冻干机培训详解
冻干机基础学习知识原理及说明
一、真空冷冻干燥原理真空冷冻干燥（简称冻干）是将含水物质先冻结成固态，然后使其中的水份从固态升华成气态，从而除去水份而保存物质的方法。
1.冻干的优点：冻干与通常的晒干、煮干、喷雾干燥及真空干燥相比有如下突出的优点。
a.冻干是在低温下干燥的，不会使蛋白质产生变性，但可使微生物等失去生物活力。
这对于那些热稳定性能差的生物活性制品、生物化学类制品、基因工程类制品和血液制品等的干燥保存特别适用。
b.由于是低温干燥，使物质中的挥发性成分和受热变性的营养成分和芳香成分损失很小，因此是化学制品、药品和食品的优质干燥方法。
c..在低温干燥过程中，微生物的生长和酶的作用几乎无法进行，从而能最好地保持物质原来的性状。
d.干燥后体积、形状基本不变，物质呈海绵状，无干缩，复水时与水的接触面大，能迅速还成原来的形状。
e.因一般是在真空下干燥，故氧气极少，使易氧化的物质得到了保护。
£能除去物质中95%~99.5%的水分，制品的保存期长。
2.冻干的应用冻干是一种优质的干燥方法。
但是它需要比较昂贵的专用设备，干燥过程中的能耗较大，因此加工成本较高，目前主要应用在以下几个方面。
a.生物制品、药品方面：如抗菌素、抗毒素、诊断用品和疫苗的保存。
b微生物和藻类方面：如各种细菌、酵母、酵素、原生动物、微细藻类等的长期保存。
c.生物标本、生物组织方面：如制作各种动植物标本，干燥保存用于动物异种或同种移植的皮肤、骨骼、主动脉、心瓣膜等边缘组织。
d.制作用于光学显微镜、电子扫描和透射显微镜的小组织片。
e.食品的干燥方面：如咖啡、茶叶、肉鱼蛋类、海藻、水果、蔬菜、调料、豆腐、方便食品等。
f.高级营养品及中草药方面：如蜂王浆、蜂蜜、花粉、中草药制剂等。
g.超细微粉的制备方面:如制取Al2O3、ZrO2、TiO2、Ba2Cu3O7〜8、Ba2Ti9O20等超细微粉。
匕其他方面：如化工中的催化剂，冻干后可提高催化效率5〜20 倍；将植物叶子、土壤冻干保存，用以研究土壤、肥料、气候对植物生长的影响及因子的作用；潮湿的木制文物、淹坏的书籍稿件等用冻干法干燥，能最大限度地保持原状等。
冻干培训资料精编版
2 开机
工作电脑 开机时，先开总开关，再开 控制器电源开关 关机时，先关控制器电源开 关，再关总电源
总开关
控制器电源
3 进料
进料注意事项 1、装料厚度应为6-12mm 2、料液浓度为10%-30%，溶解完全，保证均一性 3、冻干盘底部应平整，保证受热均匀 4、温度与电阻探针的放置
3 联机操作
来源：药智论坛
冻干曲线的制定
预冻阶段 1、预冻速率 预冻速率的快慢对产品冻结中晶粒的大小、升华的速 率有直接影响。慢冻晶粒大，产品外观粗糙，但是升 华速率快；快冻则反之。 2、预冻温度 一般低于共晶温度5-10℃。 3、预冻时间 达到预冻温度后，一般在此温度下保持1-2小时。
关键概念
共熔温度：固态混合溶液在升温熔化过程中，当达到某一温度时，固 体中开始出现液态此温度称为溶液的共溶点，或称为开始熔化温度， 它是产品升温过程中从固态开始出现液态的最低温度。 塌陷温度：冻干时物料中的冰晶消失，原先为冰晶所占据的空间成为 空穴，因此冻干层呈多孔蜂窝状结构，当蜂窝状结构体的固体基质温 度较高时，其刚性降低，当温度达到某一临界值时，固体基质的刚性 不足以维持蜂窝状结构，空穴的固形物基质壁将发生塌陷，原先蒸汽
冻干机的操作
冻干机基本构造
①配电柜 ②循环泵 ③ 后箱（冷阱） ④前箱 ⑤加热器
冻干机基本构造
⑥真空泵 ⑦压缩机 ⑧前箱视镜 ⑨后箱视镜
冻干机基本构造
冻干机操作流程
1 通知生产保障开通水电气
冻干：循环水、压缩空气 清洗：循环水、压缩空气 注射用水 消毒：循环水、压缩空气 纯蒸汽 化霜：循环水、压缩空气 纯蒸汽
3 联机操作
冻干界面
作
历史曲线
消毒控制界面
化霜控制界面
冻干机生产使用培训1
冻干机生产使用培训1冻干机生产使用培训1冻干机是一种将物质在低温下冻结并去除水分的设备，被广泛应用于食品工业、制药工业和实验室等领域。
为确保冻干机的正常运行，提高产品质量，降低生产成本，进行冻干机生产使用的培训是非常重要的。
以下是冻干机生产使用培训内容的一些建议。
一、冻干机的工作原理冻干机通过将物质冷冻到低温状态下，在真空环境下，直接蒸发水分，实现物质的干燥过程。
在培训中应通过图文并茂的方式，详细介绍冻干机的工作原理，包括冷冻、真空和蒸发等基本原理。
二、冻干机的结构和主要组成部分冻干机一般由冷冻系统、真空系统、控制系统、加热系统、板式架、料筒和收水器等组成。
在培训中，应对冻干机的结构和每个部分的功能进行详细介绍，让学员对冻干机的构造有一个全面的了解。
三、冻干机的操作流程冻干机的操作流程包括冷冻、真空和蒸发等步骤。
在培训中，应通过示意图和步骤的详细解释，展示冻干机的操作流程。
同时，还应讲解不同物质在冻干机中的最佳操作参数，以及如何根据产品要求调整操作参数。
四、冻干机的维护和保养为了确保冻干机的正常运行和延长使用寿命，对冻干机进行定期的维护和保养是必要的。
培训中应传授维护和保养的知识，包括清洁冻干机、替换易损件、定期检查和保养设备等方面的内容。
五、冻干机的故障排除冻干机在使用过程中可能会出现各种故障，严重影响生产效率。
培训中应重点介绍常见故障和解决方法，如真空泄漏、冷冻系统故障、加热系统故障等，让学员能够及时、准确地排除故障。
