冻干机组成以及工作原理
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2.升华和凝华
某些固体不经过液态而直接变成气态的汽化现象叫做升华。
当蒸汽遇到比该蒸汽的凝固温度低的物体时，则蒸汽会直 接凝固成固体而附在低温物体的表面，这一过程叫做凝华。 凝华过程是放热过程，它是升华的逆过程。
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
3.什么是共晶点？
冻干产品大多数是水溶液，有些是多种成份的水溶 液，有些是溶液和悬浮液的混合液。一些成份复杂的 液体在冷冻时会形成两种状态，一种是晶体状态，一 种是无定形态，也称玻璃态。如果是形成晶体状态， 那么完全冻结或固化的温度叫共晶点；如果形成玻璃 态，完全冻结或固化和温度叫玻璃态转化温度。
制冷系统中的工作介质为制冷剂，它是一种特殊液体，其沸点低， 在低温下极易蒸发，当它在蒸发时吸收了周围的热量，使周围物体 的温度降低；然后这种液体的蒸汽经压缩成为高温、高压汽体，在 冷凝器中冷却变成液体，再将该液体降压节流到水冷凝器中吸热， 如此循环不断，便能使蒸发部位的温度不断降低。
压缩机是制冷系统的核心，压缩机主要是对气态R504A制冷剂进 行压缩，从吸气口吸入低温低压的气态R504A制冷剂，经过活塞或 螺杆压缩后，变成高温高压的气态R504A制冷剂。压缩机按照压缩 的形式，可以分为活塞式压缩机和螺杆式压缩机。我们使用的是螺 杆式压缩机。
压缩机,制冷剂,油分离器，水冷凝器，干燥过 滤器，中间冷却器，视液镜，电磁阀，膨胀阀， 蒸发器（板式交换器，后箱冷凝盘管），汽液分 离器，回气过滤器，压力表，安全阀，制冷管道 等。
冻干机的结构-制冷系统
一种物质能从一种物质（或物体）吸收热量，然后传递给另一种 物质（物体），在传递热量的过程中只发生物理变化，这种物质称 为制冷剂。不同类型的制冷机使用不同种类的制冷剂。我们使用的 是非共沸混合制冷剂R504A，最低蒸发温度为-70℃，最高蒸发温 度为-30℃。
冻干机的原理简介
LYOTK15 –真空冷冻干燥机
❖ 冻干机的作用与原理 ❖ 冻干机结构 ❖ 冻干系统的组成 ❖ 冻干的工艺流程
• 冻干测试服务部 2017年04月
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
1.什么是冻干？
冷冻干燥就是把含有大量水分的物质，预先进行降 温冻结成固体。然后在真空的条件下使水蒸汽直接从 固体中升华出来，而物质本身留在冻结的冰架子中， 从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构，保持物 料原有的形态,且制品复水性极好。
（1) 减少每批料之间的交叉污染。
（2) 干燥过程中进行压力升高试验，有助于发现故障和方 便操作者 检查产品的干燥程度。
（3) 冷阱化霜时避免化霜蒸汽或热水进入冻干箱。
冻干机的结构-制冷系统
制冷系统是冻干机的最重要的组成部分，被称 为“冻干机的心脏”。理论上制冷系统由制冷压 缩机、冷凝器、蒸发器和热力膨胀阀所构成，主 要是为干燥箱内制品前期预冻供给冷量；以及为 后期冷阱盘管捕集升华水汽供给冷量。设计时， 考虑到冻干机对制冷的要求特殊性，其制冷系统 主要由以下部件组成：
冻干箱有真空探头接口、产品温度探头连接口和验证孔等。当箱体超 压时，自动安全阀将对冻干箱提供保护。
当冻干箱压力上升到一个预设定值时，安全阀将自动开启，将气体排 泄到安全的区域。
板层安装在冻干箱内。每块板层都是由上下两块板加上中间的隔条组 成。
板层温差控制在 1.0℃，制冷极限温度为 -55°C ，加热极限温度达 +80°C 。 在–40 ~40°C 的温度范围内，板层表面温度的偏差将控制 在 2.0 °C 的范围之内。
冻干机的作用与原理
5.药品的冷冻干燥目的
冻干的主要目的是保持其活性，而药品采用冻 干技术的好处更多。①药品不变质，适合于长期 存放；②容易实现定量准确；③容易实现无菌化 操作；④药品损失浪费少；⑤复水性能好，尤其 是针剂，冻干的针剂医护人员和患者再也不用手 摇晃融化，而是见水即溶。
冻干制剂产品线组成及示意图
冻干机的结构
冻干机系统图
冻干系统的组成
冻干箱
冻干箱是方形或圆筒形容器，内装有板层组件。箱体内部采用不锈 钢进行制造，对焊缝采用全焊透焊接,并进行研磨和抛光，以保证箱体 能得到彻底清洁。冻干箱上装有一个或多个带灯视镜作为冻干产品观 察窗。
冻干箱门内侧材质为不锈钢。方形箱门采用旋转式门锁，密封条安装 在箱门上，以方便清洁、防止箱内锐物对密封条的伤害，采用摇臂式 铰链，靠近铰链一侧设置了硅胶补偿垫片，更换密封条时请勿遗失或 改变方位。
冷阱
冷阱的功能是吸附冻干箱内升华的水蒸气，为圆筒型容器置 于冻干箱后部，分立式冷阱和卧式冷阱两种，内有捕冰盘管。 冷阱上有制冷系统接口、抽空阀接口、温度探头接口和化霜 管道等接口。有一个带灯视镜来观察冻干过程和化霜过程。
冷阱与冻干箱之间装有液压驱动蘑菇阀。主阀的阀位状态在 流程图画面中进行显示。它可以实现以下功能：
安全阀安装在水冷凝器上，当水冷凝器内压力 超过一定压力后,安全阀自动释放压力，起到安全 保护作用。
冻干机的结构-制冷系统
压缩机
冻干Baidu Nhomakorabea的结构-制冷系统
压缩机：制冷系统的“心脏”螺杆式压缩机
螺杆式压缩机采用半旋转螺杆压塞气体体积. 内置的油分离器和油罐可避免油因制冷循环而减少.
