冷凍干燥機結構組成和原理

　　一、冷凍干燥機的結構組成

　　冷凍干燥機也稱(chēng)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干燥箱是一種能抽真空和加熱的密閉器，物料的升華干燥過(guò)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(pán)內的，按每平方托盤(pán)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，用以監測整個(gè)凍干過(guò)程中的物料溫度。門(mén)采用橡膠密封條，應注意關(guān)門(mén)時(shí)要把門(mén)上的手柄擰緊，確保箱內密封。

　　1.2冷凝器（捕水器）是凝結升華水氣的密閉裝置，內部有一個(gè)較大面積的金屬吸附面，從干燥箱物料中升華出來(lái)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(pán)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(guò)真空隔膜閥與水管連接，這是為了保證化霜水等不進(jìn)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，最外層包以不銹鋼板。

　　1.3冷凍干燥機加熱系統的作用是對干燥箱內物料進(jìn)行加熱，以便使物料不斷地得到升華熱，使物品以達到規定的含水率要求，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(zhì)加熱法。循環(huán)加熱系統由管道泵、循環(huán)介質(zhì)箱、加熱器、進(jìn)出管路、液溫控制器等組成。

　　1.4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，必須首先啟動(dòng)旋片泵或水環(huán)泵，使其工作一段時(shí)間，當系統中的真空度達到1Kpa以下時(shí)，再自動(dòng)啟動(dòng)羅茨泵。旋片泵結構、羅茨泵結構等見(jiàn)說(shuō)明書(shū)。該真空系統的真空表可使用電接點(diǎn)真空表，可根據預先選定的真空度值，自動(dòng)控制羅茨泵的啟動(dòng)。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(shí)開(kāi)、關(guān)。真空泵管路上，裝有電磁放氣截止閥，當真空泵停止工作時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉真空管路，同時(shí)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(shí)的振動(dòng)。

　　1.5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(guò)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(shí)，冷凝盤(pán)管的表面溫度可達-35～-55℃，欣諭凍干機廠(chǎng)根據客戶(hù)需要采用單級雙級或雙級三級制冷壓縮機組，制冷效果好，廠(chǎng)家技術(shù)可以支持隔板可到-70度，冷井-120度。

　　1.6電氣控制系統由電腦顯示記錄儀、控制臺、控制儀表、調節儀表等自動(dòng)裝置和電路組成。它的功能是對冷凍干燥機進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)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(kāi)關(guān)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，溫度指示調節儀，液溫控制調節儀，計時(shí)鐘等。按鈕板上裝有各機組的開(kāi)關(guān)等。凍干機還設有連鎖保護裝置，

　　如:

　?、偾跋渲评鋾r(shí)加熱管不能工作。

　?、谡婵毡聿坏皆O定值，羅茨泵不能啟動(dòng)。

　?、劾鋮s水未提供，制冷機組不啟動(dòng)。

　?、苷婵毡?、電磁閥帶放氣截止閥與真空泵電源表連在一起，同時(shí)工作。

　?、輸R板加熱恒溫，由溫度指示調節儀控制。

　　二、冷凍干燥機工作原理真空冷凍干燥是先將物料凍結到共晶點(diǎn)溫度以下，使物料中的水分變成固態(tài)的冰，然后在適當的真空度下，使冰直接升華為水蒸氣。再用真空系統中的水汽凝結器（捕水器）將水蒸汽冷凝，從而獲得干燥制品的技術(shù)。

　　冷凍干燥過(guò)程分為預凍、升華干燥、解析干燥3個(gè)過(guò)程。