CN205784249U - 一种节能型冷冻干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种节能型冷冻干燥系统,包括冷冻室、冻干室、蒸发器、冷阱、压缩机、冷凝器、加热器、节流阀和储热装置,所述蒸发器设置在冷冻室内,冷阱和加热器设置在冻干室内,蒸发器和冷阱之间相互连接形成制冷回路,制冷回路依次与压缩机、加热器、节流阀连接形成循环回路,冷凝器设置在循环回路中与加热器并联,储热装置连接在冷凝器和冻干室之间。本实用新型具有系统简单,低能耗,能够对能量重复利用等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷冻技术领域,特别涉及一种节能型冷冻干燥系统。
背景技术
真空冷冻干燥技术,是将冷冻技术与真空技术相结合,采用低温低压下的传热传质机理,将果蔬在低于物料共晶点温度下的低温环境进行冻结,然后将其置于高真空环境中,使果蔬的水分以冰晶状态直接升华为气体,从而将物料中的水分除去。真空冷冻干燥作为脱水产品加工中的高新技术,能够较好的保持果蔬原有的色、香、味、形,并能最大限度的保存果蔬中的生理活性成分。然而,目前已有的真空冷冻干燥设备存在系统复杂、能耗大、运行成本高等问题,导致冻干产品成本是普通热风干燥产品的4~6倍,严重制约着真空冷冻干燥技术的推广应用。
发明内容
针对上述问题,本实用新型的目的是提供一种系统简单,低能耗,能够对能量重复利用的节能型冷冻干燥系统。
实现本实用新型的技术方案如下:
一种节能型冷冻干燥系统,包括冷冻室、冻干室、蒸发器、冷阱、压缩机、冷凝器、加热器、节流阀和储热装置,所述蒸发器设置在冷冻室内,冷阱和加热器设置在冻干室内,蒸发器和冷阱之间相互连接形成制冷回路,制冷回路依次与压缩机、加热器、节流阀连接形成循环回路,冷凝器设置在循环回路中与加热器并联,储热装置连接在冷凝器和冻干室之间。
进一步地,所述储热装置依次包括第一单向阀、储热罐和第二单向阀,第一单向阀与冷凝器通过第一控制阀连接,第二单向阀与冻干室通过第二控制阀连接,所述第一控制阀与第二控制阀连接。
进一步地,所述储热罐包括与外壳和内壳,外壳和内壳之间设有真空保温层,外壳上设有连接着第一单向阀的进口以及连接着第二单向阀的出口,所述进口和出口与内壳连通,内壳的内部设有环形盘管,盘管的正反两面固定有多个金属丝。
采用了上述的方案,冷冻室和冻干室共用一个制冷回路,能够简化整体结构,操作起来更为方便,而且两道工序能够同时完成,不仅能够节省时间,而且大大降低了能耗,使用成本降低;而物料在冻干室内加热干燥时,大部分热量通过冷凝器释放至储热装置内,储热装置再将该热量循环至冻干室内继续对物料干燥,这样大大降低了加热器的工作压力,能量重复利用,不仅具有节能效果,而且能够加快物料干燥的进度,提高工作效率和产品质量。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为储热罐的结构示意图;
附图中,1为冷冻室,2为冻干室,3为蒸发器,4为冷阱,5为压缩机,6为冷凝器,7为加热器,8为节流阀,9为储热装置,91为第一单向阀,92为储热罐,93为第二单向阀,94为第二控制阀,95为第一控制阀,921为外壳,922为内壳,923为真空保温层,924为进口,925为出口,926为盘管,927为钢丝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
