冻干机原理及说明
冻干机原理及说明
冻干机原理及说明
冻干机是一种非常常见的设备,用于将湿状液体分散物质物理冻干,以节省储存和运输的空间,显著提高物质的保质期,而且保留物质的本质性和活性。
它可以有效地分离水份,不仅可以降低物质的体积,降低物质的质量,还可以改变其稳定性。
由于冻干机具有节约能源、保护资源等特点,因此在食品、医药、化工行业等多个行业得到了广泛应用。
1、冻干机原理
冻干机主要使用物理冻结、真空抽湿技术和热风补偿技术来实现冻干的过程。
首先,将湿状液体从盛放物质的容器中抽取出来,然后将其置于真空流体循环系统中,该系统可以循环吸取和释放蒸汽。
然后,将液体送入冻结室,利用低温冷凝的原理进行冷凝,从而形成冰晶。
此后,液体内的水份被分离出来,形成水冰。
最后,将水冰送入真空烘干室,再通过热风补偿技术在真空室内循环微小量的空气,以达到冻干的目的。
2、冻干机结构
冻干机的结构通常由下面几部分组成:冷凝器、真空抽湿系统、冻结室、真空烘干室以及控制系统。
冷凝器通常由液体循环泵、压缩机、散热器组成,主要负责将液体冷凝成冰晶,实现冻结。
冻干机工作原理
冻干机工作原理冻干机是一种常用于食品、药品、生物制品等领域的设备,它能将物质从液态直接转变为固态,同时保持其原有的化学性质和生理活性。
冻干机的工作原理主要包括冷冻、真空和加热三个过程。
1. 冷冻过程:冷冻是冻干机工作的第一步。
物质被放置在冷冻室中,通过冷冻室内的制冷剂或冷却系统,将物质的温度迅速降低到冻结点以下。
这样可以使物质中的水分迅速凝固成冰晶,形成固态。
2. 真空过程:在冷冻过程完成后,冻干机会将冷冻室内的压力降低到极低的真空状态。
真空的目的是去除物质中的水分,使水分从固态直接转变为气态。
在真空状态下,冰晶会升华,即直接从固态转变为气态,而不经过液态的过程。
这样可以避免物质在液态时发生化学反应或降解。
3. 加热过程:加热是冻干机工作的最后一步。
在真空过程完成后,冻干机会逐渐提高冷冻室的温度,使物质中的水分从气态转变为蒸汽。
这个过程被称为脱冻。
脱冻的目的是将冰晶中的水分完全去除,使物质达到干燥的状态。
加热的温度和时间需要根据物质的性质和要求进行调整,以保证物质的质量和稳定性。
冻干机工作原理的关键在于冷冻和真空两个过程。
冷冻能够使物质迅速凝固,真空能够将水分从固态直接转变为气态,避免了物质在液态时的反应和降解。
加热过程则是为了将水分从气态转变为蒸汽,使物质达到干燥的状态。
通过这个工作原理,冻干机能够有效地保持物质的活性和稳定性,延长其保存期限,并方便运输和储存。
需要注意的是,不同的物质可能有不同的冻干机工作参数和要求。
在实际应用中,需要根据物质的特性和要求进行调整和优化。
此外,冻干机的设备和操作也需要严格控制,以确保工作过程的安全和有效性。
以上是关于冻干机工作原理的详细介绍。
希望对您有所帮助!如果还有其他问题,欢迎继续咨询。
冷冻式干燥机工作原理操作事项
冷冻式干燥机工作原理操作事项
1.工作原理:
(1)压缩机:压缩机会将低温低压的制冷剂气体吸入,并通过增加
压力使其变为高温高压气体。
(2)冷凝器:高温高压气体通过冷凝器后,能够散发出大量的热量,使气体的温度迅速下降,从而将气体冷凝成液体。
(3)膨胀阀:冷凝成液体的制冷剂通过膨胀阀,由高压状态迅速放
松成为低压状态,此时制冷剂的温度急剧下降。
(4)蒸发器:制冷剂在蒸发器中蒸发,通过吸附周围空气中的水分,将其转化为固态水分,从而达到干燥的目的。
同时,制冷剂再次变成气体
形态,经过压缩机循环再次进行工作。
2.操作事项:
(1)正确放置:将冷冻式干燥机放置在通风良好的地方,不要阻挡
进风口和出风口,以保证其正常的工作效果。
(2)操作环境:冷冻式干燥机适用于环温在5℃-60℃的环境中进行
工作,避免将其放置在过热或过密封的环境中,以避免设备过热或无法散热。
(3)电源接触:确保干燥机接触到稳定且可靠的电源,以保证设备
的正常运转。
(4)定期维护:定期清洁冷凝器和蒸发器,保证其表面的清洁和热
交换的效果,维持设备的高效运作。
(5)操作停止:当需要停止使用冷冻式干燥机时,应先关闭电源,并将机器内的气压和液压释放完全,以免在长时间停止后重新启动时产生故障。
总结起来,冷冻式干燥机主要通过利用低温冷凝的原理将湿气转化为固态水分来达到干燥的效果。
在操作时应注意正确放置、操作环境、电源接触、定期维护以及停止和故障排查等事项,以保证设备的正常工作和使用寿命。
真空冷冻干机的工作原理介绍
真空冷冻干机的工作原理介绍一、真空冷冻干燥机的结构1.压缩机组:压缩机组是整个系统的动力部分,它通过压缩制冷剂蒸汽将制冷剂的压力提高,从而达到制冷效果。
2.冷冻干燥室:冷冻干燥室是真空干燥的具体操作区域。
它通常采用的是圆筒形结构,内部配有冷凝器和加热器。
冷凝器用于冷冻物料并将其转化为冰,加热器则用来使冰蒸发。
室内还设有物料架,用于悬挂物料。
3.真空系统:真空系统主要是用于降低冷冻干燥室内的气压,使冰在干燥室内蒸发。
真空系统通常由冷冻真空泵、气体冷凝罐和真空计等部分组成。
4.控制系统:控制系统用于对整个干燥过程进行控制。
常见的控制方式有手动方式和自动方式。
手动方式通常通过仪器监测到干燥室内温度和真空值后,进行相应操作。
而自动方式则通过计算机控制,能够实现更加精确的控制。
二、真空冷冻干燥机的工作过程1.预冷阶段:在预冷阶段,物料被放置在冷冻干燥室内,在压缩机组的驱使下,制冷剂被压缩并进入冷冻干燥室内的冷凝器中。
在冷凝器中,制冷剂与室内的物料接触,使得物料迅速降温并冷冻。
