【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及真空冷凍干燥，更具體地說，本專利技術涉及一種真空冷凍干燥機。
技術介紹
1、真空冷凍干燥機又稱冷凍干燥機、凍干機，是一種用于將物質通過冷凍和真空脫水的設備，以保持其結構、外觀和營養成分。它的工作原理主要包括冷凍、抽真空、升華以及冷凝等步驟，真空冷凍干燥機廣泛應用于食品、藥品、生物技術等領域。真空冷凍干燥機能夠有效保持物質的形態、顏色、營養成分和活性成分。
2、目前市場上的許多真空冷凍干燥機在溫度控制方面存在精度不夠高的問題。在冷凍階段，溫度的波動可能導致物料內部冰晶的大小和分布不均勻，進而影響后續的升華干燥過程。例如，當溫度過低時，可能會使物料過度凍結，造成冰晶過大，升華時需要更多的能量和時間，且可能對物料的細胞結構造成破壞；而溫度過高則可能導致物料凍結不完全，在升華過程中會出現局部融化，影響干燥效果和產品質量。
3、在干燥階段，溫度的精確控制同樣重要。如果加熱溫度不均勻或不穩定，會使得物料不同部位的干燥速度不一致，導致產品出現局部過熱、變形或干燥不徹底等問題。這對于一些對溫度敏感的生物制品和藥品來說，可能會嚴重影響其活性和藥效。
4、真空度是真空冷凍干燥過程中的關鍵參數之一。然而，現有的部分真空冷凍干燥機在運行過程中，真空度的穩定性較差。真空度的波動會影響水分的升華速率，當真空度下降時，水分升華速度減慢，延長了干燥時間，增加了能耗；而真空度過高時，可能會導致物料中的一些揮發性成分被抽出，影響產品的風味和質量。
5、此外，真空系統的密封性也是影響真空度穩定性的一個重要
6、許多傳統的真空冷凍干燥機在操作過程中依賴人工經驗進行參數設置和調整，自動化程度較低。這不僅增加了操作人員的工作強度，而且由于人工操作的主觀性和不確定性，容易導致干燥過程的不一致性，影響產品質量的穩定性，例如，在干燥過程中，需要根據物料的特性和干燥進度適時調整溫度、真空度等參數。如果操作人員不能及時準確地做出判斷和調整，就可能導致干燥時間過長或過短，產品質量不符合要求。而且，人工記錄和監控干燥過程的數據也存在誤差較大、不便于數據分析和追溯等問題。
7、真空冷凍干燥過程需要消耗大量的能源，包括制冷、加熱和真空泵運行等環節。現有的一些設備在能源利用方面存在效率低下的問題。例如，制冷系統和加熱系統的設計不合理，導致能量在傳遞和轉換過程中損失較大；設備的保溫性能不佳，使得熱量散失嚴重，增加了能源消耗。
8、此外，在干燥過程中，由于缺乏有效的能量回收和利用機制，大量的廢熱被直接排放到環境中，造成了能源的浪費。這不僅增加了企業的生產成本，也不符合當前節能環保的要求。
9、因此，現提出一種真空冷凍干燥機。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本專利技術提供一種真空冷凍干燥機，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種真空冷凍干燥機，包括：
3、干燥室，用于放置待干燥物料；
4、制冷系統，與所述干燥室連接，用于將所述干燥室內的物料冷凍至預定溫度，所述制冷系統包括高精度溫度傳感器和智能溫度控制器，所述高精度溫度傳感器實時監測冷凍溫度，所述智能溫度控制器根據所述高精度溫度傳感器的反饋信號精確控制制冷功率，使冷凍溫度的波動范圍在±1℃以內；
5、真空系統，與所述干燥室連接，用于降低所述干燥室內的壓力至預定真空度，所述真空系統包括真空度傳感器和真空度穩定裝置，所述真空度傳感器實時監測干燥室內的真空度，所述真空度穩定裝置根據所述真空度傳感器的反饋信號調節真空系統的工作狀態，以保持真空度的波動范圍在±5pa以內；
6、加熱系統，設置在所述干燥室內，用于對冷凍后的物料進行加熱干燥，所述加熱系統采用均勻加熱元件，確保物料受熱均勻，加熱溫度的不均勻度小于±1℃；
7、控制系統，分別與所述制冷系統、真空系統和加熱系統連接，所述控制系統根據預設的干燥程序和實時采集的溫度、真空度等參數，自動調整所述制冷系統、真空系統和加熱系統的工作參數，實現自動化干燥過程；
8、能源回收裝置，與所述制冷系統和加熱系統連接，用于回收所述制冷系統產生的廢冷和所述加熱系統產生的廢熱，并將回收的能量用于其他需要能量的環節，提高能源利用率。
9、優選地，所述干燥室的內壁采用高效隔熱材料制成。
10、優選地，所述均勻加熱元件為分布式加熱絲或微波加熱裝置。
11、優選地，所述真空度穩定裝置包括真空泵調速器和真空泄漏補償裝置，所述真空泵調速器根據真空度變化調整真空泵的轉速，所述真空泄漏補償裝置在檢測到真空泄漏時及時進行補償，維持真空度穩定。
12、優選地，所述控制系統還包括人機交互界面，用于操作人員輸入干燥參數、查看干燥過程數據和設備運行狀態。
13、優選地，所述控制系統還包括存儲模塊和分析模塊，所述存儲模塊和分析模塊分別用于記錄和分析歷次干燥過程的數據。
14、優選地，所述能源回收裝置包括熱交換器和儲能設備，所述熱交換器將廢熱和廢冷進行交換后存儲于所述儲能設備中，所述儲能設備在需要時為設備的其他部分提供能量支持。
