圆环状气流更加均匀。
2、提高了进入盘管处气流的流速。
3、降低了盘管前局部大量结冰的程度，提高了盘管整体的捕捉效率，缩小了的盘管体积。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明真空冷冻干燥机的主隔离阀开启状态结构示意图；
图2是本发明真空冷冻干燥机的主隔离阀关闭状态结构示意图；
图3是本发明真空冷冻干燥机的主隔离阀气流分布图；
图4为现有技术中真空冷冻干燥机的蘑菇阀的气流分布图。
具体实施方式
本发明的整体设计构思是将真空冷冻干燥机的主隔离阀采用可相对运动的双阀板结构，形成双股气流分布形式，实现了对从冻干箱流向冷阱的气流进行合理的导向，双股气流的分布可使气流更加均匀，改善了冷阱盘管的整体的捕捉效率。
配合图1-3所示，本发明的将真空冷冻干燥机的主隔离阀，包括带有开孔的大阀板3及位于大阀板3一侧的小阀板7；大阀板3与小阀板7可沿开孔轴向相对滑动；当主隔离阀处于开启状态时，形成双股环状气流；当主隔离阀处于闭合状态时，小阀板7可覆盖住大阀板3的开孔。
优选地，大阀板3呈圆环状，小阀板7呈圆饼状，此时，通过的气流为双环状气流。
如图1-3所示的大阀板3、小阀板7均为平板结构；本领域技术人员也可根据实际情况，将大阀板3、小阀板7采用类似蘑菇阀的弧形板形式。
配合图1-3所示，上述真空冷冻干燥机的主隔离阀，还包括密封法兰1、大导杆2、小导杆6及阀杆14；其中，大导杆2连接在密封法兰1与大阀板3之间，与密封法兰1为固定连接，与大阀板3为滑动连接，当然，固定连接和滑动连接可互换。小导杆6连接在大阀板3与小阀板7之间，与大阀板3为固定连接，与小阀板7为滑动连接，同上，固定连接和滑动连接可互换。上述大阀板3设置在密封法兰1与小阀板7之间，小阀板7与阀杆14连接。
上述阀杆14上可套有用于阀杆14导向的阀杆导向支撑架，阀杆导向支撑架包括套在阀杆14上的阀杆支撑架8及与阀杆支撑架8连接且平行于阀杆14设置的导向拉杆9。
上述阀杆14可由油缸12驱动，阀杆14与油缸12的活塞杆通过油缸连接件10连接，油缸12通过柱面法兰13、油缸法兰11连接在冷阱箱体上。
在上述密封法兰1或大阀板3上还优选安装有用于实现密封法兰1和大阀板3密封的大密封圈4；在上述大阀板3或小阀板7上还优选安装有用于实现大阀板3和小阀板7密封的小密封圈5。
上述大导杆2的数量优选2个以上；小导杆6的数量优选2个以上。
将上述双阀板结构的主隔离阀用于真空冷冻干燥机，使冻干箱与冷阱之间通过该阀开闭，工作过程如下：
油缸12通过阀杆14驱动大阀板3和小阀板7，大阀板3和小阀板7在大导杆2和小导杆6的导向作用下实现前后运动，从而完成主隔离阀的开启和关闭；其中在主隔离阀处于关闭状态时，大密封圈4实现大阀板3与密封法兰1之间的密封，小密封圈5实现小阀板7与大阀板3之间的密封；阀杆导向支撑架实现对阀杆14的导向功能。
具体地：
配合图2所示，当要实现主隔离阀关闭时：油缸12的活塞杆伸出，油缸12的活塞杆驱动阀杆14向前运动，阀杆14驱动小阀板7沿小导杆6向前运动与大阀板3接触，然后小阀板7驱动大阀板3沿大导杆2向前运动与密封法兰1接触，最终将小阀板7、大阀板3压紧在密封法兰1上，并通过小密封圈5和大密封圈4实现冻干箱与冷阱之间的密封，实现主隔离阀的关闭。
配合图1所示，当要实现主隔离阀开启时：油缸12的活塞杆缩回，油缸12的活塞杆驱动阀杆14向后运动，阀杆14驱动小阀板7沿小导杆6向后运动与大阀板3分离，当小阀板7到达行程终点后，小阀板7驱动大阀板3沿大导杆2向后运动与密封法兰1分离，当大阀板3到达行程终点时，就实现了主隔离阀的开启。
配合图3所示，当主隔离阀开启，气流从冻干箱流向冷阱时，气流通过大阀板3，由于大阀板3的阻挡，气流被分成了中间圆柱状和四周圆环状两部分，当中间圆柱状气流通过小阀板7时，气流形成了一个圆环状，而且由于阀板的阻挡作用，气流通过的速度相比传统蘑菇阀要高，蘑菇阀的气流分布图如图4所示。因此，气流通过双阀板结构的主隔离阀后，以更加均匀的分布和更快的流速流向盘管，有效降低了盘管前局部大量结冰的程度，提高了盘管整体的捕捉效率，缩小了的盘管体积。
可以理解的是，本发明对主隔离阀采用了双阀板结构，该结构能够形成双股气流，尤其是双股环状气流流道，气流分布更均匀、流速更快，改善了冷阱盘管的捕水条件，提高了真空冷冻干燥机的工作效率及质量，适于推广应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种真空冷冻干燥机，包括冻干箱及冷阱，所述冻干箱与冷阱之间通过主隔离阀开闭，所述主隔离阀包括阀板，其特征在于，所述阀板采用可相对运动的双阀板结构，在由冻干箱至冷阱的方向上，所述阀板依次包括带有开孔的大阀板及位于大阀板一侧的小阀板；
当所述主隔离阀处于开启状态时，形成由冻干箱至冷阱侧的双股气流；
当所述主隔离阀处于闭合状态时，所述小阀板可覆盖住大阀板的开孔。
2.根据权利要求1所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述大阀板与小阀板可沿开孔轴向相对滑动，当所述主隔离阀处于开启状态时，形成双股环状气流。
3.根据权利要求1所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述大阀板呈圆环状，小阀板呈圆饼状。
4.根据权利要求1所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述大阀板、小阀板均为平板结构；或所述大阀板、小阀板均为弧形板。
5.根据权利要求1-4任一项所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述主隔离阀还包括密封法兰、大导杆、小导杆及阀杆；
所述大导杆连接在密封法兰与大阀板之间，一端为固定连接，另一端为滑动连接；
所述小导杆连接在大阀板与小阀板之间，一端为固定连接，另一端为滑动连接；
所述大阀板设置在密封法兰与小阀板之间，所述小阀板与阀杆连接。
6.根据权利要求5所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述主隔离阀还包括套于阀杆上、用于阀杆导向的阀杆导向支撑架。
7.根据权利要求5所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述阀杆由油缸驱动，所述阀杆与油缸的活塞杆连接。
8.根据权利要求5所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述主隔离阀还包括安装在密封法兰或大阀板上的、用于实现密封法兰和大阀板密封的大密封圈；
以及安装在大阀板或小阀板上的、用于实现大阀板和小阀板密封的小密封圈。
9.根据权利要求5所述的真空冷冻干燥机，其特征在于，所述大导杆数量为2个以上；所述小导杆数量为2个以上。
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