2.真空干燥阶段:在真空干燥阶段,真空泵启动,抽走干燥室内的气体,从而降低干燥室内的气压。
随着气压的下降,物料上的冰开始蒸发并转化为气体。
同时,加热器会增加干燥室内的温度,进一步促进冰的蒸发。
将冰蒸发后,物料表面的水分会逐渐蒸发出去,实现干燥效果。
3.脱冰阶段:当物料干燥完毕后,需要进行脱冰。
脱冰阶段主要是通过增加干燥室内的温度,使冰融化并转化为水。
脱冰后,物料可以从干燥室内取出。
三、真空冷冻干燥机的优点1.保留原始品质:在干燥过程中,物料的水分主要通过冰的蒸发而去除,因此可以保留物料的原始品质,如颜色、口感等。
2.干燥速度快:真空冷冻干燥机通过降低冷凝室内的压力,使冰迅速蒸发,从而实现快速干燥。
3.干燥效果好:真空冷冻干燥机在干燥过程中,通过低温和真空的条件,使物料表面的水分迅速蒸发,从而达到良好的干燥效果。
4.适用范围广:真空冷冻干燥机适用于各种物料的干燥,如食品、药品、化工原料等。
真空冷冻干机的工作原理介绍 冻干机工作原理
真空冷冻干机的工作原理介绍冻干机工作原理真空冷冻干燥机是针对目前现有的常规真空干燥及烘箱,进行改造升级换代而设计,紧要由制冷系统和真空系统两部分构成。
其工作原理在于:利用真空干燥原理,通过将湿物料冻结到共晶点温度下,使物料中的水分变成固态冰,然后在较高真空环境下;通过给物料加热,将冰直接升华成水蒸气,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝,从而达到物质脱水干燥的目的。
真空冷冻干机的构成通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气掌控系统六大部件构成。
1、干燥仓集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器,物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的,物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的;每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头,用以监测整个冻干过程中的物料温度。
2、捕水器(冷井)是凝结升华水气的密闭装置,通常位于干燥仓后部,内部有一个较大面积的金属吸附面,从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上;吸附面的工作温度可达—45℃~—65℃,冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒,内部盘有冷凝管,分别与制冷机组相连,构成制冷循环系统。
3、加热系统冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热,使物料不断的受热升华,从而达到规定的含水率要求。
冻干机加热系统的加热方法紧要分为接触式加热与辐射式加热。
在接触式加热中,接受的是循环介质加热法,当加热系统工作时,先对循环液进行加热;液温通过液箱掌控调整仪选定的温度自动掌控加热,管道泵开启后,可将循环液送入干燥箱内搁板中,对搁板加热,然后返回液箱进行加热循环。
而在辐射式加热中我们通常接受蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板最高温度可达(+60~+70)℃。
4、真空系统真空系统由真空泵及罗茨真空泵构成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必需先启用真空泵,使其工作一段时间,当系统中的真空度达到1Kpa以下时,再自动启动罗茨泵。
真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机是一种常用的干燥设备,其工作原理可以简单描述为以下几个步骤:
1. 制冷:冷冻干燥机借助制冷系统将工作室内的温度降至低于冰点的温度。
通常使用的制冷剂有氨、氟利昂等。
2. 冷凝:湿润的物质(例如液体或气体)通过冷凝器的冷却表面,使其温度下降,从而使水蒸气转化为液态水。
3. 蒸发:将冷凝的物质(液态水)转化为气态水蒸气。
此过程中,冷冻干燥机会提供适当的环境和条件,使水分以气态形式释放出来。
4. 吸附:将产生的水蒸气从工作室内吸附到吸附剂上。
吸附剂通常是一种具有高吸湿性的材料,例如硅胶。
5. 脱附:当吸附剂吸收到饱和水分后,需进行脱附,即将吸附剂置于恒温恒湿的条件下,通过加热使水分脱离吸附剂。
6. 排水:干燥后的物质脱水排出,获得干燥的产品。
通过上述步骤的循环运行,冷冻干燥机可以将含有水分的物质进行干燥处理,将水分从物质中去除,得到保持原始形状的干燥产品。
这种干燥方法适用于许多领域,包括食品、药品、化工等。
冻干机工作原理
冻干机工作原理引言概述:冻干机是一种常见的工业设备,被广泛应用于食品、药品、生物制品等领域。
它通过将物质在低温下冷冻,然后在真空环境下将冻结的水分直接升华,从而实现物质的冻干。
本文将详细介绍冻干机的工作原理,并按照引言概述+正文内容的方式进行阐述。
一、冷冻阶段1.1 温度降低冻干机首先将物质置于低温环境中,通常为-40℃至-50℃的温度。
这一温度的选择是为了使物质迅速冷冻,并防止冻结的水分形成大冰晶。
1.2 冷冻过程在冷冻阶段,冻干机通过内置的冷却系统将物质的温度逐渐降低。
