一种高效节能型防粘壁超声波喷雾干燥装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种喷雾干燥装置，具体是一种高效节能型防粘壁超声波喷雾干燥装置，属于中药材加工技术领域。


背景技术：

2.随着医药行业的飞速发展，对药材和产品的加工处理技术及处理设备的要求也在不断地完善和提高。中药材采收回来以后需要对其进行加工处理，可以分为液态中药和固态中药。干燥是液态中药加工处理过程中的一步，其中较为常用的一种方法是喷雾干燥法。
3.喷雾干燥具有干燥迅速、操控方便、适用广泛、制品优良等特点，中药药液在喷雾干燥室与热空气接触时，水分会迅速汽化，从而得到干燥产品。由于中药材本身性质、热空气流速、干燥室内部结构和热空气在干燥室内部的运动状态等因素不尽相同，中药材在喷雾干燥过程中可能会出现粘壁现象，导致产品容易团聚、结块，发生品质劣化。
4.在现有技术中，绝大多数喷雾干燥装置采用机械方法刮动干燥室内壁面，将粘在壁面上的药液物料进行刮取，从而避免物料附着在干燥室内壁上，此类方法虽然能防止粘壁，但是需要耗费较多的材料制备和安装成本；对于易产生热熔性粘壁现象的药液物料，采用机械方法防止粘壁效果并不理想。同时，绝大多数喷雾干燥装置采用电加热的方式加热空气，在干燥过后以废气排出，此类方法耗费较多电能且浪费大量余热，节能性较差。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种高效节能型防粘壁超声波喷雾干燥装置，该喷雾干燥装置能够通过加压风幕结合超声波振动实现防粘壁功能，通过空气源热泵和光伏发电实现节能环保的要求。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种高效节能型防粘壁超声波喷雾干燥装置，其特征在于：包括超声波喷雾干燥系统、空气源热泵系统和光伏发电系统；
7.所述超声波喷雾干燥系统包括喷雾干燥室、与所述喷雾干燥室相连的中药药液罐和压力泵和与所述喷雾干燥室相匹配且依次串联连接的旋风分离器、除湿装置、引风机、空气过滤器、第二温度显示器、电加热器、第一温度显示器和空气加压装置；
8.所述空气源热泵系统包括室外空气换热器、压缩机、循环空气换热器和膨胀阀；
9.其中，所述超声波喷雾干燥系统的电加热器与所述空气源热泵系统的压缩机并联连接于所述光伏发电系统中。
10.进一步，所述光伏发电系统包括太阳电池组件、控制器、蓄电池和逆变器。
11.进一步，所述喷雾干燥室顶部设置有风道、喷嘴、超声波装置和出风喷口，所述喷雾干燥室侧壁设置有观察窗。
12.进一步，所述旋风分离器底部设有出料口。
13.进一步，所述循环空气换热器在进风口处设有第四温度显示器，在出风口处设有第三温度显示器。
14.本实用新型的有益效果是：该喷雾干燥装置利用高温加压风幕隔绝药液物料直接与壁面接触，增加雾滴干燥速率，减少半湿粘壁的可能性，从根源上降低粘壁几率；同时超声波装置在起到强化传热传质、缩短干燥时间的作用外，超声波的振动也对粘壁物料的掉落有促进作用，可有效降低干粉粘壁的几率；采用空气源热泵制冷降低风幕温度，改变风幕吹吸角度，有利于减少药液热熔性粘壁现象，引入光伏发电系统将具有环保、清洁、价廉、可再生等优势的太阳能转换为电能，同时结合空气源热泵系统，利用室外空气中的热量，经过压缩机等装置的处理后，改变风幕的温度，从而使得喷雾干燥装置具有高效、节能及环保等特点。
附图说明
15.图1为本实用新型整体结构示意图；
16.图2为本实用新型喷雾干燥室剖面结构示意图；
17.图中：1、中药药液罐，2、压力泵，3、风道，4、喷嘴，5、喷雾干燥室，6、观察窗，7、超声波装置，8、出风喷口，9、空气加压装置，10、第一温度显示器，11、逆变器，12、电加热器，13、第二温度显示器，14、旋风分离器，15、出料口，16、蓄电池，17、控制器，18、第三温度显示器，19、循环空气换热器，20、第四温度显示器，21、空气过滤器，22、压缩机，23、膨胀阀，24、除湿装置，25、引风机，26、室外空气换热器，27、太阳电池组件。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1所示，一种高效节能型防粘壁超声波喷雾干燥装置，包括超声波喷雾干燥系统、空气源热泵系统和光伏发电系统。
