CN203024538U

CN203024538U - 采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机

Info

Publication number: CN203024538U
Application number: CN 201220657427
Authority: CN
Inventors: 张建立
Original assignee: ZHENGZHOU RUILING BUSINESS TRADE CO Ltd
Current assignee: ZHENGZHOU RUILING BUSINESS TRADE CO Ltd
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2022-12-04

Abstract

一种采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机，包括带有上盖的底座，底座内设有真空冻干设备，上盖上分别设有干燥仓和远红外加热装置，远红外加热装置包括设置在上盖上控制台，控制台正面设有控制板，加热底座通过支撑钉设置在控制台上方，加热底座内设有若干组远红外加热管；支架的一端设置在干燥仓顶部，外挂烧瓶通过橡胶阀连接在支架上，烧瓶位于加热底座的上方。本实用新型与传统的加热方法相比，具有加热速度快、产品质量好、设备占地面积小、生产费用低和加热效率高等许多优点。用其代替电加热，其节电效果尤其显著，一般可节电30%左右，个别场合甚至可达60%~70%。

Description

采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机

技术领域

本实用新型属于真空冻干技术领域，尤其涉及一种真空冷冻干燥机。

背景技术

真空冷冻干燥机的主要工作原理为：先将湿物料共晶点（三相点）温度以下冻结，使物料中的水份变成固态的冰，然后在适当的真空度下，使冰直接升华为水蒸汽，在真空泵的作用下把水蒸气排出，经过冷凝器把水份捕捉到冷凝器表面，从而获得干燥的物料制品。真空冷冻干燥的目的是：因为被干燥物料含有的水分是在冻结状态下直接蒸发的，故在干燥过程中，水汽不带动可溶性物质移向物料表面，不会在物料表面沉积盐类，即在物料表面不会形成硬质薄皮，亦不存在因中心水分移向物料表面时对细胞或纤维产生的张力，不会使物料干燥后因收缩引起变形，冻干后的物料保持原有的化学性质和物理组成，故极易吸水恢复原状。物料再次加水后能够恢复原材料的特性。主要应用在：细菌，病毒，血浆，抗体疫苗，化学，考古，污泥解析，印刷品，食品等领域。

在干燥升华阶段，物料需要吸收热量（每克冰完全升华成水蒸气约吸收2.8千焦耳的热量）。如果不对药品进行加热或热量不足，则在水分在升华时会吸收药品本身的热量而使药品的温度降低，致使药品的蒸气压降低，于是引起升华速度的降低，整个干燥的时间就会延长，生产率下降；如果对药品加热过多，药品的升华速率固然会提高，但在抵消了药品升华所吸收的热量之后，多余的热量会使冻结药品本身的温度上升，使药品可能出现局部甚至全部熔化，引起药品的干缩起泡现象，整个干燥就会失败。

真空冷冻干燥机是对附加值高的物料进行干燥保存的最好方法。但往往因为不同物料的共晶点不同整个冻干的周期为24小时。为了简短整个的冻干周期，在冻干仓内往往使用的是电子加热或硅油加热的方法来缩短冻干的周期。在实验室冻干机中，对外挂烧瓶的加热方式美国厂家采用了热风加热的方法，但此方法对外挂烧瓶中的物料会产生加热不均匀，加热的热风温度不稳定，因为热风加热只能吹到外挂烧瓶的一个点或一个面，这样往往会破坏物料的成分。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中的不足，提供一种加热速度快、生产费用低的采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机。

为了解决上述问题采用以下技术方案：一种采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机，包括带有上盖的底座，底座内设有真空冻干设备，上盖上分别设有干燥仓和远红外加热装置，远红外加热装置包括设置在上盖上控制台，控制台正面设有控制板，加热底座通过支撑钉设置在控制台上方，加热底座内设有若干组远红外加热管；支架的一端设置在干燥仓顶部，外挂烧瓶通过橡胶阀连接在支架上，烧瓶位于加热底座的上方。

所述的干燥仓从下到上依次包括设置在底部的基座盘、环形电流插座、托盘支架，托盘支架上设置有物料托盘。

所述的真空冻干设备包括两台压缩机及其相关的控制阀，压缩机通过换热器分别与蒸发器、冷凝器连接，蒸发器上还设置有真空泵，蒸发器与干燥仓连通；控制板通过可控硅与远红外加热管连接。

所述的两台压缩机分别为压缩机I和压缩机II，对应设置的控制阀为控制阀I和控制阀II；压缩机I、冷凝器、换热器、控制阀I形成循环，压缩机II、油分离器、换热器、蒸发器、控制阀II形成循环。

本实用新型与传统的加热方法相比，具有加热速度快、产品质量好、设备占地面积小、生产费用低和加热效率高等许多优点。用其代替电加热，其节电效果尤其显著，一般可节电30%左右，个别场合甚至可达60%~70%。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的内部结构图。