这个过程中,冷却系统会吸收物质中的热量,使物质的温度逐渐下降。
1.3 冻结水分形成当物质的温度降至冰点以下时,其中的水分开始形成冰晶。
在冷冻过程中,冻干机会通过合理的控制速度和温度,使冰晶的形成均匀且微小,以减少后续的升华时间。
二、真空阶段2.1 真空环境建立在冷冻阶段完成后,冻干机会建立一个真空环境。
真空环境的建立是为了降低环境中的压力,使冰晶直接升华而不经过液态的过程。
2.2 升华过程在真空环境中,冻干机会逐渐升高环境的温度。
由于低压环境下水的升华温度较低,冰晶会直接从固态转变为水蒸气,而不经过液态。
这个过程被称为升华。
2.3 蒸汽排出冻干机通过真空系统将升华的水蒸气排出设备。
这样,冻干机可以将物质中的水分完全脱除,从而实现冻干的效果。
三、加热阶段3.1 环境恢复在真空阶段完成后,冻干机会逐渐恢复环境的正常压力和温度。
这个过程是为了使物质恢复到正常的状态,以便后续的包装和储存。
3.2 产品收集在加热阶段,冻干机会将冻干的物质从冷板上收集下来。
这个过程通常需要进行粉碎和筛选,以获得所需的颗粒大小和形状。
3.3 包装和储存最后,冻干的物质会被包装并储存在适当的环境中。
由于冻干的物质已经去除了水分,因此可以更长时间地保存,并在需要时重新溶解和使用。
四、优点与应用4.1 保持原有性质冻干机通过冷冻和升华的过程,可以保持物质的原有性质,如味道、颜色、营养成分等。
冻干机原理及说明
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。
f.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。
h.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。
冻干机使用说明书(带加热带挂瓶)
SIM INTERNATIONAL GROUP使用手册冻干机FD5-3, FD8-3 …系列目录第一节: 概述——————————————————————2 第二节: 安全细则———————————————————3第三节: 技术参数————————————————————4 第四节:安装调试————————————————————5-9 第五节: 操作及LCD触摸屏控制—————————————10-18 第六节:附件—————————————————————18-21 第七节:日常维护及维修————————————————20-22 第八节: 制冷管路图及真空管路图———————————— 23-24第一节:概述1.1 冷冻干燥原理:真空冷冻干燥是先将湿物料在共晶点(三相点)温度以下冻结,使水分变成固态的冰,然后在适当的真空度下,使冰直接升华为水蒸汽,再用真空系统中的冷凝器将水蒸汽冷凝,从而获得干燥制品的技术。
1.2 主要目的:干燥保存易脱水的产品,在加水以后能够再次恢复原材料的特性,而不影响其生物活性等。
在低温的状态下达到干燥,蛋白质保持无水,而其他主要化学键保持不变。
通过冷冻干燥,组织、组织物提取、细菌、疫苗及血浆之类的材料成为干燥状态,从而不会发生酶的、细菌的及化学的变化。
冷冻干燥是保存生物特性敏感物质的最佳方法。
1.3 应用范围:适用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗及药品、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等。
涉及的领域:生物学、植物学、化学、医学、病理学、药剂学、细菌学、病毒学、动物学、法医鉴定、小动物标本(切片)、食品学、奶制品解析、印刷品、地质学、污泥解析、考古学等领域。
1.4 基本冻干程序:冷冻: 冷冻物料,这给低温干燥提供了一个必要的条件。
真空: 冷冻好后的物料需要处在一个真空环境中,这样就会保证物料中的冷冻液体没有经过液态而直接被汽化,这就是物理上的升华。
加热: 加热可以加速升华过程。
冻干设备原理
冻干设备原理介绍冻干设备是一种常见的物质干燥技术,被广泛应用于药品生产、食品加工和实验室研究等领域。
冻干设备能够将水分从物质中去除,同时保持物质的结构和活性,延长其保质期。
冻干设备的原理冻干设备利用了冷冻、真空和热传导的原理来完成冻干过程。
下面会对这三个原理进行详细介绍。
1. 冷冻冷冻是冻干设备中的第一步。
通过将物质置于低温环境下,可以使水分转变成固态冰。
冷冻速度的快慢对冻干效果有很大的影响。
2. 真空真空是冻干设备中的第二步。
在冷冻过程中,将冻结的物质置于高真空环境下,可以通过升华(sublimation)的方式将水分从固态转变为气态,无需经过液态。
3. 热传导热传导是冻干设备的最后一步。
为了促进冰的升华过程,需要向冷冻物质施加热量。
常见的方式是通过加热盘或加热管传导热量到物质中,提高温度,从而促进水分的升华。
冻干设备的工作流程冻干设备的工作流程主要包括预冷、冷冻、真空和升温四个步骤。
下面会逐一介绍这些步骤。
1. 预冷预冷是将物质置于冻干设备中,在温度较高的条件下,经过一段时间来使物质均匀冷却。
这一步骤的目的是预防冷冻时产生的结晶过大。
2. 冷冻冷冻是冻干设备中最重要的步骤之一。
在预冷后,将物质置于低温环境中,使其快速冷冻。
这一步骤通常需要较长的时间,以确保物质内部的水分能够被充分冻结。
3. 真空在冷冻过程中,将物质置于高真空状态下。
真空可以降低环境压力,促进水分的升华过程。
