冻干设备的冷阱液态氟利昂回收方法及系统

摘要

本发明提供一种冻干设备的冷阱液态氟利昂回收方法，包括步骤：a.将压缩机组排出的部分高温高压热气送入所述冷阱的盘管内部；b.通过所述高温高压气态氟利昂将所述盘管内留存的液态氟利昂冲入气液分离器。本发明还提供了一种冻干设备的冷阱融霜系统。根据本发明的方法及系统，利用压缩机组本身产生的高温高压气体氟利昂对冻干设备的冷阱进行液态氟利昂回收，经过对冷阱融霜后的高温高压气体氟利昂可以变成液体氟利昂再次进入气液分离器继续循环使用进行制冷，另一方面也节约了压缩机组和蒸发冷等制冷设备的能耗，提高了生产效率。进一步，根据本发明的方法及系统，其无需增加额外的设备和能耗，适用于各种场合，节约了人工和成本。

说明书

技术领域

本发明涉及冷冻干燥设备，尤其涉及一种冻干设备的冷阱液态氟利昂回收方法及系统。

背景技术

冷冻干燥设备又称真空冷冻干燥设备，是将冷冻成固态的物品包括食品在真空的环境下，升华掉物品中的水分而最终使物品干燥。而升华的水分是转移到冻干设备的冷阱盘管上重新凝结为冰。亦即，冻干设备在冷冻干燥过程中，冷阱需要连续捕捉升华而产生的的水蒸气，而这些水蒸气在冷阱盘管上凝结成的冰，在一定时间间隔内需要融霜。为达到生产连续不间隔，现有技术采用交替式冷阱，一部分冷阱工作处于凝结水汽捕水时，另一部分冷阱工作处于融霜排水状态，交替时间几十分钟至几小时不等。而现有技术的冻干设备的冷阱融霜大多采用喷淋式融霜或蒸汽式融霜，都是在冷阱盘管的外侧进行融霜，此技术存在一个缺陷，在交替过程中留存在冷阱盘管内的液态氟利昂在融霜过程中被内耗，一方面留存的液态氟利昂在非工作制冷时被汽化，另一方面留存的液态氟利昂阻碍融霜效果增加融霜成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种改进的冻干设备的冷阱液态氟利昂回收方法及系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种冻干设备的冷阱液态氟利昂回收方法，包括步骤：

a.将压缩机组排出的部分高温高压气态氟利昂送入所述冷阱的盘管内部；

b.通过所述高温高压气态氟利昂将所述盘管内留存的液态氟利昂冲入气液分离器。

所述的方法还包括：利用所述高温高压热气产生的热量将所述盘管外侧的冰霜融化。

所述的方法，在所述步骤a之前还包括：关闭供液电磁阀，停止向冷阱供应液体氟利昂；关闭回气电磁阀。

所述的方法还包括：将冲出所述盘管外的液体氟利昂送入气液分离器以提供下一次的循环利用。

所述的方法，所述步骤b还包括：利用所述高温高压热气的显热和潜热对冷阱盘管进行加热。

所述的方法，在所述步骤b之后还包括：将进入冷阱盘管内的高温高压热气换热液化后通过排液管返回气液分离器。

根据本发明的另一方面，提供一种冻干设备的冷阱液态氟利昂回收系统，所述系统被配置有：

供气管，用以将压缩机组排出的高温高压气态氟里昂送入所述冷阱的盘管内部；以及

排液管，用以将所述冷阱盘管内留存的液态氟利昂排出至气液分离器。

所述系统还包括用以向所述冷阱供应液态氟里昂的供液管以及回气管和设置在该回气管内的回气电磁阀。

所述供液管的管路中配置有供液电磁阀，所述供气管的管路中配置有热气电磁阀，所述回气管的管路中配置有回气电磁阀。

所述冻干设备为采用交替式冷阱的冻干设备。

根据本发明的另一方面，提供一种冻干设备的冷阱液态氟利昂回收系统，所述系统配置有处理器，用以执行如上所述的方法。

根据本发明的方法及系统，利用压缩机组本身产生的高温高压气体氟利昂将盘管内留存的液态氟利昂冲入气液分离器回收，且同时对冻干设备的冷阱进行融霜，一方面可以使得资源循环利用，即，经过对冷阱融霜后的高温高压气体氟利昂可以变成液体氟利昂再次进入气液分离器继续循环使用进行制冷，另一方面也节约了压缩机组和蒸发冷等制冷设备的能耗，提高了生产效率。进一步，根据本发明的方法及系统，其无需增加额外的设备和能耗，适用于各种场合，节约了人工和成本。

