新型噴霧冷凍設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型噴霧冷凍設(shè)備，其包括：塔體、霧化系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)；塔體的頂部形成儲風(fēng)腔，塔體的內(nèi)部形成冷凍室，塔體的底部形成物料收集室，儲風(fēng)腔、冷凍室、物料收集室相連通；霧化系統(tǒng)與儲風(fēng)腔相連通，進料系統(tǒng)與霧化系統(tǒng)通過進料管相連通，循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)通過循環(huán)風(fēng)回管和風(fēng)管分別與冷凍室的底部和制冷系統(tǒng)相連通，制冷系統(tǒng)與儲風(fēng)腔和塔體的塔壁相連接，塔壁冷卻保溫系統(tǒng)包裹于塔壁上。本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備中循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)、進料系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)均能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，方便操作，運行簡單。
【專利說明】
新型噴霧冷凍設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種噴霧冷凍裝置，特別是涉及一種新型噴霧冷凍設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對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熱敏性物料進行干燥，從而其應(yīng)用領(lǐng)域有限。而冷凍干燥則具有干燥時間長、成本高的缺點。
[0003]針對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、冷凍及干燥三個階段。具體地，干燥過程中，首先，通過霧化器將物料霧化成細小的液滴，再與致冷媒介接觸冷凍，最后，進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會出現(xiàn)爆沸現(xiàn)象，此夕卜，還存在低沸點的致冷媒介揮發(fā)浪費及致冷媒介溫度無法控制的缺點。從而，對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，針對上述問題，有必要提出進一步的解決方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實用新型提供了一種新型噴霧冷凍設(shè)備，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供的技術(shù)方案如下:
[0009]—種新型噴霧冷凍設(shè)備，其包括:塔體、霧化系統(tǒng)、進料系統(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)與所述儲風(fēng)腔相連通，所述進料系統(tǒng)與所述霧化系統(tǒng)通過進料管相連通，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]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，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]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述塔筒的數(shù)量為四個，任一塔筒的內(nèi)徑為360mm，外徑為660mm，高為400mm。
[0014]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述儲風(fēng)腔的底部設(shè)置有若干孔道，所述儲風(fēng)腔通過所述若干孔道與所述冷凍室相連通。
[0015]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述霧化系統(tǒng)包括:霧化器、霧化風(fēng)管及轉(zhuǎn)子流量計；
[0016]所述霧化器的進口與所述進料系統(tǒng)相連通，所述霧化器的出口位于所述儲風(fēng)腔中，所述轉(zhuǎn)子流量計設(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]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述霧化風(fēng)管的進口處還設(shè)置有截止閥和除濕器。
[0018]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述進料系統(tǒng)包括:調(diào)壓閥、壓力表、料罐和過濾器；
[0019]與所述料罐的進口相連接的料罐壓縮空氣進氣管上設(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)置于所述進料管上。
[0020]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括:風(fēng)機、變頻器、控制器；
[0021]所述風(fēng)機的進口通過循環(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]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，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，所述流速測定器設(shè)置于所述風(fēng)管上。
