冷冻干燥机|冻干机|真空冷冻干燥机|冷冻式干燥机|实验室冷冻干燥机|冷冻干燥机原理

冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer)，该过程称作冻干(lyophilization)。

冷冻式干燥机采用了降温结露的工作原理，主要由热交换系统、制冷系统和电气控制系统三部分组成。压缩空气首先进入预冷却器进行气-气或气-水的热交换，除去一部分热能，然后进入冷热空气交换器，和已经从蒸发器出来被冷却到压力露点的冷空气进行热交换，使压缩空气的温度进一步降低。之后压缩空气进入蒸发器，与制冷剂进行热交换，压缩空气的温度降至0-8℃，空气中的水份在此温度下析出，通过气水分离器分离后，经过自动排水器排出。而干燥的低温空气则进入冷热空气交换器进行热交换，温度升高后输出。

压缩空气中水蒸气的量是由压缩空气的温度决定的：在保持压缩空气压力基本不变的情况下，降低压缩空气的温度可减少压缩空气中的水蒸气含量，而多余的水蒸气会凝结成液体。冷冻干燥机就是利用这一原理采用制冷技术干燥压缩空气的。因此冷干机具有制冷系统。

冷冻干燥机的制冷系统属于压缩式制冷，由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等四个基本部件组成。它们之间用管道次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化并与压缩空气和冷却介质进行热量交换。

制冷压缩机将蒸发器内的低压(低温)制冷剂吸入压缩机汽缸内，制冷剂蒸汽经过压缩，压力、温度同时升高；高压高温的制冷剂蒸汽被压至冷凝器，在冷凝器内，温度较高的制冷剂蒸汽与温度比较低的冷却水或空气进行热交换，制冷剂的热量被水或空气带走而冷凝下来，制冷剂蒸汽变成了液体。

这部分液体再被输送至膨胀阀，经过膨胀阀节流成了低温低压的液体并进入蒸发器；在蒸发器内低温、低压的制冷剂液体吸收压缩空气的热量而汽化(俗称“蒸发”

冷冻干燥机起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术经历了几十年的起伏和徘徊后，在Z后的20年中取得了长足进展。进入21世纪，真空冻干技术凭借其它干燥方法无法比拟的优点，越来越受到人们的青睐，除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外，其应用规模和领域还在不断扩大中。为此，真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。

冷冻干燥机是由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成的机器。冷冻干燥机主要部件分为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。

冷冻干燥机是一种常用的干燥设备，采用排湿系统组合一体的新型结构，较大的利用箱体内存放物料空间进行干燥。冷冻干燥机应该如何分类呢?

冻干腔和冷阱为分立的上下结构，冻干腔没有预冻功能。该类型的冻干机在物料预冻结束后转入干燥过程时需要人工操作。大部分实验型冻干机都为钟罩型，其结构简单、造价低。冻干腔多数使用透明有机玻璃罩，便于观察物料的冻干情况。

冻干腔和冷阱为两个独立的腔体，冻干腔中的搁板带制冷功能，物料置入冻干腔后，物料的预冻、干燥过程无需人工操作。该类型冻干机的制作工艺复杂，制造成本高，但原位型冻干机是冻干机发展方向，是进行冻干工艺摸索的理想选择，特别适用于医药、生物制品及其他特殊产品的冻干。

物料散装于物料盘中，适用于食品、中草药、粉末材料的冻干。

适合西林瓶装物料的干燥，冻干准备时，按需要将物料分装在西林瓶中，浮盖好瓶盖后进行冷冻干燥，干燥结束后操作压盖机构压紧瓶盖，可避免二次污染、重新吸附水分，易于长期保存。

在干燥室外部接装烧瓶，对旋冻在瓶内壁的物料进行干燥，这时烧瓶作为容器接在干燥箱外的歧管上，烧瓶中的物料靠室温加热，通过多歧管开关装置，可按需要随时取下

冷冻干燥机在日常的生活中极为常见，但是很多人是不是很清楚冷冻干燥机如何具体的使用，对于冷冻干燥机的注意事项也不是很了解，下面大家一起去更全面的认识冷冻干燥机。首先我们一起来看下冷冻干燥机的操作方法：

1、diyi次使用冷冻干燥机时，必须对仪器各部件进行彻底的清洁，不锈钢的部件使用乙醇进行清洗，有机玻璃使用生理盐水进行清洗。安瓿瓶用超声波清洗机进行清洗。

2、冷冻干燥之前必须要进行预冻，欲动需要准备低温冰箱，零下40摄氏度，或者是零下80摄氏度的低温冰箱，把准备干燥的物品置于低温冰箱或液氮中，一般需要四个小时左右，可以直接从外面进行观察到，物品完全冰冻结实后，才可进行冷冻干燥的实验，把物品迅速移动到冷冻干燥机托盘之内，以保证冷冻干燥效果。

3、主机与真空泵之间由绿色的真空管连接，连接处使用国际标准卡箍。这种卡箍为了有效防止空气的泄漏，在卡箍内特被设计了一只密封橡胶圈。在防止漏气的方法上，涂抹适量真空脂在橡胶圈上，再用卡箍卡紧，能使连接处更紧密的贴合在一起。如果没有卡紧卡箍，就会造成空气泄漏，导致在抽取真空的时候仪表盘显示数显值大于20pa，此时就应该检查真空泵以及冷冻干燥机玻璃罩的气密性。

