一种冻干箱夹套冷却系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冻干箱夹套冷却系统，属于制药机器夹套冷却技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，冻干机冻干箱水夹套多采用加强筋中间布置水夹套，或为倒U型水夹套(其不但可以通水冷却，而且可以起到加强作用)。其结构均为水从夹套底部进入，直到夹套里充满水，并且从顶部溢流出来。在冻干箱做完SIP蒸汽灭菌后，在夹套里充冷却水来实现冻干箱的冷却。但该结构耗水量大，冷却速度慢，耗费时间长。
[0003]水夹套冷却时，若使用饮用水进行冷却，饮用水中由于含有Ca2+等容易结垢，同时夹套里面结垢，不便于清洁，冷却系统容易发生腐蚀、结垢和堵塞现象。若采用软化水或纯净水作为冷却介质，能够避免冷却系统发生腐蚀、结垢和堵塞现象，从而延长连接管道的使用寿命，减少了设备的事故，但软化水或纯净水成本高，在现有夹套的结构下，耗水量大，冷却成本高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种耗水量小、冷却速度快且冷却成本低的冻干箱夹套冷却系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种冻干箱夹套冷却系统，夹套顶部设有进水口，夹套底部设有出水口，其特征在于:所述夹套顶部进水口处设有喷嘴，喷嘴入口处设有阀门，所述夹套底部出水口与用于抽真空的水环泵连接。
[0006]优选地，所述夹套内部为负压状态。
[0007]本实用新型提供的冻干箱夹套冷却系统采用汽化冷却技术，该技术是利用水汽化吸热，带走被冷却对象热量的一种冷却方式。工作时，在冷却之前对水夹套进行抽真空，开启喷嘴阀门，少量的水通过喷嘴进入处于负压状态下的夹套里面，从喷嘴进入夹套的水迅速汽化，在汽化的过程中伴随着吸热过程，吸热的过程就可以对箱体进行快速的冷却。
[0008]本实用新型提供的装置克服了现有技术的不足，结构简单，易于实现，耗水量小、冷却速度快且冷却成本低。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型提供的冻干箱夹套冷却系统示意图。
【具体实施方式】
[0010]为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0011]图1为本实用新型提供的冻干箱夹套冷却系统示意图，所述的冻干箱夹套冷却系统利用排水系统的水环泵，将夹套的底部出口与水环泵2连接，实现夹套里面的抽真空，夹套顶部装有喷嘴和阀门1，夹套内部为负压，在阀门开启状态下，水在大气压的作用下，实现进水，实现夹套内部流量的控制。
[0012]本实用新型采用一种汽化冷却技术，该技术是利用水汽化吸热，带走被冷却对象热量的一种冷却方式。水在常压状态汽化温度为100°C，随着压力的降低水的汽化温度随之降低，当压力降到4000Pa时，水的汽化温度为29°C，其汽化潜热为2553kJ/kg(水的汽化潜热是水在温度不变时，单位质量水在汽化过程中所吸收的热量)。
[0013]现以一具体项目为例做粗略的计算。该项目容器需要冷却的不锈钢质量Mw计算为1340Kg，冻干箱在SIP蒸汽灭菌时温度需要达到125°C，按照冷却到35°C计算，需要传递的热量Q1S:
[0014]Q1= M钢 ΔΤ钢 C钢=1340kgX (125_35)°C X817J/(kg.°C ) =IXlO8J
[0015]其中，ATw为不锈钢被冷却前后的温度差，Cw为不锈钢的比热容。
[0016]设按照现在夹套冷却方式计算所需的耗水量为M*，为了将前箱温度从125°C冷却到35°C需要吸收热量为Q2，按照最理想的换热状况，即传递水的比热容C7ic= 4186J/(kg.°C )，冷却水从15°C吸热到35°C计算:
[0017]O2= M 水 Δ T水 C水〉Q1
[0018]M水 > Q1AAT水 C水)=I X 18/((35-15) X 4186) = 1195Kg
[0019]其中，AT7ic为冷却水吸热前后的温度差。
[0020]理论计算冷却水耗量至少需要1195Kg，实际冷却水耗量也远大于理论计算值1195Kg，所以原有结构冷却水耗量大，且冷却时间长。
[0021]本实用新型提供的水夹套冷却系统利用排水系统的水环泵给前箱夹套进行抽真空，抽至4000Pa。在夹套顶部进水处安装喷嘴，在喷嘴入口处装有阀门。该系统在冷却之前对水夹套进行抽真空至4000Pa，开启喷嘴阀门，少量的水通过喷嘴进入处于负压状态下的夹套里面。在夹套里压力处于4000Pa，夹套内温度为100摄氏度左右，远高于汽化温度29°C，满足水的汽化条件。所以从喷嘴进入夹套的水迅速汽化，在汽化的过程中伴随着吸热过程，吸热的过程就可以对箱体进行快速的冷却。水在29°C的汽化潜热为2553kJ/kg，设要满足箱体冷却要求至少需要汽化水的质量为M汽，汽化水所吸收的热量为Q3,则
[0022]Q3= 2553kJ/kg*M 汽 > Q1
[0023]M汽 > 40kg
[0024]所以按照汽化冷却的方式所需汽化水至少为40kg。
[0025]由于水的汽化潜热远大于水的比热容(水的汽化潜热2553 X 13JAg,水的比热容为C7jc = 4186J/ (kg.°C )，所以水的汽化冷却耗水量远小于冷却水直接冷却消耗的水量，冷却时间也小于冷却水直接冷却时间，降低了冷却成本。
【主权项】
1.一种冻干箱夹套冷却系统，夹套顶部设有进水口，夹套底部设有出水口，其特征在于:所述夹套顶部进水口处设有喷嘴，喷嘴入口处设有阀门，所述夹套底部出水口与用于抽真空的水环泵连接。
2.如权利要求1所述的一种冻干箱夹套冷却系统，其特征在于:所述夹套内部为负压状态。
【专利摘要】本实用新型提供了一种冻干箱夹套冷却系统，夹套顶部设有进水口，夹套底部设有出水口，所述夹套顶部进水口处设有喷嘴，喷嘴入口处设有阀门，所述夹套底部出水口与用于抽真空的水环泵连接。本实用新型提供的冻干箱夹套冷却系统采用汽化冷却技术，该技术是利用水汽化吸热，带走被冷却对象热量的一种冷却方式。在冷却之前对水夹套进行抽真空，开启喷嘴阀门，少量的水通过喷嘴进入处于负压状态下的夹套里面，从喷嘴进入夹套的水迅速汽化，在汽化的过程中伴随着吸热过程，吸热的过程就可以对箱体进行快速的冷却。本实用新型提供的装置克服了现有技术的不足，结构简单，易于实现，耗水量小、冷却速度快且冷却成本低。
【IPC分类】F25D1-00
【公开号】CN204460876
【申请号】CN201520007856
【发明人】郑效东
【申请人】上海东富龙科技股份有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月6日