附图说明

通过结合附图，对本发明的实施例进行描述以更好地理解本发明，在附图中：

图1是表示采用了根据本发明的冻干设备的交替式冷阱液态氟利昂回收方法的冻干设备的示意图。

图2是表示图1所示冻干设备的内部结构示意框图。

图3是表示采用根据本发明所示的冻干设备的交替式冷阱液态氟利昂回收方法的控制系统配置示意图。

图4是图3所示系统配置的操作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是表示采用了根据本发明的冻干设备的交替式冷阱液态氟利昂回收方法的冻干设备的示意图，图2是表示图1所示冻干设备的内部结构示意框图。结合参见图1和图2，采用本发明的冷阱液态氟利昂回收方法的冻干设备例如包括压缩机组1、蒸发冷装置2、储液器3、氟回油器4、气液分离器5、干冻仓6和冷阱7。本领域的技术人员可以理解，图示的冻干设备的外观和内部结构仅仅是为了帮助理解本发明所采用的冷阱液态氟利昂回收方法和系统，本发明的冷阱液态氟利昂回收方法和系统并不局限于图示的具体配置。根据本发明的冷阱液态氟利昂回收方法一般适用于采用交替式冷阱(未图示)的冻干设备。由于采用交替式冷阱的冻干设备可以根据各种物品包括食品的不同工艺指定时间进行交替融霜，即，一侧冷阱进行制冷捕水，另一侧冷阱进行融霜排水，故冻干效率比传统的仅采用单一冷阱的设备要高。但是，即使是采用交替式冷阱的冻干设备，现有技术的冷阱融霜方法仍然存在缺陷，在交替过程中留存在冷阱盘管内的液态氟利昂在融霜过程中被内耗，一方面留存的液态氟利昂在非工作制冷时被汽化，另一方面留存的液态氟利昂阻碍融霜效果增加融霜成本，系统中还需要重新融霜产生的这部分气化的氟利昂通过压缩机组1直至蒸发冷装置2冷降温循环成液体氟利昂，从而增加了压缩机组1与蒸发冷装置2的能耗。

根据图1和图2所示的本发明，是利用压缩机组1工作时本身产生的高温高压气态氟利昂(以下也简称热气)用于冷阱的液态氟利昂回收并融霜，即，将压缩机组1产生的一部分高温高压热气送入交替式冷阱的一侧的冷阱7的盘管内部。该高温高压的热气进入冷阱盘管内部后，一方面能将冷阱盘管内留存的约90％的液体氟利昂冲出冷阱盘管进入气液分离器5，等待下一次的循环利用。另一方面，进入该冷阱盘管内部的高温高压的热气能够对整个冷阱盘管进行融霜。由于该高温高热的热气是直接进入冷阱盘管内部的，故热气产生的热量可以在盘管内部聚集并集中向盘管外侧发散，从而可以有效地将盘管外侧的冰霜融化。与现有的蒸气或废热气融霜是使蒸气或废热气进入干冻仓空间后对冷阱盘管外侧进行加热融霜的方案不同，根据本发明的冷阱融霜方式由于是使高温高压热气直接进入冷阱盘管的内部，故避免了热气在干冻仓6空间产生的发散，大大提高了融霜的效率。

并且，进入冷阱盘管的热气在完成对盘管的融霜的同时，一部分经换热成液体氟利昂，不用再经由压缩机组1和蒸发冷装置2的循环而直接在气液分离器5进行气液分离后可以再次进入冷阱盘管，这样就节省了压缩机组1和蒸发冷装置2的能耗。

图3是表示采用根据本发明的冻干设备的交替式冷阱液态氟利昂回收方法的一个冷阱融霜系统的配置示意图。图3中仅示出该交替式冷阱液态氟利昂回收方法的一侧融霜系统配置，本领域的技术人员可以理解，采用该交替式冷阱液态氟利昂回收方法的另一侧融霜系统配置与其基本上相同。参见图3，根据本发明的冻干设备的冷阱液态氟利昂回收系统例如包括供液管31、供气管32、回气管33和排液管34。其中，供液管31中配置有供液电磁阀36，供气管32中配置有热气电磁阀37，回气管33中配置有回气电磁阀38。更具体的，例如，供气管32中依次设置有截止阀、过滤器、差压阀、截止阀、过滤器、电磁阀和截止阀等；排液管34中依次设置有截止阀和伺服主阀等(如图所示)。

图4是图3所示系统配置的操作流程示意图，结合参见图3和图4，步骤S1，系统开始对冷阱进行融霜；步骤S2，系统关闭供液电磁阀31停止向冷阱供应液体氟利昂(也称液态制冷剂)；步骤S3，关闭回气电磁阀32；步骤S4，打开热气电磁阀33，把经过油分离器(未图示)的压缩机组排出的热气引进冷阱中，利用热气的显热和潜热对冷阱盘管进行加热，将盘管外表的凝霜消融掉，达到除霜的目的，与此同时，该高温高压的热气进入冷阱盘管内部后，能将冷阱盘管内留存的约90％的液体氟利昂冲出冷阱盘管后进入气液分离器5，等待下一次的循环利用；步骤S5，进入冷阱内的热气换热液化后也通过排液管返回气液分离器5；步骤S6，分别打开回气电磁阀32和供液电磁阀31，使冻干设备重新进行制冷循环。

根据本发明的冻干设备的冷阱液态氟利昂回收方法及系统，例如可以通过计算机执行图4所示的操作流程，在一个较佳的实施例中，图4所示的操作流程例如可以存储在计算机可读存储介质中，通过计算机执行该流程。当然，根据本发明的另一个实施例，上述描述的冷阱液态氟利昂回收方法也可以通过人工操作或简单的程序操作执行。

根据本发明的另一个实施例，本发明的冻干设备的冷阱液态氟利昂回收方法也可以适用于非交替式的冷阱液态氟利昂回收，可以根据具体的应用环境而定。

根据本发明的构思，本领域的技术人员还可以对此作出各种变化和修改，但这些变化和修改均属于本发明权利要求范围以内。