真空冷凍干機(jī)的工作原理

真空冷凍干燥機(jī)是針對目前現(xiàn)有的常規(guī)真空干燥及烘箱，進(jìn)行改造升級換代而設(shè)計(jì)，主要由制冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)兩部分組成。其工作原理在于：利用真空干燥原理，通過將濕物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度下，使物料中的水分變成固態(tài)冰，然后在較高真空環(huán)境下，通過給物料加熱，將冰直接升華成水蒸氣，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸氣冷凝，從而達(dá)到物質(zhì)脫水干燥的目的。

真空冷凍干機(jī)的組成 凍干機(jī),真空凍干機(jī),冷凍干燥,凍干保鮮

通常由干燥倉、冷凝器（捕水器）、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成。

1、干燥倉

集抽真空與加熱干燥功能為一體的的密閉容器，物料的升華干燥過程在干燥倉內(nèi)完成的，物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)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(gè)可供測量物料溫度的探頭，用以監(jiān)測整個(gè)凍干過程中的物料溫度。

2、捕水器（冷井）

是凝結(jié)升華水氣的密閉裝置，通常位于干燥倉后部，內(nèi)部有一個(gè)較大面積的金屬吸附面，從干燥倉物料中升華出來的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其金屬表面上，吸附面的工作溫度可達(dá)-45℃~-65℃，冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內(nèi)部盤有冷凝管，分別與制冷機(jī)組相連，組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。

3、加熱系統(tǒng)

凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的作用是對干燥倉內(nèi)物料進(jìn)行加熱，使物料不斷的受熱升華，從而達(dá)到規(guī)定的含水率要求。凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的加熱方法主要分為接觸式加熱與輻射式加熱。

在接觸式加熱中，采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法，當(dāng)加熱系統(tǒng)工作時(shí)，先對循環(huán)液進(jìn)行加熱，液溫通過液箱控制調(diào)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(nèi)擱板中，對擱板加熱，然后返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。

而在輻射式加熱中我們通常采用蒸氣加熱，當(dāng)循環(huán)介質(zhì)為硅油時(shí)，隔板最高溫度可達(dá)+120℃。

4、真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)由多級真空泵或水環(huán)泵及羅茨真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨(dú)使用，必須先啟用真空泵或水環(huán)泵，使其工作一段時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)中的真空度達(dá)到1Kpa以下時(shí)，再自動啟動羅茨泵。真空泵結(jié)構(gòu)、羅茨泵結(jié)構(gòu)等見說明書。真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點(diǎn)真空表，可根據(jù)預(yù)先選定的真空度值，自動控制羅茨泵的啟動。

5、制冷系統(tǒng)

凍干機(jī)制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組，R22或R404a制冷劑組成。通常凍干設(shè)備的速凍制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系統(tǒng)共用一套制冷系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時(shí)，冷凝盤管的表面溫度可達(dá)-35～-65℃，可根據(jù)客戶需求采用低溫螺桿式或雙級活塞式制冷壓縮機(jī)組，通常雙級活塞式壓縮機(jī)制冷效果更好，制冷溫度更低。

6、電氣控制系統(tǒng)

本設(shè)備電氣控制系統(tǒng)由PLC、觸摸屏、控制柜、控制儀表、調(diào)節(jié)儀表等自動裝置和電路組成。它的功能是對凍干機(jī)進(jìn)行手動或自動控制，控制設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

真空冷凍干燥機(jī)的工作原理、組成、優(yōu)勢、應(yīng)用、操作規(guī)程及維護(hù)要點(diǎn)

真空冷凍干機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

1、具有干燥速度快，時(shí)間縮短3~10倍；

2、能耗低，只有普通干燥機(jī)能耗的20%-30%；

3、干燥溫度范圍寬（-55℃~120℃均能干燥），能在低溫范圍內(nèi)（-20℃~50℃）進(jìn)行快速干燥；

4、干燥室中真空無氧，干燥質(zhì)量可與原生態(tài)新鮮物料的質(zhì)量相毗美；

5、它能對有機(jī)溶劑進(jìn)行回收，有利于降低生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)，尤其適合于普通干燥機(jī)無法干燥的含有機(jī)溶劑的物料。

6、立式開門式結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)物料的原位凍干；

7、控制系統(tǒng)以PLC為核心，采用觸摸屏作為人機(jī)操作界面，實(shí)時(shí)記錄凍干進(jìn)程中多路溫度數(shù)據(jù)，并可以曲線形式瀏覽,人機(jī)界面清晰、直觀。

8、可預(yù)置擱板控溫曲線，實(shí)現(xiàn)升華過程的自動化。

9、主機(jī)帶有USB接口，可將凍干數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到計(jì)算機(jī)并對其實(shí)現(xiàn)保存、瀏覽、打印等功能。

10、可以降低物料被氧化變質(zhì)的可能性，消滅物料中的細(xì)菌，保證品質(zhì)；同時(shí)，物料原本的外形能得到很好的保留

11、真空冷凍干燥機(jī)是在低溫、真空狀態(tài)下對物料進(jìn)行干燥的過程，并限度保持被干物料色、香、味、形狀和營養(yǎng)成分，且產(chǎn)品易溶于水，能夠迅速復(fù)原，密封包裝后保存期長。