4、冷冻干燥机主机的右侧板上设有两个电源插座，一个将真空泵的电源线连接上主机，再将第二个冷冻干燥机上的总电源插上电源。

5、真空泵运转前必须检查是否加入真空泵油，否则不能正常运行。油面不得低于油镜的中线，真空泵刚开始时使用时有比较强烈的抖动，慢慢的会变的平稳。

6、如果气密性不好，应该在冷阱上方的密封橡胶圈涂抹一些真空脂，将有机玻璃罩轻旋在橡胶圈上，在打开真空泵测试其气密性。以确保气封闭的完整。

1、开机

2、预冻——将样品盘放入预冻架上，并置于冷阱中，温度计探头置于上层样品盘上，盖上密封盖。点击屏幕“制冷机”开关，预冻3小时。

3、更换干燥架——预冻结束后，

冷冻干燥机是压缩空气系统重要的配套设备，目的是提高压缩空气质量，减少压缩空气中的水分，防止经过压缩冷凝后的湿饱和空气，夹带大量的的液态水滴对设备、管道和阀门、仪器、仪表产生相当的危害，从而降低设备的寿命，这对于追求高可靠性的自动化生产线无疑是一种危险。因此防止冷冻干燥机发生故障，减少高故障是非常有必要的。

作为空压机后处理设备中的重要的配套设备：冷冻干燥机，估计还有很多朋友不知道其具体有什么作用，下面我先简单的介绍一下：冷冻干燥机运用了物理原理，将压缩空气中的水分冷冻至露点以下，使之从空气中析出的空气干燥机。受限于水的冰点温度，理论上来说它的露点温度可接近于0度，实际情况，好的冷冻干燥机露点温度一般在5度左右。大概了解冷冻干燥机后，不妨再深入了解一下关于其常见故障的解决方法，说不定可以帮助您解决遇见的故障问题。

压缩机线路断开，保险丝烧断，热继电器动作，高压开关动作，压缩机堵转，线路虚接或松动。

环境温度过高，冷凝器堵塞，压缩机过载，缺少制冷剂，低压太低，进气量过大，压缩机卡死。

接线不正确，电压过低，启动电容器损坏，继电器或接触器不闭合，启动绕组开路。

低电压或三相不平衡，过载保护器上接有其它电气设备，过载保护器失灵，运转电热器太小，排气压力过高，绕组间短路，热继电器触点粘牢。

电压过高或过低。运行电容器不正确，反复启停，继电器规格不符，安装座不正确。

规格不匹配，电压过高。

制冷剂量过多，制冷系统中有空气，冷凝器脏了，环境温度太高，风扇压力开关有故障，风扇电机故障，风扇旋转方向不正确，冷却水流量调节阀故障。

制冷剂量太少，风扇压

正确地选择一台冷冻干燥机，必须同时考虑到压缩空气的实际流量、压力、温度和要求的压力露点温度五大因素。冷冻干燥机作为价格比较高的生产应用设备，用户在选购冷冻干燥机设备时自然会比较慎重，而看好下面这些参数，就肯定能对你选购到合适的冷冻干燥机有所帮助。

冷冻干燥机型号中的数字代表该型号冷冻干燥机的冻干面积，例如，ZX-18型冻干机的冻干面积为0.18㎡。用户应根据自己的需要，通过计算来确定需用多大冻干面积的冷冻干燥机。例如每批需冻干1.8公斤(升)液体量的产品,用物料盘装载物料，每盘装载10㎜厚，则可计算得冻干板层的负荷面积：

A(面积，㎡)=V(体积，m3)/H(高度，m)=0.0018m3/0.01m=0.18㎡

即需选用板层负荷面积为0.18㎡的冷冻干燥机。

冷阱是冷冻干燥过程捕获水分的装置，理论上讲，冷阱温度越低，冷阱的捕水能力越强，但冷阱温度低，对制冷要求高，机器成本及运转费用高。实验系列冷冻干燥机的冷阱温度主要有-50℃左右、-60℃左右、-80℃左右等几个档次。

冷阱温度为-50℃的冻干适用于一些容易冻干的产品，冷阱温度为-60℃左右的冻干机适用于大部分产品的冻干，冷阱温度为-80℃的冻干适用于一些特殊产品的冻干。冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-55℃，捕水能力有提升明显，冷阱温度低于-55℃，冷阱的捕水能力提升不明显。因此，在没有特殊需求的情况下，选用冷阱温度-60℃左右是理想的选择。

降温速率体现制冷系统的制冷能力，在空载情况下,冷阱温度应在1小时内达到指标规定的Zdi温度。例如，冷阱温度≤-60℃的冷冻干燥机，机器从打开制冷开始计时，冷阱温度达到-60℃的时间应不大于1小时。

极限真空度体现冷冻干燥机的泄漏情况及真空泵的抽气效率。冻干箱的真空度，过去的观点认为真空度是越高越好，现在