冻干机的结构-制冷系统
油分离器的目的就是使冷冻机油能不断的回到 压缩机曲轴箱，以确保压缩机油箱里有足够的冷 冻油，保证润滑效果。
在制冷系统中，水冷凝器的作用是将“高温高 压”的气态制冷剂的热量传给环境介质（冷却水 或空气）并使之冷凝成液体。如果冷凝器的冷却 效果不好，压缩机的高压较高，影响制冷效果。 选用的水冷凝器，还可以当作制冷剂的储液罐， 收液时就是将R504A收到水冷凝器里，然后将水 冷凝器进出液阀关住。
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
4.产品的崩解现象
当产品干燥到一定时候，将形成干燥产品和冻结产 品两个部分，干燥产品是溶质的结晶，冻结产品是 溶质和水的结晶。某些产品当温度升高到一定温度 时，溶质的结晶会失去刚性，变得发粘，发生崩塌， 这叫做崩解现象，发生崩解时的温度叫做崩解温度。
冻干机的作用与原理：药品冻干
某些固体不经过液态而直接变成气态的汽化现象叫做升华。
当蒸汽遇到比该蒸汽的凝固温度低的物体时，则蒸汽会直 接凝固成固体而附在低温物体的表面，这一过程叫做凝华。 凝华过程是放热过程，它是升华的逆过程。
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
3.什么是共晶点？
冻干产品大多数是水溶液，有些是多种成份的水溶 液，有些是溶液和悬浮液的混合液。一些成份复杂的 液体在冷冻时会形成两种状态，一种是晶体状态，一 种是无定形态，也称玻璃态。如果是形成晶体状态， 那么完全冻结或固化的温度叫共晶点；如果形成玻璃 态，完全冻结或固化和温度叫玻璃态转化温度。
制冷系统中的工作介质为制冷剂，它是一种特殊液体，其沸点低， 在低温下极易蒸发，当它在蒸发时吸收了周围的热量，使周围物体 的温度降低；然后这种液体的蒸汽经压缩成为高温、高压汽体，在 冷凝器中冷却变成液体，再将该液体降压节流到水冷凝器中吸热， 如此循环不断，便能使蒸发部位的温度不断降低。
压缩机是制冷系统的核心，压缩机主要是对气态R504A制冷剂进 行压缩，从吸气口吸入低温低压的气态R504A制冷剂，经过活塞或 螺杆压缩后，变成高温高压的气态R504A制冷剂。压缩机按照压缩 的形式，可以分为活塞式压缩机和螺杆式压缩机。我们使用的是螺 杆式压缩机。
压缩机,制冷剂,油分离器，水冷凝器，干燥过 滤器，中间冷却器，视液镜，电磁阀，膨胀阀， 蒸发器（板式交换器，后箱冷凝盘管），汽液分 离器，回气过滤器，压力表，安全阀，制冷管道 等。
冻干机的结构-制冷系统
一种物质能从一种物质（或物体）吸收热量，然后传递给另一种 物质（物体），在传递热量的过程中只发生物理变化，这种物质称 为制冷剂。不同类型的制冷机使用不同种类的制冷剂。我们使用的 是非共沸混合制冷剂R504A，最低蒸发温度为-70℃，最高蒸发温 度为-30℃。
冻干机的原理简介
LYOTK15 –真空冷冻干燥机
❖ 冻干机的作用与原理 ❖ 冻干机结构 ❖ 冻干系统的组成 ❖ 冻干的工艺流程
• 冻干测试服务部 2017年04月
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
1.什么是冻干？
冷冻干燥就是把含有大量水分的物质，预先进行降 温冻结成固体。然后在真空的条件下使水蒸汽直接从 固体中升华出来，而物质本身留在冻结的冰架子中， 从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构，保持物 料原有的形态,且制品复水性极好。