六、冻干机的安全操作冻干机在操作过程中需注意安全事项，如正确穿戴个人防护装备、遵守操作规程、正确使用工具等。
培训中应强调冻干机的安全操作，提醒学员遵循安全操作规程，防止事故的发生。
冻干机生产使用培训3-1
制冷系统的组成-油分离器 制冷系统的组成 油分离器
制冷系统的组成-油分离器 制冷系统的组成 油分离器
• 氟利昂经过压缩机压缩后变成高温高压的气体 进入油水分离器中，压缩机内的冷冻机油也会 随高温高压的气体进入油分离器。压缩机内冷 冻油会越来越少。 • 目的：使冷冻机油不断回到压缩机的曲轴箱内 保证润滑效果。 • 关键：油分离器内的。
制冷系统的组成-水冷凝器 制冷系统的组成 水冷凝器
制冷系统的组成-水冷凝器 制冷系统的组成 水冷凝器
• 在制冷系统中，水冷凝器作用是将高温 高压的从压缩机经过油水分离器后的气 态氟利昂变成液体。 • 按介质分为：水冷式，蒸发式，空气冷 却式。 • 按结构分为：壳管，套管，盘管等 • 现在多用壳管式。 • 还可以做为制冷剂的储液罐。
冻干机生产使用培训
性能：螺杆式压缩机相比活塞式压缩机具有工作效率高，良好的运行方式，性能良好等优点。
制冷系统的组成-压缩机
定义：一种物质能从一种物质吸收热量，然后传递给另一种物质，，在传递过程中只发生物理变化，这种物质称为制冷剂。
常用制冷剂：氟利昂11、12、13、22，以及氨制冷剂，混合制冷剂等。
冻干理论知识
溶液的冷冻干燥过程 产品升华时受以下几个温度限制； 产品冻结部分的温度应低于产品共溶点的温度 产品干燥部分的温度要低于其崩解温度或容许的最高温度（不烧焦或性变）。 最高搁板温度。冻干所需的热量由以下几种途径得到，固体的传导，辐射，气体的对流。 三、解析干燥（二次干燥） 第一阶段干燥是将水以冰晶的形式除去，因此其温度和压力都必须控制在产品共溶点以下，才不使冰晶溶化。 对于吸附水，由于其吸附能量高，如果不提供足够的能量，水就不可能从吸附中解析出来，为了使解析出来的水蒸气有足够的推动力逸出产品，必须使产品内外形成较大的蒸汽压差，所以箱体内要保持高真空。 第二阶段干燥后，产品残余水分的含量一般可以控制在0.4%-4%之间。
3
4
5
冻干过程的几个关键概念
冻干理论知识
冻干理论知识
冻干过程的几个关键概念 塌陷温度 冻干时物料中的冰晶消失，原先为冰晶所占据的空间成为空穴，因此冻干层呈多孔蜂窝状海绵体结构，此结构与温度有关，当蜂窝状结构体的固体基质温度较高时，其刚性降低，当温度达到某一临界值时，固体基质的刚性不足以维持蜂窝状结构，空穴的固形物基质壁将发生塌陷，原先蒸汽扩散的通道被封闭，此临界温度称为冻干物料的崩溃温度或塌陷温度。 玻璃化转变温度： 当温度降低时，液态转变为固态，有两种不同状态-晶态和非晶态，在非晶态固体材料中，原子、离子或分子的排列是无规则的，因为人们已习惯将融化物质在冷却过程中不发生结晶的无机物称为玻璃，所以后来逐渐的将其他非晶态均称为玻璃态。由于在药品冻干中要求更加严格，希望药品在冻干过程处于玻璃化温度以下，但这里玻璃化转变温度不是指完全的玻璃化，因为完全的玻璃化是指整个样品都形成了玻璃态，实现完全玻璃化要求极高的地降温速率，几乎是不可能的。冻干过程呢个的玻璃化温度指最大冻结浓缩液的玻璃化转变温度。因为在冻结过程中随着冰晶的析出，剩余溶液的浓度逐渐增加，当达到一定浓度时，剩余的水分不再结晶，此时的溶液达到最大冻结浓缩状态，对应得温度称为最大冻结浓缩液的玻璃化转变温度。
冻干培训资料
扩散的通道被封闭，此临界温度称为冻干物料的塌陷温度。
冻干流程
冻干溶液
预冻
一次干燥
解析干燥
干燥品
预冻 通过降温，将溶液完全冻结成固态。 一次干燥 真空状态下，给物料加热，冰晶直接升华为水蒸气逸出，从而使物 料脱水干燥。此次干燥主要是除去物料中的自由水。 解析干燥（二次干燥） 真空状态下，采用更高温度给物料加热，使冰晶升华为水蒸气逸出， 从而使物料脱水干燥。主要除去物料中的结合水（吸附水）。
来源：药智论坛
冻干曲线的制定
预冻阶段 1、预冻速率 预冻速率的快慢对产品冻结中晶粒的大小、升华的速 率有直接影响。慢冻晶粒大，产品外观粗糙，但是升 华速率快；快冻则反之。 2、预冻温度 一般低于共晶温度5-10℃。 3、预冻时间 达到预冻温度后，一般在此温度下保持1-2小时。
冻干机的操作
冻干机基本构造
①配电柜 ②循环泵 ③ 后箱（冷阱） ④前箱 ⑤加热器
冻干机基本构造
⑥真空泵 ⑦压缩机 ⑧前箱视镜 ⑨后箱视镜
冻干机基本构造
冻干机操作流程
1 通知生产保障开通水电气
冻干：循环水、压缩空气 清洗：循环水、压缩空气 注射用水 消毒：循环水、压缩空气 纯蒸汽 化霜：循环水、压缩空气 纯蒸汽
3 联机操作
冻干界面
冻干界面
来源：药智论坛
来源：药智论坛
3 联机操作
历史曲线
消毒控制界面
化霜控制界面
清洗控制界面
注意事项
注意事项
化霜和消毒时，必须关闭阀门1和阀门4 用夹套降温时，关闭阀门1与阀门4，开启阀 门2 停机或者冻干时，应开启阀门1与阀门4 使用水环泵时，须开启阀门3
解析干燥
IR冷冻式干燥机培训手册
