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實驗型真空冷凍干燥機的工作原理和組成及應用操作及維護點
2019/5/9 15:10:19

實驗型真空冷凍干燥機的工作原理和組成及應用操作及維護點介紹

       實驗型冷凍干燥機利用真空環境下的冷凍干燥原理制造而成,是目前物質脫水的一種較為先進的設備。具有結構緊湊合理,維護便利,全自動控制、操作簡便等優點,廣泛用于醫藥工業、食品工業、材料科學、農副產品、科研等深加工甚至古舊書畫修復和植物標本制作等領域。那么,其工作原理是什么?又該如何使用呢?

實驗型真空冷凍干燥機

1.實驗型冷凍干機的工作原理

       實驗型冷凍干燥機是針對目前現有的常規真空干燥及烘箱,進行改造升級換代而設計,主要由制冷系統和真空系統兩部分組成。其工作原理在于:利用真空干燥原理,通過將濕物料凍結到共晶點溫度下,使物料中的水分變成固態冰,然后在較高真空環境下,通過給物料加熱,將冰直接升華成水蒸氣,再用真空系統中的水汽凝結器將水蒸氣冷凝,從而達到物質脫水干燥的目的。

實驗型真空冷凍干燥機

2.實驗型冷凍干機的優點
       1、具有干燥速度快,時間縮短3~10倍;
       2、能耗低,只有普通干燥機能耗的20%-30%;
       3、干燥溫度范圍寬(-55℃~120℃均能干燥),能在低溫范圍內(-20℃~50℃)進行快速干燥;
       4、干燥室中真空無氧,干燥質量可與原生態新鮮物料的質量相毗美;
       5、它能對有機溶劑進行回收,有利于降低生產成本和環境保護,尤其適合于普通干燥機無法干燥的含有機溶劑的物料。
       6、立式開門式結構,可實現物料的原位凍干;
       7、控制系統以PLC為核心,采用觸摸屏作為人機操作界面,實時記錄凍干進程中多路溫度數據,并可以曲線形式瀏覽,人機界面清晰、直觀。
       8、可預置擱板控溫曲線,實現升華過程的自動化。

實驗型真空冷凍干燥機
       9、主機帶有USB接口,可將凍干數據實時上傳到計算機并對其實現保存、瀏覽、打印等功能。
       10、可以降低物料被氧化變質的可能性,消滅物料中的細菌,保證品質;同時,物料原本的外形能得到很好的保留

3.實驗型冷凍干機的組成
       通常由干燥倉、冷凝器(捕水器)、加熱系統、真空系統、制冷系統和電氣控制系統六大部件組成。
1、干燥倉
       集抽真空與加熱干燥功能為一體的的密閉容器,物料的升華干燥過程在干燥倉內完成的,物料是放在干燥室內擱板上的不銹鋼托盤內的,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,用以監測整個凍干過程中的物料溫度。
2、捕水器(冷井)
       是凝結升華水氣的密閉裝置,通常位于干燥倉后部,內部有一個較大面積的金屬吸附面,從干燥倉物料中升華出來的水蒸氣可凝結吸附在其金屬表面上,吸附面的工作溫度可達-45℃~-65℃,冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒,內部盤有冷凝管,分別與制冷機組相連,組成制冷循環系統。
3、加熱系統
       凍干機加熱系統的作用是對干燥倉內物料進行加熱,使物料不斷的受熱升華,從而達到規定的含水率要求。凍干機加熱系統的加熱方法主要分為接觸式加熱與輻射式加熱。
在接觸式加熱中,采用的是循環介質加熱法,當加熱系統工作時,先對循環液進行加熱,液溫通過液箱控制調節儀選定的溫度自動控制加熱,管道泵開啟后,可將循環液送入干燥箱內擱板中,對擱板加熱,然后返回液箱進行加熱循環。
       而在輻射式加熱中我們通常采用蒸氣加熱,當循環介質為硅油時,隔板最高溫度可達+120℃。
4、真空系統
       真空系統由多級真空泵或水環泵及羅茨真空泵組成,羅茨泵為增壓泵不能單獨使用,必須先啟用真空泵或水環泵,使其工作一段時間,當系統中的真空度達到1Kpa以下時,再自動啟動羅茨泵。真空泵結構、羅茨泵結構等見說明書。真空系統的真空表可使用電接點真空表,可根據預先選定的真空度值,自動控制羅茨泵的啟動。
5、制冷系統
       凍干機制冷系統由制冷壓縮機組,R22或R404a制冷劑組成。通常凍干設備的速凍制冷系統和捕水器制冷系統共用一套制冷系統。當系統工作,接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當制冷系統工作時,冷凝盤管的表面溫度可達-35~-65℃,可根據客戶需求采用低溫螺桿式或雙級活塞式制冷壓縮機組,通常雙級活塞式壓縮機制冷效果更好,制冷溫度更低。

