1. 冷冻干燥机冻干机工作原理
国内上海东富龙的冻干机较好。
原理在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水分,不经过冰的融化,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。
2. 冻干机制冷原理
1、冻干面积 冻干机型号中的数字代表该型号冻干机的冻干面积,例如,LGJ-18C型冻干机的冻干面积为0.18㎡。用户应根据自己的需要,通过计算来确定需用多大冻干面积的冻干机。
例如每批需冻干1.8公斤(升)液体量的产品,用物料盘装载物料,每盘装载10㎜厚,则可计算得冻干板层的负荷面积: A(面积,㎡)=V(体积,m)/H(高度,m)=0.0018m/0.01m=0.18㎡ 即需选用板层负荷面积为0.18㎡的冻干机。
2、冷阱温度 冷阱是冷冻干燥过程捕获水分的装置,理论上讲,冷阱温度越低,冷阱的捕水能力越强,但冷阱温度低,对制冷要求高,机器成本及运转费用高。
实验系列冷冻干燥机的冷阱温度主要有-45℃左右、-60℃左右、-80℃左右等几个档次。
冷阱温度为-45℃的冻干适用于一些容易冻干的产品,冷阱温度为-60℃左右的冻干机适用于大部分产品的冻干,冷阱温度为-80℃的冻干适用于一些特殊产品的冻干。
冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明显,冷阱温度低于-55℃,冷阱的捕水能力提升不明显。
因此,在没有特殊需求的情况下,选用冷阱温度-60℃左右是理想的选择。
3、降温速率 降温速率体现制冷系统的制冷能力,在空载情况下,冷阱温度应在1小时内达到指标规定的最低温度。
例如,冷阱温度≤-60℃的冻干机,机器从打开制冷开始计时,冷阱温度达到-60℃的时间应不大于1小时。
4、极限真空度 极限真空度体现冻干机的泄漏情况及真空泵的抽气效率。冻干箱的真空度,过去的观点认为真空度是越高越好,现在的观点认为真空度应在一个合理的范围之内。
真空度太高了,不利于传热,干燥速度反而下降,但无论如何冻干箱的空载极限真空度应达到15Pa以上。
5、抽真空时间 冻干箱空载的抽空速度,应在半小时之内从大气压抽到15Pa。
6、板层温度均匀性及平整度: 板层温度的均匀性和平整度,对产品质量的均一性有很大的影响,温度均匀性和平整度越好,则冻干产品质量的均一性也越好。冻干机搁板温度控制有加热器型和中间流体型,采用中间流体控制板层的冻干机搁板温度均匀性和平整度好,这种冻干机板层为空心夹层结构,板层的制冷和加热均通过中间流体在板层内部的流体通道循环来实现,因此板层温度均匀一致。
冷冻干燥机就采用搁板中间流体的技术。
钟罩型冻干机的搁板温度控制基本上都是采用加热器,板层温度一致性稍差。但总体而言,医药用冻干机板层温差应控制在±1.5℃,板内温差为±l℃ ,食品冻干机可适当放宽。 7、控制系统 冻干机的控制系统类型及功能各异,对于实验系列的冻干机,主要应用于物料的冻干工艺摸索和少量试生产。
因此,控制系统应可实时显示冻干过程参数并自动记录;设定、修改及有效地执行冻干工艺程序;具备通讯接口,便于数据采集、保存。
3. 冻干机设备原理
原理: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,不经过冰的融化,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。
4. 冻干机设备工作原理
冷冻真空传感器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,不经过冰的融化,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。
5. 冷冻干燥机工作原理图
冷冻式干燥机属于物理原理:
潮湿高温的压缩空气流入前置冷却器(高温型专用)散热后流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换,使进入蒸发器的压缩空气的温度降低。
冷冻式压缩空气干燥机通过冷却降温,是压缩空气中的水蒸气凝结成液滴,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机外,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的现象。
扩展资料:
工作原理理解:假设空气是一团吸了水的湿海绵,其含湿量就是吸入的水分。如果用力从海绵中挤压出一些水,那么,这团海绵的含湿量相对就减小了。如果放手让海绵恢复,自然就比原来的海绵要干燥。这也就达到了通过加压来除水干燥的目的。
如果在挤压海绵不断有水流出的过程中,到达某一个力度后不再加力,则水被挤出将停止,这就是饱和状态。继续再加大挤压的力度,仍然还有水流出。
所以,空压机本体本身就具有除水的功能,用到的方法就是加压,只不过,这不是空压机的目的,而是“讨厌”的累赘。
为什么没有将“加压”作为压缩空气的除水手段呢?这主要是因为经济性,提高1公斤压力。消耗7%左右的能耗是相当不划算的。
而“冷却”除水则相对比较经济,冷冻式干燥机是利用如空调除湿相似的原理达到目的。因为,饱和水蒸气的密度都是有极限的,在气动压力(2MPa范围内),可以认为饱和空气中水蒸气的密度只取决于温度高低,而与空气压力无关。
温度越高,饱和空气中的水蒸气的密度越大,水也就越多,反之,温度越低水越少(这个从生活常识就能理解到,冬季干冷,夏季湿热)。
将压缩空气冷却到尽量低的温度,使其所含水蒸气的密度变小,形成“结露”,汇聚这些结露形成的小水滴,并且排出去,就达到了去除压缩空气中水分的目的。
因为涉及到结露凝析成水这一过程,所以温度也不能低于“冰点”,否则出现结冰现象将不能有效排水。通常冷冻式干燥机的标称“压力露点温度”大多为2~10℃。
如0.7MPa的10℃的“压力露点”换算成“常压露点”为-16℃。可以理解为,在不低于-16℃的环境下使用时,压缩空气向大气排气不会有液态水出现。
压缩空气的所有除水方式都只是相对干燥,满足某一要求的干燥度。绝对的去除水分是不可能办到的,超出使用需求的追求干燥度也是非常不经济的。