英格索兰冷冻式干燥机培训手册目录一、冷干机整体特点简介二、冷干机主要零部件介绍压缩机膨胀阀热气旁通阀高低压开关风扇开关风扇电机电子排水器三、安全准则四、使用注意事项五、安装六、运行七、冷干机的维护与保养八、常故障分析及处理方法一、冷干机的特点简介：1. 工作原理冷冻式压缩空气干燥机通过冷却降温，使压缩空气中的水蒸汽凝结成液滴，从而达到减少含湿量的目的。
凝结出的液滴经过自动排水系统排出干燥机。
只要干燥机出口的下游管路所处的环境温度不低于蒸发器出口露点温度，就不会产生二次结露现象。
2. 工作流程空气系统：水蒸汽达到饱和状态的压缩空气进入干燥机的预冷器中，在预冷器里，进入的热空气被放出去的冷空气先冷却降温一部分，这就减少了系统的负荷。
预冷后的空气然后进入蒸发器。
在这里，空气放出的热量被冷媒吸收，冷却到预先设定的温度。
空气被冷却后就有多余的水蒸汽结成液滴，并通过气水分离器从空气中分离出来，又经自动排水器排出机外，离开气水分离器后，冷空气进入预冷器的壳程，与入口热空气进行热交换，在被加热到大约与入口空气相差10℃后离开干燥机这种再加热防止外部出口空气管路和下游管路的二次结露，还增加了压缩空气的能量，提高了效用。
制冷系统：低温低压的气态冷媒经压缩机压缩变成高温高压的蒸汽，过热蒸汽经排气管进入冷凝器，冷却凝结成为高压液体，液态冷媒进入蒸发器换热管，吸收热量，变成气体，去除了压空气中的热量，使之冷却降温。
冷媒离开蒸发器进入气液分离器。
气液分离器收集并贮存液态冷媒，保证只有气体进入压缩机，防止液击现象。
为适应各工况的变化，特在压缩机出口设置一旁通阀，直接把高温高压的汽态冷媒补充到压缩机入口。
3. 冷干机内用于制冷剂的类型：R22特性：a. 常用的中温制冷剂。
b.无色、无味、不燃烧、不爆炸，是安全的制冷剂。
c.能部分地与润滑轴相互溶解，而且其溶解度随着润滑油的种类及温度而变。
使用注意事项：a.制冷剂应避免触及皮肤，更不能触及眼睛。
冷干机培训资料(国力)
冷干机培训资料(国力)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March冷冻式干燥机培训专用资料目录一、冷干机的特点简介（一）工作原理（二）工作流程1.空气系统2.制冷系统3.排水系统二、换热原理及冷干机主要部件原理（一）换热原理（二）制冷系统主要部件1.压缩机2.冷凝器3.膨胀阀4.蒸发器（三）制冷附件及作用（四）制冷剂种类三、冷干机的安装要求四、开机前准备工作和调试(一)开机前准备工作(二)空载调试及注意事项(三)加载调试及注意事项(四)关机步骤五、常见故障（一）制冷系统故障（二）空气系统故障（三）电器系统故障（四）排水系统故障六、冷干机的日常维护和保养一、冷干机的特点简介（一）工作原理冷冻式压缩空气干燥机通过冷却降温，使压缩空气中的水蒸汽凝结成液滴，从而达到减少含湿量的目的。
凝结出的液滴经过自动排水系统排出干燥机。
只要干燥机出口的下游管路所处的环境温度不低于蒸发器出口露点温度，就不会产生二次结露现象。
（二）工作流程1、空气系统水蒸汽达到饱和状态的压缩空气进入干燥机的预冷器中，在预冷器里，进入的热空气被出去的冷空气先冷却降温一部分，这就减少了系统的负荷（此过程为预冷）。
预冷后的空气然后进入蒸发器。
在这里，空气放出的热量被冷媒吸收，冷却到预先设定的温度(3~10℃)。
空气被冷却后就使水蒸汽结成液滴，并通过汽水分离器从空气中分离出来，又经自动排水器排出机外，离开汽水分离器后，冷空气进入预冷器的壳程，与入口热空气进行热交换，在被加热到大约与入口空气相差10℃后离开干燥机。
这种再加热防止外部出口空气管路和下游管路的二次结露，还增加了空气的能量，提高了效用。
此外，压缩空气经过干燥机后，其中的3μ及以上固体尘都已被滤除，气源品质达到清洁、干燥的要求。
2、制冷系统系统工作时，压缩机将蒸发器所产生的低压低温制冷剂蒸汽吸入汽缸内，经压缩后压力升高(温度也升高)到稍大于冷凝器内的压力时，将高压制冷剂蒸汽排到冷凝器中。
冷冻干燥基础知识培训
第四部分：冻干机的组成部分
第四部分：冻干机的组成部分
• 第二节：冷阱
• 1、冷阱的功能
冷阱的功能是吸附水蒸汽，1 克冰在0.1 Torr 时会产生10000 升水汽，因此冻干箱内大 量的水分将产生巨大数量的水汽，这些水汽无法用普通真空泵来排除；而冷阱内部巨 大的制冷金属表面把水蒸汽凝华成冰霜，达到了去除水蒸汽的作用；从这个意义上讲 ，冷阱是排除水蒸汽的真空泵，而普通真空泵是排除空气的真空泵。冷阱的工作原理 是物理吸附法，即水蒸汽遇到低于0℃的物体时，会在该物体表面凝结成冰霜，于是 气态变成固态，达到了排除气体的作用。
干燥（第二阶段干燥）在预冻结束之前要使冷阱降温到-40℃以下的低温，然后启 动真空泵，抽空冷阱和冻干箱，当冻干箱的真空达到设定值后升华开始，对产品 进行加热，升华结束之后，提高产品温点进入解吸干燥阶段，直至产品达到合格 的残余水分含量之后干燥结束。
第二部分：冻干过程
• 产品干燥结束之后，根据要求进行
冻干过程中要对冻干机的板层进行温 度和箱体的真空控制，通常把板层温 度和时间之间的关系曲线、冻干箱的 真空与时间之间的关系叫做冻干曲线。 除了冻干曲线外，还要在不同的时候 接通和断开某一设备的运转，这就是 设备的运行时序。把冻干曲线和设备 运行时序加起来就组成了冻干程序。
第三部分：冻干曲线和冻干程序
第三部分：冻干曲线和冻干程序
• 冻干曲线的调整
