[實用新型]對凍干機熱媒循環系統的熱媒進行加熱的系統

無效

• 申請號: 201120066648.0
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN202083198U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 楊鈞
• 申請（專利權）人: 楊鈞
• 主分類號: F26B23/00
• 分類號: F26B23/00
• 代理公司: 煙臺信合專利代理有限公司 37102
• 代理人: 韓珺

技術領域

本實用新型涉及一種凍干機中對其熱媒循環系統的導熱媒體(簡稱熱媒)進行加熱的系統，它適合于含有熱媒循環系統的凍干機，如對物品冷凍干燥的凍干機等。

背景技術

真空冷凍干燥工藝的特點是，冷凍成固態的物品在真空環境下，為去除水分而進行升華干燥。這一特點決定了：凍干機的干燥箱內放置物品的換熱擱板(簡稱擱板)，必須具有對放置在擱板上的物品進行冷凍降溫和加熱升溫的功能。將含有大量水分的物品冷凍成固態，需要凍干機的熱媒循環系統向擱板提供冷量；將這種凍結成固態的物品水分升華干燥，需要凍干機的熱媒循環系統向擱板提供熱量。

目前，國內外含有熱媒循環系統的凍干機，如用于物品生產的凍干機，其熱媒循環系統和制冷系統的擱板降溫回路工作原理一般如圖1所示，其熱媒循環系統主要含有擱板1、儲液器2、循環泵3、電加熱器4及換熱器5；其制冷系統的擱板降溫回路主要含有換熱器5、制冷壓縮機6、冷凝器7及節流閥8。圖1中的c口和d口分別是制冷系統冷阱降溫回路的供液口和回氣口。制冷系統內的氣態制冷劑，經過冷凝器7放熱而冷凝成液態，經過節流閥8節流降壓并在換熱器5內吸熱而蒸發成氣態，從而為熱媒循環系統的熱媒降溫，熱媒再通過擱板1將冷量傳導給物品；熱媒循環系統上設置的電加熱器4，能夠直接對熱媒循環系統內的熱媒進行加熱。

用于物品生產的凍干機制冷系統的冷凝器，通常采用水冷冷凝器。在制冷壓縮機的作用下，制冷劑在密閉的制冷系統內連續進行蒸發和冷凝循環。制冷劑經過節流蒸發，吸收周圍的熱量而氣化；經過壓縮放熱，在制冷系統的水冷冷凝器內，放出自身的熱量而冷凝。制冷劑冷凝釋放的熱量，通過水冷冷凝器傳遞給循環冷卻水，循環冷卻水將吸收的熱量通過室外冷卻塔向大氣排放。

物品凍干機在物品冷凍干燥過程中，冷阱需要連續捕捉升華產生的水蒸氣，所以制冷壓縮機始終連續運行，直至干燥過程結束；制冷壓縮機的排氣熱量始終通過室外冷卻塔向大氣排放，該熱量沒有被利用。由于升華干燥需要不斷地吸收熱量，所以，物品升華干燥從開始直至干燥結束，升華所需要的熱量均由電加熱器提供。這種運行的結果是：一方面，制冷壓縮機的排氣熱量被全部浪費；另一方面，電加熱器又要為升華提供必要的熱量而消耗能源；凍干機過大的能源消耗造成了物品的凍干成本過高。

目前，為利用制冷壓縮機的排氣熱量，已公知的解決方案如圖2所示，它是在圖1所示的熱媒循環系統和制冷系統擱板降溫回路的基礎上，采用主要由排氣閥9、旁通閥10、單向閥11、換熱器12組成的排氣旁路系統，以及由換熱器12、電磁閥13、電磁閥14組成的熱媒循環旁路系統，通過排氣閥9和旁通閥10的切換控制，以及電磁閥13和電磁閥14的切換控制，為熱媒循環系統的熱媒提供熱量。

圖2所示的現有技術的解決方案，存在兩個主要問題：一是由于沒有儲熱功能，所以節能效果有限；二是由于排氣旁路系統排氣閥9和旁通閥10的頻繁切換，換熱器12處于斷續換熱狀態，影響節能效果；同時，制冷壓縮機的排氣壓力隨著排氣旁路的切換而忽高忽低，影響制冷系統的穩定。

發明內容

為克服現有的凍干機能耗過高的不足，本實用新型想提供一種對凍干機熱媒循環系統的熱媒進行加熱的系統，該系統不僅能夠穩定吸收、儲存制冷系統中制冷壓縮機的排氣熱量，而且能夠將該熱量提供給熱媒循環系統內的熱媒，從而向放置在擱板上的物品提供熱量，節約單純采用電加熱器加熱產生的能源消耗，降低物品的凍干成本。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案是：一種對凍干機熱媒循環系統的熱媒進行加熱的系統，包括含有擱板、儲液器、循環泵及換熱器的熱媒循環系統和含有換熱器、制冷壓縮機、冷凝器及節流閥的制冷系統，其特征是采用一個儲熱系統，該儲熱系統含有通過管道相接的儲液換熱器、循環泵及控制閥，且系統內注有熱媒，儲熱系統既通過管道與熱媒循環系統相連接，儲熱系統又通過儲液換熱器與制冷系統的冷凝器及制冷壓縮機相連接，從而構成對熱媒循環系統的熱媒進行加熱的系統。

所述的儲熱系統可采用下列四種儲熱系統中的任一種：

第一種儲熱系統：含有儲液換熱器、循環泵及控制閥，所述的控制閥含有隔離閥、回液閥、供液閥，循環泵既與儲液換熱器相連接，又與隔離閥、供液閥相連接，儲液換熱器既與循環泵相連接，又與隔離閥、回液閥相連接，在儲液換熱器與循環泵之間還設有與其相連接的儲液器，系統內部充注與熱媒循環系統相同的熱媒，各部件之間通過管道相連接。