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实验型真空冷冻干燥机的工作原理和组成及应用操作及维护点
2019/5/9 15:10:19

实验型真空冷冻干燥机的工作原理和组成及应用操作及维护点介绍

       实验型冷冻干燥机利用真空环境下的冷冻干燥原理制造而成,是目前物质脱水的一种较为先进的设备。具有结构紧凑合理,维护便利,全自动控制、操作简便等优点,广泛用于医药工业、食品工业、材料科学、农副产品、科研等深加工甚至古旧书画修复和植物标本制作等领域。那么,其工作原理是什么?又该如何使用呢?

实验型真空冷冻干燥机

1.实验型冷冻干机的工作原理

       实验型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,主要由制冷系统和真空系统两部分组成。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。

实验型真空冷冻干燥机

2.实验型冷冻干机的优点
       1、具有干燥速度快,时间缩短3~10倍;
       2、能耗低,只有普通干燥机能耗的20%-30%;
       3、干燥温度范围宽(-55℃~120℃均能干燥),能在低温范围内(-20℃~50℃)进行快速干燥;
       4、干燥室中真空无氧,干燥质量可与原生态新鲜物料的质量相毗美;
       5、它能对有机溶剂进行回收,有利于降低生产成本和环境保护,尤其适合于普通干燥机无法干燥的含有机溶剂的物料。
       6、立式开门式结构,可实现物料的原位冻干;
       7、控制系统以PLC为核心,采用触摸屏作为人机操作界面,实时记录冻干进程中多路温度数据,并可以曲线形式浏览,人机界面清晰、直观。
       8、可预置搁板控温曲线,实现升华过程的自动化。

实验型真空冷冻干燥机
       9、主机带有USB接口,可将冻干数据实时上传到计算机并对其实现保存、浏览、打印等功能。
       10、可以降低物料被氧化变质的可能性,消灭物料中的细菌,保证品质;同时,物料原本的外形能得到很好的保留

3.实验型冷冻干机的组成
       通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。
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,按每平方托盘面积8~12公斤的比       例装料,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,组成制冷循环系统。
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主要分为接触式加热与辐射式加热。
在接触式加热中,采用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,液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热,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采用蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板最高温度可达+120℃。
4、真空系统
       真空系统由多级真空泵或水环泵及罗茨真空泵组成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必须先启用真空泵或水环泵,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。真空系统的真空表可使用电接点真空表,可根据预先选定的真空度值,自动控制罗茨泵的启动。
5、制冷系统
       冻干机制冷系统由制冷压缩机组,R22或R404a制冷剂组成。通常冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一套制冷系统。当系统工作,接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时,冷凝盘管的表面温度可达-35~-65℃,可根据客户需求采用低温螺杆式或双级活塞式制冷压缩机组,通常双级活塞式压缩机制冷效果更好,制冷温度更低。

6、电气控制系统

4.实验型真空冷冻干机的应用范围
       1、可用于果蔬、肉禽、水产、调味品、方便食品及名优特产等干燥,可达到保持食品原有的色、香、味、形、新鲜度不变的目的,且复水性好,成品便于储存和运输,费用降低,保存期延长。
       2、在干燥蜂王浆、人参、龟、鳖、蚯蚓等营养保健品,采用真空冷冻干燥工艺,更使人们相信该营养品纯真自然。
       3、应用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等中西药品的脱水与保存;可长期保存的血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织和各种器官,在使用时只需供给水份即可再生,仍保持其生物理特性。真空冷冻干燥机的工作原理、组成、优势、应用、操作规程及维护要点真空冷冻干燥机的发展趋势随着产业的扩大化和对产能和降低能耗的追求,真空冷冻干燥机常常会与其他设备一起组成干燥设备组合,如喷雾真空冷冻干燥机。或是将其他干燥技术与之组合使用,如微波真空冷冻干燥机,不仅可以通过微波加热改善真空环境中传热不良的问题,还由于升华界面温度高,有利于水蒸气扩散,更适用于热敏性物料的干燥。真空冷冻干燥机的使用规程

实验型真空冷冻干燥机
       1、制备样品应尽可能扩大其表面积,其中不得含有酸碱物质和挥发性有机溶剂。样品必须完全冻结成冰,如有残留液体会造成气化喷射。注意冷阱约为零下65度,可以做低温冰箱使用,但必须戴保温手套操作防止冻伤。
       2、启动真空泵以前,检查出水阀是否拧紧,充气阀是否关闭,有机玻璃罩与橡胶圈的接触面是否清洁无污物,良好密封。一般情况下,该机不得连续使用超过48小时。
       3、打开真空冷冻干燥机械机箱左侧的总电源开关,气压数显为大气压110pk。按住控制面板上的总开关键三秒钟以上,温度数显为冷阱的实际温度。
       4、启动制冷机,预冷30分钟以上。将样品放入样品架,盖上有机玻璃罩,并启动真空泵。待气压数显稳定后,记录温度和气压数值。
       5、样品在冷冻过程中,温度逐渐降低,可以将样品取出回暖一段时间后(仍处于冰冻状态),继续干燥,以缩短干燥时间。
       6、纪录真空冷冻干燥机械停机前的温度和气压数值。
       7、按住控制面板的充气阀,并立即关闭真空泵。气压数显为大气压时,打开有机玻璃罩,取出样品。
       8、关闭制冷机,按住总开关键三秒以上,最后关闭总电源开关。等冷阱中的冰完全化成水后,打开机箱左侧的出水阀放水,并用干布清洁冷阱内壁,盖上大张滤纸防尘。
5.实验型真空冷冻干燥机的维护
1、制冷系统的维护
       1)每日的例行检查。检查内容主要有:
       ①所有应开的阀门是否打开。
       ②压缩机的压力是否在正常范围内。
       ③冷却水的压力和温度是否正常。
       ④压缩机回油及油位是否正常。
       ⑤压缩机运行声音是否正常。
       ⑥制冷管路是否产生异常振动。
       ⑦压缩机和膨胀阀结霜情况等。
       检查中发现有异常情况,应找出原因,及时处理,消除事故隐患。
       2)长期不使用设舒时应将制冷剂收入冷凝器内防止制冷剂泄漏,在生产过程中要经常对制冷系统进行检漏,保证发现漏点及时处理,如制冷剂不足,应及时充注,以免影响设备的正常运行。

实验型真空冷冻干燥机
2、真空系统的维护
       ①定期更换真空泵油,以保证真空泵的性能。
       ②真空泵起动前应检查油位是否正常,一般应在视油镜1/2左右的位置。
       ③对箱体抽真空前一定要保证后箱干燥,避免将水汽抽人泵体,影响真空泵的抽气效率。
       以上内容就是贤集网小编为大家详细介绍真空冷冻干燥机的工作原理、组成、优势、应用、操作规程及维护要点。真空冷冻干燥机是在低温、真空状态下对物料进行干燥的过程,并最大限度保持被干物料色、香、味、形状和营养成分,且产品极易溶于水,能够迅速复原,密封包装后保存期长。

       本设备电气控制系统由PLC、触摸屏、控制柜、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。它的功能是对冻干机进行手动或自动控制,控制设备正常运转。真空冷冻干燥机的工作原理、组成、优势、应用、操作规程及维护要点


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