在这一步骤中,需要控制真空度和时间,以达到最佳的冻干效果。
4. 升温升温是冻干设备中的最后一步。
在真空状态下,通过给物质加热,提高温度,促进冰的升华。
升温的速度和温度的控制对冻干效果具有重要影响。
冻干设备的应用冻干设备广泛应用于药品生产、食品加工和实验室研究等领域。
下面会分别介绍这些领域中的应用。
1. 药品生产在药品生产过程中,许多药物需要冻干处理,以便延长其保质期和便于储存。
冻干设备可以帮助药品制造商将水分从药物中去除,同时保持药物的活性和稳定性。
冻干机工作原理
冻干机工作原理
冻干机是一种将物质从液态直接转变为固态的设备。
其工作原理基于减压冷凝的原理,主要包括以下几个步骤:
1. 制冷:冻干机通过压缩制冷系统将制冷剂(一般为氟利昂)压缩成高温高压气体,然后通过冷凝器使其冷凝成液态。
2. 降温:制冷剂在通过蒸发器的过程中,膨胀降温,并吸收物质内的热量,使物质温度逐渐下降。
3. 冷冻:把物质放置在冷冻室内,使其表面温度降低到低于物质的三相点温度,从而使物质表面的水分凝结成固态。
4. 减压:将冷冻室内的压力降至较低的真空状态。
此时,固态的水分在低温下从冰直接转变为气体(即脱冰过程),而不经过液态阶段。
5. 干燥:通过真空抽吸脱除物质表面的冰脱水分子,使物质逐渐变干。
6. 加热:在干燥过程中,为了加快脱水速度,冻干机可通过加热系统加热物质,提高其温度,使水分子更易挥发。
7. 收集:通过收集装置将脱除的水分子排出冻干机,同时也可以收集物质干燥后的固体。
通过以上工作原理,冻干机能够将物质进行冷冻和脱水,从而实现了保持物质结构和活性的同时延长其保质期。
冻干机的基本原理 冻干机操作规程
冻干机的基本原理冻干机操作规程冻干机(lyophilizer或freeze dryer)起源于19世纪20时代的真空冷冻干燥技术,进入21世纪,真空冻干技术除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域之外的领域得到广泛应用。
冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化。
水有固态、液态和气态,三种状态既可以相互转换又可以共存。
当水在三相点(温度为0.01℃,水蒸气压为610.5Pa)时,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。
在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的溶化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。
冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性极好、含水分极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。
由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点,因此该技术问世以来越来越受到人们的青睐,在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。
血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质,真空冷冻干燥技术也为保存生物活性供应了良好的解决途径。
冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程。
冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。
物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避开了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。
干燥物质呈干海绵多孔状,体积基本不变,极易溶于水而恢复原状。
在大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。
冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表掌控系统所构成。
紧要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。
它的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下,然后在真空条件下使物品中的固态水份(冰)直接升华成水蒸气,从物品中排出,使物品干燥。
冻干机工作原理
冻干机工作原理冻干机是一种常见的工业设备,用于将液体或固体物质冷冻并通过减压蒸发的方式将其转化为干燥的固体。
它广泛应用于食品、药品、化工等行业,能够有效地保留物质的原始特性和活性成分。
冻干机主要由冷冻系统、真空系统和控制系统组成。
下面将详细介绍冻干机的工作原理。
1. 冷冻系统冷冻系统是冻干机的核心部分,主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成。
其工作原理如下:首先,冷冻系统通过压缩机将制冷剂压缩成高温高压气体,然后将高温高压气体传递给冷凝器。
在冷凝器中,制冷剂通过与外界空气或水接触,释放热量并冷却,从而转化为高压液体。
接下来,高压液体通过膨胀阀进入蒸发器。
在蒸发器中,制冷剂通过蒸发吸收物质的热量,使物质温度迅速下降并转化为冰晶。
2. 真空系统真空系统是冻干机中另一个重要的组成部分,主要由真空泵、冷阱和真空计等组成。
其工作原理如下:首先,真空泵通过抽取空气,使蒸发器内部形成较低的压力,从而降低物质的沸点,促使冰晶从固态直接转化为气态,这个过程称为升华。
然后,冷阱通过降低温度,将从物质中升华出的水分冷凝成固体,并防止其回流到真空泵中,以保持真空度。
最后,真空计用于监测和控制真空系统的压力,确保在适当的范围内工作。
3. 控制系统控制系统是冻干机的智能化管理系统,主要由温度控制器、压力控制器和时间控制器等组成。
其工作原理如下:温度控制器通过感应器测量物质和环境的温度,并根据设定的温度值来控制冻干机的冷却速度和加热速度,以实现最佳的冻干效果。
压力控制器通过感应器测量真空系统的压力,并根据设定的压力值来控制真空泵和冷阱的工作状态,以确保真空度的稳定和安全。
时间控制器用于设定和控制整个冻干过程的时间,包括冷冻、真空和加热等阶段,以实现自动化操作。
总结:冻干机通过冷冻系统将物质冷冻,并通过真空系统将冰晶升华为气态,最后通过控制系统实现自动化操作。
这种工作原理能够有效地保留物质的原始特性和活性成分,广泛应用于食品、药品、化工等行业。
冻干机工作原理
冻干机工作原理冻干机是一种常用于食品、药品、生化制品等领域的设备,它通过将物质在低温下冷冻,并施加适当的真空条件下,使水分直接从固态转变为气态,从而实现物质的冻干(脱水)过程。
以下是冻干机的工作原理的详细描述。
1. 冷冻阶段:冻干机的工作开始于冷冻阶段。
首先,将待冻干的物质放置在冷冻室中,通过冷却系统将物质的温度降低到冻结点以下,通常在-40℃至-50℃之间。
冷冻过程中,物质中的水分开始结晶形成冰晶。
2. 主干燥阶段:一旦物质冷冻,冻干机会施加真空条件,即减压。
减压会降低冰晶的气压,使其从固态直接转变为气态,这个过程称为升华。
在主干燥阶段,冻干机会提供适当的加热,以加速升华过程。
加热会提供足够的能量,使冰晶从固态逐渐转变为气态,而不经过液态。
这个过程被称为冻干。
3. 二次冻结阶段:在主干燥阶段结束后,冻干机会进入二次冻结阶段。
这个阶段的目的是进一步稳定冻干样品,以防止在后续的储存和运输过程中发生变化。
在二次冻结阶段,冻干机会降低温度,使冻干样品重新冷冻。
4. 辅助干燥阶段:二次冻结后,冻干机会进入辅助干燥阶段。
这个阶段的目的是去除物质中仍然存在的残余水分。
辅助干燥通常通过加热样品和提供较低的真空条件来实现。
加热会提供足够的能量,使残余水分从固态蒸发为气态,然后通过真空系统排出。
5. 结束阶段:一旦辅助干燥完成,冻干机会停止加热和真空操作。
此时,冻干样品已经达到所需的干燥程度。
冻干机会关闭真空系统,并恢复室温。
最后,冻干样品可以从冻干机中取出,进行包装和储存。
总结:冻干机的工作原理可以概括为冷冻、主干燥、二次冻结、辅助干燥和结束阶段。
通过冷冻和真空条件下的升华过程,冻干机能够将物质中的水分直接转变为气态,从而实现物质的冻干(脱水)过程。
冻干机的工作原理使得物质在冻干过程中保持其原有的形状和结构,并延长了其储存寿命。
冻干技术在食品、药品和生化制品等领域具有广泛的应用前景。
冻干机工作原理
冻干机工作原理冻干机是一种常用的工业设备,广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。
它通过将物质冷冻并施加真空,使其从固态直接转变为气态,从而实现了物质的干燥和保存。
下面将详细介绍冻干机的工作原理。
一、冷冻过程冻干机的工作原理首先涉及到物质的冷冻过程。
物质在冷冻室内通过制冷剂的循环,使得温度迅速下降。
当物质的温度降到冰点以下时,水分开始结晶形成固态冰。
冻干机通常采用冷凝器来冷却制冷剂,使其温度降低,进而冷却冷冻室内的物质。
二、真空过程在冷冻过程完成后,冻干机会将冷冻室内的压力降低至极低的水平,形成真空环境。
真空过程的目的是通过蒸发水分的方式将物质中的水分去除。
冻干机通常配备真空泵,用于抽取冷冻室内的空气,降低压力。
三、升温过程在真空过程完成后,冻干机会逐渐升温,使得冷冻室内的物质从固态转变为气态。
这个过程称为升温过程。
升温过程中,冷冻室内的冰会直接转变为水蒸气,而不经过液态的过程。
升温过程的目的是将物质中的水分彻底蒸发。
四、冷凝过程在升温过程完成后,冻干机会将冷冻室内的水蒸气通过冷凝器冷却,使其重新转变为液态。
冷凝器通常采用冷却水来降低水蒸气的温度,使其凝结成液态水。
冷凝过程的目的是将蒸发出的水分重新采集起来。
五、采集过程在冷凝过程完成后,冻干机会将采集到的液态水分通过管道导出。
这些水分可以进行处理,以便回收利用或者排放。
采集过程的目的是将冻干机中的水分去除,以便进行下一轮的工作。
综上所述,冻干机的工作原理主要包括冷冻过程、真空过程、升温过程、冷凝过程和采集过程。
通过这些过程,冻干机能够将物质中的水分彻底去除,实现物质的干燥和保存。
冻干机的工作原理的理解对于正确操作和维护冻干机具有重要意义,有助于提高工作效率和产品质量。
冻干机工作原理
冻干机工作原理
冻干机的工作原理是通过将物质从固态转变为气态,然后将其冻结并使完全干燥的一种方法。
它主要由以下几个步骤组成:
1. 冷冻:首先,将需要冻干的物质放置在冷冻室中,降低温度使其达到冰点以下。
通常会使用低温冷冻剂或制冷系统来达到所需的低温。
2. 真空:在冷冻的同时,将整个系统置于低压环境中,创造一个真空的空间。
真空环境有助于将水分从物质中去除,在低温下将水转变为气态,并促进冻干过程的进行。
3. 脱冻:一旦物质中的水分转变为冰,并达到冻结状态,可以通过升高温度来融化冰块。
这个过程被称为脱冻。
在脱冻期间,大部分水分以气体形式释放出来,并从物质中蒸发掉。
4. 脱水:脱冻后,物质中仍可能残留一些水分。
为了彻底将其去除,冻干机会进入脱水阶段。
这个过程通常通过将样品置于加热板上,并应用较高的温度,使残留的水分以蒸汽形式蒸发。
5. 冻干:最后,通过保持真空状态和适当的温度,使脱水后的物质继续保持干燥,直至完全冻干。
在这个阶段,将样品从蒸发的水分中完全分离出来,并保持其原始形状和结构,但无水状态。
通过这一连串的步骤,冻干机能够将具有高水分含量的物质转
变为稳定的干燥产物。
这种工艺被广泛应用于食品、药品、生物技术等领域,以延长产品的保质期和稳定性。
冻干机组成以及工作原理
冻干机组成以及工作原理冻干机是一种将液体或半固体物质通过冷冻和真空干燥的设备。
它主要由压缩机、冷冻器、真空泵、加热器和控制系统等组成。
下面将详细介绍冻干机的工作原理和各个组成部分的作用。
一、工作原理:1.冷冻阶段:冻干机通过压缩机将工作区域内的空气压缩并冷却至低温,使被冻干的物质快速冷却,从而转变为固态冷冻物质。
2.主干燥阶段:压缩机关闭,真空泵开始工作,将工作区域内的空气抽空至一定真空度。
被冻干的物质通过加热器进行加热,使物质表面结冰层升华为气体,并通过真空泵排出系统,从而实现物质的主干燥。
3.辅助干燥阶段:主干燥后,继续加热物质,以促进水分分子在物质中的扩散和脱离,进一步降低物质含水率。
4.测试阶段:完成干燥后,对物质进行各项质量测试,如含水率、残留溶剂等,确保产品质量符合要求。
二、各个组成部分的作用:1.压缩机:将空气压缩成高压气体,通过冷凝器将高温高压气体冷却为高压液体,然后通过冷凝器的蒸发器将其蒸发为低温低压气体。
2.冷冻器:通过冷凝器中的蒸发器使高温高压气体蒸发为低温低压气体,从而降低物质的温度,使其快速冷冻。
3.真空泵:通过排气管将工作区域内的气体抽出,形成一定的真空度,加速物质内部水分的升华和脱离。
4.加热器:通过加热工作区域内的物质,使其表面结冰层升华为气体,从而实现主干燥,加热器设有温度控制装置,可以根据要求控制升温速度和温度范围。
5.控制系统:根据设定参数控制整个冻干过程的运行,包括对压缩机、冷冻器、真空泵和加热器的控制,同时能够监测和记录冻干过程的温度、真空度等参数。
总结:冻干机通过冷冻和真空干燥的工艺,将液体或半固体物质转变为固态冷冻物质,并通过升华的过程将水分和其他溶剂脱离,从而实现物质的干燥。
它主要由压缩机、冷冻器、真空泵、加热器和控制系统等组成,每个组成部分都发挥着关键的作用,确保冻干机能够稳定高效地工作。
冻干机原理及说明
冻干机原理及说明冻干机是一种将湿润的物质冻结后,在低温和低压下进行干燥的设备。
这种设备能够保持物质中的水分从固态直接转化为气态,绕过液态的阶段,以保持物质的形状、颜色、味道和营养成分的原始特性。
冻干机广泛应用于食品加工、制药、化妆品、生物技术等领域。
冻干机的原理是通过三个基本步骤实现的:冷却、真空和加热。
首先,将湿润的物质放入内部。
物质可以是已经混合的液体或悬浮体,如食品浆糊、制药品、培养基等。
然后,冷却装置开始使用制冷剂或冷却机来降低物质的温度。
当物质的温度降低到冻结点以下,水分开始形成冰晶。
在第二个步骤中,真空系统被用来减少环境中的压力。
这样一来,冷却的物质中的水分开始从固态转变为气态,即直接从冰晶变为水蒸气。
在真空状态下,低温条件可以使水蒸气从物质中脱离,进一步降低物质的湿度。
最后,加热系统被用来蒸发物质中剩余的水分。
物质的温度会逐渐上升,水分逐渐蒸发。
物质内部的水分因为真空状态下降低的压力而更容易挥发。
以上三个步骤基本完成后,物质中的水分几乎被完全去除或减少到可以接受的程度。
而此时物质的形状、颜色、味道和营养成分则得到了较好的保留。
冻干机的优点之一是保持物质结构的特性。
因为冷却和加热的过程减少了冰晶的形成,从而减少了物质的重结晶率。
此外,冻干过程中物质并没有完全熔化,而是从固态过渡到气态,使物质更加稳定。
冻干机还可以在较低的温度下运行,避免热敏感物质的降解。
由于物质在冷却过程中获得足够的负压支持,所以可以在较低的温度下完成干燥过程。
这对保持物质的活性、成分、颜色和味道非常重要。
此外,冻干机还可以通过控制不同的参数,如温度、压力和干燥时间,以适应不同物质的要求。
例如,一些药物可能需要不同的干燥时间和温度,以保持其效力和稳定性。
总之,冻干机通过冷却、真空和加热的原理,将湿润的物质从固态直接转变为气态,实现了物质的干燥。
它在保持原始特性、降低温度和保护热敏感物质方面具有重要作用,并且可以根据不同物质的需求进行调整预设参数,以满足不同领域的需求。
冻干机原理及说明
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。
f.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。
h.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。
冻干机的原理说明
中试型冻干机工作原理说明设备名称:中试型冻干机品牌:CHRIST型号:EPSILON 2-6D一.工作原理:利用冷冻及抽真空的方式使物料冷冻干燥,从而达到冻干效果。
在物料冷冻到冰点以下后,真空泵开始抽真空,不断降低物料表面蒸汽压和物料的表面温度,当物料的温度达到共晶点以下时,物料完全成为固体,气体两象共存,而不存在液相的成分。
气相的溶剂在经由超低温的冷阱时被冷阱捕获。
可编程的控制器在升华的过程中通过加热搁板不断提供升华所需要的能量。
在物料中的含水量达到1%以下时,采用极限真空,物料表面温度降到—50℃以下,残余的溶剂在极限真空下挥发。
二.具体用途主要用于实验室药品冷冻干燥。
冻干试验是在无损和高度安全的情况下从冷冻的物质中去除水分的最好的方法,在真空状态下,直接把结冰的溶剂升华为气态而达到干燥的目的,冻干结束后的材料的温度低于—10℃。
冻干过程能最大程度上保持物料分子的基本结构和混合物的空间构型,在加水以后能够再次恢复原材料的物理,化学.生物特性,从而是一种对材料无损伤的干燥方式。
虽然水分被完全去除,但主要的化学键保持和量不变,干燥后和物料性质长期保持稳定,因此冻干是保存热敏感的组织或材料的最佳方法。
冻干的过程物料的温度可降至—50℃或更低,因此又是一种高度安全的干燥方法,在通常的加热干燥过程中,需要大量的外界热量输入。
因此对于易挥发,易爆炸,易污染,易损害等危险物质来说,冻干的优点非常突出。
一方面,超低温保证了热安全性,升华能量在微控制器的控制下有序平稳供给,另一方面,冻干又是在高度真空的状态下进行的,因此由空气引发的化学反应无法进行,进一步保证了实验过程的安全性。
冷冻干燥广泛应用于生物细胞及组织,药品,植物,热敏感化学品,易燃易爆品,珍贵古物,图书,电子,物理器件等材料的干燥。
三组成部分1 真空系统包括真空泵、真空控制器、真空排气过滤器;2 冷冻系统包括双压缩机,板层,冷阱;采用复叠式制冷方式;3 干燥腔4 微控制系统控制面板液晶显示屏,一键操作,清楚显示主要冻干流程;可编程控制器具备编程功能,能储存30个冻干程序;远程控制模块配备PLC-32软件实现外接电脑控制冻干过程,并可记录过程中的数据。
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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。
f.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。
h.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。
3.冷冻干燥的基本过程如下:a.制品的制备(前处理):如药物的培养、灭菌、分装、洗瓶、半加塞等,食品原料的挑选、清洗、切分、灭酶、分装等。
b.制品的冻结(预冻):将制品冻结成固态。
c.第一阶段干燥(升华干燥):将制品中的冰晶以升华方式除去。
d.第二阶段干燥(解吸干燥):将残留于制品的水分在较高温度下蒸发一部分,使残余水分达到预定要求。
e.密封包装:已干制品一般应在真空或充惰性气体条件下密封包装,以利于储存。
4.制品冷冻的物理基础物质有固、液、气三态。
物质的状态与其温度和压力有关。
(图1)示出了水(H2O)的状态平衡。
图中OL、OK、OS三条曲线分别表示冰和水、水和水蒸气、冰和水蒸气两相共存时其压力和温度之间的关系,分别称为熔化线、沸腾线和升华线。
此三条曲线将图面分成固相区、液相区和气相区。
箭头分别表示冰融化成水,水蒸发成水蒸气和冰升华成水蒸气的过程。
曲线OK的在顶端点K,其温度为374℃,称为临界点。
当水蒸气的温度高于其临界温度374℃时,无论怎样加大压力,水蒸气也不能变成水。
三曲线的交点O为固、液、气三相共存的状态,称为三相点,其温度为0.01℃,压力为610.5Pa 以下,且给冰加热,则冰就会不经液相直接变成气相,这一过程称为升华。
5.冻干制品溶液的共熔点和共晶点一般来说,冻干药品的溶液是主要功能组分(如细菌等药用成分)、多种添加组分(抗冻剂、抗氧化剂、填充剂等)和蒸馏水混合而成的胶体悬浮液。
它与一般能互溶的溶液不完全相同,具有一系列的低共熔点温度。
对于冻干加工来说,需要确定一个较高的操作温度,当在该温度以上时,产品中存在已溶化的液体;而在该温度以下时,产品将全部冻结,这个温度即为冻干产品的共熔点温度。
一些产品的共熔点温度列于(表1中)。
与此相仿,制品溶液在降温冻结过程中,亦有一系列的共晶温度,其中温度最低的共晶点温度称为该溶液的共晶点温度。
一些物质的共晶点温度列于(表2)中。
溶液名称摩尔溶解度(30℃)观察共溶温度/℃计算温度/℃甲基芬尼磷酸盐 1.95 -4.29 -3.97 吩妥胺磷酸盐0.12 -0.75 -0.88 甘露醇 1.0 -2.24乳糖0.6 -5.4氯化钠 6.21 -21.6 -24.00氯化钾 4.97 -11.1 -12.66溴化钾 5.93 -12.9 -13.26甘油水- -46.5二甲亚砜水- -73(表1)一些饱和溶液的共熔点温度升华干燥升华干燥是将冻结后的产品置于密闭的真空容器中加热,其冰晶就会升华成水蒸气逸出而使产品脱水干燥。
干燥是从外表面开始,逐步向内推移的,冰晶升华后残留下的。
物质名称共晶点/℃物质名称共晶点/℃-32 纯水0 2%明胶10%葡萄糖溶液0.85%氯化钠溶液-22 2%明胶10%蔗糖溶液-19 10%蔗糖溶液-26 马血清-35 10%葡萄糖溶液-27 一般生物制品-30 脱脂牛奶-26 菠菜-6 人参-25 甘油水-46.5(表2)一些物质的共晶点温度空隙变成尔后升华水蒸气的逸出通道。
已干燥层和冻结部分的分界面(实际上是一薄层)称为升华界面。
在生物制品干燥中,升华界面约为1mm/h的速率向内推进。
当全部冰晶除去时,升华干燥就完成了,此时可除去全部水分的90%左右。
解吸干燥解吸干燥也称第二阶段干燥。
在第一阶段干燥后,在干燥物质的毛细管壁和极性基因上还吸附有一部分水分,这些水分是未被冻结的。
当它们达到一定含量时,就为微生物的生长繁殖和某些化学反应提供了条件。
实验证明,即使是单分子层吸附的低含水量,也可能成为某些化合物的溶液,产生与水溶液相同的移动性和反应性。
因此为了改善产品的储存稳定性,延长其保存期,需要除去这些水分中的大部分,只留下单分子层的水分。
这就是解吸干燥的目的。
第一阶段干燥是将水以冰晶形式除去的,因此冻干层的温度和升华界面的压力都必须控制在产品共熔点(或崩解温度)以下,才不致使冰晶溶化。
但对于吸附水,其吸附能量高,如果不给它们提供足够的能量,它们就不可能从吸附中解吸出来。
因此,这一阶段产品的温度应足够地高,只要不超过允许的最高温度,不烧毁产品和不造成产品过热而变性就可。
同时,为了使解吸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气压差,因此此阶段中箱内必须高真空。
第二阶段干燥后,产品内残余水分的含量视产品种类和要求而定。
一般在0.5%~4%之间。
6.冻干曲线制定过程:冻干曲线的形状与制品的性能、装量的多少、分装容器的种类、冻干机的性能等诸多因素有关。
即使同一制品,生产厂家不同,其冻干曲线亦不完全一样。
因此应根据各自的具体条件,用试验定出最佳的冻干曲线。
冻干曲线制定的过程是,根据所获取的制品的共熔点温度、崩解温度、最佳预冻速率和残水含量等参数,根据所用冻干机的性能,初步拟订出搁板温度曲线和冻干箱的压力曲线,用此曲线在实验冻干机上试验。
根据测量并记录的搁板温度、制品冻层温度、制品干层温度、冻干箱压力、冷阱温度等参数,随时修改冻干曲线中不合理部分。
由检测和观察确定升华阶段结束和解吸干燥结束的时间,冻干结束后,对产品质量和含水量进行检测。
根据所得冻干过程参数的数据,重新拟订冻干曲线并进行试验,直到得到较为满意的曲线为止。
结合生产用冻干机的性能,将上述曲线加以修改,曲线的不合理部分,直到获得成熟的冻干曲线(图-3)。
二、冻干机系统1. 控制系统控制系统有可编程程序控制器(西门子-PLC)、触摸屏、外围继电器、传感器等组成。
2. 制冷系统制冷系统由制冷压缩机及辅助设施构成,为干燥箱和冷阱提供冷源。
(制冷系统中,除装有显示的高、低压压力表外还装有压力控制器。
当高压压力过高时高压继电器动作,压缩机停止工作)3. 循环系统冷冻干燥和加热是依靠温差引起物质传递的一种工艺技术。
搁板的制冷和加热都是通过导热油的传热来进行,为了使导热油不断地在整个系统中循环,我们在管道中加了一个屏蔽式循环泵。
4. 真空系统真空系统由干燥箱、冷阱、真空阀门、真空泵、真空管道、真空测量规管等部分组成。
真空泵组组成强大的抽吸能力,一方面促使干燥箱的水分在真空状态下升华,另一方面该系统在冷阱和干燥箱之间形成一个真空度压力差,使干燥箱水分升华后被冷阱捕获。
5. 液压系统主要用在干燥结束时将瓶塞压入瓶口。
三、冻干机的操作1.开机前的准备交接设备运行记录及设备清洗记录,并仔细检查有无异常情况,如有须及时处理好方能开车;熟悉该设备的结构、原理、性能、操作要领及操作注意事项,做到心中有数;现场巡检检查冻干箱内测温探头是否安放准确。
检查制冷机的润滑油,应清澈不粘稠,符合要求,油位是否在油镜中位;检查真空泵的真空油,应清澈不粘稠,符合要求,油位是否在油镜中位;检查冷却水压力≥0.15Mpa、流量是否满足要求,水温≤28℃,是否符合要求;检查制冷系统中的所有阀门是否处于开启位置;检查真空系统中的阀门位置是否符合正常工作要求,凡是通往大气的阀门均应关闭;检查冷阱内化霜水是否已排放干净。
检查中间介质循环系统中的阀门位置是否符合正常工作要求,通大气的阀门应关紧,其余阀门应常开。
检查电源电压是否正常,控制柜上各开关是否处于复位位置;检查各压力控制器设定值:温度控制器设定值:50℃ (可根据制品的要求确定)。
安装完或检修完的检修项目检查各接线和熔断器是否松动,设备接地是否正确;检查真空泵的电机转向是否符合正常工作要求。
2.进入系统:转动钥匙钮,给系统供电,触摸屏会自动进入如下画面用手触摸“进入系统”,系统将会自动进入模拟运行窗开启某一部分只需在触摸屏上轻按一下该部分即可,若要关闭则再按一下。
例如,工艺过程中,要先打开压缩机、循环泵及干箱阀对制品预冷,用手按触摸屏上的“屏锁”、“压缩机”、“循环泵”及“干箱阀”,就打开了压缩机、循环泵及干箱阀对制品预冷,预冷结束,再按“干箱阀”,关闭干箱阀。
打开“捕水器制冷阀”,使捕水器降温。
温度降到-40℃左右,打开“真空泵”抽真空,当压力降至10Pa左右开始加热,给产品供热升华。
加热方法共有二种:“纯手动定点设定控温”、或“程序曲线控温”。
“程序曲线控温”加热方法见“程序运行”。
“模拟运行图”可直观地显示出机器目前正在运行的情况,各部分的运行状态以动画形式展现冷冻干燥a) 开循环泵b) 开压缩机、干箱阀,对制品进行预冻。
c) 当制品温度达到工艺所要求的温度后(产品的预冻温度通常比产品共晶点温度低5-10℃),恒温(既保持目前温度)一段时间(由工艺决定,一般为2~3小时)。
d) 恒温结束后,对冷凝器进行制冷,即关干箱阀、开捕水阀。
e) 当冷凝器温度低于-50℃后,开启真空泵两秒钟后开小蝶阀,系统开始抽真空。