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冷凍式干燥機的結構組成 冷凍干燥機也稱為凍干機、真空冷凍干燥機，主要由干燥箱、冷凝器（捕水 器）、加熱系統、真空系統、制冷系統和電氣控制 系統六大部件組成。 1.1 干燥箱 干燥箱是一種能抽真空和加熱的密閉器， 物料的升華干燥過程是在干燥室內完成的，物 料是放在干燥室內擱板上的不銹鋼托盤內的， 按每平方托盤面積 8~12 公斤的比例裝料，每一 層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭， 用以監(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。門采用 橡膠密封條，應注意關門時要把門上的手柄擰 緊，確保箱內密封。 1.2 冷凝器（捕水器） 冷凝器是凝結升華水氣的密閉裝置，內部 有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥箱物料 中升華出來的水蒸氣可凝結吸附在其金屬表面 上，吸附面的工作溫度可達 - 45℃~- 55℃，冷凝 器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內部盤有冷 凝管，分別與制冷機組相連，組成制冷循環(huán)系 統。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥；采用不 銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統，筒內冷 凝管上部裝有化霜噴水管，它通過真空隔膜閥 與水管連接，這是為了保證化霜水等不進入干 燥箱和真空管道。在冷凝器外部采用泡沫塑料 板保溫絕熱，Z外層包以不銹鋼板。 1.3 加熱系統 冷凍干燥機加熱系統的作用是對干燥箱 內物料進行加熱，以便使物料不斷地得到升華 熱，使物品以達到規(guī)定的含水率要求，凍干機加 熱系統有不同的加熱方法，在接觸式加熱中，我 們采用的是循環(huán)介質加熱法。循環(huán)加熱系統由 管道泵、循環(huán)介質箱、加熱器、進出管路、液溫控 制器等組成。循環(huán)液可由水 4 份、乙醇 2 份，乙 二醇 4 份配置成循環(huán)不凍液，其凝固點為 - 120℃，在使用時液溫Z高不超過 60℃，現大 部分凍干設備已經采用硅油作為循環(huán)液。當加 熱系統工作時，先對循環(huán)液進行加熱，液溫通過 液箱控制調節(jié)儀選定的溫度自動控制加熱， 管 道泵開啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內擱板中， 對擱板加熱，然后返回液箱進行加熱循環(huán)。而在 輻射或加熱中我們采用蒸氣加熱Z高溫度為 120℃，由蒸氣電磁閥自動控制溫度。 1.4 真空系統 真空系統有旋片真空泵或水環(huán)泵和羅茨 真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨使用，必 須先啟動旋片泵或水環(huán)泵，使其工作一段時 間，當系統中的真空度達到 1Kpa 以下時，再自 動啟動羅茨泵。旋片泵結構、羅茨泵結構等見說 明書。該真空系統的真空表可使用電接點真空 表，可根據預先選定的真空度值，自動控制羅茨 泵的啟動。干燥箱與冷凝器之間真空管道中，裝 有真空蝶閥，可根據使用要求隨時開、關。真空 泵管路上，裝有電磁放氣截止閥，當真空泵停止 工作時可自動關閉真空管路，同時將空氣放入 泵內，避免真空泵油因負壓作用回放至真空管 路中，真空泵的連接管路之間裝有波紋軟管，防 止運轉時的振動。 1.5 制冷系統 冷凍干燥機制冷系統由制冷壓縮機組 （包括： 水冷冷凝器，油分離器、高壓管路、干燥過濾器、 膨脹閥、蒸發(fā)器、低壓管路組成），采用氟利昂機 組和 R22 制冷劑或氟制冷機組，制冷機組組成 使凍干品速凍用的制冷系統和捕水器制冷系 統。