結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噴霧冷凍裝置，特別是涉及一種結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于物料的干燥可分為噴霧干燥和冷凍干燥。其中，傳統(tǒng)的噴霧干燥無法針對(duì)熱敏性物料進(jìn)行干燥，從而其應(yīng)用領(lǐng)域有限。而冷凍干燥則具有干燥時(shí)間長、成本高的缺點(diǎn)。
[0003]針對(duì)上述物料干燥中存在的技術(shù)缺陷，噴霧冷凍干燥得到了研究和發(fā)展。所述噴霧冷凍干燥是近年來結(jié)合噴霧干燥與冷凍干燥的新興顆粒制備技術(shù)。并已在蛋白方面，可吸入性藥物及高附加值食品行業(yè)成功利用。
[0004]其中，噴霧冷凍干燥過程分為霧化、冷凍及干燥三個(gè)階段。具體地，干燥過程中，首先，通過霧化器將物料霧化成細(xì)小的液滴，再與致冷媒介接觸冷凍，最后，進(jìn)行真空冷凍干燥或流化床干燥。
[0005]但是，在現(xiàn)有的噴霧冷凍干燥過程中，液滴在接觸致冷媒介時(shí)會(huì)出現(xiàn)爆沸現(xiàn)象，此夕卜，還存在低沸點(diǎn)的致冷媒介揮發(fā)浪費(fèi)及致冷媒介溫度無法控制的缺點(diǎn)。從而，對(duì)顆粒的形貌與性能及我國發(fā)展資源節(jié)約型戰(zhàn)略造成不利的影響。
[0006]因此，針對(duì)上述問題，有必要提出進(jìn)一步的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0009]—種結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔，其包括:塔體、霧化系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)；
[0010]所述塔體的頂部形成儲(chǔ)風(fēng)腔，所述塔體的內(nèi)部形成冷凍室，所述塔體的底部形成物料收集室，所述儲(chǔ)風(fēng)腔、冷凍室、物料收集室相連通；
[0011]所述霧化系統(tǒng)與所述儲(chǔ)風(fēng)腔相連通，所述進(jìn)料系統(tǒng)與所述霧化系統(tǒng)通過進(jìn)料管相連通，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)通過循環(huán)風(fēng)回管和風(fēng)管分別與所述冷凍室的底部和制冷系統(tǒng)相連通，所述制冷系統(tǒng)與所述儲(chǔ)風(fēng)腔和塔體的塔壁相連接，所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)包裹于所述塔壁上。
[0012]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述塔體包括若干塔筒，所述若干塔筒層疊設(shè)置，并可拆卸地搭建形成所述塔體。
[0013]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述塔筒的數(shù)量為四個(gè)，任一塔筒的內(nèi)徑為360mm，外徑為660mm，高為400mm。
[0014]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述儲(chǔ)風(fēng)腔的底部設(shè)置有若干孔道，所述儲(chǔ)風(fēng)腔通過所述若干孔道與所述冷凍室相連通。
[0015]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述霧化系統(tǒng)包括:霧化器、霧化風(fēng)管及轉(zhuǎn)子流量計(jì)；
[0016]所述霧化器的進(jìn)口與所述進(jìn)料系統(tǒng)相連通，所述霧化器的出口位于所述儲(chǔ)風(fēng)腔中，所述轉(zhuǎn)子流量計(jì)設(shè)置于所述霧化風(fēng)管上，所述霧化風(fēng)管經(jīng)過所述制冷系統(tǒng)，與所述霧化器相連接，且所述霧化器的出口朝向所述冷凍室設(shè)置。
[0017]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述霧化風(fēng)管的進(jìn)口處還設(shè)置有截止閥和除濕器。
[0018]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述進(jìn)料系統(tǒng)包括:調(diào)壓閥、壓力表、料罐和過濾器；
[0019]與所述料罐的進(jìn)口相連接的料罐壓縮空氣進(jìn)氣管上設(shè)置有所述調(diào)壓閥和壓力表，所述料罐的出口通過所述進(jìn)料管與所述霧化系統(tǒng)相連通，所述過濾器設(shè)置于所述進(jìn)料管上。
[0020]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括:風(fēng)機(jī)、變頻器、控制器；
[0021]所述風(fēng)機(jī)的進(jìn)口通過循環(huán)風(fēng)回管與所述物料收集室相連通，所述風(fēng)機(jī)的出口通過風(fēng)管與所述制冷系統(tǒng)相連通，所述變頻器設(shè)置于所述循環(huán)風(fēng)回管和風(fēng)管之間的管路上，所述控制器設(shè)置于所述風(fēng)管上。