（1) 减少每批料之间的交叉污染。
（2) 干燥过程中进行压力升高试验，有助于发现故障和方 便操作者 检查产品的干燥程度。
（3) 冷阱化霜时避免化霜蒸汽或热水进入冻干箱。
冻干机的结构-制冷系统
制冷系统是冻干机的最重要的组成部分，被称 为“冻干机的心脏”。理论上制冷系统由制冷压 缩机、冷凝器、蒸发器和热力膨胀阀所构成，主 要是为干燥箱内制品前期预冻供给冷量；以及为 后期冷阱盘管捕集升华水汽供给冷量。设计时， 考虑到冻干机对制冷的要求特殊性，其制冷系统 主要由以下部件组成：
冻干箱有真空探头接口、产品温度探头连接口和验证孔等。当箱体超 压时，自动安全阀将对冻干箱提供保护。
当冻干箱压力上升到一个预设定值时，安全阀将自动开启，将气体排 泄到安全的区域。
板层安装在冻干箱内。每块板层都是由上下两块板加上中间的隔条组 成。
板层温差控制在 1.0℃，制冷极限温度为 -55°C ，加热极限温度达 +80°C 。 在–40 ~40°C 的温度范围内，板层表面温度的偏差将控制 在 2.0 °C 的范围之内。
冻干机的作用与原理
5.药品的冷冻干燥目的
冻干的主要目的是保持其活性，而药品采用冻 干技术的好处更多。①药品不变质，适合于长期 存放；②容易实现定量准确；③容易实现无菌化 操作；④药品损失浪费少；⑤复水性能好，尤其 是针剂，冻干的针剂医护人员和患者再也不用手 摇晃融化，而是见水即溶。
冻干制剂产品线组成及示意图
冻干机的结构
冻干机系统图
冻干系统的组成
冻干箱
冻干箱是方形或圆筒形容器，内装有板层组件。箱体内部采用不锈 钢进行制造，对焊缝采用全焊透焊接,并进行研磨和抛光，以保证箱体 能得到彻底清洁。冻干箱上装有一个或多个带灯视镜作为冻干产品观 察窗。
冻干箱门内侧材质为不锈钢。方形箱门采用旋转式门锁，密封条安装 在箱门上，以方便清洁、防止箱内锐物对密封条的伤害，采用摇臂式 铰链，靠近铰链一侧设置了硅胶补偿垫片，更换密封条时请勿遗失或 改变方位。
冷阱
冷阱的功能是吸附冻干箱内升华的水蒸气，为圆筒型容器置 于冻干箱后部，分立式冷阱和卧式冷阱两种，内有捕冰盘管。 冷阱上有制冷系统接口、抽空阀接口、温度探头接口和化霜 管道等接口。有一个带灯视镜来观察冻干过程和化霜过程。
冷阱与冻干箱之间装有液压驱动蘑菇阀。主阀的阀位状态在 流程图画面中进行显示。它可以实现以下功能：
安全阀安装在水冷凝器上，当水冷凝器内压力 超过一定压力后,安全阀自动释放压力，起到安全 保护作用。
冻干机的结构-制冷系统
压缩机
冻干Baidu Nhomakorabea的结构-制冷系统
压缩机：制冷系统的“心脏”螺杆式压缩机
螺杆式压缩机采用半旋转螺杆压塞气体体积. 内置的油分离器和油罐可避免油因制冷循环而减少.
冻干机的结构-制冷系统
油分离器的目的就是使冷冻机油能不断的回到 压缩机曲轴箱，以确保压缩机油箱里有足够的冷 冻油，保证润滑效果。
在制冷系统中，水冷凝器的作用是将“高温高 压”的气态制冷剂的热量传给环境介质（冷却水 或空气）并使之冷凝成液体。如果冷凝器的冷却 效果不好，压缩机的高压较高，影响制冷效果。 选用的水冷凝器，还可以当作制冷剂的储液罐， 收液时就是将R504A收到水冷凝器里，然后将水 冷凝器进出液阀关住。
冻干机的作用与原理（常用名词定义）
4.产品的崩解现象
当产品干燥到一定时候，将形成干燥产品和冻结产 品两个部分，干燥产品是溶质的结晶，冻结产品是 溶质和水的结晶。某些产品当温度升高到一定温度 时，溶质的结晶会失去刚性，变得发粘，发生崩塌， 这叫做崩解现象，发生崩解时的温度叫做崩解温度。
冻干机的作用与原理：药品冻干