[发明专利]一种真空冷冻干燥机的制冷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空冷冻干燥机的制冷方法，就是把可冻干的含水物质或溶液预先在低温下冻结，然后在真空环境下使物质脱水得到干燥的制品，属于真空冷冻干燥机技术领域。

背景技术

真空冷冻干燥(简称冻干机)就是把可冻干的含水物质或溶液预先在低温下冻结，然后在真空环境下使物质脱水得到干燥的制品。

这种干燥方法与通常的晒干、烘干、煮干、喷雾干燥和真空干燥相比有许多突出的优点：

(1)不使蛋白质、微生物之类产生变性或失去生物活力；

(2)物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分损失小；

(3)微生物的生长和酶的作用几乎无法进行，能最好地保持物质原来的性状；

(4)干燥后形态基本不变，呈海绵状疏松结构；复水容易，能迅速地还原成原来的性状；

(5)在真空下干燥，氧气极少，使易氧化的物质得到了保护；

(6)能除去物质中95％～99％的水分，制品保存期长；

所以冻干机广泛地应用于：制药工业、生物制品；生物组织、微生物类：动植物；食品工业；化学工业；保健品类和中草药等。

传统冻干机冷凝器盘管的制冷方式为氟利昂在冷凝器内部直接蒸发，从而来达到制冷的目的，其缺点是：

1)传统直接膨胀制冷，预冻时压缩机先对板层制冷，预定结束后压缩机再对冷凝器进行制冷，制冷工况不稳定，特别是二次升华阶段，制品中的水分非常少，压缩机长期处于超负荷运转，不利于压缩机的使用寿命；

2)直接膨胀制冷由于停电压缩机不工作，冷凝器温度回升非常快，会影响制品质量；

3)直接膨胀往往设计是一台压缩机对应冷凝器的一组或多组盘管，一旦压缩机出现故障或者停一台压缩机时，冷凝器整体结霜表面积成比例下降，加剧了冷凝器的负荷。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷效果好，压缩机的工况更稳定的真空冷冻干燥机的制冷方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种真空冷冻干燥机的制冷方法，其特征在于，该方法为：在冻干机的冷凝器的盘管中直接注进硅油，硅油流进板式换热器内部，压缩机启动对板式换热器内部的硅油进行制冷；被制冷的硅油通过循环泵被打到冷凝器内部的冷凝器盘管中，通过硅油的反复循环，从而达到对冷凝器盘管制冷的目的。

本发明在冻干机的冷凝器的盘管中直接注进硅油，硅油的制冷靠外部压缩机与板式换热器直接进行热交换，取代原来冷凝器盘管中直接进制冷剂进行制冷的方式，即用现在的二重热交换取代原先传统的直接制冷方式。

本发明的优点是：

1.预冻时，板层和盘管都有导热油流入，同时进行制冷，冷凝器的温度比冻干机板层的温度要低，所以制品预冻结束后，后箱冷凝器的温度已经非常低，此时可直接开始抽真空进入升华干燥阶段，缩短了整个冻干周期；

2.冷凝器温度可以控制，由于冷凝器盘管内部是硅油循环，所以冷凝器的温度控制非常方便，这样保证每批制品的重演性或再现性比较好，因为板层温度、真空度和冷凝器温度都可以被控制；

3.可以实现非常快的板层制冷速度，特别适用于要求快冻的制品，在冻干箱进行进料时，开启压缩机对冷凝器进行制冷，当制品进箱结束后，可以把冷凝器非常冷的硅油切换到冻干箱板层，加快预冻的速度；

4.压缩机的工况更稳定，由于压缩机始终是对硅油进行制冷，所以运行比较稳定，没有来回切换过程；

5.整个系统抗停电能力强，由于冷凝器盘管内部充满硅油，冻干机突然停电，由于盘管内部硅油的热容量比较大，可以保证短时间内停电不会影响制品质量；

6.在制品中含水量比较少或二次升华干燥期间，可关闭一台压缩机，不会对冷凝器的温度造成影响，既节能又延长了压缩机的使用寿命。因为我们设计冷凝器的制冷是压缩机始终对硅油进行制冷，硅油再对冷凝盘管进行制冷，即冷量全部集中在硅油中，所以关掉一台压缩机，对于冷凝器的结霜表面积来讲是不变的。

附图说明

图1为一种真空冷冻干燥机的制冷方法示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例

如图1所示，为一种真空冷冻干燥机的制冷方法示意图，一种真空冷冻干燥机的制冷方法为：在冻干机的冷凝器1的盘管2中直接注进硅油，硅油流进板式换热器3内部，压缩机4启动对板式换热器3内部的硅油进行制冷；被制冷的硅油通过循环泵5被打到冷凝器1内部的冷凝器盘管2中，通过硅油的反复循环，从而达到对冷凝器盘管2制冷的目的。