[實用新型]一種凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520007856.1
• 申請日: 2015-01-06
• 公開（公告）號: CN204460876U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 鄭效東
• 申請（專利權）人: 上海東富龍科技股份有限公司
• 主分類號: F25D1/00
• 分類號: F25D1/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本實用新型涉及一種凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)，屬于制藥機器夾套冷卻技術領域。

背景技術

目前，凍干機凍干箱水夾套多采用加強筋中間布置水夾套，或為倒U型水夾套(其不但可以通水冷卻，而且可以起到加強作用)。其結構均為水從夾套底部進入，直到夾套里充滿水，并且從頂部溢流出來。在凍干箱做完SIP蒸汽滅菌后，在夾套里充冷卻水來實現(xiàn)凍干箱的冷卻。但該結構耗水量大，冷卻速度慢，耗費時間長。

水夾套冷卻時，若使用飲用水進行冷卻，飲用水中由于含有Ca²⁺等容易結垢，同時夾套里面結垢，不便于清潔，冷卻系統(tǒng)容易發(fā)生腐蝕、結垢和堵塞現(xiàn)象。若采用軟化水或純凈水作為冷卻介質(zhì)，能夠避免冷卻系統(tǒng)發(fā)生腐蝕、結垢和堵塞現(xiàn)象，從而延長連接管道的使用壽命，減少了設備的事故，但軟化水或純凈水成本高，在現(xiàn)有夾套的結構下，耗水量大，冷卻成本高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種耗水量小、冷卻速度快且冷卻成本低的凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)，夾套頂部設有進水口，夾套底部設有出水口，其特征在于：所述夾套頂部進水口處設有噴嘴，噴嘴入口處設有閥門，所述夾套底部出水口與用于抽真空的水環(huán)泵連接。

優(yōu)選地，所述夾套內(nèi)部為負壓狀態(tài)。

本實用新型提供的凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)采用汽化冷卻技術，該技術是利用水汽化吸熱，帶走被冷卻對象熱量的一種冷卻方式。工作時，在冷卻之前對水夾套進行抽真空，開啟噴嘴閥門，少量的水通過噴嘴進入處于負壓狀態(tài)下的夾套里面，從噴嘴進入夾套的水迅速汽化，在汽化的過程中伴隨著吸熱過程，吸熱的過程就可以對箱體進行快速的冷卻。

本實用新型提供的裝置克服了現(xiàn)有技術的不足，結構簡單，易于實現(xiàn)，耗水量小、冷卻速度快且冷卻成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

圖1為本實用新型提供的凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)示意圖，所述的凍干箱夾套冷卻系統(tǒng)利用排水系統(tǒng)的水環(huán)泵，將夾套的底部出口與水環(huán)泵2連接，實現(xiàn)夾套里面的抽真空，夾套頂部裝有噴嘴和閥門1，夾套內(nèi)部為負壓，在閥門開啟狀態(tài)下，水在大氣壓的作用下，實現(xiàn)進水，實現(xiàn)夾套內(nèi)部流量的控制。

本實用新型采用一種汽化冷卻技術，該技術是利用水汽化吸熱，帶走被冷卻對象熱量的一種冷卻方式。水在常壓狀態(tài)汽化溫度為100℃，隨著壓力的降低水的汽化溫度隨之降低，當壓力降到4000Pa時，水的汽化溫度為29℃，其汽化潛熱為2553kJ/kg(水的汽化潛熱是水在溫度不變時，單位質(zhì)量水在汽化過程中所吸收的熱量)。

現(xiàn)以一具體項目為例做粗略的計算。該項目容器需要冷卻的不銹鋼質(zhì)量M_鋼計算為1340Kg，凍干箱在SIP蒸汽滅菌時溫度需要達到125℃，按照冷卻到35℃計算，需要傳遞的熱量Q₁為：

Q₁＝M_鋼ΔT_鋼C_鋼＝1340kg×(125-35)℃×817J/(kg·℃)＝1×10⁸J

其中，ΔT_鋼為不銹鋼被冷卻前后的溫度差，C_鋼為不銹鋼的比熱容。

設按照現(xiàn)在夾套冷卻方式計算所需的耗水量為M_水，為了將前箱溫度從125℃冷卻到35℃需要吸收熱量為Q₂，按照最理想的換熱狀況，即傳遞水的比熱容C_水＝4186J/(kg·℃)，冷卻水從15℃吸熱到35℃計算：

Q₂＝M_水ΔT_水C_水＞Q₁

M_水＞Q₁/(ΔT_水C_水)＝1×10⁸/((35-15)×4186)＝1195Kg

其中，ΔT_水為冷卻水吸熱前后的溫度差。

理論計算冷卻水耗量至少需要1195Kg，實際冷卻水耗量也遠大于理論計算值1195Kg，所以原有結構冷卻水耗量大，且冷卻時間長。