[0023]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，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，若干個熱電偶設(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)進口管與所述儲風(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]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述新型噴霧冷凍設(shè)備還包括顯示器，所述若干個熱電偶與所述顯示器相連接。
[0028]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，所述塔體內(nèi)部和塔壁設(shè)置測壓裝置及泄壓閥，所述測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，所述泄壓閥自動泄壓。
[0029]作為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的改進，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，本實用新型的有益效果是:本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備中循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)、進料系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)均能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，方便操作，運行簡單。
[0032]此外，本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備控制精確，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，對噴霧冷凍干燥的發(fā)展具有重要的意義，適用于實驗室及工廠的研發(fā)，應(yīng)用廣泛。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的平面結(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。
【具體實施方式】
[0037]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型保護的范圍。
[0038]圖1為本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]結(jié)合圖1所示，所述新型噴霧冷凍設(shè)備包括:塔體10、霧化系統(tǒng)20、進料系統(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，所述儲風(fēng)腔11、冷凍室12、物料收集室13相連通。
[0041]配合參照圖2、3所示，具體地，進入到冷凍室12中的冷風(fēng)首先進入到儲風(fēng)腔11中，所述儲風(fēng)腔11的底部設(shè)置有若干孔道110，所述儲風(fēng)腔通過所述若干孔道110與所述冷凍室12相連通。所述若干孔道110均勻分布于所述儲風(fēng)腔11的底部，從而，儲風(fēng)腔11的底部形成布風(fēng)板111。該布風(fēng)板111優(yōu)選為圓形，此時，其圓心位置開設(shè)有一通孔112，所述若干孔道110均勻分布于所述通孔112的四周。其中，通孔112用于放置霧化器21。
[0042]所述冷凍室12用于對進入其中的料液進行冷凍，使之形成冷凍成固體球狀顆粒。所述冷凍室12具體由所述塔體10的內(nèi)部空間形成。其中，所述塔體10包括若干塔筒14，所述若干塔筒14層疊設(shè)置，并可拆卸地搭建形成所述塔體10。從而，塔體具有安裝拆卸方便的優(yōu)點。優(yōu)選地，所述塔筒14的數(shù)量為四個，任一塔筒的內(nèi)徑為360mm，外徑為660mm，高為400mm。
[0043]所述物料收集室13用于收集冷凍形成的固體球狀顆粒。所述物料收集室13位于所述塔體10的底部，并與所述冷凍室12相連通。從而，料液冷凍成固體球狀顆粒后，在重力的作用下，直接掉落至所述物料收集室13中進行收集。
[0044]所述霧化系統(tǒng)20用于來料進行霧化，使之形成細小的液滴，從而，便于后續(xù)冷凍的進行。具體地，所述霧化系統(tǒng)20與所述儲風(fēng)腔11相連通，所述霧化系統(tǒng)20包括:霧化器21、霧化風(fēng)管22及轉(zhuǎn)子流量計23。
[0045]所述霧化器21的進口與所述進料系統(tǒng)30相連通，所述霧化器21的出口位于所述儲風(fēng)腔中，并朝向所述冷凍室12設(shè)置。從而，經(jīng)所述進料系統(tǒng)30的來料，在所述霧化器21的作用下，形成細小的液滴。所述轉(zhuǎn)子流量計23設(shè)置于所述霧化風(fēng)管22上，其用于控制所述霧化風(fēng)管22內(nèi)部氣體的流量。此外，所述霧化風(fēng)管22上還設(shè)置有調(diào)節(jié)閥24，所述調(diào)節(jié)閥24位于所述轉(zhuǎn)子流量計23的兩側(cè)。
[0046]所述霧化風(fēng)管22經(jīng)過所述制冷系統(tǒng)50，與所述霧化器21相連接。從而，通過所述霧化風(fēng)管22向所述霧化器21提供霧化風(fēng)的同時，霧化風(fēng)首先經(jīng)過所述制冷系統(tǒng)50冷卻，從而進入到所述儲風(fēng)腔11中的霧化風(fēng)的溫度與所述冷凍室12內(nèi)的溫度相當(dāng)。進一步地，本實用新型中，霧化器21采用流體式噴嘴，從而，霧化風(fēng)進入到霧化器21后，將經(jīng)過進料管36及霧化器21的料液打散，形成細小的液滴。此外，所述霧化風(fēng)管22的進口處還設(shè)置有截止閥25和除濕器26。通過所述除濕器26使得霧化風(fēng)除濕后進入霧化器21中。
