[發明專利]真空冷凍干燥機干燥箱擱板傳熱介質流量分配器

有效

• 申請號: 201410082191.0
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103791699A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 樓唯;史偉勤;劉志強;王一峰
• 申請（專利權）人: 上海千山遠東制藥機械有限公司
• 主分類號: F26B5/06
• 分類號: F26B5/06;F26B23/10
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種真空冷凍干燥機，尤其是一種真空冷凍干燥機干燥箱擱板傳熱介質流量分配器。

背景技術

真空冷凍干燥機（以下簡稱凍干機）是制藥行業和食品行業進行藥品和食品冷凍干燥的最好設備，所謂冷凍干燥，就是先將需冷凍干燥的物品（制品）在低溫下凍結，然后在真空條件下，通過真空升華和解析吸附的方法，使制品的水分減少到在長時間內無法維持生物學反應和化學反應的水平。

進行真空冷凍干燥需要一個特定的設備，該設備稱為真空冷凍干燥機，其設備原理見圖1。真空冷凍干燥機由七大系統組成：制冷系統、真空系統、氣動系統、液壓系統、控制系統、清洗和蒸汽滅菌系統。

真空冷凍干燥實質是一個熱質傳遞的過程，水汽（水分）從干燥箱遷移至捕水器，從而完成整個凍干過程，在整個過程中，熱量傳遞起到非常關鍵的作用，按照英國愛德華公司的統計，在凍干過程中，干燥箱熱量傳遞的50%左右由擱板導熱承擔，35%左右由箱內空氣對流承擔，15%左右由各擱板間輻射承擔，由此可見，擱板在干燥箱傳熱中，擱板承擔大約65%的傳熱功能，作用非常明顯。

擱板（見圖2）是一塊中空的由不銹鋼材料焊接而成的平板，數塊擱板組成了凍干機的板層。擱板頂上及底部為不銹鋼板，中間有傳熱介質流動隔板，擱板四周由不銹鋼板封住，迫使傳熱介質（硅油）蛇形流動，起到均勻傳遞熱量及冷量的作用。

需要冷凍干燥的制品（藥品或食品）放置在板層上面，當含水制品需要凍結時，擱板內流動的硅油為預設定的低溫狀態，（通過干燥箱外制冷機獲得低溫），從而傳遞冷量給制品，使制品在規定時間內凍結成固態，然后制品進入升華階段時，擱板內流動的硅油為設定的高溫狀態（通過干燥箱外加熱器獲得，此時不對硅油制冷）傳遞熱量給制品，使制品一步步地升華干燥。

由上所述，擱板在制品凍干過程中起到很重要的作用，凍干速率的快慢，與擱板傳冷、傳熱效果的好壞有很大的關聯。

以上就是擱板的第一個重要作用，擱板的第二個重要作用是確保擱板上的所有點及板層（多塊擱板組合）所有點溫度均勻一致，（國家行業標準：溫差≤1℃），這樣才能確保制品在凍干全過程中溫差比較小，從而達到降溫一致，升溫一致，凍干快速、制品品質一致的高要求。

如要確保擱板溫差小，除擱板本身要平整（減少與制品的接觸熱阻），還要求擱板表面粗糙度一致，（從而使輻射傳熱基本一致），還有更重要的一點是傳熱介質硅油分配至板層各塊擱板時，流量要基本一致，且要充滿各擱板內流道，從而使傳遞的熱量與冷量基本一致。

發明內容

本發明是要是供一種真空冷凍干燥機干燥箱擱板傳熱介質流量分配器，使板層所有點溫差≤±0.6℃，從而使得該凍干機具有國產凍干機最優的制冷，制熱性能。

為達到以上的目的，本發明采用的技術方案是：一種真空冷凍干燥機干燥箱擱板傳熱介質流量分配器，包括總管、分管、硅油，總管側面連接各分管，其特點是：總管和分管的截面呈圓柱形，總管的截面積為各分管的總截面積數值的2~3倍；總管兩端分別到外側分管的距離A為總管進油口直徑B尺寸的2~3倍。

總管和各分管中流通的硅油的絕對壓力為0.2~0.26MPa。硅油通過各分管進入各層擱板。

本發明的有益效果是：

本發明保證了硅油充滿擱板管道內容積，使硅油流量分配基本一致，從而使各板層間及每塊擱板上溫度均勻一致。

采取本發明的技術方案后，上海千山遠東制藥機械有限公司的設計生產的凍干機擱板溫差這一參數達到國內最優，據國家行業質量檢測中心二次檢測，板層所有點溫差≤±0.6℃，大大優于國家的行業標準≤±1℃的標準，從而使得該凍干機具有國產凍干機最優的制冷，制熱性能。

附圖說明

圖1是真空冷凍干燥機原理圖；

圖2是擱板示意圖；

圖3是本發明的擱板硅油流量分配器示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。

如圖3所示，一種真空冷凍干燥機干燥箱擱板傳熱介質流量分配器，包括總管1、分管2、硅油3。

總管1側面連接各分管2，總管1和分管2的截面呈圓柱形，總管1的截面積為各分管2的總截面積數值的2~3倍；總管2兩端分別到外側分管2的距離A為總管進油口直徑B尺寸的2~3倍。總管2和各分管2中流通的硅油3的絕對壓力為0.2~0.26MPa。硅油3通過各分管進入各層擱板。