當系統工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降 至 - 35℃。當制冷系統工作時，冷凝盤管的表面 溫度可達 - 35～- 55℃，根據客戶需要采用單級 或雙級制冷壓縮機組，制冷效果好。 1.6 電氣控制系統 冷凍干燥機的電氣控制系統由電腦顯示 記錄儀、控制臺、控制儀表、調節(jié)儀表等自動裝 置和電路組成。它的功能是對冷凍干燥機進行 手動或自動控制，控制設備正常運轉?？刂婆_是 溫度、真空度巡檢儀的記錄控制儀表及各機組 開關的集中集團，控制臺的儀表板裝有溫度，真 空度巡檢儀，干燥箱和真空泵的真空計，溫度指 示調節(jié)儀，液溫控制調節(jié)儀，計時鐘等。按鈕板 上裝有各機組的開關等。凍干機還設有連鎖保 護裝置，如①前箱制冷時加熱管不能工作。②真 空表不到設定值，羅茨泵不能啟動。③冷卻水未 提供，制冷機組不啟動。④真空泵、電磁閥帶放 氣截止閥與真空泵電源表連在一起，同時工作。 ⑤擱板加熱恒溫，由溫度指示調節(jié)儀控制。 關鍵詞：冷凍干燥機 干燥機 冷凝器 制冷機 真空蝶閥
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冷凍式干燥機的作用 冷凍干燥機是干燥設備的一種，它主要由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。本產品目前隨著凍干技術不斷發(fā)展，凍干在無菌制劑的發(fā)展過程中被越來越廣泛的應用，尤其是在制藥行業(yè)，發(fā)揮著相當重要的作用。 那么今天就來為大家說說冷凍干燥機用途和使用好處。 方法/步驟 1冷凍干燥機常用于果蔬、肉禽、水產、調味品、方便食品及名優(yōu)特產等干燥，因此本產品也稱為食品凍干機，保持食品原有的色、香、味、形、新鮮度不變的目的，且復水性好，成品便于儲存和運輸，費用降低，保存期延長。 2藥材行業(yè)在干燥蜂王漿、人參、愛膨龜、鱉、蚯蚓等營養(yǎng)宋財露 ，采用真空冷凍干燥工藝，更好的保留了原有的營養(yǎng)價值，更使人們相信該營養(yǎng)盲膨品純真自然。 3制藥行業(yè)用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等中西藥品的脫水與保存。 4生物研究利用真空冷凍干燥技術長期保存的血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經組織和各種器官，在使用時只需供給水分即可再生，仍保持其生物理特性。
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冷凍式干燥機主要零配件 ①、壓縮機 冷干機使用的制冷壓縮機目前大多采用中高溫型全密封往復式壓縮機，其特點是：結構緊湊、體積小、重量輕、振動小、噪聲低，能效比高。由于全密封壓縮機的電動機與壓縮機主體密封在一鋼制殼體內，電動機處在冷媒氣態(tài)環(huán)境中運行，冷卻條件較好，壽命較長。殼體下部存有規(guī)定數量的潤滑油，在壓縮機工作時，對各部自動供油，平時不需再添加潤滑油。在大型冷干機中，也選用半密封往復機或螺桿壓縮機，它們的特點是制冷功率大，可進行負荷調節(jié)以適應不同需要。 ②、熱交換、蒸發(fā)器 熱交換在冷干機里的主要作用是利用被蒸發(fā)器冷卻后的壓縮空氣所攜帶的冷量（對絕大多數用戶來講這部分冷量屬廢冷）并用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣，從而減輕了冷干機制冷系統的熱負荷，達到節(jié)約能源的目的。另一方面，低溫壓縮空氣在熱交換器里溫度得到回升，使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現結露現象。 