專利名稱：真空冷凍干燥艙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空冷凍干燥艙。
背景技術(shù)：
真空冷凍干燥(簡稱凍干)技術(shù)誕生于1811年，當(dāng)時(shí)用于生物體的脫水。 到1909年，用此方法保存菌種、病毒和血清，取得了較好的效果，使真空冷 凍干燥技術(shù)得到實(shí)際的應(yīng)用。1930年，開始進(jìn)行食品凍干實(shí)驗(yàn)。1935年，首 次在真空冷凍干燥過程中采用了主動(dòng)加熱方法，升華干燥所需的時(shí)間縮短，這 使凍干用于生產(chǎn)變?yōu)榭赡?。同年，英國提出了食品真空冷凍干燥技術(shù)。最原始 的真空冷凍干燥設(shè)備于1943年出現(xiàn)在丹麥。1961年，英國室驗(yàn)工廠開始工業(yè) 生產(chǎn)。
凍干設(shè)備通?？煞譃橹评洹⒓訜?、真空、融冰、電氣和控制、物料傳送 等六大系統(tǒng)，其中，包括的容器類部件有內(nèi)部裝有加熱板的干燥艙、捕集器、 融冰罐、加熱罐、制冷低循桶等。干燥艙是設(shè)備核心部分。干燥艙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 決定了整套設(shè)備的性能和系統(tǒng)參數(shù)。
就目前現(xiàn)有的設(shè)備中，干燥艙均采用臥式的圓筒或方筒容器，艙內(nèi)都安裝
有加熱板，從結(jié)構(gòu)上講，干燥艙大致分為以下幾種
1、 外置捕集器，通過管道與干燥艙相連的獨(dú)立真空容器。
2、 內(nèi)置捕集器，即在干燥艙內(nèi)裝有捕集器，又分為下置、側(cè)置、后置三
種。其特點(diǎn)是將捕集器完全安裝在干燥艙內(nèi)部。
3、 外置融冰罐，與干燥艙分離設(shè)置的常壓或真空容器，內(nèi)部裝有加熱的蒸 汽盤管，通過管道與捕集器相連。
4、 下置融冰罐，位于干燥艙或捕集器的下方與捕集器相連。
很明顯，采用干燥艙、捕水器、融冰罐分離的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，或采用干燥艙與 捕水器組合而融冰罐分離的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，均增加了系統(tǒng)的真空容積，使得能耗增 大。同時(shí)，外置或內(nèi)后置的捕集器和融冰罐耗材高，設(shè)備占用的空間較大，且 系統(tǒng)布置復(fù)雜，安裝周期長，操作、維護(hù)復(fù)雜。
在專利號為CN200420108350. 1的實(shí)用新型專利中公開了 一種用于食品真 空冷凍干燥的新型干燥艙。該干燥艙將加熱板和捕集器均設(shè)置在臥式圓筒艙 內(nèi)，所述的捕集器位于圓筒艙的下部，即所述捕集器的下表面為與圓筒艙的艙 底形狀相對應(yīng)的圓弧形。該干燥艙的融冰罐為下置式，即位于所述圓筒艙的下方。雖然與外置式捕集器相比，該實(shí)用新型所采取的內(nèi)置式捕集器縮短了水汽 的凝結(jié)通道，但該捕集器的底部為圓弧形，捕集面積相對較少，捕水能力受到 結(jié)構(gòu)的限制。且該實(shí)用新型僅在前端設(shè)置了一個(gè)艙門用于進(jìn)出料和維護(hù)，而在 艙體的另一端設(shè)置系統(tǒng)管道。此結(jié)構(gòu)使用戶在希望提高生產(chǎn)能力時(shí)只能重新購 置新的設(shè)備，難于實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有設(shè)備上的擴(kuò)充和升級，因而增大了生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種一體式設(shè)置的真空冷凍干燥艙。 本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是
真空冷凍干燥艙，包括加熱板、物料架、捕集器、融冰罐、設(shè)置在所述捕 集器內(nèi)部的冷凝盤管、管路，該干燥艙還包括臥式圓筒艙、位于所述圓筒艙 下方且與所述圓筒艙相貫通的方形艙、位于所述干燥艙的前后端部的兩個(gè)各自 獨(dú)立的艙門、隔離門、活動(dòng)門；所述的加熱板和所述的物料架相互平行的設(shè)置 在所述圓筒艙的內(nèi)部空間內(nèi)；所述管路排布在所述干燥艙的側(cè)部；所述的捕集 器和所述的融冰罐均為方形，所述的捕集器和所述的融冰罐相前后鄰接或相左 右鄰接的設(shè)置在所述方形艙的內(nèi)部空間內(nèi)；所述的隔離門位于所述捕集器和所 述融冰罐之間，所述的捕集器和所述的融冰罐通過所述的隔離門相連通或相隔 離；所述的活動(dòng)門位于所述圓筒艙和所述捕集器之間，所述的圓筒艙和所述的 捕集器通過所述的活動(dòng)門相連通或相隔離。
