一种综合节能的食品真空冷冻干燥装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108716817A(43)申请公布日2018.10.30(21)申请号201810527044.8(22)申请日2018.05.29(71)申请人上海工程技术大学地址201620上海市松江区龙腾路333号(72)发明人李清英陈闵叶林帆陈奕晖韩洋(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人季申清(51)Int.Cl.F26B5/06(2006.01)F26B21/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种综合节能的食品真空冷冻干燥装置及方法(57)摘要本发明公开了一种综合节能的食品真空冷冻干燥装置及方法，该装置包括：太阳能蒸汽循环系统，包括太阳能集热器，太阳能集热器分别经循环阀和循环升温泵与水池相连接，且太阳能集热器还经供水阀与锅炉相连接；制冷循环系统，包括冷却水循环系统；真空冷冻干燥系统，包括真空冷冻干燥箱和蒸汽盘管；监控系统，用于监控水池的水温、水压与水位。本发明可以实现真空冷冻干燥机多方位的节能，其减少了电、燃油等耗费，节能效果好且供热稳定，降低了锅炉的热负载；同时，还增加了换热效果，起到了稳定蒸汽压力的作用；以及红外辐射涂层也为缩短换热时间起到一定作用。CN108716817ACN108716817A权利要求书1/2页1.一种综合节能的食品真空冷冻干燥装置，其特征在于，包括：太阳能蒸汽循环系统，包括太阳能集热器，所述太阳能集热器分别经所述循环阀和循环升温泵与水池相连接，且所述太阳能集热器还经供水阀与锅炉相连接；制冷循环系统，包括冷却水循环系统，所述冷却水循环系统的进水端与软化处理的市政水相连通，所述冷却水循环系统的第一出水端经补水阀与所述水池相连接，其第二出水端经冷却水回水阀返回至所述制冷循环系统中；真空冷冻干燥系统，包括真空冷冻干燥箱和蒸汽盘管，所述蒸汽盘管设置在所述真空冷冻干燥箱内，所述锅炉经蒸汽阀与所述蒸汽盘管的一端相连接，所述蒸汽盘管的另一端经疏水阀与所述水池相连接；监控系统，用于监控所述水池的水温、水压与水位，且所述监控系统分别与所述太阳能蒸汽循环系统、制冷机组和干燥系统相连接。2.如权利要求1所述的综合节能的食品真空冷冻干燥装置，其特征在于，所述蒸汽盘管的外侧设有传热水箱，所述传热水箱与膨胀桶相连接，所述膨胀桶与外部的大气相接触，其内部装有辅助传热液体。3.如权利要求2所述的综合节能的食品真空冷冻干燥装置，其特征在于，所述真空冷冻干燥箱的箱壁涂覆有红外辐射涂层。4.一种综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、太阳能蒸汽循环系统及循环升温泵对锅炉用水进行循环加热控制；S2、启动制冷循环系统和真空冷冻干燥系统，对食品进行冷冻及真空干燥；S3、冷冻干燥结束。5.如权利要求4所述的综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11、检查水池中水温状态，判断是否处于正常温度范围；S12、若低于正常温度范围，则启动循环阀和循环升温水泵对水池中的水进行加热；若高于正常温度范围，则关闭循环阀和循环升温水泵；若处于正常温度范围时，检查水池中的水位；S13、所述水位低于下液位时，开启补水阀；在水位高于上液位时，关闭补水阀，开启冷却水回水阀；所述水位正常时，依次开启循环阀和循环升温水泵；S14、锅炉对热水进行加热制取所需蒸汽；S15、蒸汽进入干燥系统进行干燥后，形成冷凝水返回水池中。6.如权利要求5所述的综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述步骤S13中，当所述水位低于下液位，开启补水阀之前，还包括延时10秒后循环升温水泵停机。7.如权利要求5或6所述的综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述步骤S14中，当所述锅炉运行时，检测锅炉的水位，当达到上液位时，需关闭供水阀，打开循环阀，让水池中的水进行循环；当锅炉的水位达到下液位时，打开供水阀，关闭循环阀，开始给锅炉补水。8.如权利要求7所述的综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21、开启制冷循环系统和冷却水循环系统，获得冷却循环水，所述制冷循环系统降温2CN108716817A权利要求书2/2页至-40℃至-70℃；S22、依次开启循环升温水泵、供水阀、蒸汽阀、太阳能锅炉蒸汽循环系统；S23、完成食品的冷冻及真空干燥。9.如权利要求8所述的综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述步骤S21之后还包括：判断水池是否需要补水，若是，则打开补水阀，关闭冷却水回水阀；若否，则关闭补水阀，打开冷却水回水阀。10.如权利要求4所述的综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31、依次关闭锅炉、循环升温水泵、循环阀、供水阀、蒸汽阀和冷却水循环系统的压