冻干机

4－1为吸热过程
此过程是在蒸发器中进行的。节流后的 低温低压的液态制冷剂进入蒸发器后， 由于蒸发器内压力很低（压缩机的抽吸 作用）所以制冷剂不断从外界吸收热量， 此式制冷机有液态变为气态，最后形成 过热蒸汽，主要利用汽化潜热。
制冷术语1
冷凝：物质从气态变成液态的过程，也 称液化。氟利昂需要较低的温度，同时 需要较大的压力。在一定压力下，蒸汽 的冷凝温度与液体的温度相同，蒸汽冷 凝时要放出热量。等于同一温度下液体 的汽化潜热。
冷凝器捕捉水分能力的大小主要看蒸发 器面积的大小。在相同面积的情况下， 如果蘑菇阀的外形设计的好就可以提高 冷凝器捕捉水分能力。
蘑菇阀的外形像一个雨伞，由于它的独 特外形是他在使用时具有分散气流的作 用，充分利用蒸发器面积，提高制冷量。
冻干机的组成系统
控制系统 真空系统 循环系统 加热系统 液压系统 制冷系统
3－4膨胀过程1
此过程是通过热力膨胀阀完成的。
热力膨胀阀起节流作用。液体在管道中流动通 过阀门孔板等设备时，由于局部阻力使流体的 压力降低，这种现象称为节流现象，简称节流。 在制冷工程上，液态制冷剂通过膨胀阀的过程 就是一个节流过程，其节流前后焓值（表征系 统中所有的总能量，它是内能和压力位能之和） 不变，液态制冷剂从高压常温的液体节流成低 温低压的液体，还伴随产生一部分气体。
冷凝器为卧式水冷型。 蒸发器为管壳式干型。 膨胀阀为外平衡式热力膨胀阀
压缩机
冷
凝
蒸
器
发
器
膨胀阀
制冷系统流程图
制冷循环
1－2为绝热压缩过程 2－3为等温放热过程
T（温度）
3－4为绝热膨胀过程 T2 3 4－1等温吸热过程
制冷剂经过4过程又 回到初始状态，这样 T1 4
就完成一个制冷循环，
升华：物质从固态直接转变为气态的过 程。物质在升华过程中需要吸收热量。
制冷术语2
汽化：物质从液态变为气态的过程。汽化有 两种方式，蒸发和沸腾。在任何温度下，液 体表面发生的汽化现象，叫蒸发。液体的温 度越高,表面积越大,蒸发进行得越快。对液体 加热，当液体达到一定温度是，液体内部便 产生大量气泡，气泡上升到液体表面破裂放 出大量蒸汽，这种在液体内部和外部同时进 行的剧烈汽化现象叫沸腾。对同一液体来说， 压力减小，沸点降低。在一定压力下，蒸发 可以在任何温度下进行。而沸腾只在达到沸 点时才进行。
冷凝器主要是用来捕捉前箱升华出来的水 分，内部安装有盘管，盘管是压缩机的蒸 发器。
每台冻干机有四台压缩机(41M1 ～ 44M1) ，两台旋片泵（5M1，5M2） ，一 台罗茨泵5M3 ，一个75KW电加热器 (3E1～3E8)，一台硅油循环泵3M1
关于蘑菇阀5V1
蘑菇阀5V1是安装与冻干机前箱与后箱 之间的一个阀门，靠液压系统控制开或 关。主要作用是在冻干过程结束后化霜 时将前箱和后箱分开的作用。
控制系统
现场部分：在现场各种温度，压力信号 被收集并将模拟信号转换为数字信号传 输到计算机。接受计算机发出的数字信 号并转换为可以控制设备的电信号，控 制设备运行。
控制室部分：计算机将各种数据汇总后， 根据事先设定的程序对数据进行处理， 再将控制指令发出，控制设备按程序运 行，
真空系统
真空系统由两台旋片泵（5M1，5M2），一台 罗茨泵5M3，主真空阀5V2 ，前箱和后箱等构 成。
OA线为水的蒸发汽压线，OB线为冰的蒸发汽压 线，OC为冰的融化汽压线
压焓 图
结束
冻干机的结构
冻干机由前箱和后箱两部分组成
冻干机前箱的功能是将液体的料液冷冻 升华为固体成品
冻干机后箱的功能将前箱的水分扑捉到 后箱的盘管上
冻干机前箱结构
冻干机前箱有效面积为38㎡。 冻干机前箱共有隔板15层，最上面一
层为辐射板，上面不能放制品。它的 作用是保证保持制品在全部程序中温 度保持一致。隔板三面有护栏,每层隔 板上摆放18盘子，每台冻干机摆放14 层，共252个盘子。 隔板最上面有液压板,在其上面连接液 压杆,用于隔板的升降。
制冷术语４
