真空冷冻干燥机的工作原理

chenglongkx 2016-11-02 21:52:07 329 浏览

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就让你孤单 2016-11-03 00:00:00

真空冷冻干燥机和其它干燥方法一样，要维持升华干燥的不断进行，必须满足两个基本条件，即热量的不断供给和生成蒸汽的不断排除。在开始阶段，如果物料温度相对较高，升华所需要的潜热可取自物料本身的显热。但随着升华的进行，物料温度很快就降到与干燥室蒸汽分压相平衡的温度，此时，若没有外界供热，升华干燥便停止进行。在外界供热的情况下，升华所生成的蒸汽如果不及时排除，蒸汽分压就会升高，物料温度也随之升高，当达到物料的冻结点时，物料中的冰晶就会融化，冷冻干燥也就无法进行了。真空冷冻干燥机的加热方式： ①接触传热方式这是一种Z简单的加热方法，在干燥室内设置可加热的多层搁板，上面放置装有被干燥食品的干燥盘。利用干燥盘与搁板接触传导加热。在这种情况下。加热搁板与干燥盘，干燥盘与干燥食品间不能完全良好地接触，因此利用这种方法进行加热时，干燥时间多少较其它方法长些，但其优点是干燥是构造简单，并可充分利用空间。 ②复式加热方式接触传导仅加热食品的一面，而在本法中被干燥的食品两面都与加热板接触，因此传热良好而可缩短干燥时间，所采用的方式将被干燥食品在与加热板接触前，先以金属网状铝板夹住，以打开升华时水蒸汽的通道并减少其阻力，然后用液压加上搁板，使之与网状铝板接触，此法优点是可缩短干燥时间，但为能与上搁板接触，搁板必须是活动的，因此必须使用液压装置，而导致构造复杂，并降低干燥室的利用率，故设备费用高昂，此外，对非平面而不定形被干燥食品，则有不能充分发挥效果的缺点。 ③有钉板加热方式这是上述复式加热方式的变形，此法是利用装有多枚钉子的2片加热板将被干燥食品夹在中间以进行加热，这种方式的加热接触面积扩大到被干燥食品的内部，因而能有效地进行热供给，利用此方式，干燥时间可大幅度缩短，这正是被希望的方式，但相反的是，大量处理被干燥食品时，干燥前与干燥后的操作繁杂，需要人力与时间，另外还涉及卫生的问题，因此在实用规模装置上几乎都不采用。 ④辐射加热方式此种方式是将被加热干燥的食品置于干燥盘或干燥网上，然后插入两片加热板之间，使之不与加热板接触，而由加热板辐射来供给热量，因此加热板可加热到容许温度以上的高温，而被干燥食品的温度则保持在容许温度之内，这样可以缩短干燥时间，且被干燥食品的形状若不是定型时也不会有所妨碍。干燥前后的操作也很容易，特别是在大型连续干燥装置中更加有效，已经设计出适当的控制方式，并提高加热板的辐射能转换效率，其干燥时间已缩短至可以与复式加热相匹敌的程度，因此，该加热方式已演变成冻干食品设备的基本形式。 ⑤微波加热方式微波照射能使不同形状的食品内外都得到加热，大大缩短干燥时间（约10%～20%）。此外，干燥室的利用率也较高。尽管微波加热具有明显的优点，但是到目前为止还没有在工业上成功的例子。这是因为产生微波形式的能量是昂贵的，其费用为蒸汽费用的10～20倍。另外，微波加热过程很难控制。如果供热量有余，会导致升华界面有少量冰融化，而水的介电常数比冰的介电常数大得多，水将吸收更多的热量使温度升高而使更多的冰融化，Z终导致干燥失败。 ⑥红外线加热在干燥室安装红外线发生器产生红外线辐射。但由于其维持费用相当高，故很少应用于冷冻干燥食品方面。综上所述，各种加热方法各有其特点。人们在不断认识冻干过程本质的基础上，探索出了多种加热、辐射的组合，如传导-辐射加热法、传导-微波加热法、辐射-微波加热法等。其目的都是期望能在保证产品质量的前提下，提高干燥速率，降低能耗。

