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冷凍干燥機原理
日期：2024-09-11 15:34
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摘要：
冷凍干燥機原理
一、真空冷凍干燥的定義與優(yōu)點(diǎn)制品經(jīng)完全凍結，并在一定的真空條件下使冰晶升華，從而達到低溫脫水的目的，此過(guò)程即稱(chēng)為冷凍干燥（Freeze-drying），簡(jiǎn)稱(chēng)凍干。
凍干的固體物質(zhì)由于微小的冰晶體的升華而呈現多孔結構，并保持原先凍結時(shí)的體積，加水后極易溶解而復原，制品在升華過(guò)程中溫度保持在較低溫度狀態(tài)下（一般低于-250℃），因而對于那些不耐熱的物質(zhì)，諸如酶、**、核酸、血液和**制品等的干燥尤為適宜。干燥的結果能排出95~99%以上的水份，有利于制品的長(cháng)期保存。制品干燥過(guò)程是在真空條件下進(jìn)行的，故不易氧化。針對部分生化**的化學(xué)、物理、生物的不穩定性，凍干已被實(shí)踐證明是一種非常的手段。隨著(zhù)生化**與生物制劑的迅速發(fā)展，凍干技術(shù)將越來(lái)越顯示其重要性與優(yōu)越性。
二、醫用冷凍干燥機的結構與功能簡(jiǎn)介
醫用冷凍干燥機系由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵加熱/冷卻裝置等。
制品的凍干是在干燥箱中進(jìn)行，干燥箱內擱板采用不銹鋼板制成，內有媒體導管分布其中，可對制品進(jìn)行冷卻或熱，干燥箱的后面裝有真空傳感器，它將真空度轉變成電訊號，箱門(mén)四周鑲嵌有密封橡膠圈，臨用前可涂以真空硅脂保證箱體的密封。
凝結器*好為纏繞柱面式，不銹鋼柱面外繞有多組冷氣盤(pán)管，其工作溫度低于干燥箱內制品的溫度，*低可達-550℃，從制品中升華出來(lái)的水蒸氣能充分地凝結在與冷盤(pán)管相接觸的不銹鋼柱面的內表面上，從而保證凍干過(guò)程的順利進(jìn)行，光滑的柱面式結構*大的優(yōu)點(diǎn)是容易清潔，在凍干結束后，可用電熱將霜層除去。
旋片式真空泵用以對系統抽真空，在機械泵的進(jìn)氣口安裝了一個(gè)帶自動(dòng)放氣的電磁真空閥，它與旋片泵為同一電源控制，當停泵時(shí)，電磁閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)向真空泵內放氣，既保護了真空系統，又防止了真空泵向系統返油。
在制冷系統中，二臺2.2Kw的半封閉冷凍機并聯(lián)使用，由風(fēng)冷凝器出來(lái)的高壓制冷劑液體（無(wú)氟制冷劑V55℃），經(jīng)過(guò)干燥過(guò)濾器及電磁閥到達毛細管，經(jīng)節流后進(jìn)入蒸發(fā)器，由于冷凍機的抽吸作用，使蒸發(fā)器內的壓力下降，液體制冷劑吸收環(huán)境的熱量而迅速沸騰蒸發(fā)。低壓制冷劑氣體被冷凍抽回，再經(jīng)壓縮成高壓氣體，完成一次制冷循環(huán)，加熱/冷卻裝置中的冷排管以凝結器中的冷排管以及凝結器中的冷氣盤(pán)管恪于制冷系統中蒸發(fā)，它們是通過(guò)兩個(gè)不同的電磁閥來(lái)供應制冷劑的。
加熱系統由電熱管，媒體（硅油）、媒體泵、媒體箱等組成一個(gè)循環(huán)管路，硅油經(jīng)電熱管加熱后，由媒體泵輸送至干箱擱板中的媒體導管，對制品進(jìn)行加溫，提供升華熱，當凍結時(shí)，則由冷卻排管對硅油進(jìn)行降溫，由媒體泵輸送至干燥箱擱板中心的媒體導管，對制品進(jìn)行冷卻及凍結。
電器儀表控制系統為機電一體化設計，由一個(gè)專(zhuān)用工控電機控制，所有的擱板溫度、媒體溫度、制品溫度均可在集中的顯示上顯示出來(lái)，具體的調節控制請參考系統說(shuō)明書(shū)
