冷凍干燥系統(tǒng)的原理就是把含有大量水分的物質,預先進行降溫凍結成固體。然后在真空的條件下使水蒸氣直接從固體中升華出來,而物質本身剩留在凍結時的冰架子中。
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。按結構分由凍干箱或干燥箱、冷凝器、冷凍機、真空泵和閥門、電氣控制元件等組成。為了方便讀者對凍干機有一初步的了解,現(xiàn)對各主要系統(tǒng)及部件作一些簡單介紹;
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成。凍干箱是一個能夠冷卻到-50℃左右,同時能夠加熱到+60℃左右的高低溫箱,也是一個能抽成真空的密閉容器。它是凍干機的主要部分,需要凍干的產(chǎn)品就放在箱內分層的金屬板層上,對產(chǎn)品進行冷凍干燥。冷凝器同樣是一個真空密閉容器,在它的內部有一個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低溫。冷凝器的功用是把凍干箱內產(chǎn)品升華出來的水蒸氣凍結吸附在其金屬表面上。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。
2、制冷系統(tǒng)由冷凍機與凍干箱內部的管道組成。冷凍機的功用是對凍干箱和冷凝器進行制冷,以產(chǎn)生和維持它們工作時所需要的低溫,它有直接制冷和間接制冷兩種方式。
3、加熱系統(tǒng)對于不同的凍干機有不同的加熱方式。有的是利用直接電加熱法;有的則利用中間介質來進行加熱,有一臺泵使中間介質不斷循環(huán)。加熱系統(tǒng)的作用是對凍干箱內的產(chǎn)品技能型加熱,以使產(chǎn)品內的水份不斷升華,并達到規(guī)定的殘余水份要求。
4、控制系統(tǒng)由各種控制開關、指示儀表及一些自動裝置等組成,它可以較為簡單,也可以較為復雜,作用是操縱機器正常運轉,以凍出合格的產(chǎn)品來。