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四环福瑞细说真空冷冻干燥机制冷系统的维护工作

真空冷冻干燥机就是把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在一定真空条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来。物质本身存留在冻结时的冰架中，干燥后体积不变，疏松多孔冰在升华时要吸收热量，引起产品本身温度下降而减慢升华速度，为了增加升华速度，缩短干燥时间，对产品进行适当加热。整个干燥过程是在较低温度下进行的。

真空冷冻干燥机制冷系统的维护：

真空冷冻干燥机的制冷系统主要由压缩机、膨胀阀、水冷式冷凝器、蒸发器、油分离器、气液分离器、电磁阀、手阀、压力表、压力控制器、干燥过滤器等部分组成。

真空冷冻干燥机日常维护的主要内容有以下几点：

1）每日的例行检查。检查内容主要有：

①所有应开的阀门是否打开。

②压缩机的压力是否在正常范围内。

③冷却水的压力和温度是否正常。

④压缩机回油及油位是否正常。

⑤压缩机运行声音是否正常。

⑥制冷管路是否产生异常振动。

⑦压缩机和膨胀阀结霜情况等。

检查中发现有异常情况，应找出原因，及时处理，消除事故隐患。

2）长期不使用设舒时应将制冷剂收入冷凝器内防止制冷剂泄漏，在生产过程中要经常对制冷系统进行检漏，保证发现漏点及时处理，如制冷剂不足，应及时充注，以免影响设备的正常运行。

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如何正确保养真空冷冻干燥机

真空冷冻干燥机由于其能保持物料的原有成份和活性成份及物料形体不受损，适用于原料药、脱水蔬菜、食品、水果、化工药物中间体等物料的干燥。真空冷冻干燥机要如何保养？

1.开关机时的养护

　　打开真空冷冻干燥机械机箱右侧的总电源开关，气压数显为大气压110pk。按住控制面板上的总开关键三秒钟以上，温度数显为冷阱的实际温度。启动制冷机，预冷30分钟以上。将样品放入样品架，盖上有机玻璃罩，并启动真空泵。待气压数显稳定后，记录温度和气压数值。纪录真空冷冻干燥机械停机前的温度和气压数值。按住控制面板的充气阀，并立即关闭真空泵。气压数显为大气压时，打开有机玻璃罩，取出样品。关闭制冷机，按住总开关键三秒以上，Z后关闭总电源开关。等冷阱中的冰完全化成水后，打开机箱左侧的出水阀放水，并用干布清洁冷阱内壁，盖上大张滤纸防尘。

2.使用中的养护

　　制备样品应尽可能扩大其表面积，其中不得含有酸碱物质和挥发性有机溶剂。样品必须完全冻结成冰，如有残留液体会造成气化喷射。注意冷阱约为零下65度，可以做低温冰箱使用，但必须戴保温手套操作防止冻伤。启动真空泵以前，检查出水阀是否拧紧，充气阀是否关闭，有机玻璃罩与橡胶圈的接触面是否清洁无污物，良好密封。一般情况下，该机不得连续使用超过48小时。样品在冷冻过程中，温度逐渐降低，可以将样品取出回暖一段时间后(仍处于冰冻状态)，继续干燥，以缩短干燥时间。液晶显示、中文界面，带样品干燥曲线。进口压缩机，另设有换热器后，增大了制冷量，提高了捕水能力。冷阱开口大，无内盘管，带样品预冻功能。预冷架，可作导流桶，加快干燥速度。冷阱和操作面为全不锈钢，耐腐蚀易光洁，透明钟罩。透明钟罩式干燥室，安全直观。不锈钢样品架，普通型样品盘间距可调。设计新颖，体积小操作方便，减少实验室台面占用。可选加有氮气充气阀。

（来源：四环福瑞科仪科技发展(北京)有限公司）

2019-06-25 10:14:52 395 0