[发明专利]一种喷雾冷冻塔系统

说明书

提供了一种喷雾冷冻塔系统，包括喷雾塔、雾化气管、风幕气管吹风气管、物料周转箱和温控系统，喷雾塔具有冷冻腔。喷雾塔包括包围冷冻腔的换热管层，用于循环流通换热工质以使冷冻腔处于冷冻温度，经雾化的物料能够被冷冻。物料不与制冷媒介直接接触，避免物料被污染。采用可循环使用的换热工质，极大降低了喷雾冷冻塔系统的运行成本。风幕能够减少物料在冷冻过程中的粘壁现象，提高产率。整个系统可通过集成控制系统实现自动化控制，具备在线清洗及在线灭菌功能，可实现‑100℃～+100℃的精准温控。本发明的喷雾冷却塔系统能够实现物料的低温冷冻，并可实现高收率，结合流化床系统，可以实现冷冻与干燥物料的大批量生产，效率远高于冻干机。

技术领域

本公开涉及喷雾冷冻设备技术领域，特别涉及一种大规模生产型喷雾冷冻塔系统。

背景技术

喷雾冷冻塔可以将物料雾化，雾化的细小液滴在低温下迅速冻结而形成冰球，不会对热敏性物质产生影响。冰球干燥后可以形成有孔或无孔的微球。目前的喷雾冷冻技术存在以下几个问题：

第一，雾化后的液滴与致冷媒介(例如：液氮等)直接接触时会出现爆沸现象，致使微球的形貌及性能发生改变，且致冷媒介会污染物料。

第二，物料在成球的过程中容易粘在塔壁上，从而导致产率较低且喷雾冷冻塔难以清洗。

第三，液滴成球后无法长时间储存，微球与空气接触易吸水，致使微球极易融化。且转移过程中冰球容易融化，导致形貌发生变化。

第四，采用液氮等制冷媒，安全性较差，对操作人员存在一定的安全隐患。

发明内容

鉴于上述现有技术的状态而做出本公开。本公开的目的在于提供一种喷雾冷冻塔系统，其能够使物料与制冷媒介隔离从而有效防止物料被污染，且通过风幕系统能够减少物料在冷冻过程中出现的粘壁现象，从而具有较高的产率且清洗方便。

提供一种喷雾冷冻塔系统，所述喷雾冷冻塔系统包括喷雾塔和雾化气管，所述喷雾塔具有冷冻腔，所述雾化气管用于向所述冷冻腔提供使待制备的物料雾化的雾化气流，

所述喷雾冷冻塔系统还包括风幕气管，所述风幕气管用于提供沿所述喷雾塔的内壁流动的风幕，所述喷雾塔包括包围所述冷冻腔的换热管层，所述换热管层用于循环流通换热工质以使所述冷冻腔处于冷冻温度，经雾化的所述物料能够在所述冷冻温度下被冷冻。

优选地，所述喷雾冷冻塔系统还包括吹风气管，所述吹风气管用于向所述冷冻腔提供冷气，所述冷气用于使所述物料冷冻。

优选地，所述喷雾塔包括风幕进口和回风口，所述风幕气管连接所述风幕进口和所述回风口，所述冷冻腔内的气体能够从所述回风口进入所述风幕气管并由所述风幕进口流出。

优选地，与所述回风口连接的管路设有干燥装置。

优选地，所述喷雾冷冻塔系统还包括吹风气管，所述吹风气管用于向所述冷冻腔提供冷气，所述冷气用于使所述物料冷冻；

所述喷雾塔包括吹风口，所述吹风气管连接所述吹风口和所述回风口，所述冷冻腔内的气体能够从所述回风口进入所述吹风气管并由所述吹风口流出；

在所述吹风气管和所述风幕气管上设有换热器，流经所述吹风气管和所述风幕气管的气体经所述换热器降温。

优选地，所述喷雾冷冻塔系统还包括物料周转箱和换气管，所述物料周转箱具有收纳腔，所述收纳腔用于收纳经冷冻的所述物料，所述换气管连接所述收纳腔和所述冷冻腔从而使所述冷冻腔和所述收纳腔进行气体交换。

优选地，所述喷雾冷冻塔系统还包括物料周转箱、举升气缸、控制模块和称重模块，所述物料周转箱用于接收经冷冻的所述物料，所述举升气缸举升或者降下所述物料周转箱以使所述物料周转箱与所述喷雾塔对接或者脱离所述喷雾塔；