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濟(jì)南駿德儀器有限公司

真空冷凍干燥機(jī)的工作原理及構(gòu)造

時(shí)間:2021-7-29 閱讀:4991
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  由物理學(xué)可知,水有三相,O點(diǎn)為三相共點(diǎn),OA為冰的融解點(diǎn)。根據(jù)壓力減小、沸點(diǎn)下降的原理,只要壓力在三相點(diǎn)壓力之下,物料中的水分則可從水不經(jīng)過液相而直接升華為水汽。根據(jù)這個(gè)原理,就可以先將食品的濕原料凍結(jié)至冰點(diǎn)之下,使原料中的水分變?yōu)楣虘B(tài)冰,然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,將冰直接轉(zhuǎn)化為蒸汽而除去,再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸汽冷凝,從而使物料得到干燥。這種利用真空冷凍獲得干燥的方法,是水的物態(tài)變化和移動的過程,這個(gè)過程發(fā)生在低溫低壓下,因此,冷凍干燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱傳質(zhì)的機(jī)理。
 
  因此簡單來說冷凍干燥就是把含有大量水分物質(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汽直接升華出來,而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架中,因此它干燥后體積不變,疏松多孔。
 
  凍干機(jī)按系統(tǒng)分,由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、和控制系統(tǒng)四個(gè)主要部分組成。按結(jié)構(gòu)分,由凍干箱或稱干燥箱、冷凝器或稱水汽凝集器、冷凍機(jī)、真空泵和閥門、電氣控制元件等組成。
 
  凍干箱是一個(gè)能夠制冷到-40℃左右,能夠加熱到+50℃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,對產(chǎn)品進(jìn)行冷凍,并在真空下加溫,使產(chǎn)品內(nèi)的水分升華而干燥。
 
  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)品升華出來的水蒸氣凍結(jié)吸附在其金屬表面上。
 
  凍干箱、冷凝器、真空管道和閥門,再加上真空泵,便構(gòu)成凍干機(jī)的真空系統(tǒng)。真空系統(tǒng)要求沒有漏氣現(xiàn)象,真空泵是真空系統(tǒng)建立真空的重要部件。真空系統(tǒng)對于產(chǎn)品的迅速升華干燥是不可少的。
 
  制冷系統(tǒng)由冷凍機(jī)與凍干箱、冷凝器內(nèi)部的管道等組成。冷凍機(jī)可以是互相獨(dú)立的二套,也可以合用一套。冷凍機(jī)的功用是對凍干箱和冷凝器進(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二種方式。
 
  加熱系統(tǒng)對于不同的凍干機(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)來進(jìn)行加熱,由一臺泵使中間介質(zhì)不斷循環(huán)。加熱系統(tǒng)的作用是對凍干箱內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行加熱,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。
 
  控制系統(tǒng)由各種控制開關(guān),指示調(diào)節(jié)儀表及一些自動裝置等組成,它可以較為簡單,也可以很復(fù)雜。一般自動化程度較高的凍干機(jī)則控制系統(tǒng)較為復(fù)雜。控制系統(tǒng)的功用是對凍干機(jī)進(jìn)行手動或自動控制,操縱機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn),以凍干出合乎要求的產(chǎn)品來。
 
  基于以上構(gòu)造說明,駿德儀器凍干機(jī)就采用了箱式外觀設(shè)計(jì),保證了凍干倉的隔熱保溫效果,真空性能穩(wěn)定,體積小容量大。控制系統(tǒng)則采用了安卓系統(tǒng),配置JD  Lyophilization 操作系統(tǒng),高智能化,可以一鍵凍干,節(jié)省時(shí)間,操作便利。客戶使用體驗(yàn)感非常好。
 

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