冻干良好的产品应该有良好的物理形态，外观无缺损，表面平整，体 积与冻结时基本相等，颜色均与一致，内部疏松多孔，复水迅速而完 全，残余水分合格
如果按照某一冻干曲线冻出的产品全部合格，冻干时间也合适，那么 该冻干曲线是成熟的曲线。如果干燥后的产品不理想，某些项目不合 格，那么要对冻干曲线作适当的调整。（常见问题分析）
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)解析
▪ 真空系统对于产品的升华干燥是必不 可少的。
1.3 加热系统
▪ 加热系统对于不同的冻干机有不同的 加热方式。有的是利用直接电加热法； 有的则利用中间介质来进行加热，由 一台循环泵泵使中间介质不断循环。
▪ 加热系统的作用是对冻干箱内的产品 进行加热，以使产品内的水份不断升 华，并达到规定的残余水份要求。
1.4 控制系统
▪ 控制系统由各种控制开关，指示调节 仪表及一些自动装置等组成，它可以 较为简单，也可以很复杂。一般自动 化程度较高的冻干机则控制系统较为 复杂。
▪ 控制系统的功用是对冻干机进行手动 或自动控制，操纵机器正常运转，以 冻干出合乎要求的产品来。
2、冻干机的组成按结构分
▪ 由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水 汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、 电气控制元件等组成。
▪ 冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华 出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面 上。
四、共溶点及其测量方法
1.共熔点的概念
▪ 制品内的各种组份全部冻结成固体的 温度即为共熔点。
2、共熔点的意义
▪ 由于冷冻干燥是在真空状态下进行。只有 制品全部冻结后才能在真空下进行升华， 否则有部分液体存在时，在真空下不仅会 迅速蒸发，造成液体的浓缩使冻干制品的 体积缩小；而且溶解在水中的气体在真空 下会迅速冒出来，造成象液体沸腾的样子， 使冻干产品鼓泡，甚至冒出瓶外。
2.1 冻干箱
▪ 冻干箱是一个能够致冷到-40℃左右， 能够加热到+50℃左右的高低温箱， 也是一个能抽成真空的密闭容器。
▪ 它是冻干机的主要部分，需要冻干的 产品就放在箱内分层的金属板层上， 对产品进行冷冻，并在真空下加温， 使产品内的水份升华而干燥。
冻干技术培训
可以通过以下现象判断第一阶段干燥结束： • a.干燥层和冻结层的交界面到达瓶底并消失。 b.产品温度上升到接近产品共溶点的温度。 c.冻干箱的压力和冷凝器的压力接近，且两者间 压力差维持不变 d.当关闭干燥室与冷凝器之间的阀门时，压强上 升速率与渗漏相压器近（需预先检查渗漏的速率）。 e.当在多歧管上干燥时，容器表面上的冰或水珠 消失，其温度达到环境温度。 • 通常在此基础上还要延长30分钟到1小时的时间再 转到第二步干燥，以保证没有残留的冰。
• 2、 预冻的过程： 水溶液温度降到一定时，根据溶液共晶浓度，浓度淡 溶液里开始结冰，这个温度就叫结冰点。一般来说结冰 点受浓度的支配与浓度一起下降。溶液温度低于结冰点 时，溶液中的一部分会结晶析出，剩下的溶液浓度将会 上升，就这样结冰点下降，接着继续冷却，冰结晶随着 冷却而增加，剩下的溶液浓度随之而增大。可是温度降 到某一点时剩下的溶液就全部冻结，这时的冻结物里混 杂着冰晶体，这时的温度就是共晶点。 溶液需过冷到冰点以后，其内产生晶核以后，自由水 才会开始以冰的形式结晶，同时放出结晶热使其温度上 升到冰点，随着晶体的生长，溶液浓度的增加，当浓度 达到共晶浓度，温度下降到共晶点以下时，溶液就会全 部冻结。
• 二、冷冻干燥技术与其它干燥技术的优点： • （1）它是在低温下干燥，不使蛋白质、微生物之类产生 变性或失去生物活力。这对于那些热敏性物质，如疫苗、 菌类、毒种、血液制品等的干燥保存特别适用。 • （2）由于是低温干燥，使物质中的挥发性成分和受热变 性的营养成分损失很小，是化学制品、药品和食品的优质 干燥方法。 • （3）在低温干燥过程中，微生物的生长和酶的作用几乎 无法进行，能最好地保持物质原来的性状。 • （4）干燥后体积、形状基本不变，物质呈海棉状，无干 缩；复水时，与水的接触面大，能迅速还原成原来的性状。 • （5）因系真空下干燥，氧气极少，使易氧化的物质得到 了保护。 • （6）能除去物质中95～99%的水分，制品的保存期长。 • 总之，冷冻干燥是一种优质的干燥方法。但是它需要比较 昂贵的专用设备，干燥过程中的耗能较大，因此加工成本 高，
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)
二、冷冻干燥的优点
▪ 1．冷冻干燥在低温下进行，对许多 热敏性物质特别适用。
▪ 2．在低温下干燥时，物质中的一些 挥发性成分损失很小，适合药品的干 燥。
▪ 3．在冷冻干燥过程中，微生物的生长和
酶的作用无法进行，因此能保持原来的性
装。
冷冻干燥原理培冻干原理)
1.2 真空系统
▪ 冻干箱、冷凝器、真空管道和阀门， 再加上罗茨泵、真空泵，便构成冻干 机的真空系统。
▪ 真空系统要求没有漏气现象，真空泵 是真空系统建立真空的重要部件。
