真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括至少2個(gè)制冷系統(tǒng)，所有的制冷系統(tǒng)均與一個(gè)冷凝器連接，每個(gè)制冷系統(tǒng)均包括壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的進(jìn)口端通過回氣過濾器與氣液分離器的出口端連接，氣液分離器的進(jìn)出口端通過第二單向閥與制冷系統(tǒng)的進(jìn)口端連接，壓縮機(jī)的出口端通過油分分別與油位控制閥的進(jìn)口端、第一單向閥的進(jìn)口端連接，油位控制閥的出口端與壓縮機(jī)連接，第一單向閥的出口端通過排氣匯集管與冷凝器的進(jìn)口端連接，冷凝器的出口端通過中間冷卻器與制冷系統(tǒng)的出口端連接，中間冷卻器還與壓縮機(jī)連接。本實(shí)用新型具有實(shí)現(xiàn)備份、節(jié)能減排、降低凍干機(jī)的整機(jī)體積、提高凍干機(jī)的長期穩(wěn)定性和電能利用效率等特點(diǎn)。
【專利說明】真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)，屬于真空冷凍干燥機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]真空冷凍干燥，就是物質(zhì)在低溫高真空的環(huán)境下除去水分的過程；其主要工藝是:液體物質(zhì)凍結(jié)成冰一凍干箱內(nèi)抽真空至670Pa以下一對(duì)物質(zhì)加熱使冰升華成水蒸氣一水蒸氣迀移至冷阱再次凍結(jié)成冰。
[0003]根據(jù)以上工藝可以看出，凍干機(jī)對(duì)制冷系統(tǒng)制冷量的需求變化較大。前期物質(zhì)凍結(jié)時(shí)，大量冰快速升華時(shí)需要的制冷量較大；隨著物質(zhì)中水份越來越少，制冷量需求也慢慢降低。一般一個(gè)凍干周期會(huì)持續(xù)20多小時(shí)至50多小時(shí)，甚至更長時(shí)間。整個(gè)過程都需要制冷系統(tǒng)提供相應(yīng)的制冷量；所以壓縮機(jī)會(huì)連續(xù)工作較長時(shí)間。
[0004]目前，一般的壓縮機(jī)制冷凍干機(jī)，是壓縮機(jī)與凍干機(jī)冷阱盤管成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；凍干機(jī)運(yùn)行過程中，各壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。此種制冷方式的主要缺點(diǎn)是:
[0005]1、凍干周期內(nèi)制冷量需求變化較大，到凍干后期一臺(tái)制冷壓縮機(jī)就可以滿足冷量需求。傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)配置，如停掉多余的壓縮機(jī)，那么對(duì)應(yīng)的冷凝盤管也將完全無制冷能力；前期凍結(jié)的冰將再升華，迀移至制冷能力較強(qiáng)的盤管。所以，常規(guī)壓縮機(jī)系統(tǒng)在整個(gè)凍干周期內(nèi)各制冷單元都不能停機(jī)，不利于節(jié)能減排；同時(shí)，因?yàn)椴荒芡嚎s機(jī)，制冷量提供過多，壓縮機(jī)吸氣溫度越來越低，工況越來越惡劣，不利于凍干機(jī)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0006]2、由于常規(guī)壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)各自獨(dú)立，當(dāng)為了提高凍干機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，增加制冷系統(tǒng)備份設(shè)計(jì)時(shí)，需要增加獨(dú)立蒸發(fā)器，造成冷阱體積大幅度增加。同時(shí)，備份系統(tǒng)獨(dú)立于主工作系統(tǒng)，當(dāng)啟用備份系統(tǒng)時(shí)，主系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)器將失去制冷量，會(huì)導(dǎo)致原有冷阱內(nèi)的蒸發(fā)盤管所凍結(jié)的冰再次升華迀移至備份系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的盤管。