本發(fā)明主要涉及食品、醫(yī)藥包裝機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種凍干機(jī)用氣/液氮制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

凍干機(jī)是利用升華的原理進(jìn)行干燥的一種設(shè)備，制冷系統(tǒng)是凍干機(jī)的核心裝置。目前制藥企業(yè)采用的凍干機(jī)均為機(jī)械制冷系統(tǒng)：制冷劑在一個(gè)密閉的系統(tǒng)經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮，在冷凝換熱器的作用下轉(zhuǎn)換成高壓液體、再通過(guò)節(jié)流裝置形成霧狀、通過(guò)蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱，在不斷的循環(huán)過(guò)程中進(jìn)行熱交換。而凍干機(jī)的制冷系統(tǒng)因要求溫度低，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，故一般需要采用高成本的雙級(jí)壓縮機(jī)組成制冷系統(tǒng)。現(xiàn)有的這種制冷方式因壓縮機(jī)的壓縮比限制，以及循環(huán)過(guò)程的冷量和熱量的損失，能效低下，運(yùn)行成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運(yùn)行成本低、能量損耗小、液氮利用率高的凍干機(jī)用氣/液氮制冷系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種凍干機(jī)用氣/液氮制冷系統(tǒng)，包括換熱裝置、氣/液氮混合裝置、進(jìn)液管路、進(jìn)氣管路、換熱管路和保溫裝置，所述換熱裝置和氣/液氮混合裝置裝設(shè)于保溫裝置的內(nèi)腔，換熱裝置和氣/液氮混合裝置通過(guò)進(jìn)液管路和換熱管路與保溫裝置外部的設(shè)備連接，所述進(jìn)氣管路與保溫裝置的內(nèi)腔連通。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述換熱裝置包括第一換熱器和第二換熱器，所述氣/液氮混合裝置布置在第一換熱器和第二換熱器之間，氣/液氮混合裝置與第一換熱器之間連接有所述進(jìn)液管路，氣/液氮混合裝置與第二換熱器連接有所述換熱管路。

還包括預(yù)冷管路，所述預(yù)冷管路一端連接在氣/液氮混合裝置與第二換熱器之間的換熱管路上，另一端連接在第一換熱器與盒體之間的進(jìn)液管路上。

所述第二換熱器與第一換熱器以及第一換熱器與氣/液氮混合裝置之間連接有回氣管路。

所述盒體上連通有延伸至外部的控壓管路，所述控壓管路上設(shè)有安全閥。

所述進(jìn)液管路上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥，所述預(yù)冷管路上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥。

所述換熱管路上設(shè)有溫度監(jiān)測(cè)元件和第三調(diào)節(jié)閥。

所述換熱管路上設(shè)有壓力監(jiān)測(cè)元件，所述進(jìn)液管路和進(jìn)氣管路上均設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥。

所述保溫裝置包括盒體和隔熱層，所述隔熱層包覆在盒體外圍，所述換熱裝置和氣/液氮混合裝置裝設(shè)于盒體內(nèi)腔，所述進(jìn)氣管路與盒體內(nèi)腔連通。

所述進(jìn)液管路和進(jìn)氣管路的進(jìn)口端與氣/液氮補(bǔ)充源連接，所述換熱管路與所述凍干機(jī)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的凍干機(jī)用氣/液氮制冷系統(tǒng)，換熱裝置和氣/液氮混合裝置裝設(shè)于保溫裝置的內(nèi)腔，換熱裝置和氣/液氮混合裝置通過(guò)進(jìn)液管路和換熱管路與保溫裝置外部的設(shè)備連接，進(jìn)氣管路與保溫裝置的內(nèi)腔連通。該系統(tǒng)利用氣/液氮混合裝置將從進(jìn)液管路和進(jìn)氣管路進(jìn)入的液氮和氮?dú)饣旌响F化，再經(jīng)換熱裝置和換熱管路而實(shí)現(xiàn)與凍干機(jī)的換熱，達(dá)到制冷的目的，其運(yùn)行成本低；而且，換熱裝置和氣/液氮混合裝置裝設(shè)于保溫裝置的內(nèi)腔，并通過(guò)進(jìn)氣管路通入的干燥的氮?dú)獗?，可防止保溫裝置內(nèi)換熱裝置和氣/液氮混合裝置的結(jié)霜凍結(jié)，即形成了一種防霜技術(shù)，大大減少了能量的損耗，確保能量充分利用，提高了液氮的利用率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明凍干機(jī)用氣/液氮制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明凍干機(jī)用氣/液氮制冷系統(tǒng)的使用狀態(tài)圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示：

