CN210892383U - 一种双蒸发器实验型冻干机化霜系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双蒸发器实验型冻干机化霜系统，包括高温级管路、低温级管路、蒸发冷凝器、冷阱管路、化霜加热管路和箱体；高温级管路和低温级管路通过蒸发冷凝器与冷阱管路连接，冷阱管路与加热管路连接；高温级管路上设置有高温级压缩机，高温级压缩机通过高温级膨胀阀与蒸发冷凝器连接；低温级管路上设置有低温级压缩机，低温级压缩机与蒸发冷凝器连接；冷阱管路上设置有冷阱，冷阱的内部设置有盘管，化霜加热管路上设置有第二蒸发器和电加热器；箱体分别与冷阱管路和化霜加热管路连接；增加第二蒸发器，利用冻干机自带的载冷剂加热系统对化霜后的液态制冷剂进行加热，快速蒸发为过热气体，进而压缩机排气量增大、排气温霜时间显著缩短。

Description

一种双蒸发器实验型冻干机化霜系统

技术领域

本实用新型涉及冻干机领域，尤其是一种双蒸发器实验型冻干机化霜系统。

背景技术

冻干箱是冻干机上一个容器，是进行产品预冻和干燥的地方，在冻干箱内安装有一套能制冷和加热的板层，产品就放置在板层上进行预冻和干燥。冻干箱还是一个可以抽成真空的容器，以使产品在真空下进行升华干燥。

冷阱是冻干机上第二个容器，它与冻干箱一样是真空容器。它的内部装有许多可制冷的金属表面，一般是盘管，在制冷系统当中作为蒸发器，用于吸附产品中升华出来的水蒸汽，1克冰在0.1毫米汞柱的真空下大约能产生10000升体积的水蒸汽，而冷阱又把这10000升体积的水蒸汽凝华成1克冰霜，冷阱是冻干机抽除水蒸汽的真空泵。

目前市场上绝大部分的实验型冻干机无在线化霜系统，对于该类型冻干机，当药品冷冻干燥完成后，由于冻干机箱体及冷阱带有隔热保温装置，冷阱内贴附于盘管的冰霜需要静置相当长一段时间自行融化，导致生产过程不能连续进行。而部分带有除霜系统的冻干机由于系统配置不当，运行时化霜效果并不好，甚至在化霜时会对压缩机产生液击，导致设备损坏。

在现有技术中，常规的实验型冻干机采用的制冷机组一般为复叠式制冷机组，其化霜时是将低温级压缩机排出的气体直接接通到冷阱盘管中，该方法存在以下弊端：随着盘管中冷凝液的凝结，回到压缩机的气体量将逐渐减少，化霜一段时间后由于回气量少，进而导致化霜速度变慢，甚至不能完成化霜。同时过多的冷凝液也有可能回到压缩机造成压缩机液击。有待于此，迫切需要一种解决上述存在问题的双蒸发器实验型冻干机化霜系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题就是在于针对上述现有技术中的不足，提供一种实验型冻干机上自带的载冷剂加热系统对冷凝后的液体制冷剂加热，使其蒸发，蒸发后的气体返回压缩机继续参与化霜循环的双蒸发器实验型冻干机化霜系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双蒸发器实验型冻干机化霜系统，包括高温级管路、低温级管路、蒸发冷凝器、冷阱管路、化霜加热管路和箱体；所述高温级管路和低温级管路通过蒸发冷凝器与冷阱管路连接，所述冷阱管路与所述加热管路连接；所述高温级管路上设置有高温级压缩机，所述高温级压缩机通过高温级膨胀阀与所述蒸发冷凝器连接；所述低温级管路上设置有低温级压缩机，所述低温级压缩机与所述蒸发冷凝器连接；所述冷阱管路上设置有冷阱，所述冷阱的内部设置有盘管，所述化霜加热管路上设置有第二蒸发器和电加热器；所述箱体分别与所述冷阱管路和化霜加热管路连接；本双蒸发器实验型冻干机化霜系统通过增加一个第二蒸发器，利用冻干机自带的载冷剂加热系统对化霜后的液态制冷剂进行加热，使其快速蒸发为过热气体，从而使压缩机排气量增大、排气温霜时间显著缩短。