图4为本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机，包括带有上盖7的底座8，底座8内设有真空冻干设备，上盖7上分别设有干燥仓14和远红外加热装置。远红外加热装置包括设置在上盖上控制台，控制台正面设有控制板6，加热底座4通过支撑钉5设置在控制台上方，加热底座4内设有若干组远红外加热管16，控制板6通过可控硅15与远红外加热管16连接。可控硅的作用是通过其控制远红外加热管的电压，从而获得不同温度的加热范围；远红外加热管是半镀金的，材料是贺利氏原装的黄金水，主要的作用是改变波长的加热方向，从而集中加热，避免因不必要的加热而给机器性能带来损伤。支架1的一端设置在干燥仓14的顶部，外挂烧瓶3通过橡胶阀2连接在支架1上，外挂烧瓶3位于加热底座4的上方。干燥仓14从下到上依次包括设置在底部的环形电流插座10、基座盘11、托盘支架12，托盘支架12上设置有物料托盘13。

如图3所示，真空冻干设备包括两台压缩机及其相关的控制阀，压缩机通过换热器17分别与蒸发器9、冷凝器18连接，蒸发器9与干燥仓14连通。

两台压缩机分别为压缩机I 19和压缩机II 22，对应设置的控制阀为控制阀I 20和控制阀II 23。压缩机I 19、冷凝器18、换热器9、控制阀I 20形成循环；压缩机II 22、油分离器21、换热器17、蒸发器9、控制阀II 23形成循环；蒸发器9上还设置有真空泵24。

如图4所示，工作原理：当需要干燥的物料通过物料托盘13放入干燥仓14内，通过冷、热传递对物体进行冷冻和加热。冷冻过程为：启动压缩机Ⅰ19，制冷剂首先通过压缩机Ⅰ19变成高温高压的气体，再经过冷凝器18的作用，以高温高压的液体排出，再通过换热器17最终以低温低压的液体进入蒸发器9中，然后压缩机Ⅱ 22内的制冷剂也经过油分离器及阀Ⅱ 23的作用以低温低压的液体进入蒸发器 9内，进入蒸发器 9内的制冷剂均匀的分配给蒸发器上部干燥仓14内的物料，使物料均匀的被冻结。冷冻后的制冷剂是循环流动。低温低压的液体制冷剂在蒸发器9中吸收被冷却的物体热量之后，汽化成低温低压的蒸汽、被压缩机Ⅰ19和压缩机Ⅱ 22吸入、压缩成高压高温的蒸汽后排入冷凝器18、在冷凝器中向冷却介质空气放热，冷凝为高压液体、经阀节流为低压低温的制冷剂、再次进入蒸发器9吸热汽化，达到循环制冷的目的。

当干燥仓14内的温度降到规定温度后，启动真空泵24，当真空度到达规定时，为提高物料的升华速度，开始对烧瓶内的物料进行加热，此时远红外加热管16的开关开启，根据不同物料的不同加热温度调节控制板6来达到预定的效果。

物料在外挂烧瓶中进行冷冻干燥的初期和二次干燥升华时，外挂烧瓶中的温度在-45℃左右。在干燥的过程中可以通过控制板调节可控硅来调节远红外加热管的波长和功率，从而控制加热温度；加热的热源从下向上，能够覆盖外挂烧瓶整个底部，也就是冻干物料的位置，这样的加热方式更加的稳定。这种方法使冻干物料均匀的受热，这样更有利于节省冻干周期时间。在当前我国电力十分紧张的情况下, 远红外加热水平的提高, 在节能和提高加热干燥物质量方面具有十分重要的意义。应在加热干燥领域大力推广这一技术。

Claims

1.一种采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机，包括带有上盖的底座，底座内设有真空冻干设备，其特征是：上盖上分别设有干燥仓和远红外加热装置，远红外加热装置包括设置在上盖上控制台，控制台正面设有控制面板，加热底座通过支撑钉设置在控制台上方，加热底座内设有若干组远红外加热管；支架的一端设置在干燥仓顶部，外挂烧瓶通过橡胶阀连接在支架上，烧瓶位于加热底座的上方。

2.根据权利要求1所述的采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机，其特征是：所述的干燥仓从下到上依次包括设置在底部的基座盘、环形电流插座、托盘支架，托盘支架上设置有物料托盘。

3.根据权利要求1所述的采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机，其特征是：所述的真空冻干设备包括两台压缩机及其相关的控制阀，压缩机通过换热器分别与蒸发器、冷凝器连接，蒸发器上还设置有真空泵，蒸发器与干燥仓连通；控制板通过可控硅与远红外加热管连接。

4.根据权利要求3所述的采用远红外加热外挂烧瓶的真空冷冻干燥机，其特征是：所述的两台压缩机分别为压缩机I和压缩机II，对应设置的控制阀为控制阀I和控制阀II；压缩机I、冷凝器、换热器、控制阀I形成循环，压缩机II、油分离器、换热器、蒸发器、控制阀II形成循环。