蒸發(fā)器是冷干機的主要換熱部件，壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強制冷卻，其中大部分水蒸氣冷卻而凝結成液態(tài)水排出機外，從而使壓縮空氣得到干燥。在蒸發(fā)器中進行的是空氣與冷媒低壓蒸氣之間對流熱質交換，通過節(jié)流裝置后的低壓冷媒液體，在蒸發(fā)器里發(fā)生相變成為低壓冷媒蒸汽，在相變過程中吸收周圍熱量，從而使壓縮空氣降溫。 為了盡可能獲得較高的的傳熱效果，必須加大放熱系數即加換熱器的換熱面積，因此冷干機蒸發(fā)器和熱交換器銅管的外壁采用了套鋁翅片的措施。同時熱交器銅管上套翅片后可降低空氣對銅管的沖擊及避免銅管破裂。 ③冷凝器、二次冷凝器（預冷回熱器） 在冷干機中冷凝器的作用是將冷媒壓縮機排出的高壓、過熱冷媒蒸氣冷卻成為液態(tài)制冷劑，使制冷過程得以連續(xù)不斷進行。由于冷凝器排出的熱量包括冷媒從蒸發(fā)器吸取的熱量以及由壓縮功轉換過來的熱量。所以冷凝器的負荷比蒸發(fā)器來得大，冷干機中冷凝器分空氣冷卻式（風冷型冷凝器）和水冷卻式（水冷型冷凝器）兩種。 二次冷凝器（預冷回熱器）在機臺與熱交換功用相同，兩者區(qū)別在于熱交換器主要是高溫和低溫的壓縮空氣的換熱，而二次冷凝主要利用低溫的壓縮空氣與冷凍系統的高壓部分進行冷卻，使冷媒達到充分的冷卻，從而提高機臺的制冷效率，同時避免機臺冷凝器散熱不良所帶來的高壓跳機或機臺故障。 ④旋風分離器（氣水分離器） 旋風分離器也是一種慣性分離器，較多地用于氣固分離。壓縮空氣沿筒壁切線方向進入分離器后，在里面產生旋轉，混在氣體中的水滴也跟著一起旋轉并產生離心力，質量大的水滴所產生的離心力大，在離心力作用下大水滴向外壁移動，碰到外壁（也是擋板）后再集聚長大并與氣體分離。 ⑤熱氣旁路閥 壓縮空氣在蒸發(fā)器中冷卻時，有大量凝結水析出。如果冷媒蒸發(fā)溫度過低，使蒸發(fā)器銅管表面溫度在負荷條件下低于水的冰點，則凝結水就會在蒸發(fā)器里結冰，嚴重時阻塞氣流通道，使供氣管道癱瘓。為了防止這種情況的出現，必須對冷媒蒸發(fā)溫度加以控制。其簡單有效的措施就是在冷凝器和蒸發(fā)器之間加設一只熱氣旁路閥，熱氣旁路閥的測壓管與蒸發(fā)壓力直接連接。當蒸發(fā)壓力低于一定程度時，熱氣旁路閥自動開啟，冷凝器中的高溫冷媒蒸氣直接進入蒸發(fā)器，蒸發(fā)溫度，避免冰堵現象。 ⑥熱力膨脹閥或毛細管（節(jié)流閥） 膨脹閥（毛細管）是制冷系統的節(jié)流機構。在冷干機中，蒸發(fā)器制冷劑的供給及其調節(jié)者是通過節(jié)流機構來實現的。節(jié)流機構使制冷從高溫高壓液體進入蒸發(fā)器。當負荷變化時，熱力膨脹閥通過檢測壓縮機吸氣過熱溫度來調節(jié)閥芯開啟度，從而控制進入蒸發(fā)器冷媒供給量。毛細管則具有自補償特點，即當蒸發(fā)壓力降低時，兩端壓差會相應升高，從而加大流入蒸發(fā)器的冷媒量。毛細管由于結構簡單，工作穩(wěn)定，在小型冷干機獲得普遍應用。 ⑦自動排水閥 在冷凍式干燥機中，凝結的冷凝水應及時排放出設備外，避免因冷凝水排放不及時造成空氣含水量上升，為了方便冷凝水的排放，在設備上裝備了自動排水閥當排水閥貯水杯內水位未達到一定高度時，壓縮空氣的壓力將浮球壓下關閉排水孔，就不會造成氣流泄漏：隨著貯水杯內水位升高（此時冷干機內并不積水），浮球上升到一定高度時便打開排水孔，杯內凝結水在氣壓作用下很快排出機外。除?！蛴玫母∏蚴阶詣优潘魍?，還經常使用電子自動排水器，這種排水器時間及兩次排水的時間間隔都可調整，而且能耐較高壓力，應用也很普遍。 ⑧干燥過濾器 運行中的制冷裝置，由于制冷劑和冷凍油存在水分、固體粉未、污垢等雜質，情況嚴重時會使節(jié)流結構的節(jié)流孔產生臟堵。因此在冷媒供液管前必須裝設干燥過濾器。另外，制冷劑中微量水分對制冷系統的危害 。對冷媒，冷凍油及蒸發(fā)器、冷凝器和配管的干燥處理是極為重要的。