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一、冷凍干燥機的結(jié)構(gòu)組成

冷凍干燥機也稱為凍干機、真空冷凍干燥機，主要由干燥箱、冷凝器（捕水 器）、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制 系統(tǒng)六大部件組成。

1.1 干燥箱

干燥箱是一種能抽真空和加熱的密閉器， 物料的升華干燥過程是在干燥室內(nèi)完成的，物 料是放在干燥室內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)的， 按每平方托盤面積 8~12 公斤的比例裝料，每一 層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭， 用以監(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。門采用 橡膠密封條，應(yīng)注意關(guān)門時要把門上的手柄擰 緊，確保箱內(nèi)密封。

1.2 冷凝器（捕水器）

冷凝器是凝結(jié)升華水氣的密閉裝置，內(nèi)部 有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥箱物料 中升華出來的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其金屬表面 上，吸附面的工作溫度可達 - 45℃~- 55℃，冷凝 器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內(nèi)部盤有冷 凝管，分別與制冷機組相連，組成制冷循環(huán)系 統(tǒng)。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥；采用不 銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統(tǒng)，筒內(nèi)冷 凝管上部裝有化霜噴水管，它通過真空隔膜閥 與水管連接，這是為了保證化霜水等不進入干 燥箱和真空管道。在冷凝器外部采用泡沫塑料 板保溫絕熱，Z外層包以不銹鋼板。

1.3 加熱系統(tǒng)

冷凍干燥機加熱系統(tǒng)的作用是對干燥箱 內(nèi)物料進行加熱，以便使物料不斷地得到升華 熱，使物品以達到規(guī)定的含水率要求，凍干機加 熱系統(tǒng)有不同的加熱方法，在接觸式加熱中，我 們采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法。循環(huán)加熱系統(tǒng)由 管道泵、循環(huán)介質(zhì)箱、加熱器、進出管路、液溫控 制器等組成。循環(huán)液可由水 4 份、乙醇 2 份，乙 二醇 4 份配置成循環(huán)不凍液，其凝固點為 - 120℃，在使用時液溫Z高不超過 60℃，現(xiàn)大 部分凍干設(shè)備已經(jīng)采用硅油作為循環(huán)液。當(dāng)加 熱系統(tǒng)工作時，先對循環(huán)液進行加熱，液溫通過 液箱控制調(diào)節(jié)儀選定的溫度自動控制加熱， 管 道泵開啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中， 對擱板加熱，然后返回液箱進行加熱循環(huán)。而在 輻射或加熱中我們采用蒸氣加熱Z高溫度為 120℃，由蒸氣電磁閥自動控制溫度。

1.4 真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)有旋片真空泵或水環(huán)泵和羅茨 真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單D使用，必 須主先啟動旋片泵或水環(huán)泵，使其工作一段時 間，當(dāng)系統(tǒng)中的真空度達到 1Kpa 以下時，再自 動啟動羅茨泵。旋片泵結(jié)構(gòu)、羅茨泵結(jié)構(gòu)等見說 明書。該真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點真空 表，可根據(jù)預(yù)先選定的真空度值，自動控制羅茨 泵的啟動。干燥箱與冷凝器之間真空管道中，裝 有真空蝶閥，可根據(jù)使用要求隨時開、關(guān)。真空 泵管路上，裝有電磁放氣截止閥，當(dāng)真空泵停止 工作時可自動關(guān)閉真空管路，同時將空氣放入 泵內(nèi)，避免真空泵油因負(fù)壓作用回放至真空管 路中，真空泵的連接管路之間裝有波紋軟管，防 止運轉(zhuǎn)時的振動。

1.5 制冷系統(tǒng)

冷凍干燥機制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機組 （包括： 水冷冷凝器，油分離器、高壓管路、干燥過濾器、 膨脹閥、蒸發(fā)器、低壓管路組成），采用氟利昂機 組和 R22 制冷劑或氟制冷機組，制冷機組組成 使凍干品速凍用的制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系 統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降 至 - 35℃。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時，冷凝盤管的表面 溫度可達 - 35～- 55℃，欣諭凍干機廠根據(jù)客戶需要采用單級雙級 或雙級三級制冷壓縮機組，制冷效果好，廠家技術(shù)可以支持隔板可到-70度，冷井-120度。

 

1.6 電氣控制系統(tǒng)

冷凍干燥機的電氣控制系統(tǒng)由電腦顯示 記錄儀、控制臺、控制儀表、調(diào)節(jié)儀表等自動裝 置和電路組成。它的功能是對冷凍干燥機進行 手動或自動控制，控制設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。控制臺是 溫度、真空度巡檢儀的記錄控制儀表及各機組 開關(guān)的集中集團，控制臺的儀表板裝有溫度，真 空度巡檢儀，干燥箱和真空泵的真空計，溫度指 示調(diào)節(jié)儀，液溫控制調(diào)節(jié)儀，計時鐘等。按鈕板 上裝有各機組的開關(guān)等。凍干機還設(shè)有連鎖保 護裝置，如①前箱制冷時加熱管不能工作。②真 空表不到設(shè)定值，羅茨泵不能啟動。③冷卻水未 提供，制冷機組不啟動。④真空泵、電磁閥帶放 氣截止閥與真空泵電源表連在一起，同時工作。 ⑤擱板加熱恒溫，由溫度指示調(diào)節(jié)儀控制。

二、冷凍干燥機工作原理

真空冷凍干燥是先將物料凍結(jié)到共晶 點溫度以下，使物料中的水分變成固態(tài)的冰，然 后在適當(dāng)?shù)恼婵斩认拢贡苯由A為水蒸氣。 再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器（捕水器）將水蒸 汽冷凝，從而獲得干燥制品的技術(shù)。

 冷凍干燥過程分為預(yù)凍、升華干燥、解析干燥 3 個過程。