6、電氣控制系統

4.實驗型真空冷凍干機的應用范圍
       1、可用于果蔬、肉禽、水產、調味品、方便食品及名優特產等干燥,可達到保持食品原有的色、香、味、形、新鮮度不變的目的,且復水性好,成品便于儲存和運輸,費用降低,保存期延長。
       2、在干燥蜂王漿、人參、龜、鱉、蚯蚓等營養保健品,采用真空冷凍干燥工藝,更使人們相信該營養品純真自然。
       3、應用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等中西藥品的脫水與保存;可長期保存的血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經組織和各種器官,在使用時只需供給水份即可再生,仍保持其生物理特性。真空冷凍干燥機的工作原理、組成、優勢、應用、操作規程及維護要點真空冷凍干燥機的發展趨勢隨著產業的擴大化和對產能和降低能耗的追求,真空冷凍干燥機常常會與其他設備一起組成干燥設備組合,如噴霧真空冷凍干燥機?;蚴菍⑵渌稍锛夹g與之組合使用,如微波真空冷凍干燥機,不僅可以通過微波加熱改善真空環境中傳熱不良的問題,還由于升華界面溫度高,有利于水蒸氣擴散,更適用于熱敏性物料的干燥。真空冷凍干燥機的使用規程

實驗型真空冷凍干燥機
       1、制備樣品應盡可能擴大其表面積,其中不得含有酸堿物質和揮發性有機溶劑。樣品必須完全凍結成冰,如有殘留液體會造成氣化噴射。注意冷阱約為零下65度,可以做低溫冰箱使用,但必須戴保溫手套操作防止凍傷。
       2、啟動真空泵以前,檢查出水閥是否擰緊,充氣閥是否關閉,有機玻璃罩與橡膠圈的接觸面是否清潔無污物,良好密封。一般情況下,該機不得連續使用超過48小時。
       3、打開真空冷凍干燥機械機箱左側的總電源開關,氣壓數顯為大氣壓110pk。按住控制面板上的總開關鍵三秒鐘以上,溫度數顯為冷阱的實際溫度。
       4、啟動制冷機,預冷30分鐘以上。將樣品放入樣品架,蓋上有機玻璃罩,并啟動真空泵。待氣壓數顯穩定后,記錄溫度和氣壓數值。
       5、樣品在冷凍過程中,溫度逐漸降低,可以將樣品取出回暖一段時間后(仍處于冰凍狀態),繼續干燥,以縮短干燥時間。
       6、紀錄真空冷凍干燥機械停機前的溫度和氣壓數值。
       7、按住控制面板的充氣閥,并立即關閉真空泵。氣壓數顯為大氣壓時,打開有機玻璃罩,取出樣品。
       8、關閉制冷機,按住總開關鍵三秒以上,最后關閉總電源開關。等冷阱中的冰完全化成水后,打開機箱左側的出水閥放水,并用干布清潔冷阱內壁,蓋上大張濾紙防塵。
5.實驗型真空冷凍干燥機的維護
1、制冷系統的維護
       1)每日的例行檢查。檢查內容主要有:
       ①所有應開的閥門是否打開。
       ②壓縮機的壓力是否在正常范圍內。
       ③冷卻水的壓力和溫度是否正常。
       ④壓縮機回油及油位是否正常。
       ⑤壓縮機運行聲音是否正常。
       ⑥制冷管路是否產生異常振動。
       ⑦壓縮機和膨脹閥結霜情況等。
       檢查中發現有異常情況,應找出原因,及時處理,消除事故隱患。
       2)長期不使用設舒時應將制冷劑收入冷凝器內防止制冷劑泄漏,在生產過程中要經常對制冷系統進行檢漏,保證發現漏點及時處理,如制冷劑不足,應及時充注,以免影響設備的正常運行。

實驗型真空冷凍干燥機
2、真空系統的維護
       ①定期更換真空泵油,以保證真空泵的性能。
       ②真空泵起動前應檢查油位是否正常,一般應在視油鏡1/2左右的位置。
       ③對箱體抽真空前一定要保證后箱干燥,避免將水汽抽人泵體,影響真空泵的抽氣效率。
       以上內容就是賢集網小編為大家詳細介紹真空冷凍干燥機的工作原理、組成、優勢、應用、操作規程及維護要點。真空冷凍干燥機是在低溫、真空狀態下對物料進行干燥的過程,并最大限度保持被干物料色、香、味、形狀和營養成分,且產品極易溶于水,能夠迅速復原,密封包裝后保存期長。

       本設備電氣控制系統由PLC、觸摸屏、控制柜、控制儀表、調節儀表等自動裝置和電路組成。它的功能是對凍干機進行手動或自動控制,控制設備正常運轉。真空冷凍干燥機的工作原理、組成、優勢、應用、操作規程及維護要點


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