真空冷凍干機(jī)的應(yīng)用范圍

1、可用于果蔬、肉禽、水產(chǎn)、調(diào)味品、方便食品及名優(yōu)特產(chǎn)等干燥，可達(dá)到保持食品原有的色、香、味、形、新鮮度不變的目的，且復(fù)水性好，成品便于儲存和運(yùn)輸，費(fèi)用降低，保存期延長。

2、在干燥蜂王漿、人參、龜、鱉、蚯蚓等營養(yǎng)保健品，采用真空冷凍干燥工藝，更使人們相信該營養(yǎng)品純真自然。

3、應(yīng)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；可長期保存的血液、細(xì)菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經(jīng)組織和各種器官，在使用時(shí)只需供給水份即可再生，仍保持其生物理特性。

真空冷凍干燥機(jī)的發(fā)展趨勢

隨著產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)大化和對產(chǎn)能和降低能耗的追求，真空冷凍干燥機(jī)常常會與其他設(shè)備一起組成干燥設(shè)備組合，如噴霧真空冷凍干燥機(jī)。或是將其他干燥技術(shù)與之組合使用，如微波真空冷凍干燥機(jī)，不僅可以通過微波加熱改善真空環(huán)境中傳熱不良的問題，還由于升華界面溫度高，有利于水蒸氣擴(kuò)散，更適用于熱敏性物料的干燥。

真空冷凍干燥機(jī)的使用規(guī)程

1、制備樣品應(yīng)盡可能擴(kuò)大其表面積，其中不得含有酸堿物質(zhì)和揮發(fā)性有機(jī)溶劑。樣品必須完全凍結(jié)成冰，如有殘留液體會造成氣化噴射。注意冷阱約為零下65度，可以做低溫冰箱使用，但必須戴保溫手套操作防止凍傷。

2、啟動真空泵以前，檢查出水閥是否擰緊，充氣閥是否關(guān)閉，有機(jī)玻璃罩與橡膠圈的接觸面是否清潔無污物，良好密封。一般情況下，該機(jī)不得連續(xù)使用超過48小時(shí)。

3、打開真空冷凍干燥機(jī)械機(jī)箱左側(cè)的總電源開關(guān)，氣壓數(shù)顯為大氣壓110pk。按住控制面板上的總開關(guān)鍵三秒鐘以上，溫度數(shù)顯為冷阱的實(shí)際溫度。

4、啟動制冷機(jī)，預(yù)冷30分鐘以上。將樣品放入樣品架，蓋上有機(jī)玻璃罩，并啟動真空泵。待氣壓數(shù)顯穩(wěn)定后，記錄溫度和氣壓數(shù)值。

5、樣品在冷凍過程中，溫度逐漸降低，可以將樣品取出回暖一段時(shí)間后(仍處于冰凍狀態(tài))，繼續(xù)干燥，以縮短干燥時(shí)間。

6、紀(jì)錄真空冷凍干燥機(jī)械停機(jī)前的溫度和氣壓數(shù)值。

7、按住控制面板的充氣閥，并立即關(guān)閉真空泵。氣壓數(shù)顯為大氣壓時(shí)，打開有機(jī)玻璃罩，取出樣品。

8、關(guān)閉制冷機(jī)，按住總開關(guān)鍵三秒以上，最后關(guān)閉總電源開關(guān)。等冷阱中的冰完全化成水后，打開機(jī)箱左側(cè)的出水閥放水，并用干布清潔冷阱內(nèi)壁，蓋上大張濾紙防塵。

真空冷凍干燥機(jī)的維護(hù)

1、制冷系統(tǒng)的維護(hù)

1）每日的例行檢查。檢查內(nèi)容主要有：

①所有應(yīng)開的閥門是否打開。

②壓縮機(jī)的壓力是否在正常范圍內(nèi)。

③冷卻水的壓力和溫度是否正常。

④壓縮機(jī)回油及油位是否正常。

⑤壓縮機(jī)運(yùn)行聲音是否正常。

⑥制冷管路是否產(chǎn)生異常振動。

⑦壓縮機(jī)和膨脹閥結(jié)霜情況等。

檢查中發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)找出原因，及時(shí)處理，消除事故隱患。

2）長期不使用設(shè)舒時(shí)應(yīng)將制冷劑收入冷凝器內(nèi)防止制冷劑泄漏，在生產(chǎn)過程中要經(jīng)常對制冷系統(tǒng)進(jìn)行檢漏，保證發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時(shí)處理，如制冷劑不足，應(yīng)及時(shí)充注，以免影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

2、真空系統(tǒng)的維護(hù)

①定期更換真空泵油，以保證真空泵的性能。

②真空泵起動前應(yīng)檢查油位是否正常，一般應(yīng)在視油鏡1/2左右的位置。

③對箱體抽真空前一定要保證后箱干燥，避免將水汽抽人泵體，影響真空泵的抽氣效率。

真空冷凍干燥機(jī)是在低溫、真空狀態(tài)下對物料進(jìn)行干燥的過程，并最大限度保持被干物料色、香、味、形狀和營養(yǎng)成分，且產(chǎn)品極易溶于水，能夠迅速復(fù)原，密封包裝后保存期長。

目前規(guī)格：