1、換熱裝置；11、第一換熱器；12、第二換熱器；2、氣/液氮混合裝置；3、進(jìn)液管路；31、第一調(diào)節(jié)閥；4、進(jìn)氣管路；5、換熱管路；51、溫度監(jiān)測(cè)元件；52、第三調(diào)節(jié)閥；53、壓力監(jiān)測(cè)元件；6、保溫裝置；61、盒體；62、隔熱層；7、預(yù)冷管路；71、第二調(diào)節(jié)閥；8、回氣管路；9、控壓管路；91、安全閥；10、壓力調(diào)節(jié)閥；13、氣/液氮補(bǔ)充源；14、凍干機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明凍干機(jī)用氣/液氮制冷系統(tǒng)的一種實(shí)施例，該系統(tǒng)包括換熱裝置1、氣/液氮混合裝置2、進(jìn)液管路3、進(jìn)氣管路4、換熱管路5和保溫裝置6，換熱裝置1和氣/液氮混合裝置2裝設(shè)于保溫裝置6的內(nèi)腔，換熱裝置1和氣/液氮混合裝置2通過(guò)進(jìn)液管路3和換熱管路5與保溫裝置6外部的設(shè)備連接，進(jìn)氣管路4與保溫裝置6的內(nèi)腔連通。較傳統(tǒng)的壓縮機(jī)壓縮制冷而言，該系統(tǒng)利用氣/液氮混合裝置2將從進(jìn)液管路3和進(jìn)氣管路4進(jìn)入的液氮和氮?dú)饣旌响F化，再經(jīng)換熱裝置1和換熱管路5而實(shí)現(xiàn)與凍干機(jī)的換熱，達(dá)到制冷的目的，其運(yùn)行成本低；而且，換熱裝置1和氣/液氮混合裝置2裝設(shè)于保溫裝置6的內(nèi)腔，并通過(guò)進(jìn)氣管路4通入的干燥的氮?dú)獗兀煞乐贡匮b置6內(nèi)換熱裝置1和氣/液氮混合裝置2的結(jié)霜凍結(jié)，即形成了一種防霜技術(shù)，大大減少了能量的損耗，確保能量充分利用，提高了液氮的利用率。

本實(shí)施例中，換熱裝置1包括第一換熱器11和第二換熱器12，氣/液氮混合裝置2布置在第一換熱器11和第二換熱器12之間，氣/液氮混合裝置2與第一換熱器11之間連接有進(jìn)液管路3，氣/液氮混合裝置2與第二換熱器12連接有換熱管路5。該結(jié)構(gòu)中，從進(jìn)液管路3和進(jìn)氣管路4進(jìn)入的液氮和氮?dú)庠诘谝粨Q熱器11中初步換熱，然后進(jìn)入氣/液氮混合裝置2（混合噴射器）混合霧化，再進(jìn)入第二換熱器12并通過(guò)換熱管路5與凍干機(jī)進(jìn)行換熱，以達(dá)到制冷的目的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)多級(jí)換熱，大大提高了液氮的利用率，其液氮的利用率比常規(guī)液氮換熱裝置高出30%。

本實(shí)施例中，還包括預(yù)冷管路7，預(yù)冷管路7一端連接在氣/液氮混合裝置2與第二換熱器12之間的換熱管路5上，另一端連接在第一換熱器11與盒體61之間的進(jìn)液管路3上。該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)凍干機(jī)自動(dòng)周期啟動(dòng)后，并發(fā)出啟動(dòng)制冷系統(tǒng)的命令時(shí)，液氮先由進(jìn)液管路3進(jìn)入預(yù)冷管路7并通過(guò)第二換熱器12蒸發(fā)，當(dāng)?shù)诙Q熱器12的排出氣體溫度達(dá)到和凍干機(jī)接口的溫度相差在10度之內(nèi)時(shí)，則再進(jìn)行上述的多級(jí)換熱制冷，這樣設(shè)置，可保證第二換熱器12的出口溫度與凍干機(jī)接口的溫度相差在10度內(nèi)，使得液氮可以完全氣化，提高了液氮的利用率，降低液氮的使用量，使得凍干成本降低。