這種迀移既會(huì)造成大量的能量浪費(fèi)，又有可能使凍干機(jī)內(nèi)部氣流反向流動(dòng)，污染凍干箱內(nèi)的制品。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供了一種能實(shí)現(xiàn)備份、節(jié)能減排、降低凍干機(jī)的整機(jī)體積、提高凍干機(jī)的長期穩(wěn)定性和電能利用效率的真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)的各制冷單元都不能停機(jī)以及增加制冷系統(tǒng)備份設(shè)計(jì)時(shí)，需要增加獨(dú)立蒸發(fā)器的問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供了一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括至少2個(gè)制冷系統(tǒng)，所有的制冷系統(tǒng)均與一個(gè)冷凝器連接，每個(gè)制冷系統(tǒng)均包括壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的進(jìn)口端通過回氣過濾器與氣液分離器的出口端連接，氣液分離器的進(jìn)出口端通過第二單向閥與制冷系統(tǒng)的進(jìn)口端連接，壓縮機(jī)的出口端通過油分分別與油位控制閥的進(jìn)口端、第一單向閥的進(jìn)口端連接，油位控制閥的出口端與壓縮機(jī)連接，第一單向閥的出口端通過排氣匯集管與冷凝器的進(jìn)口端連接，冷凝器的出口端通過中間冷卻器與制冷系統(tǒng)的出口端連接，中間冷卻器還與壓縮機(jī)連接。
[0009]優(yōu)選地，所述的每兩個(gè)制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)之間通過均油管和均壓管連接。
[0010]本實(shí)用新型采用多臺(tái)壓縮機(jī)組成的一體的大制冷系統(tǒng)，壓縮機(jī)之間有著相互備份的作用，一臺(tái)壓縮機(jī)出現(xiàn)故障，凍干機(jī)仍能正常運(yùn)行。備份時(shí)后箱盤管也無需放大，可以大大降低凍干機(jī)的整機(jī)體積。
[0011 ] 凍干機(jī)在凍干后期，壓縮機(jī)可以部分開啟，達(dá)到節(jié)能減排的目的；同時(shí)可將壓縮機(jī)運(yùn)行工況控制在合理范圍內(nèi)。并提高凍干機(jī)的長期穩(wěn)定性，降低凍干機(jī)的運(yùn)行能耗。
[0012]凍干機(jī)后箱溫度實(shí)現(xiàn)控制，壓縮機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)備份，但不用采用硅油間接制冷，提高凍干機(jī)電能利用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)的示意圖；
[0014]圖2為一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)與循環(huán)系統(tǒng)流程圖。
[0015]其中:1.壓縮機(jī)，2.油分，3.第一單向閥，4.排氣匯集管，5.冷凝器，6.第二單向閥，7.氣液分離器，8.回氣過濾器，9.均油管，10.均壓管，11.中間冷卻器，12.油位控制閥；
[0016]13.后箱制冷膨脹閥，14.后箱盤管(蒸發(fā)器)，15.前箱板層，16.前箱制冷膨脹閥，17.前箱摻冷膨脹閥，18.板式換熱器，19.第三單向閥，20.電加熱，21.循環(huán)泵，22.平衡桶。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0018]本實(shí)用新型為一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)，將凍干機(jī)原有的兩套或多套制冷系統(tǒng)合并為一個(gè)多機(jī)頭的制冷系統(tǒng)，根據(jù)凍干機(jī)的需求計(jì)算選型出多少臺(tái)壓縮機(jī)。如圖1所示，其包括2個(gè)制冷系統(tǒng)，所有的制冷系統(tǒng)均與一個(gè)冷凝器5連接，每個(gè)制冷系統(tǒng)均包括壓縮機(jī)1，壓縮機(jī)I的進(jìn)口端通過回氣過濾器8與氣液分離器7的出口端連接，氣液分離器7的進(jìn)出口端通過第二單向閥6與制冷系統(tǒng)的進(jìn)口端連接，壓縮機(jī)I的出口端通過油分2分別與油位控制閥12的進(jìn)口端、第一單向閥3的進(jìn)口端連接，油位控制閥12的出口端與壓縮機(jī)I連接。第一單向閥3的出口端通過排氣匯集管4與冷凝器5的進(jìn)口端連接，冷凝器5的出口端通過中間冷卻器11與制冷系統(tǒng)的出口端連接，中間冷卻器11還與壓縮機(jī)I連接。每兩個(gè)制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)I之間通過均油管9和均壓管10連接。