作为上述技术方案的进一步改进，所述高温级管路上还设置有高温级冷凝器、高温级储液器和高温级电磁阀；所述高温级冷凝器一端与所述高温级压缩机连接，所述高温级冷凝器的另一端与所述高温级储液器连接，所述高温级电磁阀设置于所述高温级储液器和高温级膨胀阀之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述低温级管路上还设置有低温级储液器、低温级电磁阀、低温级膨胀阀和化霜电磁阀；所述低温级储液器一端与所述蒸发冷凝器连接，所述低温级储液器的另一端与所述低温级电磁阀连接，所述低温级膨胀阀一端与所述低温级电磁阀连接，所述低温级膨胀阀的另一端与所述冷阱连接，所述化霜电磁阀一端与所述低温级压缩机连接，所述化霜电磁阀的另一端与冷阱连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冷阱管路上还设置有第二电磁阀、膨胀容器和气液分离器；所述第二电磁阀一端与所述冷阱连接，所述第二电磁阀的另一端与所述气液分离器；所述膨胀容器的一端与所述气液分离器连接，所述膨胀容器的另一端与所述低温级压缩机连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述化霜加热管路上还设置有换热器、单向阀和第一电磁阀；所述换热器一端与所述第二蒸发器连接，所述换热器的另一端通过载冷剂循环泵与所述电加热器连接；所述单向阀和第一电磁阀一端分别与所述第二蒸发器连接，所述单向阀和第一电磁阀的另一端分别与冷阱管路连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述冷阱的底部设置有电加热带。

作为上述技术方案的进一步改进，所述箱体与所述冷阱之间设置有化霜节流阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本系统通过实验型冻干机上自带的载冷剂加热系统对冷凝后的液体制冷剂加热，使其蒸发，蒸发后的气体返回压缩机继续参与化霜循环，从而使压缩机排气量增大、排气温霜时间显著缩短。

附图说明

图1所示为本实用新型双蒸发器实验型冻干机化霜系统的结构示意图。

附图中：1.高温级压缩机；2.高温级冷凝器；3.高温级储液器；4.高温级电磁阀；5.高温级膨胀阀；6.蒸发冷凝器；7.低温级储液器；8.低温级电磁阀；9.低温级膨胀阀；10.盘管；11.冷阱；12.电加热带；13.箱体；14.电加热器；15.载冷剂循环泵；16.换热器；17.第二蒸发器；18.单向阀；19.第一电磁阀；20.第二电磁阀；21.低温级压缩机；22.化霜电磁阀；23.膨胀容器；24.气液分离器；25.化霜节流阀。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种双蒸发器实验型冻干机化霜系统，包括高温级管路、低温级管路、蒸发冷凝器6、冷阱管路、化霜加热管路和箱体13；所述高温级管路和低温级管路通过蒸发冷凝器6与冷阱管路连接，所述冷阱管路与所述加热管路连接；所述高温级管路上设置有高温级压缩机1，所述高温级压缩机1通过高温级膨胀阀5与所述蒸发冷凝器6连接；所述低温级管路上设置有低温级压缩机21，所述低温级压缩机21与所述蒸发冷凝器6连接；所述冷阱管路上设置有冷阱11，所述冷阱11的内部设置有盘管10，所述化霜加热管路上设置有第二蒸发器17和电加热器14；所述箱体13分别与所述冷阱管路和化霜加热管路连接；本双蒸发器实验型冻干机化霜系统通过增加一个第二蒸发器，利用冻干机自带的载冷剂加热系统对化霜后的液态制冷剂进行加热，使其快速蒸发为过热气体，从而使压缩机排气量增大、排气温霜时间显著缩短。

所述高温级管路上还设置有高温级冷凝器2、高温级储液器3和高温级电磁阀4；所述高温级冷凝器2一端与所述高温级压缩机1连接，所述高温级冷凝器2的另一端与所述高温级储液器3连接，所述高温级电磁阀4设置于所述高温级储液器3和高温级膨胀阀5之间。

所述低温级管路上还设置有低温级储液器7、低温级电磁阀8、低温级膨胀阀9和化霜电磁阀22；所述低温级储液器7一端与所述蒸发冷凝器6连接，所述低温级储液器7的另一端与所述低温级电磁阀8连接，所述低温级膨胀阀9一端与所述低温级电磁阀8连接，所述低温级膨胀阀9的另一端与所述冷阱11连接，所述化霜电磁阀22一端与所述低温级压缩机21连接，所述化霜电磁阀22的另一端与冷阱连接。

所述冷阱管路上还设置有第二电磁阀20、膨胀容器23和气液分离器24；所述第二电磁阀20一端与所述冷阱11连接，所述第二电磁阀20的另一端与所述气液分离器24；所述膨胀容器23的一端与所述气液分离器24连接，所述膨胀容器23的另一端与所述低温级压缩机21连接。

所述化霜加热管路上还设置有换热器16、单向阀18和第一电磁阀19；所述换热器16一端与所述第二蒸发器17连接，所述换热器16的另一端通过载冷剂循环泵15与所述电加热器14连接；所述单向阀18和第一电磁阀19一端分别与所述第二蒸发器17连接，所述单向阀18和第一电磁阀19的另一端分别与冷阱管路连接；所述冷阱11的底部设置有电加热带12；所述箱体13与所述冷阱11之间设置有化霜节流阀25。

