[發(fā)明專利]一種冷凍熱風組合干燥箱及其工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211222854.5
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN115615144A
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁越錦;趙哲;李沈沈;徐英英;曹博濤;王棟
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學
• 主分類號: F26B5/06
• 分類號: F26B5/06;F26B3/20;F26B3/02;F26B9/06;F26B23/06;F26B21/00;F26B25/18
• 代理公司: 北京中巡通大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11703
• 代理人: 齊書田

1.一種冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，包括真空泵(13)、箱體(14)和設(shè)在箱體(14)內(nèi)的制冷壓縮機(1)、冷凝器(2)、儲液器(3)、干燥過濾器(4)、膨脹閥(5)、冷阱(6)、氣液分液器(7)、鼓風機(8)、電加熱器(10)、干燥腔體(17)和均風裝置(18)；

制冷壓縮機(1)、冷凝器(2)、儲液器(3)、干燥過濾器(4)、膨脹閥(5)、冷阱(6)和氣液分液器(7)依次連接形成循環(huán)回路；干燥腔體(17)設(shè)在冷阱(6)內(nèi)，干燥腔體(17)內(nèi)設(shè)有料架(172)，料架(172)上設(shè)有電加熱裝置；干燥腔體(17)與真空泵(13)連接；干燥腔體(17)還分別連接有出風管和排水管；鼓風機(8)通過熱風管道與均風裝置(18)連接，熱風管道上設(shè)有電加熱器(10)，均風裝置(18)的出風范圍覆蓋料架(172)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，干燥腔體(17)上部設(shè)有熱風擋板(174)，熱風擋板(174)與干燥腔體(17)的側(cè)壁及后壁無縫連接，熱風擋板(174)的長度小于干燥腔體(17)的長度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，鼓風機(8)與電加熱器(10)之間設(shè)有換熱器(9)，換熱器(9)的低溫側(cè)入口與鼓風機(8)連接，低溫側(cè)出口與電加熱器(10)連接，電加熱器(10)與均風裝置(18)連接，電加熱器(10)與均風裝置(18)之間的管道上設(shè)有第一熱風控制閥(11)；干燥腔體(17)上部設(shè)有熱風收集箱(182)，熱風收集箱(182)上設(shè)有熱風出口(175)，熱風出口(175)與換熱器(9)的高溫側(cè)入口連接，換熱器(9)的高溫側(cè)出口連接有出風管，熱風出口(175)與換熱器(9)高溫側(cè)入口之間的管道上設(shè)有第二熱風控制閥(12)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，箱體(14)上設(shè)有箱門(15)和操作顯示臺(16)，箱門(15)設(shè)在干燥腔體(17)的開口處，箱門(15)與箱體(14)通過合頁鉸接；箱門(15)上設(shè)有透明觀察窗。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，箱門(15)外側(cè)設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的把手(151)，箱體(14)上對應(yīng)設(shè)有卡位桿(153)，把手(151)旋轉(zhuǎn)后能夠與卡位桿(153)進行鎖緊；箱門(15)內(nèi)側(cè)設(shè)有第一密封圈(152)，干燥腔體(17)的開口處設(shè)有第二密封圈(171)，當箱門(15)鎖緊后，第一密封圈(152)與第二密封圈(171)緊密貼合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，電加熱裝置為電加熱板(1722)，料架(172)包括若干料盤(1721)和料架桿(1723)，料盤(1721)設(shè)在料架桿(1723)上，電加熱板(1722)設(shè)在料盤(1721)的底面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，料盤(1721)上設(shè)有陣列排布的通孔，電加熱板(1722)設(shè)在料盤(1721)無通孔處。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，均風裝置(18)包括風箱(183)和若干擋板(181)，風箱(183)進口與所述熱風管道連接，進口處設(shè)有風箱均風板(1831)；風箱(183)出口正對料架(172)設(shè)置，若干擋板(181)設(shè)在風箱(183)出口，相鄰擋板(181)之間形成出風夾縫。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷凍熱風組合干燥箱，其特征在于，風箱(183)為直角梯形結(jié)構(gòu)，進口設(shè)在底面上，出口設(shè)在豎直面上；風箱均風板(1831)上排布有若干風量均分器(18311)。

10.權(quán)利要求1～9所述的冷凍熱風組合干燥箱的工作方法，其特征在于，包括真空冷凍干燥和熱風干燥兩個階段：

第一階段真空冷凍干燥：關(guān)閉鼓風機(8)和電加熱器(10)，開啟制冷壓縮機(1)、冷凝器(2)、儲液器(3)、干燥過濾器(4)、膨脹閥(5)、冷阱(6)和氣液分液器(7)的循環(huán)回路；使干燥腔體(17)內(nèi)的溫度降低至預(yù)設(shè)冷凍溫度，將物料放置在料架(172)上，待物料內(nèi)部的水分完成凍結(jié)以后，開啟真空泵(13)，使干燥腔體(17)內(nèi)的壓力降低到水分三相點對應(yīng)的壓力以下；開啟電加熱裝置對物料進行加熱，加熱溫度低于物料中冰晶的共融點，使物料內(nèi)部的水分升華，待到水分升華完成以后，繼續(xù)升高加熱溫度，使物料內(nèi)部的水分解析；當物料的含水率降低到所需聯(lián)合干燥的轉(zhuǎn)換點含水率時，關(guān)閉真空泵(13)，對干燥腔體(17)進行泄壓處理；

第二階段熱風干燥：關(guān)閉制冷壓縮機(1)、冷凝器(2)、儲液器(3)、干燥過濾器(4)、膨脹閥(5)、冷阱(6)和氣液分液器(7)的循環(huán)回路，打開鼓風機(8)和電加熱器(10)，由鼓風機(8)輸送的空氣經(jīng)電加熱器(10)加熱后通過均風裝置(18)進入干燥腔體(17)，對物料進行熱風干燥處理，干燥完的熱風由出風管排出，水由排水管排出；當物料含水率降低到預(yù)設(shè)值時，關(guān)閉鼓風機(8)和電加熱器(10)，完成物料的真空冷凍-熱風組合干燥。