[0019]每臺(tái)壓縮機(jī)I的回油，從油分2利用油平衡器回到壓縮機(jī)1，保證各壓縮機(jī)I不會(huì)缺油也不會(huì)油位過高，以保證其長期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0020]如圖2所示，兩臺(tái)壓縮機(jī)I排出的高溫高壓氣體通過制冷系統(tǒng)的出口端匯集到排氣匯集管4，然后送至冷凝器5冷卻；冷卻后氟利昂變?yōu)槌馗邏旱囊后w，由供液管送至中間冷卻器11再次冷卻，最后送至凍干機(jī)的后箱制冷膨脹閥13和前箱制冷膨脹閥16，經(jīng)過蒸發(fā)器14換熱，變?yōu)榈蜏氐蛪旱姆簹怏w；最后由回氣匯集管分配到各個(gè)壓縮機(jī)I回氣管路；再經(jīng)過氣液分離器7和回氣過濾器8回到壓縮機(jī)I。兩組壓縮機(jī)I回氣管路與排氣管路均設(shè)置有第一單向閥3，避免運(yùn)行時(shí)氟利昂氣體反向流動(dòng)。兩臺(tái)壓縮機(jī)I在運(yùn)行過程中可能會(huì)形成壓力和油位的不均；所以系統(tǒng)設(shè)置有均油管9和均壓管10，保證壓縮機(jī)I運(yùn)行時(shí)的氣平衡和油平衡。
[0021]當(dāng)凍干機(jī)前箱預(yù)凍和恒溫時(shí)，并聯(lián)制冷系統(tǒng)全功率運(yùn)行，氟利昂經(jīng)過前箱制冷膨脹閥16在板式換熱器18中與導(dǎo)熱硅油進(jìn)行熱交換。導(dǎo)熱硅油將冷量送至前箱板層15，對(duì)制品降溫和恒溫。隨后進(jìn)入循環(huán)泵21后再通過電加熱20加熱，最后制冷系統(tǒng)的進(jìn)口端。制冷系統(tǒng)的進(jìn)口端與后箱盤管14之間安裝有第三單向閥19，循環(huán)泵21進(jìn)口端還與平衡桶22連接。當(dāng)凍干機(jī)后箱盤管14制冷時(shí)，氟利昂通過后箱制冷膨脹閥13直接送至后箱盤管14蒸發(fā)換熱。后箱制冷前期并聯(lián)制冷系統(tǒng)仍然全功率運(yùn)行，保證降溫速率和水汽捕捉能力；當(dāng)凍干周期進(jìn)入二次干燥時(shí)，并聯(lián)制冷系統(tǒng)只需啟動(dòng)部分壓縮機(jī)，維持后箱溫度和已經(jīng)捕捉的冰不再升華。
【權(quán)利要求】
1.一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括至少2個(gè)制冷系統(tǒng)，所有的制冷系統(tǒng)均與一個(gè)冷凝器(5)連接，每個(gè)制冷系統(tǒng)均包括壓縮機(jī)(1)，壓縮機(jī)(I)的進(jìn)口端通過回氣過濾器(8)與氣液分離器(7)的出口端連接，氣液分離器(7)的進(jìn)出口端通過第二單向閥(6)與制冷系統(tǒng)的進(jìn)口端連接，壓縮機(jī)⑴的出口端通過油分(2)分別與油位控制閥(12)的進(jìn)口端、第一單向閥(3)的進(jìn)口端連接，油位控制閥(12)的出口端與壓縮機(jī)(I)連接，第一單向閥(3)的出口端通過排氣匯集管(4)與冷凝器(5)的進(jìn)口端連接，冷凝器(5)的出口端通過中間冷卻器(11)與制冷系統(tǒng)的出口端連接，中間冷卻器(11)還與壓縮機(jī)⑴連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種真空冷凍干燥機(jī)的并聯(lián)制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述的每兩個(gè)制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)⑴之間通過均油管(9)和均壓管(10)連接。
【文檔編號(hào)】F26B5/06GK204227744SQ201420644304
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】鄭效東 申請(qǐng)人:上海東富龍科技股份有限公司