[0022]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)還包括:風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和流速測(cè)定器，所述風(fēng)量調(diào)節(jié)閥設(shè)置于所述循環(huán)風(fēng)回管和風(fēng)管之間的管路上，所述流速測(cè)定器設(shè)置于所述風(fēng)管上。
[0023]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述制冷系統(tǒng)包括:熱電偶、冷風(fēng)溫控液浴槽、塔壁溫控液浴槽、換熱器、制冷單元以及溫控器；
[0024]所述熱電偶為若干個(gè)，若干個(gè)熱電偶設(shè)置于所述冷凍室和制冷系統(tǒng)中；
[0025]所述溫控器、制冷單元、冷風(fēng)溫控液浴槽、換熱器、熱電偶順序串聯(lián)，形成第一閉環(huán)控制系統(tǒng)，所述第一閉環(huán)控制系統(tǒng)中，所述冷風(fēng)溫控液浴槽通過冷風(fēng)溫控液浴槽進(jìn)液管和冷風(fēng)溫控液浴槽出液管與所述換熱器相連通，所述換熱器通過循環(huán)風(fēng)進(jìn)口管與所述儲(chǔ)風(fēng)腔相連通；
[0026]所述溫控器、制冷單元、塔壁溫控液浴槽、熱電偶順序串聯(lián)，形成第二閉環(huán)控制系統(tǒng)，所述第二閉環(huán)控制系統(tǒng)中，所述塔壁溫控液浴槽通過塔壁溫控液浴槽進(jìn)液管和塔壁溫控液浴槽出液管與所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)相連通。
[0027]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔還包括顯示器，所述若干個(gè)熱電偶與所述顯示器相連接。
[0028]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述塔體內(nèi)部和塔壁設(shè)置測(cè)壓裝置及泄壓閥，所述測(cè)壓裝置與所述顯示器相連接，所述泄壓閥具有預(yù)設(shè)壓力值，當(dāng)塔體內(nèi)部壓力等于所述預(yù)設(shè)壓力值時(shí)，所述泄壓閥自動(dòng)泄壓。
[0029]作為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的改進(jìn)，所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)包括:換熱盤管和保溫材料；
[0030]所述換熱盤管纏繞于所述塔體的塔壁上，所述保溫材料包裹所述換熱盤管，所述換熱盤管與所述制冷系統(tǒng)相連通。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔中循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)、進(jìn)料系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)均能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，方便操作，運(yùn)行簡(jiǎn)單。
[0032]此外，本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔控制精確，利用該設(shè)備可以控制不同溫度來制造出冰球，節(jié)約致冷劑的使用以及避免液滴爆沸現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)噴霧冷凍干燥的發(fā)展具有重要的意義，適用于實(shí)驗(yàn)室及工廠的研發(fā)，應(yīng)用廣泛。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為圖1中布風(fēng)板的放大示意圖；
[0036]圖3為圖2中A-A方向的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]圖1為本發(fā)明的結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]結(jié)合圖1所示，所述結(jié)冰溫度可控的用于制備微米級(jí)冰球顆粒的噴霧冷凍塔包括:塔體10、霧化系統(tǒng)20、進(jìn)料系統(tǒng)30、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40、制冷系統(tǒng)50、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60、顯示器70。
[0040]所述塔體10的頂部形成儲(chǔ)風(fēng)腔11，所述塔體10的內(nèi)部形成冷凍室12，所述塔體10的底部形成物料收集室13。其中，所述儲(chǔ)風(fēng)腔11、冷凍室12、物料收集室13相連通。
[0041]配合參照?qǐng)D2、3所示，具體地，進(jìn)入到冷凍室12中的冷風(fēng)首先進(jìn)入到儲(chǔ)風(fēng)腔11中，所述儲(chǔ)風(fēng)腔11的底部設(shè)置有若