[0047]所述進料系統(tǒng)30用于實現(xiàn)料液的供給，所述進料系統(tǒng)30與所述霧化系統(tǒng)20通過進料管36相連通。為實現(xiàn)上述目的，所述進料系統(tǒng)30提供的料液在所述霧化系統(tǒng)20內(nèi)進行霧化。具體地，所述進料系統(tǒng)30包括:調(diào)壓閥31、壓力表32、料罐33和過濾器34。
[0048]與所述料罐33的進口相連接的料罐壓縮空氣進氣管35上設(shè)置有所述調(diào)壓閥31和壓力表32。從而，通過所述調(diào)壓閥31可調(diào)節(jié)所述料罐壓縮空氣進氣管35內(nèi)壓縮空氣的壓力，且所述料罐壓縮空氣進氣管35內(nèi)壓縮空氣的壓力可通過壓力表32讀取。所述料罐33的出口通過進料管36與所述霧化系統(tǒng)20相連通，所述過濾器34設(shè)置于所述進料管36上。從而，進入到霧化系統(tǒng)20中的料液可首先經(jīng)過過濾器34過濾。
[0049]所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40用于所述冷凍室12冷風(fēng)的循環(huán)供給和利用。為實現(xiàn)上述目的，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40通過循環(huán)風(fēng)回管47和風(fēng)管48分別與所述冷凍室12的底部和制冷系統(tǒng)50相連通。具體地，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40包括:風(fēng)機41、變頻器42、控制器43。
[0050]所述風(fēng)機41的進口通過所述循環(huán)風(fēng)回管47與所述冷凍室12的底部相連通，從而，到達冷凍室12底部的冷風(fēng)重新栗入風(fēng)機進行循環(huán)利用。同時，所述風(fēng)機41的出口通過所述風(fēng)管48與所述制冷系統(tǒng)50相連通。所述變頻器42設(shè)置于所述循環(huán)風(fēng)回管47和風(fēng)管48之間的管路上，所述控制器43設(shè)置于所述風(fēng)管48上。
[0051 ]此外，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40還包括:風(fēng)量調(diào)節(jié)閥44、流速測定器45和壓力表48，其中，所述風(fēng)量調(diào)節(jié)閥44設(shè)置于所述循環(huán)風(fēng)回管47和風(fēng)管48之間的管路上，所述流速測定器45設(shè)置于所述風(fēng)管48上，所述壓料表48安裝于所述冷凍室12中。
[0052]所述塔體10內(nèi)部設(shè)置測壓裝置15和泄壓閥，其中，所述測壓裝置15與所述顯示器70相連接，從而，所述測壓裝置15實時監(jiān)控塔內(nèi)壓力變化，并將壓力數(shù)值顯示在所述顯示器70上，保證密閉性。優(yōu)選地，所述測壓裝置15為壓力表。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，所述泄壓閥自動泄壓。
[0053]所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40工作時，通過預(yù)設(shè)流量，控制器43將該流量信號數(shù)值處理成相應(yīng)信號傳輸給風(fēng)量調(diào)節(jié)閥44，風(fēng)量調(diào)節(jié)閥44將信號傳輸給變頻器42，變頻器42進一步將該數(shù)值信號轉(zhuǎn)換成頻率信號發(fā)送給風(fēng)機41，風(fēng)機41根據(jù)頻率信號栗送該空氣流量的空氣到達制冷系統(tǒng)50。流速測定器45檢測風(fēng)機41出口流量并將信號反饋給控制器43，調(diào)節(jié)空氣流量達到預(yù)設(shè)流量。
[0054]所述制冷系統(tǒng)50用于將霧化風(fēng)以及所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40栗送的空氣進行冷卻，同時，所述制冷系統(tǒng)50還用于向所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60提供載冷劑。為實現(xiàn)上述目的，所述制冷系統(tǒng)50與所述儲風(fēng)腔和塔體10的塔壁相連接，所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60包裹于所述塔壁上。具體地，所述制冷系統(tǒng)50包括:熱電偶51、冷風(fēng)溫控液浴槽52、塔壁溫控液浴槽53、換熱器54、制冷單元55以及溫控器56。
[0055]所述熱電偶51為若干個，若干個熱電偶51設(shè)置于所述冷凍室12和制冷系統(tǒng)50中。從而，所述冷凍室12中分布若干個熱電偶51可檢測所在位置處的溫度值。同時，所述若干個熱電偶51與所述顯示器70相連接，從而，所述顯示器70可實時顯示相應(yīng)的溫度值。
[0056]所述溫控器56、制冷單元55、冷風(fēng)溫控液浴槽52、換熱器54、熱電偶51順序串聯(lián)，形成第一閉環(huán)控制系統(tǒng)。該第一閉環(huán)控制系統(tǒng)可實現(xiàn)將所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)40栗送的空氣進行冷卻。所述第一閉環(huán)控制系統(tǒng)中，所述冷風(fēng)溫控液浴槽52通過冷風(fēng)溫控液浴槽進液管571和冷風(fēng)溫控液浴槽出液管572與所述換熱器54相連通，所述換熱器54通過循環(huán)風(fēng)進口管541與所述儲風(fēng)腔11相連通。此外，所述冷風(fēng)溫控液浴槽52與所述換熱器54之間還設(shè)置有低溫栗59，所述冷風(fēng)溫控液浴槽出液管572還設(shè)置有截止閥573。
