本實用新型公開了一種真空凍干設備滿液式制冷系統中的捕水排液融冰子系統,凍干倉分別通過1#真空吸氣管和2#真空吸氣管與1#捕水器和2#捕水器相連接;1#真空吸氣管上安裝有1#進氣自動閥,2#真空吸氣管上安裝有2#進氣自動閥,1#捕水器和2#捕水器還分別通過1#出氣自動閥和2#出氣自動閥連接真空吸氣總管。本實用新型采用交替捕水器,通過對各系統管道自動閥的控制,可實現真空凍干生產過程出入貨無需時間間隔;同時融冰時采用融冰排液和再次捕水器制冷時,排液桶泵回液的方式,降低了融冰耗能和制冷耗能;保障了凍干艙的真空度,提高了產品的品質。
技術領域
本實用新型涉及具體一種在滿液式制冷系統中蒸發器融冰的子系統,具體涉及一種在真空凍干設備滿液式制冷系統中交替捕水排液融冰的子系統。
背景技術
真空凍干設備(以下稱凍干設備)的工作原理是:把含有大量水分物質,預先進行降溫凍結成固體,然后在真空艙內通過加熱物料使固態冰直接升華轉變為水蒸氣;通過制冷系統提供低溫制冷劑在捕水器內將水蒸氣捕集再轉化為冰體,從而使物料干燥。
凍干設備由三大系統構成:制冷系統、真空系統和加熱系統。制冷系統的作用是為捕水器提供要求的低溫冷源,捕集物料升化的水分。作為現有技術的凍干設備捕水器分為四種方式:1、內置式一次性捕水:捕水器在凍干艙的內部,當捕水器工作時開始捕集水分,捕水器結冰到一定程度后,捕水器效率下降,凍干速度減緩,當凍干結束后需要一次性融冰,融冰時間約需要2~3小時。2、外置式一次性捕水:捕水器在凍干艙的外部,其效果與內置式一次性捕水一樣,當凍干結束仍需要一次性融冰,融冰時間約為2~3小時。3、內置交替捕水:捕水器在凍干艙的內部,配有兩個捕水器,采用交替捕水方式融冰。當一個捕水器捕水結冰嚴重時,封閉其進氣口后開始融冰,并切換另外一個捕水器進行捕水。因融冰是在艙內真空狀態下進行,不能開艙門,因此會影響艙內進出貨操作。4、外置交替捕水:捕水器在凍干艙的外部,其效果與內置交替捕水相同,融冰時也需要處于真空狀態,因捕水器真空管道直接與凍干艙艙體連接沒有控制,凍干艙與捕水器處在同一壓力環境。開艙時無法融冰,因此融冰時不能出入艙。因此同樣存在與上述內置式交替補水同樣出入艙受時間影響的問題。
上述捕水器普遍存在以下問題。捕水器融冰時,所需要的融冰熱能Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5(Q-融冰熱能、Q1—制冷劑氣化潛熱、Q2—制冷劑氣體升溫顯熱、Q3—冰體升溫顯熱、Q4—冰體融化潛熱、Q5—水升溫顯熱)。由此可見,在融冰時只有融冰所耗費的能源是有效耗能。而制冷劑氣化所耗費的能源將需要增加制冷系統大量制冷量,產生制冷耗能,為無效耗能,此耗能并不參與融冰反而增加制冷負荷。在融冰時,只有捕水器內存有的制冷劑液體通過加熱氣化后,冰體繼續受熱才能融化。當融冰后捕水器再次工作捕水時,制冷系統需要再次給捕水器供低溫制冷劑制冷捕水,再次增加制冷耗能。因此在融冰過程中,制冷劑氣化增加了制冷負荷,再次制冷捕水進一步增加了制冷負荷,融冰時的制冷系統耗能均為無效耗能。
在外置和內置式交替補水方式中,因制冷系統負荷在融冰時有較大增加,造成制冷系統蒸發壓力增高,捕水器制冷劑溫度上升,捕水效率下降,造成捕水器捕水量下降,真空度上升(一般正常工作真空度在60-100 Pa之間),真空度上升(超過100Pa以上)過高,超過物料冰點允許值時,將造成物料融化和物料變形,直接影響產品的品質。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是,提供一種真空凍干設備滿液式制冷系統中的捕水排液融冰子系統,通過對各系統管道自動閥的控制,實現真空凍干生產過程出入貨無需時間間隔;降低融冰耗能和制冷耗能;保障凍干艙的真空度,提高產品的品質。
本實用新型的技術方案如下: