CN200979337Y - 真空冷冻干燥设备 - Google Patents

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徐言生
李玉春
龙建佑
余华明
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Abstract

本实用新型涉及一种真空冷冻干燥设备，包括真空冷冻干燥仓，设在干燥仓内的加热搁板及水汽凝结器，设在干燥仓上的真空计；特点是：还包括由一台以上的真空泵组成的串联抽真空装置，串联抽真空装置的入口与干燥仓连通；还包括一台以上的真空泵组成的并联抽真空装置，并联抽真空装置的入口与串联抽真空装置的出口连通，其出口与大气连通；还包括控制串联真空装置的第一变频器组及控制并联真空装置的第二变频器组，第一变频器组及第二变频器组与真空计电连接；还包括控制第一变频器组及第二变频器组的PLC控制器。其有效避免了干燥仓内物料的二次污染，具有节能，有效抽速变化范围扩大等优点。

Description

真空冷冻干燥设备
技术领域
本实用新型专利涉及一种真空冷冻干燥设备。
背景技术
真空冷冻干燥设备在预抽阶段，需要使干燥仓内的压力从大气压快速达到设定压力，而在冻干进行过程中，仅需要使干燥仓内的压力维持在设定压力值。由于不同的冻干物料以及冻干加工全过程中其设定压力是不同的，因此，在真空冷冻干燥设备真空机组设计时，大多数配备两套真空机组，一套作为预抽真空机组，另一套作为维持真空机组。在预抽阶段，预抽真空机组和维持真空机组同时工作，当干燥仓内压力达到设定压力后，预抽真空机组停机，维持真空机组继续工作。也有采用一套机组，按预抽阶段要求来设计。上述两种方案的干燥仓内的压力控制均通过控制向干燥仓内充入一定量的气体来实现，这不仅增加了真空机组设备的一次性投资，也使真空机组在整个工作过程中基本处于满负荷状态下运行，真空机组运行能耗大，同时也因充气使干燥仓内的物料产生二次污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种真空冷冻干燥设备，其真空机组的运行能耗小，不会对干燥仓内的物料产生二次污染，投资小。
为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，一种真空冷冻干燥设备，包括真空冷冻干燥仓，设在干燥仓内的加热搁板及水汽凝结器，设在干燥仓上的真空计；其特征在于：还包括由一台以上的真空泵组成的串联抽真空装置，串联抽真空装置的入口与干燥仓连通；还包括一台以上的真空泵组成的并联抽真空装置，并联抽真空装置的入口与串联抽真空装置的出口连通，其出口与大气连通；还包括控制串联真空装置的第一变频器组及控制并联真空装置的第二变频器组，第一变频器组及第二变频器组与真空计电连接；还包括控制第一变频器组及第二变频器组的PLC控制器。
所述的串联抽真空装置包括第一罗茨泵及第二罗茨泵；第一变频器组为一台变频器。
所述的并联抽真空装置包括第一水环泵及与之并联的第二水环泵，第二变频器组为一台变频器。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
1、通过改变真空机组各真空泵的电机电源输入频率来改变真空泵电机的转速，从而改变真空泵有效抽速，满足冻干各阶段对真空机组有效抽速的要求，实现干燥仓真空度控制。真空泵电机运行功率与转速呈线性比例关系，真空泵电机转速下降将使真空泵电机运行功率下降，达到节能目的。
2、在整个冻干过程中，干燥仓内未充入空气，有效避免了干燥仓内物料的二次污染。
3、一级前级泵为两台，在冻干阶段，当一级前级泵工作频率较低时还可以停开其中一台，不仅使一级前级泵总的有效抽速变化范围扩大，同时也使其运行功率下降。
附图说明
图1为本实用新型的连接结构示意图；
图2为图1的电气连接图。
标号说明：1.干燥仓体  2.加热搁板  3.水汽凝结器  4.罗茨泵5.罗茨泵  6.水环泵  7.水环泵  8.变频器  9.变频器  10.真空计11.PLC控制器
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
如图1所示，其是一种真空冷冻干燥设备，包括真空冷冻干燥仓1，设在干燥仓内的加热搁板2及水汽凝结器3，设在干燥仓上的真空计10，由一台以上的真空泵组成的串联抽真空装置，一台以上的真空泵组成的并联抽真空装置，控制串联真空装置的第一变频器组，控制并联真空装置的第二变频器组及控制第一变频器组及第二变频器组的PLC控制器11。串联抽真空装置的入口与干燥仓1连通，并联抽真空装置的入口与串联抽真空装置的出口连通，其出口与大气连通；第一变频器组及第二变频器组与真空计10电连接。本实施例中，串联抽真空装置包括第一罗茨泵4及第二罗茨泵5；第一变频器组为一台变频器9。并联抽真空装置包括第一水环泵6及与之并联的第二水环泵7，第二变频器组为一台变频器8。第一、二水环泵还可以是滑阀泵等。
工作时，第一水环泵6和第二水环泵7作为一级前级泵，第二罗茨泵5作为二级前级泵，第一罗茨泵4作为主泵。第一水环泵6和第二水环泵7的工作频率由第一变频器8控制，在预抽阶段两台一级前级泵均工作，在冻干阶段，当工作频率较低时还可以停开其中一台。第一罗茨泵4、第二罗茨泵5的工作频率由第二变频器9控制。各真空泵的开停及第一变频器8、第二变频器9的输出频率均由PLC控制器控制。
预抽开始时，第一水环泵6、第二水环泵7采用变频启动，由第一变频器8控制，在30s内其工作频率从0Hz上升到50Hz，并在50Hz下继续工作。当真空计10指示压力达到7000Pa，第二罗茨泵5采用变频启动，由第二变频器9控制，在30s内其工作频率从0Hz上升到50Hz，后切换到市电回路继续工作。当真空计10指示压力达到4000Pa，第一罗茨泵4采用变频启动，由第二变频器9控制，在30s内其工作频率从0Hz上升到50Hz，后切换到市电回路继续工作。当干燥仓压力达到工作压力后，预抽完毕，真空机组转入维持工作阶段，此时，第一罗茨泵4、第二罗茨泵5同时切换到变频回路工作。根据真空计10指示压力，第一变频器8、第二变频器9同步调整输出频率，第一罗茨泵4、第二罗茨泵5、第一水环泵6、第二水环泵7同步改变转速，从而改变真空机组的有效抽速。由于水环泵有效工作的最低频率为30Hz，因此，当第一变频器8、第二变频器9实际需要输出频率为30Hz以下时，第一水环泵6关闭，第二变频器9根据真空计10的指示压力继续调整输出频率，改变第一罗茨泵4、第二罗茨泵5的转速，第一变频器8则按照第二变频器9的1.5倍频率调整输出频率，改变第二水环泵7的转速，但无论第二变频器9的输出频率如何，第一变频器8的输出频率最低为30Hz。真空机组整个控制过程通过PLC控制器11实现。