如图1和图2,一种节能型冷冻干燥系统,包括冷冻室1、冻干室2、蒸发器3、冷阱4、压缩机5、冷凝器6、加热器7、节流阀8和储热装置9,所述蒸发器3设置在冷冻室1内,冷阱4和加热器7设置在冻干室2内,蒸发器3和冷阱4之间相互连接形成制冷回路,制冷回路依次与压缩机5、加热器7、节流阀8连接形成循环回路,制冷回路可以持续对冷冻室和冻干室制冷,保证物料处于低温冷冻状态,通过循环回路又可使冷冻的物料进行干燥排出物料内大部分的水分,保证了物料能够长期保存,冷凝器6设置在循环回路中与加热器7并联,储热装置连接在冷凝器和冻干室之间,储热装置能够回收加热器散发的热量,并且回收至冷冻室内继续使用,这样能够提高加热器的使用效果,节能效果明显。
为了方便整套系统的使用,在制冷回路上设置了两个截止阀10,这两个截止阀分别连接在蒸发器与加热器之间、冷阱和加热器之间,而且是设置在冷冻室和冻干室的外部;在循环回路中也设置了连接在加热器与压缩机之间的截止阀10,冷凝器与压缩机之间也设置了截止阀10。
储热装置9依次包括第一单向阀91、储热罐92和第二单向阀93,第一单向阀91与冷凝器6通过第一控制阀95连接,第二单向阀93与冻干室2通过第二控制阀94连接,所述第一控制阀95与第二控制阀94连接,在正常使用时,第一控制阀和第二控制都为常开状态,冷凝器散发的热量就直接从管路回到冻干室内对物料干燥,而在干燥完成后,就可以将热量储存起来,即关闭第二控制阀,该管路断开,热量就只能储存在储热罐内,不会继续对冻干室提供热量,保证冻干工作的有效进行,当需要再次干燥时,打开第二控制阀即可,如此,当储热罐内热量足够时,就可以不用加热器加热了,大大节省看能源,降低了能耗和成本。
储热罐92包括与外壳921和内壳922,外壳和内壳之间设有真空保温层923,可以对罐体内的热量保温,防止热量散发到空气中去,外壳上设有连接着第一单向阀的进口924以及连接着第二单向阀的出口925,所述进口和出口与内壳连通,内壳的内部设有环形盘管926,盘管的正反两面固定有多个钢丝927,内壳内还储存有一定量的水,当储热罐储热时,盘管和水开始吸收热量,蒸汽凝结为液体,水温和盘管温度上升,罐体内的压力升高,打开第二单向阀,使得储热罐中的压力下降,高温水和盘管进行放热,蒸汽通过蒸汽管道通向冻干室对物料进行干燥。要说明的是主介质还是采用水,盘管是作为辅助的储热介质,盘管可以防止水过渡的吸收热量而使得罐体内压力过大,造成安全隐患,而且盘管的吸热效果好,储热效率高,同时能够保证进入冻干室内的热量温度达标。
Claims (3)
1.一种节能型冷冻干燥系统,包括冷冻室、冻干室、蒸发器、冷阱、压缩机、冷凝器、加热器、节流阀和储热装置,其特征在于:所述蒸发器设置在冷冻室内,冷阱和加热器设置在冻干室内,蒸发器和冷阱之间相互连接形成制冷回路,制冷回路依次与压缩机、加热器、节流阀连接形成循环回路,冷凝器设置在循环回路中与加热器并联,储热装置连接在冷凝器和冻干室之间。
2.根据权利要求1所述的一种节能型冷冻干燥系统,其特征在于:所述储热装置依次包括第一单向阀、储热罐和第二单向阀,第一单向阀与冷凝器通过第一控制阀连接,第二单向阀与冻干室通过第二控制阀连接,所述第一控制阀与第二控制阀连接。
3.根据权利要求2所述的一种节能型冷冻干燥系统,其特征在于:所述储热罐包括与外壳和内壳,外壳和内壳之间设有真空保温层,外壳上设有连接着第一单向阀的进口以及连接着第二单向阀的出口,所述进口和出口与内壳连通,内壳的内部设有环形盘管,盘管的正反两面固定有多个金属丝。
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