在上述实施例中，本双蒸发器实验型冻干机化霜系统在使用时，包括正常运行阶段和化霜阶段。

正常运行阶段时：冻干阶段开始后，高温级压缩机1开启，高温级电磁阀4打开，高温级膨胀阀5对蒸发冷凝器6制冷。低温级压缩机21延时开启，低温级电磁阀8打开，低温级压缩机21排出的气体在蒸发冷凝器6中冷凝后经低温级膨胀阀9节流进入冷阱11的盘管10(本发明中该盘管作为第一蒸发器使用)中进行制冷。第一电磁阀19保持关闭，第二电磁阀20保持开启，制冷剂气体经第二电磁阀20回到低温级压缩机21完成制冷循环。

化霜阶段：冻干完成后，冷阱11的盘管10外表面已经累积有大量冰霜，这时需要对冷阱进行化霜处理。此时高温级压缩机1关闭，开启低温级压缩机21，化霜电磁阀22打开，第一电磁阀19打开，第二电磁阀20关闭，电加热器14启动，载冷剂循环泵15启动。低温级压缩机21排出的气体经化霜电磁阀22进入盘管10中与盘管外的冰霜换热，冷凝后的制冷剂液体经进入第二蒸发器17中，第二蒸发器中的载冷剂温度由电机热器14的固态继电器进行控制。在第二蒸发器17中，制冷剂液体与载冷剂换热后蒸发为过热气体经单向阀18返回到低温级压缩机21中。化霜时压缩机低压端与高压端压差很小，相当于一个小的循环泵。压缩机排气携带的热量实际来自于电加热器加热与压缩机电机运行产生的部分热量。化霜一段时间后，依附在盘管的部分冰霜会脱落在冷阱11底部，此时通过程序启动电加热带12继续对脱落的冰霜加热，直至设定的化霜时间到达，此时停机，所有冰霜完全消融。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种双蒸发器实验型冻干机化霜系统，包括高温级管路、低温级管路、蒸发冷凝器(6)、冷阱管路、化霜加热管路和箱体(13)；所述高温级管路和低温级管路通过蒸发冷凝器(6)与冷阱管路连接，所述冷阱管路与所述加热管路连接；所述高温级管路上设置有高温级压缩机(1)，所述高温级压缩机(1)通过高温级膨胀阀(5)与所述蒸发冷凝器(6)连接；所述低温级管路上设置有低温级压缩机(21)，所述低温级压缩机(21)与所述蒸发冷凝器(6)连接；所述冷阱管路上设置有冷阱(11)，所述冷阱(11)的内部设置有盘管(10)，所述化霜加热管路上设置有第二蒸发器(17)和电加热器(14)；所述箱体(13)分别与所述冷阱管路和化霜加热管路连接。

2.根据权利要求1所述的双蒸发器实验型冻干机化霜系统，其特征在于，所述高温级管路上还设置有高温级冷凝器(2)、高温级储液器(3)和高温级电磁阀(4)；所述高温级冷凝器(2)一端与所述高温级压缩机(1)连接，所述高温级冷凝器(2)的另一端与所述高温级储液器(3)连接，所述高温级电磁阀(4)设置于所述高温级储液器(3)和高温级膨胀阀(5)之间。

3.根据权利要求1所述的双蒸发器实验型冻干机化霜系统，其特征在于，所述低温级管路上还设置有低温级储液器(7)、低温级电磁阀(8)、低温级膨胀阀(9)和化霜电磁阀(22)；所述低温级储液器(7)一端与所述蒸发冷凝器(6)连接，所述低温级储液器(7)的另一端与所述低温级电磁阀(8)连接，所述低温级膨胀阀(9)一端与所述低温级电磁阀(8)连接，所述低温级膨胀阀(9)的另一端与所述冷阱(11)连接，所述化霜电磁阀(22)一端与所述低温级压缩机(21)连接，所述化霜电磁阀(22)的另一端与冷阱连接。

4.根据权利要求1所述的双蒸发器实验型冻干机化霜系统，其特征在于，所述冷阱管路上还设置有第二电磁阀(20)、膨胀容器(23)和气液分离器(24)；所述第二电磁阀(20)一端与所述冷阱(11)连接，所述第二电磁阀(20)的另一端与所述气液分离器(24)；所述膨胀容器(23)的一端与所述气液分离器(24)连接，所述膨胀容器(23)的另一端与所述低温级压缩机(21)连接。

5.根据权利要求1所述的双蒸发器实验型冻干机化霜系统，其特征在于，所述化霜加热管路上还设置有换热器(16)、单向阀(18)和第一电磁阀(19)；所述换热器(16)一端与所述第二蒸发器(17)连接，所述换热器(16)的另一端通过载冷剂循环泵(15)与所述电加热器(14)连接；所述单向阀(18)和第一电磁阀(19)一端分别与所述第二蒸发器(17)连接，所述单向阀(18)和第一电磁阀(19)的另一端分别与冷阱管路连接。

6.根据权利要求1所述的双蒸发器实验型冻干机化霜系统，其特征在于，所述冷阱(11)的底部设置有电加热带(12)。

7.根据权利要求1所述的双蒸发器实验型冻干机化霜系统，其特征在于，所述箱体(13)与所述冷阱(11)之间设置有化霜节流阀(25)。

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