▪ 真空系统对于产品的升华干燥是必不 可少的。
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)
1.3 加热系统
3、冻干曲线
▪ 冻干曲线：在冻干过程中，以产品和板层 的温度、冷凝器温度和真空度为纵坐标， 时间为横坐标画成的曲线，叫做冻干曲线。
▪ 冻干不同的产品应采用不同的冻干曲线。 同一产品使用不同的冻干曲线时，产品的 质量也不相同，冻干曲线还与冻干机的性 能有关。
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)
六、制品的冻结
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)
1.制品冻结的简述
▪ 1.1 冻结的目的：是为了固定制品， 以便在真空下进行升华。没有冻实的 制品抽真空时制品会冒出瓶外；如果 制品温度冻的过低，则不仅浪费了能 源和时间，而且对于某些制品还会降 低活性。
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)
1.制品冻结的简述
▪ 1.2 制品在进行冷冻干燥时，需要装 入适宜的容器，然后进行冻结，才能 进行升华干燥。
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)
七、制品的第一阶段干燥
冷冻干燥原理培训课件(冻干原理)
1.第一阶段干燥的简述
冻干工艺培训教材(东富龙)-第五章、冷冻干燥设备的安装与调试
第五章冷冻干燥设备的安装与调试第一节冻干机的安装要求冻干设备到达用户方后,生产厂家均会提供设备安装、调试等方面的服务,但有些项目是需用户方预先做好准备,提高冻干设备到厂后的安装进度.具体要求如下：一、安装设施的厂房要求系统要求厂房的承载能力应大于700Kg/㎡,地面平整牢固,厂房内不能有腐蚀性和易燃易爆气体.不需预埋地脚.厂房内应包括主机房、具室、控制室、无菌室等.主机房和控制室的环境温度允许在5～30℃,无剧烈变化,太阳不直射设备.无菌室可根据制品情况自行决定洁净级别,湿度要求40%～80%.无菌室外可根据制品情况自行决定洁净级别和湿度.二、公用设施的提供1、冷却水冷却水是用于对压缩机的水冷凝器连接,用户必须根据厂方的提供的《平面布置图》提前准备好进水、回水管道,并且在管道上安装截止阀门,冷却水可以采用冷却水池循环水,也可以采用冷却塔,一般厂方不会做强行规定,但必须满足如下条件：A、须是干净的冷却水,水中无漂浮或悬浮物,水质的干净与否直接影响冷却水的冷却效果,而且干净的冷却水不会对水冷冷凝器造成污染和堵塞.B、为了使冷却水更好的发挥冷却效果,冷却水的水温应低于28摄氏度,如果在高温地区,无法保证需要水温的情况下,建议用户采用冷却机组在高温时对冷却水进行冷却,这样就不会造成压缩机的损坏.C、必须有足够量的冷却水满足冷却的要求,通常根据水冷冷凝器的换热要求决定,厂方会提前通知用户,标注在相关文件上.2、压缩空气压缩空气是为了给一些气动控制阀门做动力的动力源,只需要很少的压缩控制就可以带动这些工艺阀门,在冻干或清洗消毒过程中必须是常开的,否那么系统将报警,造成工艺过程的中途停止,压缩空气的气源必须满足如下条件：57 / 7A、为了不腐蚀和污染设备上的重要工艺阀门及管道,压缩空气必须是干燥和纯净的；B、虽然对于用量没有特殊要求,但对于压力是有规定的,必须满足5bar以上的气源.3、电力供应电源必须是380V/50Hz的长期工业用电,总电源必须具有接地连接的三相五线制的总电源,必须有足够的电力供应才能满足设备长时间运行的供电,设备所需要的功率千瓦数厂方会以文件形式提前通知用户,用户必须根据厂方提出的要求进行电力提供.4、清洗用水通常情况下,厂方对清洗水不会做明确的规定,用户根据设备的容积及SOP中规定的清洗的批次来决定需要多少量的清洗水来完成清洗过程；采用纯水或者注射用水或者其他清洗水方式进行清洗由用户自行规定,但为了使厂方提供的清洗喷嘴能够发挥正常的清洗效果,对于清洗水的压力必须满足3~4bar的要求.5、消毒用蒸汽厂方提供的干燥箱是完全满足压力容器的要求,并且是通过中国相关监检部门检验通过的,是符合安全要求的容器.但用户对于SIP过程的操作人员还是需要相关的培训,以安全的完成整个消毒过程,对于提供有以下要求：1、必须是纯净的蒸汽,并且经过过滤无氧化物；2、必须有足够的蒸汽流量；3、必须有足够的蒸汽压力,能够满足1.6bar的要求,并且可以控制的.6、其它要求用户根据安装要求对设备进行现场就位校正水平〔略向后方倾斜〕后,可直接设备机房件与无菌室隔离,对于一些管道连接和部件阀门安装的支架和线槽等应提前准备,及一些安装调试时的照明等,在整个安装调试过程中,用户应能尽量的配合厂方,双方共同完成.三、冻干机安装要求1、冻干机安装到指定位置,整机应处于水平放置.2、安装无菌室隔离墙.3、安装电器柜的电缆线或支架.4、公用介质应由用户方进行管路连接,具体要求如下：①冷却水管路安装<包括进口和出口>管径：***管, 螺纹用量：***T/h t≤28℃P≥kg/cm2管径材质：镀锌管②压缩空气接到冻干机进气口上管径：***用量：***m3/min Pa≥③后箱化霜水、清洗水接到进口上管径：***接口用量：Pa≥3Kg/cm2管径材质：不锈钢④排水管、地漏总排水管：***管,螺纹地漏：D>***⑤总电源接入电气柜主隔离开关上电压：380V频率：50Hz用量：***KW连接方式：三相五线制⑥真空泵排气管道接到排气口上管径：***⑦无菌空气接入冻干箱和冷凝器进气口上⑧从电气柜到控制柜的电缆线槽或支架注：上述***代表其由用户实际所用冻干机类型决定.第二节冻干机的运行调试一、运行前的准备1)在运行前应对冻干机作全面检查.2)干燥箱彻底的清洁,除净所有不凝结物质〔如油脂、污垢、溶媒等〕,排除箱内水分,然后进行板层上料工作,所有的板层必须装载均匀.3)箱门及其密封处不能带有其它杂质.59 / 74)确认制品的探头正确放置.5)确认控制系统所有开关都复位.6)在不过分用力的情况下,关闭干燥室的门.7)所有仪表都处于正常工作状态.8)确认没有报警信号显示.9)根据需要设置的制冷、加热温度及速率.10)电气柜上的钥匙开关处于"开"位置.二、第一次运行如果设备是第一次运行或停放时间较长,需要运行或重新运行时,为确认设备的性能状况,应首先作一次空载运行.设备抽空速率和真空度可能要差一些,这属于正常现象,但要密切注意以下情况：1)制冷机组的声音、发热2)冷冻机组的油位、色泽3)机头、机尾的结霜4)视液镜的颜色、气泡5)压缩机贮液筒的温度6)循环泵的声音和压力7)放气、放水、化霜阀的漏气8)真空泵开启30min后的声音及排烟口的排烟量压缩机机头结霜的多少、视液镜中气泡的多少能间接反映出膨胀阀开启程度,操作者在调节膨胀阀时每次调节量不可太大,两次之间的时间间隔不低于15min,以便观察系统的运行趋势.三、注意事项1)膨胀阀调节度过大或过小不但不能有效制冷,还会损害设备,应以机头稍微挂霜,视镜中刚好无气泡为宜〔开机2h后观察〕.2)应对冷凝器的膨胀阀和热交换器的膨胀阀分别调整.3)膨胀阀一经调定,就不要再动,除非工况变化很大.第三节系统常见故障分析及日常维护一、冻干设备常见故障及分析在附表中列出了冻干机的一些常见故障、原因和排除方法.二、冻干设备日常维护为确保制品的质量稳定和设备的正常运行,请按以下几个方面作维护检查：1、日常维护检查1)冷却水：温度、压力、流速、洁净程度和水的硬度2)控制系统：热保护器、继电器和接触器等,以及产品的探头、真空规管3)油泵液压缸、油量、油质和压力继电器4)制冷机组：在开机之前和开机后作以下检查：a)压力表读数b)低压压力继电器的动作,特别是冷却水是否开c)制冷机的油面：启动阶段,有/无负荷时d)制冷机的油况：色泽和油位e)制冷机的机壳温度f)吸入口的结霜情况5)真空泵油、油的色泽、混浊情况a)噪音大小b)泵体温度c)真空表头在气压下的校正情况6)箱体：观察窗玻璃洁净情况a)门封条洁净密封情况b)板层升降平衡情况7)导热油循环系统、循环泵工作时油的压力8)膨胀容器的油面和色泽〔开机前、冷却时和加热时〕9)阀门：所有气动阀门的开/关灵活性,必要时修理,尤其是真空蝶阀的开关到位情况,所有电磁阀的有效性2、每周维修检查1)执行日常维护检查2)放尽真空泵排气管的杂质61 / 73)如果需要,给真空泵补充油4)检查真空阀,如果需要,给蝶阀的各部分加润滑脂5)液压缸的油位、油质6)导热液测试搁板温度的均匀性7)抽查一批制品的质量和干燥时间3、每月维护检查1)执行日、周维护工作2)检查板层冷却和加热性能3)检查压缩机组运行情况4)高压表的压力,视液镜的颜色,气泡情况.5)检查真空泵运行,真空阀状况.6)液压装置的状况7)温度探头的校准情况8)真空探头的校准9)抽查一批制品的质量和干燥时间4、每半年进行的维修操作1)执行每日、周、月的维护检查.2)更换真空泵油、清洗过滤器.3)检查压缩机油的酸度和洁净程度,必要时换油.4)检查探头和仪表的准确程度5)检查接地和全部安全装置5、每年进行的维修操作1)执行每日、周、月、半年的维护检查操作.2)大修主要设备部件：压缩机、真空泵、液压装置、阀门和制冷剂过滤器等3)检查全部辅助电器、继电器和脱扣开关接线端子等.4)检查冻干控制器运行情况和PLC运行情况.5)大修设备全部的公用工程6)检查全部仪表的校准情况6、维护检查总结63 / 7。
冻干机制冷系统讲解培训
制冷系统的组成—膨胀阀
节流装置是制冷系统的主要部件之一。热力膨胀阀是节流装置的一种。 热力分为内平衡式、外平衡式两种。 热力膨胀阀主要由感温包、毛细管、阀座、阀针、弹簧、调节杆、 阀体等组成，感温包里有制冷剂或其他介质的液体，其压力由感温包 的温度决定。 对于蛇管管道较长或蒸发温度较低的蒸发器，由于管内阻力损失 较大，采用外平衡式膨胀阀。膨胀阀膜片下方不与蒸发器进口处的制 冷工质相通，而是用一外平衡管使之与蒸发器出口处的制冷工质相通。 感温包安装时最好水平放置，不能倒置，当其位置高于膜片上腔 时，应注意将毛细管弯成U形，以免包内液体倒流到毛细管和膜片顶 部，影响调节功能。
制冷系统的组成—汽液分离器
汽液分离器安装在压缩 机吸入口前面，以确 保吸入进压缩机里的 氟利昂都是汽态。如 果液体氟利昂进到压 缩机里，很容易造成 液击，将压缩机阀片 打坏，甚至打断，损 坏压缩机。
制冷系统的组成—辅助装置
制冷系统辅助装置主要由压力继电器、压力表、液面视镜、能量调节器 （CPCE）、安全阀等组成。 压力继电器的主要作用是通过继电器的控制，起到保护压缩 机 的作用。压力继电器主要有水压力继电器、油压差继电器、高压压力 继电器、自动收液继电器、板冷阀冷凝阀控制继电器。 水压力继电器：当冷却水压力小于水压力继电器设定的压力时， 水压力 报警，压缩机自动停机。 油压差继电器：当压缩机油压和中压压力差小于油压差设定的压 力（0.65kgf/cm2)时,油压差报警，压缩机自动停机。 高压压力继电器：当压缩机高压压力大于高压压力继电器设定的 压力时，高压报警，压缩机自动停机。 自动收液继电器：当压缩机低压压力大于自动收液继电器设定的 压力时，即使压缩机处于停机的状态，在没有其他报警的情况下，压 缩机自动启动，进行收液。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Tofflon
制冷系统的组成—压缩机
活塞式压缩机的结构 活塞式压缩机主要由电机、汽阀、 汽缸套、输汽量调节、曲轴、连杆组 件、活塞组件、轴封、机体组件、润 滑系统等组成。 其中汽阀主要由阀座、阀片、汽 阀弹簧和升程限制器组成。
Tofflon
制冷系统的组成—压缩机
螺杆压缩机
螺杆式制冷压缩机与传统的往复式制冷压缩机相比，具有 非常大的优势。 1 、工作效率高。不需要将旋转运动转化为往复运动，减少了由 此带来的机械损失；不会出现没有余隙容积中剩余气体的再膨 胀过程，无滑动摩擦，不需要设置吸、排气阀片，指示效率和 机械效率都比效高。 2 、良好的能量调节方式。往复式压缩机相对调节能力较差，而 螺杆式压缩机在此方面表现突出，其制冷量可在 15% ～ 100%之 间无级调节，当冷量在 60%～ 100%之间调节时，其耗功率与制 冷量以相同比例变化。 3 、运行性能好。由于螺杆式制冷压缩机的结构简单，零件数仅 为活塞式的1/10，压缩机运行可靠、安全、振幅小、适应性强， 在高、低浊制冷范围内的应用中均有良好性能。
Tofflon
制冷系统的维护和保养
（1）高压压力过高，高压报警 原因：a、制冷剂太多，排气压力高，应放出部分制冷剂； b、冷却水温度高，流量不足或水冷凝器结垢； c 、制冷管道低压段有泄漏，吸入空气；高压排气阀没开足
Tofflon
制冷系统的维护和保养
1、制冷系统日常的维护保养 （1）每次开机前要例行检查； 所有截止阀（压缩机吸排气阀、供液阀、手阀等）是否处于开启状态； 各压力表读数是否正常（0.6～0.7Mpa） 压缩机油位是否正常(1/4～3/4) 冷却水压力、温度是否正常（0.1Mpa以上）。 （2）送电后应注意： 压缩机是否自动收液； 油压差是否复位等；检查曲轴箱的加热器加热情况，曲 轴箱的温度应高于环境温度20℃。 （3）开机后要注意： 压缩机运行声音是否正常； 制冷管路是否有异常振动；压缩机本身的振动是否最小 视液镜流量是否正常； 膨胀阀结霜情况； 压缩机回霜情况； （4）压缩机冷冻机油视情况每半年或一年更换 一次. （5）水冷凝器需定期清洗，一般为一年。 可拆洗，也可用水处理清洗剂进行循环清洗。对于风冷机组，及时清理冷凝器外表面。 （6） 注意压缩机不能频繁启动。(启动间隔的时间应大于3min)
2018/8/7 1成—阀件
电磁阀是一种开关式自动阀门，可用压力控制器、 温度控制器、液位控制器等通过电气元件进行控制。
它适合于各种制冷剂。电磁阀主要由外壳、线圈、铁
芯、弹簧、膜片式活塞、阀体、密封环等组成。当电
源接通时，线圈产生磁场，吸起铁芯，阀门打开，流
入端和流出端相通；电源切断后，磁场消失，铁芯因 弹簧力和自重而落下，关闭阀门。 顶盖阀是一种关断阀门，通过调节有打开和关 闭两种状态，主要用于制冷系统的检修，在正常运行 时都处于打开的状态。
Tofflon
冻
干
机
的
心
脏
制冷系统
姚建林
上海东富龙科技有限公司
Tofflon
制冷系统的组成
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。 在冻干机设计时，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： 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，手阀（顶盖阀）， 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，压力控制继电器， CPCE （能量调节器），安全阀，制冷管道等。
Tofflon
制冷系统的组成—蒸发器
在制冷系统中蒸发器的作用是让制冷 剂液体在较低温度下吸收被冷却环境介质 的热量而蒸发成蒸汽，以降低被冷却物体 或空间的温度或维持其低温。 按照被冷却介质的种类的不同，蒸发 器可分为冷却液体介质的蒸发器和冷却空 气的蒸发器。 在冻干机中，板式换热器和后箱盘管 就是作为蒸发器来使用。
Tofflon
制冷系统的组成—汽液分离器
汽液分离器安装在压缩机吸入口前面，以确保吸 入进压缩机里的氟利昂都是汽态。如果液体氟利昂进 到压缩机里，很容易造成液击，将压缩机阀片打坏， 甚至打断，损坏压缩机。
Tofflon
制冷系统的组成—辅助装置
