冷凍干燥系統(tǒng)的原理就是把含有大量水分的物質(zhì),預(yù)先進(jìn)行降溫凍結(jié)成固體。然后在真空的條件下使水蒸氣直接從固體中升華出來(lái),而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架子中。
按系統(tǒng)分,冷凍干燥系統(tǒng)的四大系統(tǒng)由真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。按結(jié)構(gòu)分由凍干箱或干燥箱、冷凝器、冷凍機(jī)、真空泵和閥門、電氣控制元件等組成。為了方便讀者對(duì)凍干機(jī)有一初步的了解,現(xiàn)對(duì)各主要系統(tǒng)及部件作一些簡(jiǎn)單介紹;
1、真空系統(tǒng)主要由凍干箱、冷凝器、管道和閥門、真空儀表和真空泵構(gòu)成。凍干箱是一個(gè)能夠冷卻到-50℃左右,同時(shí)能夠加熱到+60℃左右的高低溫箱,也是一個(gè)能抽成真空的密閉容器。它是凍干機(jī)的主要部分,需要凍干的產(chǎn)品就放在箱內(nèi)分層的金屬板層上,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行冷凍干燥。冷凝器同樣是一個(gè)真空密閉容器,在它的內(nèi)部有一個(gè)較大表面積的金屬吸附面,吸附面的溫度能降到-40℃以下,并且能恒定地維持這個(gè)低溫。冷凝器的功用是把凍干箱內(nèi)產(chǎn)品升華出來(lái)的水蒸氣凍結(jié)吸附在其金屬表面上。真空系統(tǒng)要求沒(méi)有漏氣現(xiàn)象,真空泵是真空系統(tǒng)建立真空的重要部件。
2、制冷系統(tǒng)由冷凍機(jī)與凍干箱內(nèi)部的管道組成。冷凍機(jī)的功用是對(duì)凍干箱和冷凝器進(jìn)行制冷,以產(chǎn)生和維持它們工作時(shí)所需要的低溫,它有直接制冷和間接制冷兩種方式。
3、加熱系統(tǒng)對(duì)于不同的凍干機(jī)有不同的加熱方式。有的是利用直接電加熱法;有的則利用中間介質(zhì)來(lái)進(jìn)行加熱,有一臺(tái)泵使中間介質(zhì)不斷循環(huán)。加熱系統(tǒng)的作用是對(duì)凍干箱內(nèi)的產(chǎn)品技能型加熱,以使產(chǎn)品內(nèi)的水份不斷升華,并達(dá)到規(guī)定的殘余水份要求。
4、控制系統(tǒng)由各種控制開關(guān)、指示儀表及一些自動(dòng)裝置等組成,它可以較為簡(jiǎn)單,也可以較為復(fù)雜,作用是操縱機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn),以凍出合格的產(chǎn)品來(lái)。