[0057]從而，所述第一閉環(huán)控制系統(tǒng)工作時，所述溫控器56通過預(yù)設(shè)循環(huán)冷風(fēng)溫度，冷風(fēng)溫度在室溫至-80°C內(nèi)可調(diào)。所述溫控器56將數(shù)值信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號傳輸給制冷單元55，制冷單元55工作循環(huán)制冷。冷風(fēng)溫控液浴槽52內(nèi)載冷劑，并將載冷劑通過冷風(fēng)溫控液浴槽進液管571進入換熱器54，與循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)出口管內(nèi)排出的氣體進行熱交換。同時，載冷劑通過冷風(fēng)溫控液浴槽出液管572排出進入冷風(fēng)溫控液浴槽52再次循環(huán)。
[0058]進一步地，所述熱電偶51檢測冷凍室12頂部進風(fēng)口溫度，并將信號反饋給溫控器56，溫控器56比較預(yù)設(shè)溫度與進風(fēng)溫度，當(dāng)預(yù)設(shè)溫度低于進風(fēng)溫度，制冷單元55繼續(xù)工作制冷載冷劑;當(dāng)預(yù)設(shè)溫度高于進風(fēng)溫度，制冷單元55停止工作，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0059]所述溫控器56、制冷單元55、塔壁溫控液浴槽53、熱電偶51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53通過塔壁溫控液浴槽進液管581和塔壁溫控液浴槽出液管582與所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60相連通。此外，所述塔壁溫控液浴槽53與所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60之間還設(shè)置有低溫栗59，所述塔壁溫控液浴槽進液管581上還設(shè)置有所述熱電偶51。同時，所述塔壁溫控液浴槽進液管581和塔壁溫控液浴槽出液管582上分布有截止閥583。
[0060]從而，所述第二閉環(huán)控制系統(tǒng)工作時，所述溫控器56通過預(yù)設(shè)塔壁溫度，塔壁溫度在室溫至-80 °C內(nèi)可調(diào)。所述溫控器56將數(shù)值信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)信號傳輸給制冷單元55，制冷單元55工作循環(huán)制冷。塔壁溫控液浴槽53內(nèi)載冷劑，并將載冷劑通過塔壁溫控液浴槽進液管581進入塔壁冷卻保溫系統(tǒng)內(nèi)。同時，載冷劑通過塔壁溫控液浴槽出液管582排出，進入冷風(fēng)溫控液浴槽52再次循環(huán)。
[0061]進一步地，熱電偶51檢測冷凍室塔壁溫度，并將信號反饋給溫控器56，溫控器56比較預(yù)設(shè)溫度與塔壁溫度，當(dāng)預(yù)設(shè)溫度低于塔壁溫度，制冷單元55繼續(xù)工作制冷載冷劑；當(dāng)預(yù)設(shè)溫度高于塔壁溫度，制冷單元55停止工作，實現(xiàn)閉環(huán)控制。
[0062]所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60用于保持冷凍室12內(nèi)部的溫度環(huán)境。具體地，所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60包括:換熱盤管61和保溫材料62。
[0063]所述換熱盤管61纏繞于所述塔體10的塔壁上，同時，經(jīng)過塔壁溫控液浴槽23的載冷劑通過換熱盤管61進口端輸入，出口端流出。從而，所述制冷系統(tǒng)50向所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)60提供載冷劑。所述保溫材料包裹所述換熱盤管，從而，通過換熱盤管61和保溫材料62協(xié)同作用制造冷凍室12內(nèi)部的冷環(huán)境。此時，整個塔體1的外徑為660_。
[0064]從而，本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備按照如下步驟完成料液的噴霧冷凍:
[0065]S1、打開料罐頂部料罐蓋，將實驗料液倒入料罐，然后密封固定料罐與料罐蓋，開啟壓縮空氣閥門，調(diào)節(jié)符合此物料的料罐壓縮空氣進氣管內(nèi)壓力參數(shù)，料液將從進料管進入霧化器；
[0066]S2、在循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)中的控制器內(nèi)設(shè)置符合此物料的空氣流量參數(shù)，同時打開控制器、變頻器和風(fēng)機，等待封閉循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)空氣流量穩(wěn)定；
[0067]S3、在制冷系統(tǒng)中的溫控器分別設(shè)定冷風(fēng)溫度和塔壁溫度，設(shè)定冷風(fēng)溫度和塔壁溫度與空氣流量相適應(yīng)，啟動制冷系統(tǒng)，在溫控器、制冷單元、冷風(fēng)溫控液浴槽、熱電偶、換熱器和熱電偶閉環(huán)控制作用下，換熱器給儲風(fēng)腔輸入送設(shè)定溫度的冷風(fēng);在溫控器、制冷單元、塔壁溫控液浴槽、熱電偶閉環(huán)控制作用下，塔壁溫控液浴槽給塔壁盤管輸送所設(shè)定溫度的酒精，使塔壁達到所設(shè)定的溫度；
[0068]S4、打開霧化風(fēng)管，控制轉(zhuǎn)子流流量計，調(diào)節(jié)符合此物料的霧化風(fēng)管內(nèi)壓縮空氣的流量參數(shù)；
[0069]S5、經(jīng)過霧化器的料液分散成細小的液滴之后，落入冷凍室，最終落至冷凍室底部收集。
