一种冬虫夏草冷冻干燥机的制作方法

1.本实用新型涉及中药加工领域，具体涉及一种冬虫夏草冷冻干燥机。


背景技术：

2.目前冬虫夏草的干燥技术的前沿是冷冻干燥，他相比于传统的干燥方式，效率更好、保存效果更好，同时还可以回软。而目前的冷冻干燥技术已经相当成熟，但是冷冻干燥的设备还是通用的型号，这导致很多冷冻干燥的技术无法有效的针对冬虫夏草，具体的就是对于温度和压力的控制，进一步的说就是压力的控制。
3.为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，提供一种冬虫夏草冷冻干燥机，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
5.一种冬虫夏草冷冻干燥机，包括：冻干箱、真空泵、冷阱、控制阀、第一电容压力计、第一皮拉尼压力计、第二电容压力计和第二皮拉尼压力计，所述冻干箱内的冷凝器腔通过管道与真空泵连接，所述真空泵与冷凝器腔之间设有冷阱和控制阀，所述冻干箱内的干燥腔内设有第一电容压力计和第一皮拉尼压力计，所述冻干箱内的冷凝器腔内设有第二电容压力计和第二皮拉尼压力计。
6.进一步，所述冻干箱包括：干燥腔、冷凝器腔、分离壁、放料箱、门、出气结构和冷却装置，所述干燥腔和冷凝器腔通过分离壁在冻干箱的壳体内相互分离，所述干燥腔、冷凝器腔和分离壁的连接处的上端设有开口和电动控制阀，所述门与干燥腔连接，所述放料箱设于干燥腔内，所述出气结构与放料箱连接，所述放料箱内设有温度计，所述冷却装置设于冷凝器腔内。
7.本实用新型的有益效果：
8.本实用新型与传统技术相比，通过在干燥腔和冷凝器腔内增加2套电容压力计和皮拉尼压力计，配合真空泵和冷阱之间新增的控制阀，实现冷冻干燥过程中压力和真空度最佳控制。
附图说明：
9.图1为本实用新型的结构示意图。
10.附图标记：
11.冻干箱100、干燥腔110、冷凝器腔120、分离壁130、放料箱140、门150、出气结构160和冷却装置170。
12.真空泵200、冷阱300、控制阀400、第一电容压力计500、第一皮拉尼压力计600、第二电容压力计700和第二皮拉尼压力计800。
具体实施方式
13.以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。
14.实施例1
15.图1为本实用新型的结构示意图。
16.如图1所示，一种冬虫夏草冷冻干燥机，包括：冻干箱100、真空泵200、冷阱300、控制阀400、第一电容压力计500、第一皮拉尼压力计600、第二电容压力计700和第二皮拉尼压力计800，冻干箱100内的冷凝器腔通过管道与真空泵200连接，真空泵200与冷凝器腔之间设有冷阱300和控制阀400，冻干箱100内的干燥腔内设有第一电容压力计500和第一皮拉尼压力计600，冻干箱100内的冷凝器腔内设有第二电容压力计700和第二皮拉尼压力计800。
17.冻干箱100包括：干燥腔110、冷凝器腔120、分离壁130、放料箱140、门150、出气结构160和冷却装置170，干燥腔110和冷凝器腔120通过分离壁130在冻干箱100的壳体内相互分离，干燥腔110、冷凝器腔120和分离壁130的连接处的上端设有开口和电动控制阀，门150与干燥腔110连接，放料箱140设于干燥腔110内，出气结构160与放料箱140连接，放料箱140内设有温度计，冷却装置170设于冷凝器腔120内。
18.本实用新型的冻干箱100的基本原理和传统技术一致，区别在于本实用新型增加了能够更好实现压力控制的设备。从背景技术中我们不难发现，目前的冬虫夏草的冷冻干燥技术对于压力的控制，需要非常精确，且需要不停的进行调整。而目前现有的技术却很难做到。