本實(shí)施例中，第二換熱器12與第一換熱器11以及第一換熱器11與氣/液氮混合裝置2之間連接有回氣管路8。該結(jié)構(gòu)中，凍干機(jī)內(nèi)的氮?dú)庖徊糠滞ㄟ^(guò)換熱管路5排出，另一部分則會(huì)通過(guò)回氣管路8回流至第一換熱器11中進(jìn)行換熱，換熱后的氮?dú)鈱⑦M(jìn)入氣/液氮混合裝置2，和液氮混合，再次進(jìn)入第二換熱器12吸收熱量后再排出系統(tǒng)，該回氣管路8的設(shè)置提高了氮?dú)獾睦寐?，進(jìn)一步降低了凍干成本，而且使用更加環(huán)保。

本實(shí)施例中，盒體61上連通有延伸至外部的控壓管路9，控壓管路9上設(shè)有安全閥91。該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)控壓管路9以及安全閥91可以控盒體61內(nèi)腔的壓力，確保充氮量始終控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，保證了盒體61內(nèi)腔的穩(wěn)定性和使用的安全性。

本實(shí)施例中，進(jìn)液管路3上設(shè)有第一調(diào)節(jié)閥31，預(yù)冷管路7上設(shè)有第二調(diào)節(jié)閥71。該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)凍干機(jī)自動(dòng)周期啟動(dòng)后，并發(fā)出啟動(dòng)制冷系統(tǒng)的命令時(shí)，第一調(diào)節(jié)閥31關(guān)閉，第二調(diào)節(jié)閥71開啟，液氮先由進(jìn)液管路3進(jìn)入預(yù)冷管路7并通過(guò)第二換熱器12蒸發(fā)，當(dāng)?shù)诙Q熱器12的排出氣體溫度達(dá)到和凍干機(jī)接口的溫度相差在10度之內(nèi)時(shí)，第二調(diào)節(jié)閥71關(guān)閉，第一調(diào)節(jié)閥31開啟，液氮由進(jìn)液管路3依次經(jīng)第一換熱器11、氣/液氮混合裝置2和第二換熱器12進(jìn)行多級(jí)換熱制冷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。

本實(shí)施例中，換熱管路5上設(shè)有溫度監(jiān)測(cè)元件51和第三調(diào)節(jié)閥52。該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)元件51的監(jiān)測(cè)和第三調(diào)節(jié)閥52的開度使得氮?dú)獾某隹跍囟群蛪毫Ρ３衷谝粋€(gè)合理的范圍內(nèi)，使用起來(lái)更加環(huán)保。

本實(shí)施例中，換熱管路5上設(shè)有壓力監(jiān)測(cè)元件53，進(jìn)液管路3和進(jìn)氣管路4上均設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥10。該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)壓力監(jiān)測(cè)元件53的監(jiān)測(cè)壓力調(diào)節(jié)閥10的控制，可以進(jìn)一步控制盒體61內(nèi)腔的壓力，進(jìn)一步提高了盒體61內(nèi)腔的穩(wěn)定性和使用的安全性。

本實(shí)施例中，保溫裝置6包括盒體61和隔熱層62，隔熱層62包覆在盒體61外圍，換熱裝置1和氣/液氮混合裝置2裝設(shè)于盒體61內(nèi)腔，進(jìn)氣管路4與盒體61內(nèi)腔連通。該結(jié)構(gòu)中，隔熱層62很好地將盒體61與外界隔離開，以保證盒體61內(nèi)腔的氣/液氮低溫的持續(xù)性，防止了冷量的喪失，確保了能量充的分利用。

本實(shí)施例中，進(jìn)液管路3和進(jìn)氣管路4的進(jìn)口端與氣/液氮補(bǔ)充源13連接，所述換熱管路5與凍干機(jī)14連接。該結(jié)構(gòu)中，氣/液氮補(bǔ)充源13通過(guò)進(jìn)液管路3和進(jìn)氣管路4向保溫裝置6內(nèi)不斷補(bǔ)充氣/液氮，而換熱管路5與凍干機(jī)14對(duì)接實(shí)現(xiàn)熱交換，形成了穩(wěn)定的凍干機(jī)制冷系統(tǒng)，而且，其占地面積小，使得藥廠的廠房利用率提高，易于維護(hù)和維修。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。