一种基于溴化锂低温药材干燥装置
阅读说明：本技术 一种基于溴化锂低温药材干燥装置 (Based on lithium bromide low temperature medicinal material drying device ) 是由 张娜 李亮 徐青 周慕川 王庆港 谭思雯 刘敏 徐苑 于 2021-01-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于溴化锂低温药材干燥装置,属于低温干燥技术和余热利用技术领域,基于溴化锂低温药材干燥装置主要包括溴化锂溶液循环、制冷剂循环和低温干燥风道循环。所述溴化锂溶液循环和所述制冷剂循环构成并联环路,从所述溴化锂溶液循环中的发生器分出两条支路完成溴化锂溶液循环和制冷剂循环；所述低温干燥风道循环通过制冷剂循环中的蒸发器与制冷剂循环并联,其中的蒸发器对空气进行降温减湿处理。本申请的药材干燥装置有效利用工艺余热进行溴化锂吸收式制冷循环,减少从干燥箱流出的空气含湿量,并将水分收集在蒸发器中,同时防止因水分过冷在蒸发器内部结霜,采用热水管路融霜,提高运行稳定性。(The invention discloses a lithium bromide-based low-temperature medicinal material drying device, which belongs to the technical field of low-temperature drying technology and waste heat utilization. The lithium bromide solution circulation and the refrigerant circulation form a parallel loop, and two branches are branched from a generator in the lithium bromide solution circulation to complete the lithium bromide solution circulation and the refrigerant circulation; the low-temperature drying air channel is connected with the refrigerant cycle in parallel through an evaporator in the refrigerant cycle, and the evaporator is used for cooling and dehumidifying air. The utility model provides a medicinal material drying device effectively utilizes the technology waste heat to carry out lithium bromide absorption refrigeration cycle, reduces the air moisture content who flows from the drying cabinet to collect moisture in the evaporimeter, prevent simultaneously because of moisture subcooling frosts in the evaporimeter is inside, adopt hot-water line defrosting, improve operating stability.)
技术领域
本发明是一种基于溴化锂低温药材干燥装置，属于低温干燥技术和余热利用技术领域。
背景技术
为确保中药材中有价值的成分，需要严格、精确地管控制药过程中的干燥温度，目前，市面上常用的干燥方式有热风干燥、真空冷冻干燥和低温干燥等。热风干燥法利用热风将热量传递给物料，使药材中的水分蒸发，从而扩散到空气中，这种方法非常简单，干燥后的药材品相良好，但处理过的药材营养成分有所缺失，不能很好地发挥其药物疗效；真空冷冻干燥法是在一定条件下，将药材产生的固态冰直接升华，变成气态水蒸气，处理后的药材具有较高的营养价值和感官品质，但这种方法运行时间长、能耗大和设备投资费用较高，不利于大规模生产使用；低温干燥法能够较好地保存药材的形状、颜色、味道和药性，与真空冷冻干燥相比，具有效率高、能耗低、干燥时间短等优点。