19.首先，监控：本实用新型在干燥腔110和冷凝器腔120都安装了电容压力计和皮拉尼压力计，这种配置可以实现比较压力测量。在此过程分析方法中，使用电容压力计测量和控制腔室压力，同时使用皮拉尼压力计监测压力。通过利用拉尼真空计的气相成分依赖性，该仪器的输出变化反映了当过程从一次干燥过渡到二次干燥时气相成分的变化，根据电容压力计和皮拉尼压力计之间的表观压力差异，对从一次干燥到二次干燥的循环进行排序。这种技术方案，不依赖于对单个冬虫夏草干燥箱的监视，而是依赖于干燥腔110内气相的组成。
20.其次，操作控制：操作过程是基于电容压力计来控制干燥腔110压力，如果只安装了皮拉尼压力计，然后用皮拉尼压力计进行控制，因为当在接近初次干燥即将结束的关键产品温度附近进行该过程时，还有可能会超过关键产品温度。随着水蒸气的相对分压降低，氮气流量增加以维持设定点。这导致绝对压力增加、传热增加、产品温度升高以及产品风险增加。相反，电容压力计因为干燥腔110压力与冷凝器腔120压力之比可以作为设备性能的衡量标准，使得他几乎成为传统冷冻干燥机的标配。
21.而皮拉尼压力计偶尔会在系统某处出现泄漏，从而阻止建立任何真空。两者都安装，有助于快速定位泄漏源。尽管皮拉尼压力计在低于大气压的压力下可能不太准确，但这对于这种类型的故障排除并不重要。
22.以上结论就是本实用新型在两处同时安装两套设备的理论基础。
23.而想要控制压力和真空度，本实用新型采用双向控制模式。
24.在上游控制模式中，通过电动控制阀来控制流入干燥腔110的气体。上游控制模式是维持真空系统本身上游的压力，在真空泵200抽速一定的情况下，增加进气流量以降低压
力，减少进气流量以增加压力。其主要特点如下：可提高真空系统中工艺的稳定性和速度；使用快速作用控制阀，将控制仪器放置在真空系统的上游可提供更快的响应时间和更好的稳定性。上游模式还消除了对附加阀的需求，减少了系统中潜在泄漏点的数量，减少了下游设备的需求并降低了安装成本。可方便的进行可以压力变化斜率的控制，进气可持续将升华气体带入到冷阱，对于散装样品的工艺有很大帮助。上游控制模式的缺点是比较费气，特别是进气为一些较昂贵的高纯度惰性气体时尤为如此。
25.本实用新型则在传统的基础上增加冷阱300，冷阱300在传统设备中并不是标配零件，而为了配合上述的改进，需要对实现下游控制模式，同时将传统的阀门更换为能够调节的控制阀400。
26.下游控制模式是一种对抽气进行控制的模式，即通过真空泵200和冷阱300之间的控制阀400，控制调节这个控制阀400的开度来实现对真空泵200的抽速进行控制从而实现压力的控制。其主要特点如下：下游模式作为目前常用的控制模式，通常在各种条件下都能很好地工作，最大特点是不会进入额外气体，并且比较节省进气量；但在下游模式控制过程中，其有效性有时可能会受到“外部”因素的挑战，如入口气体流速的突然变化或腔体内部气压的突然改变。此外，某些流量和压力的组合会迫使阀门在等于或超过其预期控制范围的极限的位置上运行。在这种情况下，精确或可重复的压力控制都是不可行的。或者，压力控制可能是可行的，但不是以快速有效的方式，结果造成产品的产量和良率受到影响。在下游模式中，会在更换气体或等待腔室内气体沉降时引起延迟。如果阀门是简单的开关式阀门，则这种模式下的压力不如上游模式下的压力那样准确和稳定，而且很难实现压力变化斜率控制。
27.因此，结合两者，本实用新型通过双向控制模式根据不同的情况进行结合使用。
28.以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。