制冷系统辅助装置主要由压力继电器、压力表、液面视镜、 能量调节器（CPCE）、安全阀等组成。 压力继电器的主要作用是通过继电器的控制，起到保护压 缩 机的作用。压力继电器主要有水压力继电器、油压差继电 器、高压压力继电器、自动收液继电器、板冷阀冷凝阀控制继 电器。 水压力继电器：当冷却水压力小于水压力继电器设定的压 力时，水压力 报警，压缩机自动停机。 油压差继电器：当压缩机油压和中压压力差小于油压差设 定的压力（0.65kgf/cm2)时,油压差报警，压缩机自动停机。 高压压力继电器：当压缩机高压压力大于高压压力继电器 设定的压力时，高压报警，压缩机自动停机。 自动收液继电器：当压缩机低压压力大于自动收液继电器 设定的压力时，即使压缩机处于停机的状态，在没有其他报警 的情况下，压缩机自动启动，进行收液。
Tofflon
制冷系统的组成—制冷剂
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。
几种常用的制冷剂：
1、氨制冷剂（R717），为中温制冷剂，有毒，在一定条件下有易燃性和 可爆性，生产方便，价格便宜。 2、氟利昂11（R11），分子式为CCl3F,高温制冷剂，没有腐蚀性、不燃烧、 毒性小。 3、氟利昂12（R12），分子式为CCl2F2，中温制冷剂。 4、氟利昂13（R13），分子式为CClF3，低温制冷剂。
Tofflon
制冷系统的组成—水冷凝器
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。按冷却方式可分为：水冷式、蒸 发式、空气冷却式（风冷式）；按结构型式可分为壳 管式、套管式、盘管式。 现在选用较多的是壳管水冷式冷凝器。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， 收液时就是将氟利昂收到水冷凝器里，然后将水冷凝 器进出液阀关住。
Tofflon
制冷系统的组成—辅助装置
板冷阀（冷凝阀）控制继电器:当低压压力大于 板冷阀（冷凝阀）控制继电器设定的压力时，压力控 制继电器动作，自动将板冷阀（冷凝阀）关闭，当低 压压力小于板冷阀（冷凝阀）控制继电器设定的压力 时，自动将板冷阀（冷凝阀）打开。 选用的继电器为DANFOSS品牌，性能稳定可靠。 压力表用来显示压缩机的工作压力，有高压压力、 低压压力、中压压力、油压压力显示，通过压力表显 示的压力，可以较好的掌握压缩机的工况。 现选用REFCO和ARRON两种品牌。 液面视镜是用来观察氟利昂的液面的，可以知道 管道是否满液,液面视镜里有干燥指示，绿色表示干 燥，黄色表示不干燥。
Tofflon
制冷系统的组成—膨胀阀
节流装置是制冷系统的主要部件之一。热力膨胀阀是节流 装置的一种。热力分为内平衡式、外平衡式两种。 热力膨胀阀主要由感温包、毛细管、阀座、阀针、弹簧、 调节杆、阀体等组成，感温包里有制冷剂或其他介质的液体， 其压力由感温包的温度决定。 对于蛇管管道较长或蒸发温度较低的蒸发器，由于管内阻 力损失较大，采用外平衡式膨胀阀。膨胀阀膜片下方不与蒸发 器进口处的制冷工质相通，而是用一外平衡管使之与蒸发器出 口处的制冷工质相通。 感温包安装时最好水平放置，不能倒置，当其位置高于膜 片上腔时，应注意将毛细管弯成U形，以免包内液体倒流到毛 细管和膜片顶部，影响调节功能。
Tofflon
制冷系统原理图
Tofflon
制冷系统的组成—压缩机
压缩机是制冷系统的核心，压缩机主要是对气态氟利昂进 行压缩，从吸气口吸入低温低压的气态氟利昂，经过活塞或螺 杆压缩后，变成高温高压的气态氟利昂，通过排气管排出去。 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。 活塞式压缩机又可以分为开启式、半封闭式、全封闭式三 种形式。 根据压缩的级别，压缩机又可分为单级压缩机、双级压缩 机和复叠式压缩机。 现在选用的大都是活塞式半封闭双级压缩机。 （5HP30HP），品牌为BITZER和COPELAND两种。 小型冻干机选用活塞式半封闭单级压缩机（3HP） COPELAND或活塞式全封闭单级压缩机（3HP） 美国泰康牌。
Tofflon
制冷系统的组成—过滤器
制冷系统有三套过滤器：干燥过滤器、回气过滤 器、油过滤器。 干燥过滤器：安装在水冷凝器出液口，氟利昂经 过水冷凝器冷却后，需要进行除酸除湿处理，也可以 通过滤网将一些铜屑和其他杂质过滤掉。 回气过滤器：安装在压缩机回气管道上，主要是 过滤一些铜屑和杂质，防止他们进入到压缩机里，损 坏压缩机。 油过滤器：压缩机自带的一个滤网，安装在压缩 机曲轴箱内，可以从放油口取出来进行清洗，油通过 滤网进入到压缩机各个润滑油道。油过滤器主要过滤 一些粉末、铜屑等，确保油的润滑效果。若油过滤器 太脏，容易堵，会造成油润滑效果不好，导致油压差 报警。
Tofflon
制冷系统的组成—压缩机
螺杆式制冷机制冷量与活塞式比较
螺杆式(神户制钢) SH22F(20KW) R22 50HZ 活塞式(比泽尔) S66J-32.2(24KW) R22 50HZ CT +40℃ ET SH22F S66J-32.2 -30℃ 35,800(21.3) 29,290(22.1) -40 24,400(19.2) 17,990(17.7) -50 15,800(17.5) 9,400(12.2) -60 11,500(16.0) - (-) -70 - (-) - (-) 注)数值为制冷量Kcal/h( )内为动力Kw