20.所述超声波喷雾干燥系统包括喷雾干燥室5、与所述喷雾干燥室5相连的中药药液罐1和压力泵2和与所述喷雾干燥室5相匹配且依次串联连接的旋风分离器14、除湿装置24、引风机25、空气过滤器21、第二温度显示器13、电加热器12、第一温度显示器10和空气加压装置9。
21.所述空气源热泵系统包括室外空气换热器26、压缩机22、循环空气换热器19和膨胀阀23。
22.其中，所述超声波喷雾干燥系统的电加热器12与所述空气源热泵系统的压缩机22并联连接于所述光伏发电系统中。
23.所述光伏发电系统包括太阳电池组件27、控制器17、蓄电池16和逆变器11。
24.所述喷雾干燥室5顶部设置有风道3、喷嘴4、超声波装置7和出风喷口8，如图2所示。所述喷雾干燥室5侧壁设置有观察窗6。
25.所述旋风分离器14底部设有出料口15。
26.所述循环空气换热器19在进风口处设有第四温度显示器20，在出风口处设有第三温度显示器18。
27.工作过程及原理：药液物料通过压力泵2从中药药液罐1进入喷嘴4中，喷嘴4将药液物料雾化成细小液滴，喷入喷雾干燥室5中与通过风道3从出风喷口8喷出的热空气进行换热干燥，热空气会在出风喷口8的作用下，紧贴喷雾干燥室5内壁流动，在内壁上形成加压热风幕，阻隔物料直接与壁面接触，增加雾滴干燥速率，减少半湿粘壁的可能性，同时超声波装置7开启，利用超声波的振动促使壁面上的物料掉落，降低干粉粘壁的几率，并且超声波还可以增强传热传质，缩短干燥时间，提高干燥效率。干燥过程可以通过观察窗6进行实时观测和记录。
28.干燥后的物料与高温高湿空气一同进入旋风分离器14，在旋风分离器14的作用下，干燥的物料被分离至出料口15，高温高湿空气通过管道进入除湿装置24进行除湿，在引风机25的作用下进入空气过滤器21过滤净化，经过净化且带有余热的空气进入循环空气换热器19，与高温高压的气态制冷剂换热，同时在循环空气换热器19的入口处设有第四温度显示器20，出口处设有第三温度显示器18，用于显示进入和离开循环空气换热器19时的空气温度，循环空气温度升高后进入电加热器12继续加热至干燥所需温度，在电加热器12的入口处设有第二温度显示器13，出口处设有第一温度显示器10，用于显示进入和离开电加热器12时的空气温度，加热到所需温度的空气通过空气加压装置9提高压力进入风道3，完成循环。利用循环空气的余热，减少了能源的消耗。
29.在空气源热泵系统中，制冷剂在室外空气换热器26中与室外空气进行换热，吸收室外空气热量后从低温低压液态制冷剂汽化为低温低压气态制冷剂，随后经过压缩机22压缩成高温高压气体进入循环空气换热器19与循环空气换热后，再经过膨胀阀23释放压力，形态转换为低温低压液态制冷剂回到室外空气换热器26中，循环往复；当干燥的药液物料易产生热熔性粘壁现象时，通过转换四通阀将循环变换方向，则制冷剂在室外空气换热器26中向室外空气释放热量，在循环空气换热器19中吸收循环空气热量，降低循环空气温度，此时电加热器12不再运行，循环空气降温后通过空气加压装置9提高压力进入风道3，出风喷口8对准壁面调整出风角度喷出冷风，从而减少药液物料热熔性粘壁的现象。
30.在光伏发电系统中，太阳电池组件27将太阳能转变成直流电后传输至控制器17，直流电在控制器17的过度充电保护作用下进入蓄电池16储存，当需要使用电能时，蓄电池16将直流电释放，在控制器17的过度放电保护作用下进入逆变器11转变为交流电，再分别传输给电加热器12和压缩机22供电。通过利用具有环保、清洁、价廉、可再生等优势的太阳能发电，节约了大量电能。
31.以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。