制药领域常通过有机化合工艺得到医药产品中的有效成分和活性成分，完成这些工艺需要提供合适的反应条件。较大规模的制药厂为达到反应条件需要消耗大量能源并会产生污染生态环境的废气、废水和废渣。其中，在制药过程中产生的废气蕴含着大量无法直接利用的工艺余热，这些余热排放到大气环境中，造成环境热污染加剧。那么，合理利用工艺余热成为降低环境温度、改善生态品质的关键。
本发明利用低温干燥技术，将蒸发器中的空气进行降温减湿处理，空气中的水分以液态水珠的形式黏附在蒸发器的内壁上，在风机的抽吸作用下，干燥低温的空气进入干燥箱，掠过药材表面，同时带走药材中的水分，达到药材在制备过程中含湿量的要求，另外，对制药厂的工艺余热回收利用，运用制冷技术将工艺余热作为驱动能源，进行溴化锂吸收式制冷循环，提供蒸发器所需的冷量，从而降低蒸发器内部环境温度，减少干燥时的电能消耗，将低品位能源与制冷技术进行有效结合，降低大气环境污染，提高资源的循环利用率。
发明内容
本发明提供一种基于溴化锂低温药材干燥装置，为克服了上述现有技术的不足，采用低温干燥技术，延长药材储存时间，极大程度上保留了药材原有的外观和品质，同时，将制药工艺过程中产生的余热作为溴化锂吸收式制冷机的能源动力，充分利用余热，促进能源的梯级利用。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种基于溴化锂低温药材干燥装置，其特征在于：包括溴化锂溶液循环、制冷剂循环和低温干燥风道循环。
所述溴化锂溶液循环中发生器与余热管路并联，发生器中溴化锂浓溶液受热升温，制冷剂吸热汽化，进入冷凝器，且发生器中溴化锂浓溶液被浓缩，通过管道依次经过余热回收器、减压阀和吸收器，最后在吸收器中溴化锂溶液吸收来自蒸发器的制冷剂，溴化锂溶液被稀释，同时吸收器还与冷却水管路并联。
其中，所述余热管路依次与余热管路入口、发生器、蓄热水箱和余热管路出口依次串联；所述冷却水管路依次与冷却水管路入口、吸收器、冷凝器、蓄热水箱和冷却水管路出口串联。
所述制冷剂循环中制冷剂通过溴化锂溶液在不同温度下对制冷剂的不同溶解度，实现制冷剂在蒸发器中制冷及在冷凝器中放热。
其中，所述蒸发器并联于低温干燥风道循环中；所述冷凝器与所述冷却水管路并联。
所述低温干燥风道循环以风道中的空气为载体吸收干燥箱内的药材水分，通过干燥箱后的空气含湿量增加，在蒸发器的低温环境下，进行降温减湿处理，低温干燥的空气与热水管路进行换热，降低其相对湿度，增强其吸水能力，然后进入下一个干燥循环。
其中，所述蒸发器与热水管路串联，所述热水管路依次与热水管路入口、注水口和蓄热水箱相连，然后从蓄热水箱分出两条支路，一条与第一截止阀和第三喷淋装置连接，另一条经由风道与第三截止阀和热水管路出口连接。
优先的，若蒸发器只出现结霜，则打开第一截止阀和第二截止阀，关闭第三截止阀，热水用于融化蒸发器内部冰霜。
优先的，若只需要工艺热水，则打开第三截止阀，关闭第一截止阀和第二截止阀。
优先的，若需要同时满足蒸发器融霜和工艺热水，则打开第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀。
所述溴化锂溶液循环包括发生器、余热回收器、减压阀、吸收器、第一喷淋装置、发生器泵和第二喷淋装置。
所述制冷剂循环包括发生器、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和吸收器。
所述低温干燥风道循环包括蒸发器、风道、干燥箱和风机。
本发明的有益效果是：1）采用溴化锂吸收式制冷系统，有效利用工艺余热，得到低温干燥所需冷量，同时风道中的热水管路用于冷却除湿后的再热环节，整个过程不需要额外的能源输入；与一般的压缩式制冷系统所采用的氟氯烃化合物制冷剂相比，溴化锂吸收式制冷采用水作为制冷剂，不会破环大气臭氧层，对生态环境十分友好，是一种节能环保的制冷方式。
2）低温干燥技术通过降低空气的相对湿度，提高其吸收中药材表面水分的能力，将中药材的水分降低至规定含量，有效地延长贮藏时间，加速干燥过程，保证中药材及制剂能及时用于下一环节的制药工艺，较好地保留中药材原有的品相和质量。
3）利用冷却水管路和余热管路对蓄热水箱进行加热，余热得到梯级利用，减少对室外环境的热污染。
4）热水管路从蓄热水箱出口处分成两条支路，一条支路用于因蒸发器内部温度过低，造成液态水结霜现象，另一条支路可满足工艺热水需求。
附图说明
图1为本发明结果原理示意图。
图中：1、发生器，2、余热回收器，3、减压阀，4、吸收器，5、第一喷淋装置，6、发生器泵，7、第二喷淋装置，8、冷凝器，9、膨胀阀，10、蒸发器，11、风道，12、干燥箱，13、药材干燥盘，14、风机，15、注水口，16、蓄热水箱，17、第一截止阀，18、第三喷淋装置，19、第二截止阀，20、第三截止阀，21、余热管路入口，22、余热管路出口，23、冷却水管路入口，24、冷却水管路出口，25、热水管路入口，26、热水管路出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请做出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，一种基于溴化锂低温药材干燥装置，包括：溴化锂溶液循环、制冷剂循环和低温干燥风道循环。
