真空冷冻干机的工作原理介绍

真空冷冻干燥机是针对现有常规真空干燥干燥箱的改造升级而设计的，主要由制冷系统和真空系统两部分组成。
它的工作原理是：
利用真空干燥原理，通过将湿物料冷冻到共晶温度，使物料中的水分变成固态冰，然后进入更高的真空环境；
通过对物料的加热，冰直接升华成水蒸气，再通过真空系统中的水蒸气冷凝器将水蒸气冷凝，从而达到物料脱水干燥的目的。
真空冷冻干燥机的组成
它通常由干燥室、冷凝器（集水器）、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六部分组成。
1、烘干仓
它是一种集抽真空和加热干燥功能于一体的密闭容器。物料的升华干燥过程在干燥仓内完成，物料放置在干燥室货架上的不锈钢托盘中；整个冷冻干燥过程中物料的温度。
2. 捕水器（冷井）
它是一种用于冷凝和升华水蒸气的封闭装置。它通常位于干燥室的后部。里面有大面积的金属吸附面。从干燥室物料升华的水蒸气可冷凝吸附在其金属表面；
吸附面工作温度可达-45℃~-65℃，冷凝器形状为不锈钢或铁制圆筒，内板有冷凝管，分别与制冷机组相连，形成制冷循环系统。
3.加热系统
冷冻干燥机加热系统的作用是对干燥仓内的物料进行加热，使物料不断加热升华，达到规定的含水率要求。
冷冻干燥机加热系统的加热方式主要分为接触加热和辐射加热。
在接触加热中，采用循环介质加热方式。加热系统工作时，循环液先被加热；
液体温度由液罐控制调节器选择的温度自动控制加热，管道泵开启。之后可将循环液送至干燥箱内的搁板上对搁板进行加热，然后返回至干燥箱内的搁板。用于加热循环的返回罐。
在辐射加热中，我们通常使用蒸汽加热。当循环介质为硅油时，分离器的温度可达（+60~+70）℃。
4、真空系统
真空系统由真空泵和罗茨真空泵组成。罗茨泵是增压泵，不能单独使用。必须先启动真空泵，使其工作一段时间。当系统内的真空度达到1Kpa以下时，自动启动罗茨泵。
真空系统的真空计可采用电接点真空计，可根据预先选定的真空值自动控制罗茨泵的启动。
5、制冷系统
冷冻干燥机的制冷系统由制冷压缩机组和R22或R404a制冷剂组成。通常，冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一个制冷系统。
系统工作时，接触加热方式可将搁板温度降至-35℃。制冷系统工作时，冷凝盘管表面温度可达-35～-65℃；
根据客户要求，可采用低温螺杆式或二级活塞式制冷压缩机组。通常，两级活塞式压缩机的冷却效果更好。好，冷却温度更低
6、电气控制系统
本设备电气控制系统由PLC、触摸屏、控制柜、控制仪表、调节仪表等自动化装置和电路组成。
其功能是手动或自动控制冷冻干燥机，以控制设备的正常运行。
真空冷冻干燥机的优点
1、干燥速度快，时间缩短3~10倍；
2、能耗低，仅为普通烘干机能耗的20%-30%；
3、干燥温度范围广（-55℃~+70℃可干燥），低温范围（-20℃~50℃）可进行快速干燥；
4、烘房真空无氧，干燥品质可如原生态一样新鲜 物料品质美观；
5、可回收有机溶剂，有利于降低生产成本和环保，特别适用于普通干燥机无法干燥的含有有机溶剂的物料。
6、立式开门结构，可实现物料原位冷冻干燥。
7、控制系统以PLC为基础，采用触摸屏作为人机界面，实时记录冻干过程中的多路温度数据，并可以曲线形式显示。浏览，人机界面清晰直观。
8、可预设搁板温度控制曲线，实现升华过程自动化。
9、主机带有USB接口，可将冻干数据实时上传至电脑，实现保存、浏览、打印等功能。
10、可以降低物料被氧化变质的可能性，消除物料中的细菌，保证质量；同时，可以很好地保留材料的原始形状
真空冷冻干燥机的适用范围
1、可用于果蔬、肉禽、水产品、调味品、方便食品和名优特产等的干燥，达到保持食品原有色、香、味、形、鲜的目的。食品，并具有良好的复水性，成品易于储存和清洁。运输，成本降低，保质期延长。
2、在人参、冬虫夏草等营养保健品中，采用真空冷冻干燥工艺，使人相信营养品纯正、天然。
3、用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等中西药的脱水保存；它仍然保持其生物物理特性。
真空冷冻干燥机的发展趋势
随着行业的扩大和对产能和节能的追求，升华界面温度高，有利于水蒸气的扩散，更适合干燥热敏性材料。