饱和温度和饱和压力：在密闭容器内， 从液体中飞出的的分子，不可能扩散到 其他地方，只能聚集在液体上面，这些 分子中的一部分由于相互作用又回到液 体中去，最后达到平衡，蒸汽的密度不 再改变，达到了饱和，这时的蒸汽叫饱 和蒸汽。对应的温度是饱和温度，对应 的压力为饱和压力。温度越高，饱和压 力越大。
冻干机前箱外部还安装有液压泵，液 压缸。
隔板的结构
隔板内部是迷宫式 管道，这种结构是
进 口
出 口
主要保证隔板温度
一致。
隔板的后部与硅油 进出管道（波纹管） 相连，
硅油从箱体右后部 进入前箱，在通过 波纹管，进入隔板 左侧，通过隔板后， 从箱体左后部流出。
冻干机后箱结构
冻干机后箱主要设备有冷凝器，压缩机， 真空泵，电加热器，硅油循环泵 ，蘑菇 阀。
硅油作为载冷剂是依靠显热来运载冷量 的作用。
硅油膨胀罐的作用是消除硅油因温度变 化使体积的变化而对系统的影响。
如果硅油发生泄漏，可以从硅油膨胀罐 的液位计的变化及时反映出来。
加热系统
加热系统是用来给硅油加热的，如果硅 油温度偏低可用电加热加热。
加热最高温度可以人工设定。
液压系统
液压系统由液压泵2M1，多路电磁法， 液压缸，液压管道组成。
如果循环继续重复进 0
行，则要不断消耗循
S1
环功，才能不断进行
制冷。上述四过程是
在理想状态下进行的。
2
1 S2 S（熵）
1－2为压缩过程
此过程是在压缩机中完成的。压缩机吸 入低压低温的气态制冷剂，由压缩机的 活塞不断往复运动，从而将制冷剂压缩 成高温高压的过热蒸汽由高压管排出。
制冷压缩机分为三种形式：开启式，半 封闭式，全封闭式。
真空系统保证整个系统处于真空状态，
真空泵在主干燥和次干燥阶段才启动，再开始 抽真空时，5V2先不打开， 5M1，5M2首先开 启预热，5分钟后5V2打开，开始抽真空，等到 压力值达到100mbar时5M3开始启动，三台泵 同时抽真空，当压力值达到设定Байду номын сангаас，有一台旋 片泵停止运转。
循环系统
循环系统由硅油循环泵3M1，硅油管道， 隔板，硅油膨胀罐组成。
制冷术语３
制冷剂在蒸发器内吸收了被冷却物体的热量， 由液态制冷剂及剂变为蒸汽，这个过程应是沸 腾。但在习惯我们称为蒸发。
液体在沸腾时，虽然对它继续加热，但它的温 度并不升高，原因是液态制冷剂所吸收的热量， 被用来克服液体分子间的引力，以液体的表面 张力，使它由液体变为气体，而液体和气体的 动能都未增加，所以温度均不变化。这时吸收 的热量称为汽化潜热。
制冷术语5
过热蒸汽，过冷液体：在一定压力下，温度高 于饱和温度的蒸汽，称为过热蒸汽。制冷压缩 机排气管处的蒸汽一般到高于饱和温度。在一 定压力下，温度低于饱和温度的液体，称为过 冷液体。
过热蒸汽，过冷液体的利用：过热分为两种分 为，一为有害过热，二为有益过热。有益过热 为了应用过热度来调节热力膨胀阀的开启度。 其热量是在蒸发器中产生的，故称为有益过热。 制冷剂在冷凝器中将热量交换给循环水，本身 被冷却为过冷液体，目的是增加汽化潜热，减 少节流后产生的闪发蒸汽的数量。
液压系统有两个作组成用：一是升降隔 板，二是开关蘑菇阀。
液压系统在冻干周期大部分时间是停止 的。
制冷系统1
制冷系统主要由压缩机，蒸发器，冷凝器，膨 胀阀组成。
制冷剂是杜邦公司生产的R402A，它是三种制 冷剂机械混合而成的共沸溶液制冷剂，是一种 混合物（主要成分为R124)。
为德国ＢＩＴＺＥＲ公司生产的S6F－30.2Y双 级压缩活塞式压缩机。压缩机为半封闭式具有 回热交换器。
我公司的压缩机为半封闭式，六缸，双 级压缩，氟利昂制冷，气缸直径为 30.2mm，电机接线为双星型接法。
2－3为放热过程
此过程是在冷凝器中完成的。高温高压 的过热蒸汽进入到冷凝器后，进行散热 将制冷剂中所含的大量热量通过传导的 方式与循环水进行热交换，使自身温度 降低，变成液态制冷剂。冷却过程可分 为三个阶段：1.过热蒸汽冷却成干饱和蒸 汽2.饱和蒸汽冷却成饱和液体3.饱和液体 进一步被冷却成过冷液体。