所述捕集器的個(gè)數(shù)為至少兩個(gè)，所述的各個(gè)捕集器之間為相互獨(dú)立運(yùn)行。 所述的加熱板分為左右對稱的兩組。所述的物料架為可前后滑動(dòng)的設(shè)置在所述 圓筒艙的內(nèi)部空間內(nèi)。
根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的真空冷凍干燥艙具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 采用將圓筒艙和位于其下方的方形艙相組合的一體化設(shè)計(jì)，并將捕集器 和融冰罐高度集成的設(shè)置在方形艙中，大大節(jié)省了傳統(tǒng)的外置捕水、外置融冰 設(shè)備及輔助管線的空間占地，提高了維護(hù)操作的工作效率。
2、 捕集器為設(shè)置在圓筒艙下方的方形艙內(nèi)的方形容器，與現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi) 置于圓筒艙中的圓弧形捕集器相比，其捕集面積增加了 1.2 1.5倍。
3、 由于采取了上述集成化的一體化設(shè)計(jì)，故與同類設(shè)備相比，真空容積縮 小約20%，更為節(jié)能。
4、 采用功能疊加的方式布置加熱板、捕集器和融冰罐。融冰罐為與方形捕 集器直接相鄰接的方形容器，因此捕水和融冰的汽液通道被大大縮短，熱交換更為迅速徹底，使整機(jī)效能更高，實(shí)用性更強(qiáng)，提升了生產(chǎn)能力。
5、 設(shè)置雙側(cè)獨(dú)立艙門方便從前后兩端部同時(shí)進(jìn)出料。
6、 所有與干燥艙相連的管路被布置在艙體的側(cè)部，便于進(jìn)行模塊化安裝， 因此當(dāng)須對設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容時(shí)只要簡單的對接干燥艙和管路即可實(shí)現(xiàn)升級。此干 燥艙還可進(jìn)一步升級為可連續(xù)加工的連續(xù)式真空冷凍干燥艙。


附圖1為本實(shí)用新型的主視圖； 附圖2為本實(shí)用新型的右視圖； 附圖3為本實(shí)用新型的A-A剖視圖； 附圖4為本實(shí)用新型的B-B剖視其中1、干燥艙；11、圓筒艙；12、方形艙；13、艙門；2、加熱板總成； 21、加熱板；22、物料架；23、加熱系統(tǒng)管路；3、隔離艙；31、捕集器；32、 冷凝盤管；33、活動(dòng)門；41、融冰罐；42、隔離門。
具體實(shí)施方式
下面對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明
如附圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的真空冷凍干燥艙1包括臥式圓筒艙 11、位于所述圓筒艙11下方的方形艙12、位于所述干燥艙的前后端部的兩個(gè)各 自獨(dú)立的艙門13。所述圓筒艙的直徑為2200毫米，該直徑比具有同類生產(chǎn)能力 的現(xiàn)有技術(shù)中的圓筒艙直徑縮小了 200毫米，因而大大縮小了真空容積。
如附圖2和附圖3所示，在所述圓筒艙11的內(nèi)部平行排布有左右對稱的兩 組加熱板21,該加熱板21與位于其左右側(cè)部的加熱系統(tǒng)管路23構(gòu)成了加熱板 總成2。如附圖4所示，在加熱板21當(dāng)中布置了物料架22,該物料架22為可 在所述圓筒艙11內(nèi)前后滑動(dòng)的，其作用是傳送放置了被干燥物料的軌道滑車， 艙門13打開時(shí)軌道滑車可從艙外沿軌道被送入所述的可滑動(dòng)支架22上，再隨 該可滑動(dòng)支架22的運(yùn)動(dòng)被送入干燥艙1內(nèi)，輕松完成進(jìn)出料的操作。
所述的方形艙12包括隔離艙3、設(shè)置在隔離艙3中的左右對稱的兩個(gè)捕集 器31、分別位于所述方形艙12的前后兩端部的兩個(gè)融冰罐41。其中，在所述 隔離艙3的上表面上開有多個(gè)活動(dòng)門33，通過閉合不同的活動(dòng)門33，可令各捕 集器31分別與圓筒艙11之間相連通或相隔離。在兩個(gè)捕集器31的內(nèi)部均設(shè)置 有冷凝盤管32。所述的兩個(gè)捕集器31是各自獨(dú)立運(yùn)行的。
