针对冷冻干燥机调温问题之解决方案
在冷冻干燥机冻干过程中,液态物品的降温预冻以及随后的固态物品中水分的升华过程中需要将温度控制在工艺要求的一定范围内,这就要求冷冻干燥机具有一定精度的调温功能。如何在不设置调温机组的前提下较好地解决冷冻干燥机的调温问题,具体方案如下:
1、为在制冷压缩机冷量富余的前提下,在给冷冻干燥机前箱供冷的制冷系统管路旁边增加一条能提供适当冷量的制冷支路来满足调温时的冷量需要;
2、同时由于调温时,制冷压缩机是在给两个不同蒸发温度的蒸发器供冷,工况的差异可能会因膨胀阀控制的滞后对制冷压缩机产生较大的冲击,严重时可能会导致制冷压缩机的液击而造成故障,这就需要把握好对回汽压力的控制,现技术人员在前箱蒸发器的回汽管路上增设了一个电磁阀门,通过压力控制器对电磁阀门前后压差的监测来控制阀门的开或关减小调温时的负荷冲击,保证压缩机的平稳工作;
3、为了防止因电磁阀门的关闭而造成前箱蒸发器内压力的升高,调温效果得不到保证,技术人员又在电磁阀门前的回汽管路上增加了一条回汽支管,联接到制冷压缩机的二级压缩的吸气管,通过在多台冷冻干燥机上的实践,结果证明这种处理方案是切实可行的,它既能避免了增设调温机组的费用增加,又解决了现在普遍采用的毛细管调温造成调温效果不理想和对压缩机的负荷冲击。
冷冻干燥机比之常规干燥机的优势所在
干燥的方法多种多样,如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或较高的温度下进行。干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题,易挥发的成分大部分会损失掉,一些热敏性的物质发生变性、失活,有些物质甚至发生了氧化。因此,干燥后的产品与干燥前相比,在性状上有很大的差别。 冷冻干燥机的冻干法则基本上在0℃以下进行,即在产品冻结的状态下进行,只在后期降低产品的残余水份含量时,才让产品升至0℃以上的温度,但一般不**过40℃。在真空条件下,当水蒸汽直接升华出来后,药物剩留在冻结时的冰架中,形成类似海绵状疏松多孔架构,因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前,只要加入注射用水,又会立即溶解。所以冷冻干燥机相对常规干燥机,具有如下优点:
★ 冷冻干燥机在冻干过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性状。
★ 由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在,原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时,溶于水中的溶解物质就析出,避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。
★ 许多热敏性的物质不会发生变性或失活。
★ 在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小。
★ 由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
★ 冷冻干燥机干燥能排除95%~99%以上的水分,使干燥后产品能长期保存而不致变质。
★ 干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。
★ 因物料处于冻结状态,温度很低,所以供热的热源温度要求不高,采用常温或温度不高 的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时,干燥室不需绝热,不会有很多的热损失,故热能的利用很经济。
这便是冷冻干燥机比之常规干燥机的优势所在,具体的选用还要看您自己的需求了。
选购真空冷冻干燥机
一、板层温度均匀性及平整度:
板层温度的均匀性和平整度,对产品质量的均一性有很大的影响,温度均匀性和平整度越好,则冻干产品质量的均一性也越好。实验室冻干机搁板温度控制有加热器型和中间流体型,采用中间流体控制板层的冻干机搁板温度均匀性和平整度好,这种实验室冻干机板层为空心夹层结构,板层的制冷和加热均通过中间流体在板层内部的流体通道循环来实现,因此板层温度均匀一致。
二、降温速率
降温速率体现制冷系统的制冷能力,在空载情况下,冷阱温度应在1小时内达到指标规定的低温度。例如,冷阱温度≤-60℃的实验室冻干机,机器从打开制冷开始计时,冷阱温度达到-60℃的时间应不大于1小时。
三、控制系统
实验室冻干机的控制系统类型及功能各异,对于应用于物料的冻干工艺摸索和少量试生产的实验室冻干机,其控制系统应可实时显示冻干过程参数并自动记录;设定、修改及有效地执行冻干工艺程序;具备通讯接口,便于数据采集、保存。
四、冻干面积
实验室冻干机的冻干面积,用户应根据自己的需要,通过计算来确定需用多大冻干面积的冻干机。例如每批需冻干1.8公斤(升)液体量的产品,用物料盘装载物料,每盘装载10㎜厚,则可计算得冻干板层的负荷面积:
A(面积,㎡)=V(体积,m)/H(高度,m)=0.0018m/0.01m=0.18㎡
即需选用板层负荷面积为0.18㎡的实验室冻干机。
五、冷阱温度
冷阱是真空冷冻干燥过程捕获水分的装置,理论上讲,冷阱温度越低,冷阱的捕水能力越强,但冷阱温度低,对制冷要求高,机器成本及运转费用高。实验室冻干机的冷阱温度主要有-45℃左右、-60℃左右、-80℃左右等几个档次。
冷阱温度为-45℃的冻干适用于一些容易冻干的产品,冷阱温度为-60℃左右的冻干机适用于大部分产品的冻干,冷阱温度为-80℃的冻干适用于一些特殊产品的冻干。
冷阱温度对捕水能力的影响实验表明冷阱温度从-35℃下降到-55℃,捕水能力有提升明显,冷阱温度**-55℃,冷阱的捕水能力提升不明显。因此,在没有特殊需求的情况下,选用冷阱温度-60℃左右是理想的选择。
六、极限真空度
极限真空度体现实验室冻干机的泄漏情况及真空泵的抽气效率。冻干箱的真空度,过去的观点认为真空度是越高越好,现在的观点认为真空度应在一个合理的范围之内。真空度太高了,不利于传热,干燥速度反而下降,但无论如何冻干箱的空载极限真空度应达到15Pa以上。
七、抽真空时间
冻干箱空载的抽空速度,应在半小时之内从大气压抽到10Pa左右。
浅谈冷冻干燥机之日常维护保养
冷冻干燥机的应用十分广泛,使用频率也很高,因此冷冻干燥机能否正常使用对企业来说很重要。我们都知道汽车在行驶一定路程以后需要定期的进行保养,对于其他的机械设备包括冷冻干燥机同样如此,所以本文就冷冻干燥机的日常维护保养做一些简单介绍:
冷冻干燥机的使用保养一定要严格按照要求,特别是润滑油脂的检查更换。冷冻干燥机的油脂更换周期受压缩端温度影响。压缩端温度高,则润滑油的更换周期适当缩短。一般情况下每持续运行10000h应检查一次润滑油。压缩机初次运行时。建议在运行2000h更换润滑油并且清过滤器。检查系统是否干净,如果系统运行条件良好,每20000h更换一次润滑油。检查更换润滑油时要避免长时间空气,因为冷冻机有具有吸水性。
冷冻干燥机出现故障后一定要彻底查清原因,必要时请专业的公司查找排除。冷冻干燥机电机发生烧毁则其漆皮等杂质会遍布制冷系统,在检修时要对系统进行彻底地清洗。对整个系统的过滤系统要进行彻底地检查,必要时更换。处理不好会对压缩机的长期运行产生不良影响,甚至可能因小失大,造成难以挽回的后果。
压缩机检修后要对系统进行除湿处理。建议用干燥通入系统进行干燥,然后再进行抽真空处理。真空度越低对系统后期运行越有利,效率越高。试漏保压时要认真对待,制冷系统的大部分故障均根源于系统内的泄漏。
人需要养生才能持续的健康生活,汽车需要定期保养才能开的较远,冷冻干燥机同样需要您的细心呵护。
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