所述溴化锂溶液循环包括发生器1、余热回收器2、减压阀3、吸收器4、第一喷淋装置5、发生器泵6和第二喷淋装置7；其中所述发生器1有溴化锂浓溶液，所述吸收器4有溴化锂稀溶液；所述发生器1依次与余热回收器2、减压阀3、吸收器4、第一喷淋装置5、发生器泵6、余热回收器2、发生器1和第二喷淋装置7串联，构成一个闭式环路；同时其中所述发生器1并联于余热管路，所述吸收器4并联于冷却水管路；所述溴化锂溶液循环中的发生器1吸收余热，制冷剂受热汽化从溴化锂浓溶液中分离，导致制冷剂和溴化锂溶液从发生器1中两条支路分别进行循环，因此，所述溴化锂溶液循环与制冷剂循环构成并联环路。
其中，所述余热管路依次与余热管路入口21、发生器1、蓄热水箱16和余热管路出口22依次串联；所述蓄热水箱16有水；所述余热管路分别在发生器1的溴化锂浓溶液和蓄热水箱16的水放热；所述冷却水管路依次与冷却水管路入口23、吸收器4、冷凝器8、蓄热水箱16和冷却水管路出口24串联，且所述冷却水管路分别在吸收器4和冷凝器8中吸热，将吸收的热量传递至蓄热水箱16中的水。
所述制冷剂循环包括发生器1、冷凝器8、膨胀阀9、蒸发器10和吸收器4；其中所述发生器1依次与冷凝器8、膨胀阀9、蒸发器10和吸收器4串联，构成一个闭式环路；同时所述冷凝器8还并联于冷却水管路，所述蒸发器10还并联于低温干燥风道循环。
所述低温干燥风道循环包括；蒸发器10、风道11、干燥箱12和风机14，其中所述蒸发器10通过风道11依次与干燥箱12和风机14串联，构成一个闭式环路；同时蒸发器10串联于热水管路。
其中，所述热水管路依次与热水管路入口25、注水口15和蓄热水箱16相连，随后热水管路分成两条支路，一条与第一截止阀17和第三喷淋装置18串联，用于蒸发器10融霜，另一条通过风道11与第三截止阀20和热水管路出口26相连，用于工艺余热利用。
进一步，通过蓄热水箱16上的注水口15补给蒸发器10中融霜和工艺利用所需的水量。
工作原理及其过程：发生器1中的溴化锂浓溶液被余热加热，因溴化锂溶液与制冷剂的沸点差异发生分离，制冷剂以气体的形式从溴化锂浓溶液逸出进入冷凝器8，浓缩后的高温溴化锂浓溶液进入余热回收器2，与来自吸收器4的稀溶液进行热量交换，通过减压阀3进行降压处理，到达吸收器4后通过第一喷淋装置5，以雾状液滴的形式喷淋在冷却水管路上，此外，吸收来自蒸发器10的制冷剂，稀释成稀溶液，溴化锂稀溶液经发生器泵6升压后，通过余热回收器2与来自发生器1的高温的溴化锂浓溶液进行换热，最后进入发生器1中的第二喷淋装置7，以雾状液滴的形式喷淋在余热管路上，从而完成了溴化锂溶液循环。
同时，发生器1中的溴化锂浓溶液吸收余热管路的热量，产生的高温高压的气态制冷剂进入冷凝器8，在冷凝器8被冷凝成液体，制冷剂经膨胀阀9降压节流进入蒸发器10，通过蒸发器10与空气进行热量交换，吸收空气的热量而汽化，最后制冷剂进入吸收器4被其中的溴化锂稀溶液吸收，完成制冷剂循环。
含湿量高的空气通过风道11进入蒸发器10与制冷剂进行间接热交换，空气温度降低，水从空气中分离，收集在蒸发器10中，经过降温干燥的空气与热水管路的其中一条支路进行换热，空气经过再热后，其吸水能力增强，再进入干燥箱12吸收药材的水分，含湿量上升，在风机14的抽吸作用下，完成低温干燥风道循环。
进一步，若因蒸发器10内部温度过低，导致蒸发器10中的水过冷形成大面积结霜，则打开第一截止阀17和第二截止阀19，关闭第三截止阀20，热水从蓄热水箱16流出进入到第三喷淋装置18，以雾状液滴形式喷出，冰霜吸热融化为低温液态，通过打开第二截止阀19用于冷却水管路，解决蒸发器结霜问题；若因需要提供工艺热水，则打开第三截止阀20，关闭第一截止阀17和第二截止阀19，热水从蓄热水箱16流出，通过第三截止阀20和热水管路出口26流进各工艺热水利用环节；若同时需要融化蒸发器10结霜和工艺利用，则打开第一截止阀17、第二截止阀19和第三截止阀20。
进一步，若蓄热水箱16中的水量不足以供应本申请的药材干燥装置，则通过蓄热水箱16上的注水口15进行水源补给。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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