如附圖4所示，位于所述方形艙12前端部的融冰罐41與兩個(gè)捕集器31的前端面均相鄰接，且在兩相鄰接的端面上均設(shè)置有隔離門42;位于所述方形艙12后端部的融冰罐41與兩個(gè)捕集器31的后端面均相鄰接，且在兩相鄰接的端 面上均設(shè)置有隔離門42;凍結(jié)好的物料通過軌道滑車沿可滑動(dòng)支架22被推入干燥艙1內(nèi)，關(guān)閉艙門 13，開始對干燥艙1進(jìn)行真空抽氣。此時(shí)，令位于左側(cè)的捕集器31開始預(yù)冷。 當(dāng)該捕集器31中的冷凝盤管32達(dá)到預(yù)定的工作溫度(-38~-同時(shí)干燥 艙1內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的真空壓力后，加熱板21開始加熱，為凍干過程提供升 華潛熱。從物料中不斷升華出來的水汽在該捕集器31中的冷凝盤管32上凝結(jié) 成冰。當(dāng)該冰層的厚度達(dá)到2 3毫米時(shí)，位于右側(cè)的捕集器31開始預(yù)冷。當(dāng)位于左側(cè)捕集器31達(dá)到預(yù)定的工作溫度后，關(guān)閉位于該捕集器31上方 的活動(dòng)門33，令位于右側(cè)的捕集器31接替該位于左側(cè)的捕集器31工作。此時(shí)， 開啟連接位于左側(cè)的捕集器31與前后兩個(gè)融冰罐41之間隔離門42，負(fù)壓水蒸 氣從融冰罐41進(jìn)入該位于左側(cè)的捕集器31內(nèi)進(jìn)行融冰。當(dāng)冷凝盤管32上的冰徹底融化成水并排至融冰罐41內(nèi)后，關(guān)閉所述的兩 個(gè)隔離閥42，并將位于左側(cè)的捕集器31回到預(yù)冷狀態(tài)，同時(shí)對位于右側(cè)的捕集 器31進(jìn)行融冰。交替地重復(fù)以上過程，可不間斷地從系統(tǒng)中捕集水汽和融冰并維持系統(tǒng)恒 定的真空度、捕水能力和融冰速度，最終完成產(chǎn)品的整個(gè)凍干過程。
權(quán)利要求1、一種真空冷凍干燥艙，包括加熱板(21)、物料架(22)、捕集器(31)、融冰罐(41)、設(shè)置在所述捕集器(31)內(nèi)部的冷凝盤管(32)、管路；其特征在于該干燥艙(1)還包括臥式圓筒艙(11)、位于所述圓筒艙(11)下方且與所述圓筒艙(11)相貫通的方形艙(12)、位于所述干燥艙(1)的前后端部的兩個(gè)各自獨(dú)立的艙門(13)、隔離門(42)、活動(dòng)門(33)；所述的加熱板(21)和所述的物料架(22)相互平行的設(shè)置在所述圓筒艙(11)的內(nèi)部空間內(nèi)；所述管路排布在所述干燥艙(1)的側(cè)部；所述的捕集器(31)和所述的融冰罐(41)均為方形，所述的捕集器(31)和所述的融冰罐(41)相前后鄰接或相左右鄰接的設(shè)置在所述方形艙(12)的內(nèi)部空間內(nèi)；所述的隔離門(42)位于所述捕集器(31)和所述融冰罐(41)之間，所述的捕集器(31)和所述的融冰罐(41)通過所述的隔離門(42)相連通或相隔離；所述的活動(dòng)門(33)位于所述圓筒艙(11)和所述捕集器(31)之間，所述的圓筒艙(11)和所述的捕集器(31)通過所述的活動(dòng)門(33)相連通或相隔離。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冷凍干燥艙，其特征在于所述捕集器(31) 的個(gè)數(shù)為至少兩個(gè)，所述的各個(gè)捕集器(31)之間為相互獨(dú)立運(yùn)行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冷凍干燥艙，其特征在于所述的加熱板(21) 分為左右對稱的兩組。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空冷凍干燥艙，其特征在于所述的物料架(22) 為可前后滑動(dòng)的設(shè)置在所述圓筒艙(11)的內(nèi)部空間內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種真空冷凍干燥艙。該干燥艙包括臥式圓筒艙、位于該圓筒艙下方的方形艙、位于所述干燥艙前后端部的兩個(gè)各自獨(dú)立的艙門、排布于所述干燥艙側(cè)部的管路。在所述圓筒艙的內(nèi)部空間內(nèi)設(shè)置有加料板和物料架；在述方形艙的內(nèi)部空間內(nèi)設(shè)置有相前后鄰接或相左右鄰接的方形捕集器和融冰罐，在該捕集器和融冰罐之間設(shè)置有隔離門；在所述的捕集器和所述的圓筒艙之間設(shè)置有活動(dòng)門。本實(shí)用新型所采用的將捕集器和融冰器均內(nèi)置的一體化設(shè)置大大縮小了干燥艙的真空容積，縮短了捕水和融冰的汽液通道，更為節(jié)能，并縮小了設(shè)備占地空間，便于進(jìn)行模塊化安裝和系統(tǒng)升級。
文檔編號F26B7/00GK201133753SQ20072004507
公開日2008年10月15日 申請日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者張新毅 申請人:蘇州凱濤食品機(jī)械有限公司