真空冷凍干燥機(jī)又稱冷凍干燥機(jī)，通常其工作原理簡(jiǎn)單地理解為：在真空低溫環(huán)境下，將物料中的水分冷凍成固體，再轉(zhuǎn)化為氣體升華，從而得到凍干物料。
根據(jù)熱力學(xué)相平衡理論，水的三相點(diǎn)（汽、液、固共存）的溫度為0.0098℃,水三相點(diǎn)壓力為609.3pa（4.57mm/mg）。在水的相變過程中，當(dāng)壓力低于水三相點(diǎn)的壓力時(shí)，固體冰可以直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水蒸氣，即冰晶升華。本產(chǎn)品是對(duì)含有大量水的物料進(jìn)行預(yù)凍，使物料中的游離水結(jié)晶凝固成固體，然后在真空條件下使物料中的冰晶升華，冰晶升華后除去物料中的部分吸附水，后得到凍干材料。一般情況下，95-99%的水分可以通過冷凍干燥去除。
真空冷凍干燥機(jī)的主要組成部分都有哪些呢？
1、干燥倉(cāng)
它是一種具有抽真空和加熱干燥功能的密封容器。物料的升華干燥過程在干燥倉(cāng)中完成。材料放在干燥室架子上的不銹鋼托盤中。每個(gè)貨架上都有一個(gè)測(cè)量物料溫度的探頭，用于監(jiān)控物料在整個(gè)凍干過程中的溫度。
2、捕水器（冷井）
它是一個(gè)用于冷凝和升華水蒸氣的封閉裝置，通常位于干燥箱的后部。內(nèi)部有大面積的金屬吸附表面。干燥倉(cāng)內(nèi)物料升華后的水蒸氣可在金屬表面凝結(jié)吸附。吸附表面的工作溫度可達(dá)-45℃℃~-65℃、冷凝器的形狀為不銹鋼或鐵制成的圓筒，內(nèi)部有冷凝管，分別與制冷機(jī)組相連，形成制冷循環(huán)系統(tǒng)。
3、供暖系統(tǒng)
凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的作用是對(duì)干燥倉(cāng)內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，使物料不斷加熱升華，達(dá)到規(guī)定的含水率要求。凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的加熱方式主要分為接觸加熱和輻射加熱。
接觸加熱采用循環(huán)介質(zhì)加熱方式。加熱系統(tǒng)工作時(shí)，首先對(duì)循環(huán)液體進(jìn)行加熱，液體溫度由液箱控制調(diào)節(jié)器選定的溫度自動(dòng)控制。管道泵啟動(dòng)后，循環(huán)液進(jìn)入干燥箱中的擱板加熱擱板，再返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。當(dāng)循環(huán)介質(zhì)為硅油時(shí)，膜片的高溫可達(dá)（+60~+70）℃、
4、真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)由真空泵和羅茨真空泵組成。羅茨泵是增壓泵，不能單獨(dú)使用。須先啟動(dòng)真空泵，使其工作一段時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)真空度達(dá)到1kPa以下時(shí)，羅茨泵自動(dòng)啟動(dòng)。真空泵和羅茨泵的結(jié)構(gòu)如說明書所示。真空系統(tǒng)的真空計(jì)可采用電接點(diǎn)真空計(jì)，根據(jù)預(yù)先選定的真空值自動(dòng)控制羅茨泵的啟動(dòng)。
5、制冷系統(tǒng)
真空冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組、R22或R404A制冷劑組成。一般來說，速凍制冷系統(tǒng)和凍干設(shè)備的捕水器制冷系統(tǒng)共用一個(gè)制冷系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)工作時(shí)，貨架溫度可以降低到-35℃在接觸加熱模式下。制冷系統(tǒng)工作時(shí)，冷凝盤管表面溫度可達(dá)-35～-65℃、根據(jù)用戶需要，可采用低溫螺桿式或兩級(jí)活塞式制冷壓縮機(jī)組。一般來說，兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)具有較好的制冷效果和較低的制冷溫度。
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