專利名稱：單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冷凍干燥設(shè)備，尤其是一種單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍
干燥設(shè)備，屬于食品藥品機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
真空冷凍干燥的工作原理是先將濕物料凍結(jié)到其共晶點(diǎn)溫度以下，使其中的水分 變成固態(tài)的冰，然后在適當(dāng)?shù)恼婵斩认?，使冰直接升華為水蒸氣，再用捕水器將水蒸氣冷 凝，從而獲得干燥制品。 目前，冷凍干燥已廣泛用于食品、藥品及生物制品的保存，但是現(xiàn)有冷凍干燥設(shè)備 通常采用電、蒸汽等常規(guī)加熱方式，難以克服速率低、時(shí)間長、能耗大等缺點(diǎn)，因此制約了其 進(jìn)一步的發(fā)展。 微波真空冷凍干燥可以克服以上缺點(diǎn)，因?yàn)槲⒉ㄊ橇Ⅲw加熱，能量以電磁波 的形式進(jìn)入物料內(nèi)部進(jìn)行加熱，從而提高干燥速率。檢索發(fā)現(xiàn)，申請(qǐng)?zhí)枮?3249124. 7、 200520079220. 4、200520136546. 6的中國實(shí)用新型專利分別公開了幾種典型的微波真空 (冷凍)干燥設(shè)備，且各具優(yōu)點(diǎn)。但實(shí)踐證明，目前的微波真空冷凍干燥設(shè)備在工作過程中 存在批次生產(chǎn)能力低，以及干燥不均勻、難以保證物料品質(zhì)等問題，限制了微波真空冷凍干 燥技術(shù)應(yīng)用前景。 研究和實(shí)踐表明，凍干倉倉體越大，物料干燥的均勻性越難以保證，因?yàn)檫h(yuǎn)離微波 饋入口的物料干燥速度慢，其完成干燥時(shí)，靠近微波潰入口的物料有可能已經(jīng)發(fā)生過干或 焦糊現(xiàn)象，因此微波真空冷凍干燥設(shè)備不能像常規(guī)真空冷凍干燥設(shè)備一樣將凍干倉體截面 積做大，設(shè)備的批次生產(chǎn)能力就無法提高，結(jié)果限制了微波真空冷凍干燥技術(shù)的推廣應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)，提出一種 干燥均勻、批次生產(chǎn)能力高的單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備。 為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備含有 與抽真空設(shè)備連通的冷阱和凍干倉；所述冷阱中裝有與制冷系統(tǒng)連通的盤管；所述凍干倉 的倉壁安裝有微波發(fā)生裝置，倉內(nèi)安置有物料承載裝置；所述凍干倉至少有兩個(gè)，并分別通 過水蒸氣通道與冷阱連通；所述冷阱和凍干倉之間的水蒸氣通道內(nèi)裝有屏蔽過流板，所述 屏蔽過流板由具有通孔的金屬板構(gòu)成。 采用本實(shí)用新型后，可以通過合理設(shè)計(jì)多個(gè)凍干倉的尺寸，使之分別保證物料干 燥的均勻性，而多個(gè)凍干倉共用1個(gè)冷阱，結(jié)構(gòu)簡單，干燥效果一直， 一個(gè)干燥周期的生產(chǎn) 能力就能比單個(gè)凍干倉配單個(gè)冷阱的方式提高至多倍，從而滿足規(guī)?；a(chǎn)需要。 本實(shí)用新型進(jìn)一步的完善是，所述冷阱呈橫向延伸的管狀，所述凍干倉呈縱向延 伸的管狀；所述水蒸氣通道呈由凍干倉兩端附近向冷阱上端漸縮的漏斗狀。這樣可以在保 證凍干效果的前提下，最大限度擴(kuò)大凍干倉的容積，提高凍干生產(chǎn)效率。
3[0010] 本實(shí)用新型更進(jìn)一步的完善是，所述微波發(fā)生裝置的磁控管在凍干倉倉壁上呈螺
旋線布置。這樣有利于形成均勻的微波場，使加熱均勻，且工藝方便。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為
圖1的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例一 本實(shí)施例的單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備如圖l和圖2所示1、冷阱； 2、盤管；3、水蒸氣通道；4、凍干倉；5、物料承載裝置；6、磁控管；7、端蓋；8、屏蔽過流板；9、
