[发明专利]一种真空冷冻干燥装置及真空冷冻干燥物料的方法

说明书

本发明涉及真空冷冻干燥技术领域，尤其涉及一种真空冷冻干燥装置及利用上述真空冷冻干燥装置进行真空冷冻干燥物料的方法。真空冷冻干燥装置包括真空箱，真空箱内设有隔板支架、冷媒进汇总管、冷媒出汇总管、热媒进汇总管、热媒出汇总管、不少于一层的热交换层，热交换层包括单层热媒盘管、单层冷媒盘管、单层面板，单层热媒盘管与单层冷媒盘管并排设置并呈S形排布，单层热媒盘管与单层冷媒盘管贴合固定在单层面板的一侧。本发明中的冷媒和热媒各自走不同的管路，以方便多个冷冻真空干燥仓即便在不同的工艺节点也可以利用公共的冷媒和热媒，同时当制冷和制热切换时，冷媒或热媒可以通过各自盘管回收至总的冷媒储罐或热媒储罐中以节省能源。

技术领域

本发明涉及真空冷冻干燥技术领域，尤其涉及一种真空冷冻干燥装置。本发明还涉及一种利用上述真空冷冻干燥装置进行真空冷冻干燥物料的方法。

背景技术

真空冷冻干燥，也称升华干燥，其原理是将物料冷冻，使其含有的水份变成冰块，然后在真空下使冰块升华而达到干燥目的。因此可知，真空冷冻干燥的完成，除了需要一定的真空度以外，还需要在不同的时间节点控制物料的温度。

目前，真空冷冻干燥箱内部通常采用单回路盘管结构，其内部只能流动单一媒介（如硅油、导热油），该媒介按照工艺要求需要通过换热器变冷或者变热来控制温度，这样的媒介以及后续的操作中通常会出现以下缺点。

同一媒介需要反复的变温，能耗偏高，降低媒介品质；媒介选择性很小，常常使用硅油或导热油，这一类媒介比容热比较小，只有水的40%或者更低；硅油或导热油表面张力小，易从机器中泄漏；硅油或导热油热膨胀系数较大，容易产生超压问题；硅油或导热油润滑性欠佳，流动阻力较大；硅油或导热油有一定的吸湿性，吸湿后，凝固点降低；硅油或导热油价格相对较贵。

因此，如何解决由于采用单一媒介进行真空冷冻物料所造成的上述问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种真空冷冻干燥装置，以解决由于采用单一媒介进行真空冷冻干燥物料所产生的问题。

本发明的第二个目的是提供一种利用上述真空冷冻干燥装置进行真空冷冻干燥物料的方法。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种真空冷冻干燥装置，包括真空箱，所述真空箱内设有隔板支架、冷媒进汇总管、冷媒出汇总管、热媒进汇总管、热媒出汇总管、不少于一层的热交换层，所述热交换层包括单层热媒盘管、单层冷媒盘管、单层面板，所述单层热媒盘管与所述单层冷媒盘管并排设置并呈S形排布，所述单层热媒盘管与所述单层冷媒盘管贴合固定在所述单层面板的一侧，所述单层面板固定在所述隔板支架上；所述单层热媒盘管的热媒进口、热媒出口分别连通所述热媒进汇总管、所述热媒出汇总管，所述单层冷媒盘管的冷媒进口、冷媒出口分别连通所述冷媒进汇总管、所述冷媒出汇总管。

优选的，所述单层热媒盘管的热媒进口、热媒出口分别通过弯管连通所述热媒进汇总管、所述热媒出汇总管；所述单层冷媒盘管的冷媒进口、冷媒出口分别通过弯管连通所述冷媒进汇总管、所述冷媒出汇总管。

优选的，所述单层热媒盘管的热媒进口、所述单层冷媒盘管的冷媒进口在竖直方向低于所述单层面板，所述单层热媒盘管的热媒出口、所述单层冷媒盘管的冷媒出口在竖直方向高于所述单层面板。

优选的，所述热媒进汇总管、所述热媒出汇总管、所述冷媒进汇总管、所述冷媒出汇总管均通过弯头水平延伸至所述真空箱体外。

优选的，所述热媒进汇总管的进口位置在竖直方向低于所述热媒出汇总管的出口位置，所述冷媒进汇总管的进口位置在竖直方向低于所述冷媒出汇总管的出口位置。

优选的，所述真空箱包括真空箱体和真空门，所述真空箱体与所述真空门通过双铰链结构连接。

优选的，所述真空箱体上设有一个人孔和不少于一个的真空抽气管道。