Claims (3)

1、一种真空冷冻干燥设备，包括真空冷冻干燥仓，设在干燥仓内的加热搁板及水汽凝结器，设在干燥仓上的真空计；其特征在于：还包括由一台以上的真空泵组成的串联抽真空装置，串联抽真空装置的入口与干燥仓连通；还包括一台以上的真空泵组成的并联抽真空装置，并联抽真空装置的入口与串联抽真空装置的出口连通，其出口与大气连通；还包括控制串联真空装置的第一变频器组及控制并联真空装置的第二变频器组，第一变频器组及第二变频器组与真空计电连接；还包括控制第一变频器组及第二变频器组的PLC控制器。
2、根据权利要求1所述的真空冷冻干燥设备，其特征在于：串联抽真空装置包括第一罗茨泵(4)及第二罗茨泵(5)；第一变频器组为一台变频器(9)。
3、根据权利要求1所述的真空冷冻干燥设备，其特征在于：并联抽真空装置包括第一水环泵(6)及与之并联的第二水环泵(7)，第二变频器组为一台变频器(8)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Assignor: Shunde Vocational-Technical College

Contract fulfillment period: 2008.10.15 to 2013.10.15

Contract record no.: 2009440000943

Denomination of utility model: Vacuum freeze drier

Granted publication date: 20071121

License type: Exclusive license

Record date: 20090803

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

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Name of requester: FOSHAN SHUNDE RONGXING FORGING EQUIPMENT CO., LTD.

Effective date: 20090803

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