[0070]綜上所述，本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備中循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)、進料系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)均能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，方便操作，運行簡單。
[0071]此外，本實用新型的新型噴霧冷凍設(shè)備控制精確，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，對噴霧冷凍干燥的發(fā)展具有重要的意義，適用于實驗室及工廠的研發(fā)，應(yīng)用廣泛。
[0072]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0073]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.一種新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述新型噴霧冷凍設(shè)備包括:塔體、霧化系統(tǒng)、進料系統(tǒng)、循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、塔壁冷卻保溫系統(tǒng)； 所述塔體的頂部形成儲風(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，所述儲風(fēng)腔、冷凍室、物料收集室相連通； 所述霧化系統(tǒng)與所述儲風(fēng)腔相連通，所述進料系統(tǒng)與所述霧化系統(tǒng)通過進料管相連通，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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述塔筒的數(shù)量為四個，任一塔筒的內(nèi)徑為360mm，外徑為660mm，高為400mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述儲風(fēng)腔的底部設(shè)置有若干孔道，所述儲風(fēng)腔通過所述若干孔道與所述冷凍室相連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述霧化系統(tǒng)包括:霧化器、霧化風(fēng)管及轉(zhuǎn)子流量計； 所述霧化器的進口與所述進料系統(tǒng)相連通，所述霧化器的出口位于所述儲風(fēng)腔中，所述轉(zhuǎn)子流量計設(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。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述霧化風(fēng)管的進口處還設(shè)置有截止閥和除濕器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述進料系統(tǒng)包括:調(diào)壓閥、壓力表、料罐和過濾器； 與所述料罐的進口相連接的料罐壓縮空氣進氣管上設(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)置于所述進料管上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述循環(huán)供風(fēng)系統(tǒng)包括:風(fēng)機、變頻器、控制器； 所述風(fēng)機的進口通過循環(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。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，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，所述流速測定器設(shè)置于所述風(fēng)管上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，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； 所述熱電偶為若干個，若干個熱電偶設(shè)置于所述冷凍室和制冷系統(tǒng)中； 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)進口管與所述儲風(fēng)腔相連通； 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。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述新型噴霧冷凍設(shè)備還包括顯示器，所述若干個熱電偶與所述顯示器相連接。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述塔體內(nèi)部和塔壁設(shè)置測壓裝置及泄壓閥，所述測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，所述泄壓閥自動泄壓。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型噴霧冷凍設(shè)備，其特征在于，所述塔壁冷卻保溫系統(tǒng)包括:換熱盤管和保溫材料； 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。
【文檔編號】B01J2/02GK205599104SQ201620179396
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】吳鐸, 張盛宇, 廖振鍇, 吳張雄, 肖杰, 陳曉東
【申請人】蘇州大學(xué)