15、優選地，所述儲能設備為鉛酸電池，所述鉛酸電池連接有發電裝置，所述發電裝置為溫差發電器。
16、優選地，所述高精度溫度傳感器的精度為±0.5℃，所述真空度傳感器的精度為±1pa。
17、本專利技術的技術效果和優點：
18、1、制冷系統通過高精度溫度傳感器(精度達±0.5℃)實時監測和智能溫度控制器，使冷凍溫度波動在±1℃以內，避免物料因溫度波動而受損，保證物料冷凍效果，為后續升華干燥提供良好條件。
19、2、加熱系統采用均勻加熱元件(如分布式加熱絲或微波加熱裝置)，加熱溫度不均勻度小于±1℃，確保物料受熱均勻，防止局部過熱、變形或干燥不徹底，尤其適用于對溫度敏感的生物制品和藥品，保障產品活性和藥效。
20、3、真空系統中的真空度傳感器(精度達±1pa)實時監測，真空度穩定裝置(真空泵調速器和真空泄漏補償裝置)調節，使真空度波動在±5pa以內，保證水分升華速率穩定，減少因真空度波動導致的干燥時間延長和能耗增加，避免揮發性成分過度抽出影響產品風味和質量。
21、4、控制系統根據預設干燥程序和實時采集的溫度、真空度等參數，自動調整制冷、真空和加熱系統工作參數，實現自動化干燥過程，降低操作人員工作強度，減少人工操作主觀性和不確定性，確保干燥過程一致性，提高產品質量穩定性。
22、5、能源回收裝置回收制冷系統廢冷和加熱系統廢熱，通過熱交換器交換后存儲于儲能設備(鉛酸電池等)，鉛酸電池連接溫差發電器，為設備其他部分提供能量支持，提高能源利用率，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種真空冷凍干燥機，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述干燥室(2)的內壁采用高效隔熱材料制成。
3.根據權利要求2所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述均勻加熱元件為分布式加熱絲或微波加熱裝置。
4.根據權利要求3所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述真空度穩定裝置包括真空泵調速器和真空泄漏補償裝置，所述真空泵調速器根據真空度變化調整真空泵的轉速，所述真空泄漏補償裝置在檢測到真空泄漏時及時進行補償，維持真空度穩定。
5.根據權利要求4所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述控制系統還包括人機交互界面，用于操作人員輸入干燥參數、查看干燥過程數據和設備運行狀態。
6.根據權利要求5所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述控制系統還包括存儲模塊和分析模塊，所述存儲模塊和分析模塊分別用于記錄和分析歷次干燥過程的數據。
7.根據權利要求6所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述能源回收裝置(7)包括熱交換器和儲能設備，所述熱交換器將廢熱和廢冷進行交換后存儲
8.根據權利要求7所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述儲能設備為鉛酸電池，所述鉛酸電池連接有發電裝置，所述發電裝置為溫差發電器。
9.根據權利要求8所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述高精度溫度傳感器的精度為±0.5℃，所述真空度傳感器的精度為±1Pa。
...【技術特征摘要】
1.一種真空冷凍干燥機，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述干燥室(2)的內壁采用高效隔熱材料制成。
3.根據權利要求2所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述均勻加熱元件為分布式加熱絲或微波加熱裝置。
4.根據權利要求3所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述真空度穩定裝置包括真空泵調速器和真空泄漏補償裝置，所述真空泵調速器根據真空度變化調整真空泵的轉速，所述真空泄漏補償裝置在檢測到真空泄漏時及時進行補償，維持真空度穩定。
5.根據權利要求4所述的一種真空冷凍干燥機，其特征在于，所述控制系統還包括人機交互界面，用于操作人員輸入干燥參數、查看干燥過程數據和設備運行狀態。
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳利榮，王瑩瑩，王精，
申請(專利權)人：上海般諾生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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