抽真空系統(tǒng)。 冷阱1呈縱向延伸的管狀，截面為寬度大于高度的四邊形，各邊由外凸的曲面板 構(gòu)成，與串聯(lián)羅茨泵和旋片泵構(gòu)成的抽真空設(shè)備9連通。冷阱1中裝有與熱泵式制冷系統(tǒng) 連通的盤管2。該制冷系統(tǒng)中含有壓縮機(jī)、毛細(xì)管、冷凝器等，與現(xiàn)有技術(shù)相同。凍干倉4共 有五個(gè)，分別呈沿縱向延伸的圓管狀，以均勻間隔分布在冷阱的上方，作為微波發(fā)生裝置的 磁控管6沿凍干倉4的軸向呈螺旋線分布，倉內(nèi)安置有物料承載裝置——多層托盤5。各凍 干倉4分別通過水蒸氣通道3與冷阱1連通，水蒸氣通道3呈由凍干倉4兩端附近向冷阱 1上端漸縮的漏斗狀，水蒸氣通道3內(nèi)裝有由具有通孔的不銹鋼板構(gòu)成的屏蔽過流板8。 實(shí)踐證明，五個(gè)凍干倉物料承載裝置面積之和與冷阱盤管表面積之間具有合理的 匹配關(guān)系，有利于在確保凍干效果的前提下，最大限度擴(kuò)大凍干倉容積。本實(shí)施例中冷阱盤 管面積約為五個(gè)凍干倉物料承載裝置面積之和的1. 5倍。 工作時(shí)，首先將托盤中的物料放入冷庫凍結(jié)，待完全凍結(jié)后，把裝有物料的托盤分 別移到5個(gè)凍干倉內(nèi)，啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，同時(shí)開啟旋片泵，對(duì)5個(gè)凍干倉和冷阱抽真空，真空度 達(dá)到一定值時(shí)，開啟羅茨泵，此時(shí)旋片泵和羅茨泵同時(shí)工作，使5個(gè)凍干倉和冷阱內(nèi)的壓力 降至100Pa以下，再啟動(dòng)微波系統(tǒng)。此時(shí)，微波對(duì)被干燥物料產(chǎn)生內(nèi)外同時(shí)加熱效果，使冰 直接升華為水蒸氣，經(jīng)屏蔽過流板、水蒸氣通道進(jìn)入冷阱，被冷阱盤管冷凝捕集。物料中釋 放出的不凝性氣體由抽真空系統(tǒng)抽除。 理論和實(shí)踐都可以證明，微波真空冷凍干燥倉倉體不能過大，否則容易造成物料 干燥品質(zhì)下降，因此目前的微波凍干設(shè)備普遍存在干燥倉體小、批次生產(chǎn)能力低等問題。資 料檢索發(fā)現(xiàn)，目前只存在小型實(shí)驗(yàn)用微波凍干設(shè)備，還沒有適用于大規(guī)模生產(chǎn)微波凍干設(shè) 備，因此為了滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要，本實(shí)施例巧妙采取了合理增加凍干倉倉體個(gè)數(shù)的技術(shù) 途徑以及相應(yīng)的配套技術(shù)措施，5個(gè)凍干倉共用l個(gè)捕集水蒸氣的冷阱。這種采用單個(gè)冷阱 多個(gè)凍干倉式結(jié)構(gòu)不僅可以有效解決物料干燥均勻性問題，同時(shí)也能顯著提高批次生產(chǎn)能 力和效率。從而使本實(shí)施例具有以下特點(diǎn)多個(gè)凍干倉與一個(gè)冷阱組配，既能保證物料的干 燥品質(zhì)，又能顯著提高批次生產(chǎn)能力。 除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變 換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備，含有與抽真空設(shè)備連通的冷阱和凍干倉；所述冷阱中裝有與制冷系統(tǒng)連通的盤管；所述凍干倉的倉壁安裝有微波發(fā)生裝置，倉內(nèi)安置有物料承載裝置；其特征在于所述凍干倉至少有兩個(gè)，并分別通過水蒸氣通道與冷阱連通；所述冷阱和凍干倉之間的水蒸氣通道內(nèi)裝有屏蔽過流板，所述屏蔽過流板由具有通孔的金屬板構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所 述冷阱呈橫向延伸的管狀，所述凍干倉呈縱向延伸的管狀；所述水蒸氣通道呈由凍干倉兩 端附近向冷阱上端漸縮的漏斗狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所 述微波發(fā)生裝置的磁控管在凍干倉倉壁上呈螺旋線布置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備，其特征在于所 述所述凍干倉有五個(gè)，以均勻間隔分布在冷阱的上方。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單冷阱多凍干倉式微波真空冷凍干燥設(shè)備，屬于食品藥品機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。該設(shè)備含有冷阱和凍干倉；所述冷阱中裝有與制冷系統(tǒng)連通的盤管；所述凍干倉的倉壁安裝有微波發(fā)生裝置，倉內(nèi)安置有物料承載裝置；所述凍干倉至少有兩個(gè)，并分別通過水蒸氣通道與冷阱連通；所述冷阱和凍干倉之間的水蒸氣通道內(nèi)裝有屏蔽過流板，所述屏蔽過流板由具有通孔的金屬板構(gòu)成。采用本實(shí)用新型后，可以通過合理設(shè)計(jì)多個(gè)凍干倉的尺寸，使之分別保證物料干燥的均勻性，而多個(gè)凍干倉共用1個(gè)冷阱，結(jié)構(gòu)簡單，干燥效果一致，一個(gè)干燥周期的生產(chǎn)能力就能比單個(gè)凍干倉配單個(gè)冷阱的方式提高至多倍，從而滿足規(guī)模化生產(chǎn)需要。
文檔編號(hào)F26B5/06GK201476472SQ20092023088
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者吳峰, 張會(huì)娟, 彭寶良, 王建楠, 王海鷗, 胡志超, 胡良龍, 謝煥雄, 鐘挺, 陳有慶 申請(qǐng)人:農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所